专利名称：管井内窥探头的回转驱动系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种用于管井内壁检测的内窥探头的回转驱动系统。
背景技术：
目前在石油、天然气、轻化工、电站锅炉输送管道等领域，用于管井内壁检测的内 窥探头的回转驱动系统，包括中心轴、与中心轴连接的筒体、设于筒体内的微型电机、装于 微型电机输出轴上的小齿轮、装于中心轴上的大齿轮，探头装于筒体的侧壁上，探头普遍采 用超声波探头，与该探头连接的电源线、信号线均置于中心轴内，输送超声波探头需使用的 耦合液的软管也设于中心轴内；使用时，通过微型电机、小齿轮、大齿轮带动中心轴和筒体 转动，对管井内壁进行扫描检测；但由于无法对筒体进行轴向定位，筒体在轴向移动并旋转 的过程中，易产生摆动，影响检测的准确性；同时在旋转的过程中，电源线、信号线和软管易 缠绕在一起，对于较深的管井难以适用。

发明内容
本发明的目的是针对现有技术的上述不足，提供一种管井内窥探头的回转驱动系 统，它避免了外筒体产生摆动，提高了检测的准确性，同时其使用范围不受管井深度的限 制。 为达到上述目的，本发明的管井内窥探头的回转驱动系统，包括外筒体、微型电 机、装于微型电机输出轴上的小齿轮、大齿圈，其特征在于还包括设于外筒体上的自适应定 位机构、通过轴承装于外筒体内并设有内孔的芯轴、下端板、电源转接装置、流体介质转接 机构、信号传输装置，大齿圈、芯轴和下端板三者固联，大齿圈并与小齿轮啮合，使用时探头 装于下端板上；自适应定位机构包括至少三个固设于外筒体外侧壁上的定位座，在每个定 位座内均设有轴向的内槽，在内槽两侧的定位座上均设有轴向的滑槽，在每内槽中均滑动 地设有两滑块，两滑块之间设有压縮弹簧，每滑块均与一滑动销连接，每滑动销的两端均置 于内槽两侧各自的滑槽中，每滑块均还与一铰接的二级连杆的一端铰接，二级连杆的另一 端均与对应的定位座铰接，在每根连接二级连杆的铰轴上均设有滚轮。 上述电源转接装置包括与外筒体固联的上端板、固定绝缘座、转动绝缘座，三者均 设有内孔，固定绝缘座与上端板固联，转动绝缘座与芯轴固联，两绝缘座均位于外筒体内， 且在相邻的一端各自设有至少两道对应的环槽，在每道环槽内均固设有导电环，在对应的 两导电环之间设有数根电极，每根电极均设有台肩，在台肩与固定绝缘座环槽内对应的导 电环之间的电极上均套有压縮弹簧，每根电极的下端与转动绝缘座环槽内对应的导电环接 触，其上端与固定绝缘座环槽内对应的导电环通过导线连接。 作为本发明的进一步改进，所述每根电极外还套有与固定绝缘座环槽内对应的导 电环连接的导向套；可对电极的移动进行导向； 上述流体介质转接机构包括分别设于外筒体内和芯轴内的介质通道、设于外筒体 和芯轴相邻圆周上的径向连接环槽，芯轴内的介质通道与芯轴的内孔相通。
上述信号传输装置包括设分别于外筒体和芯轴相邻端部的无线信号接收模块和 无线信号发送模块。 使用时，将电源线从芯轴的内孔接入并与固定绝缘座环槽内的导电环连接，将转 动绝缘座环槽内的导电环由穿过芯轴内孔和下端板的导线与下端板上探头连接，芯轴内的 介质通道与介质软管连接，无线信号发送模块与探头连接，无线信号接收模块与信号处理 装置连接；向外筒体内的介质通道通入耦合液或其它流体介质，在外筒体作轴向移动的同 时，通过微型电机、小齿轮、大齿圈带动芯轴、下端板和转动绝缘座旋转，同时将电压转接给 探头，将流体介质输送到探头附近，探头作螺旋运动，完成扫描检测，扫描信号由无线信号 发送模块、无线信号接收模块传输给信号处理装置；在此过程中，两滑块之间的压縮弹簧使 得各滚轮始终与管井的内壁接触，对外筒体、芯轴、下端板等进行轴向定位，避免外筒体产 生摆动，提高了检测的准确性；同时电源线、导线、介质通道均集成在外筒体内，结构紧凑， 且避免了各线路缠绕在一起，其使用不受管井深度的限制。


图1为本发明实施例的主视图。 图2为图1的俯视图。 图3为图1的A向视图。 图4为图1中电源转接装置的主视图。
具体实施例方式
下面结合附图对本发明作进一步详细的说明。 如图1、图2、图3和图4所示，该管井内窥探头的回转驱动系统，包括外筒体1、微 型电机2、装于微型电机2输出轴上的小齿轮3、大齿圈4、设于外筒体1上的自适应定位机 构、通过轴承5装于外筒体1内并设有内孔的芯轴6、下端板7、电源转接装置8、流体介质转 接机构、信号传输装置，大齿圈4、芯轴6和下端板7三者通过螺钉固联，大齿圈4并与小齿 轮3啮合；所述自适应定位机构包括三个固设于外筒体1外侧壁上的定位座9，在每个定位 座9内均设有轴向的内槽10，在内槽10两侧的定位座9上均设有轴向的滑槽11，在每内槽 10中均滑动地设有两滑块12，两滑块12之间设有压縮弹簧13，每滑块12均与一滑动销14 连接，每滑动销14的两端均置于内槽IO两侧各自的滑槽11中，每滑块12均还与一铰接的 二级连杆15的一端铰接，二级连杆15的另一端均与对应的定位座9铰接，在每根连接二级 连杆15的铰轴上均设有滚轮16 ;所述电源转接装置8包括与外筒体1固联的上端板17、固 定绝缘座18、转动绝缘座19，三者均设有内孔，固定绝缘座18与上端板17固联，转动绝缘 座19与芯轴6固联，两绝缘座18、19均位于外筒体1内，且在相邻的一端各自设有两道对 应的环槽，在每道环槽内均通过螺钉固设有导电环20或21，在对应的两导电环20和21之 间设有数根电极22，每根电极22均设有台肩，在台肩与固定绝缘座18环槽内对应的导电 环20之间的电极22上均套有压縮弹簧23，每根电极22的下端与转动绝缘座19环槽内对 应的导电环21接触，其上端与固定绝缘座18环槽内对应的导电环20通过导线连接，每根 电极22外还套有与对应的导电环20连接的导向套29，可对电极22的移动进行导向，保证 与导电环21接触良好；所述流体介质转接机构包括分别设于外筒体1内和芯轴6内的介质
4通道24和25、设于外筒体1和芯轴6相邻圆周上的径向连接环槽26，芯轴6内的介质通道 25与芯轴6的内孔相通；所述信号传输装置包括设分别于外筒体1和芯轴6相邻端部的无 线信号接收模块27和无线信号发送模块28。 使用时，将探头(未示出)装于下端板7上，将电源线(未示出)从芯轴6的内孔 接入并与固定绝缘座18环槽内的导电环20连接，将转动绝缘座19环槽内的导电环21由 穿过芯轴6内孔和下端板7的导线(未示出)与下端板7上探头连接，芯轴6内的介质通 道25与介质软管(未示出)连接，无线信号发送模块28与探头连接，无线信号接收模块27 与信号处理装置连接；向外筒体1内的介质通道24通入耦合液，在外筒体1作轴向移动的 同时，通过微型电机2、小齿轮3、大齿圈4带动芯轴6、下端板7和转动绝缘座19旋转，外 筒体1与固定绝缘座18不旋转，导电环21相对于对应的电极22转动，但电极22在压縮弹 簧23的作用下始终与对应的导电环21接触，将电压转接给探头；由于径向连接环槽26的 存在，在芯轴6与外筒体1相对转动的过程中，介质通道24和25始终相连，将耦合液输送 到探头附近，探头作螺旋运动，完成对管井内壁的扫描检测，扫描信号由无线信号发送模块 28、无线信号接收模块27传输给信号处理装置；在此过程中，当管径变小时，滚轮16受压克 服压縮弹簧13的阻力向内收縮，当管径变大时，滚轮16受压縮弹簧13的推力向外伸出，两 滑块12之间的压縮弹簧13使得各滚轮16始终与管井30的内壁接触，对外筒体1、芯轴6、 下端板7等进行轴向定位，始终保持轴向移动的稳定性，避免外筒体1产生摆动，提高了检 测的准确性；同时电源线、导线、介质通道24和25均集成在外筒体1内，结构紧凑，且外筒 体1与芯轴6相对转动时避免了各线路缠绕在一起，其使用不受管井深度的限制。
权利要求
一种管井内窥探头的回转驱动系统，包括外筒体、微型电机、装于微型电机输出轴上的小齿轮、大齿圈，其特征在于还包括设于外筒体上的自适应定位机构、通过轴承装于外筒体内并设有内孔的芯轴、下端板、电源转接装置、流体介质转接机构、信号传输装置，大齿圈、芯轴和下端板三者固联，大齿圈并与小齿轮啮合；自适应定位机构包括至少三个固设于外筒体外侧壁上的定位座，在每个定位座内均设有轴向的内槽，在内槽两侧的定位座上均设有轴向的滑槽，在每内槽中均滑动地设有两滑块，两滑块之间设有压缩弹簧，每滑块均与一滑动销连接，每滑动销的两端均置于内槽两侧各自的滑槽中，每滑块均还与一铰接的二级连杆的一端铰接，二级连杆的另一端均与对应的定位座铰接，在每根连接二级连杆的铰轴上均设有滚轮。
2. 如权利要求1所述的管井内窥探头的回转驱动系统，其特征在于所述电源转接装置 包括与外筒体固联的上端板、固定绝缘座、转动绝缘座，三者均设有内 孔，固定绝缘座与上 端板固联，转动绝缘座与芯轴固联，两绝缘座均位于外筒体内，且在相邻的一端各自设有至 少两道对应的环槽，在每道环槽内均固设有导电环，在对应的两导电环之间设有数根电极， 每根电极均设有台肩，在台肩与固定绝缘座环槽内对应的导电环之间的电极上均套有压縮 弹簧，每根电极的下端与转动绝缘座环槽内对应的导电环接触，其上端与固定绝缘座环槽 内对应的导电环通过导线连接。
3. 如权利要求2所述的管井内窥探头的回转驱动系统置，其特征在于所述每根电极外 还套有与固定绝缘座环槽内对应的导电环连接的导向套。
4. 如权利要求1所述的管井内窥探头的回转驱动系统，其特征在于流体介质转接机构 包括分别设于外筒体内和芯轴内的介质通道、设于外筒体和芯轴相邻圆周上的径向连接环 槽，芯轴内的介质通道与芯轴的内孔相通。
5. 如权利要求1所述的管井内窥探头的回转驱动系统，其特征在于信号传输装置包括 设分别于外筒体和芯轴相邻端部的无线接收模块和无线发送模块。
全文摘要
本发明公开了一种管井内窥探头的回转驱动系统，包括外筒体、微型电机、小齿轮、大齿圈、设于外筒体上的自适应定位机构、通过轴承装于外筒体内并设有内孔的芯轴、下端板、电源转接装置、流体介质转接机构、信号传输装置，大齿圈、芯轴和下端板三者固联；自适应定位机构包括至少三个固设于外筒体外侧壁上的定位座，在每个定位座内均设有轴向的内槽，在内槽两侧的定位座上均设有轴向的滑槽，在每内槽中均滑动地设有两滑块，两滑块之间设有压缩弹簧，每滑块均与一滑动销连接，每滑动销的两端均置于内槽两侧的滑槽中，每滑块均还与一铰接的二级连杆的一端铰接，二级连杆的另一端均与对应的定位座铰接，在每根连接二级连杆的铰轴上均设有滚轮。本发明提高了检测的准确性，且使用范围不受管井深度的限制。
文档编号G01N29/265GK101762638SQ20091030879
公开日2010年6月30日 申请日期2009年10月26日 优先权日2009年10月26日
发明者何庆中 申请人:四川理工学院