[实用新型]基于形状记忆合金的管道内定心装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种管道内定心装置，特别是一种基于形状记忆合金的管道内定心装置。可以应用于管道探测和相关的应用领域。

背景技术

管道内定心机构是在管道探测、测量等工程环境下的常用技术，一般由支撑机构和支撑件组成，传统的管道内定心方式采用支撑轮结构(附图3为其示意图)，其支撑轮结构由三支撑杆件组成的爪型结构，三支撑杆件顶端装有滚轮，支撑机构定心支撑工作时由电机带动螺杆旋转使滑块移动，安装在滑块上的顶杆推动支撑杆张开或收缩，从而使支撑杆顶端的滚轮与管壁接触实现定心和支撑保持。传统的支撑机构存在如下问题：因为接触方式为点接触，机构无法与管道内壁产生较大定心保持力，在外部有较大扰动下无法定心静止。且因为机构中有多个需相对运动的连接点，受这些连接点的工作原理特性和制造特性的影响，其定心精度受到限制。国内外对该技术的研究目前暂无解决问题的有效方案。

实用新型内容

本实用新型的目的，在于克服已有技术存在的问题，它提供一种基于形状记忆合金的管道内定心装置在定心保持时能对管道内壁产生较大支撑力，而又可以在外力作用下在管道内顺畅移动。

为达到上述目的，本实用新型的构思是：

形状记忆合金材料有两种相体状态，一种是马氏体状态，在此状态下材料呈现低弹性模量低屈服强度的特性。还有一种就是奥氏体状态，在此状态下材料的弹性模量和屈服强度都有了很大的提高，在常温下材料是马氏体状态下的，当把它加热到相变温度之上它就会相变到奥氏体状态，而且其形状也会恢复到其原加工形状。利用SMA材料的这些特性就能实现定心支撑状态和运动低阻力状态的转换。

根据上述构思，本实用新型采用下述技术方案：

一种基于形状记忆合金的管道内定心装置，由支撑件和支撑机构组成，其特征在于所述的支撑件为多块与管道内壁相匹配的外层圆弧形板，所述的支撑机构是一个内圆筒通过形状记忆合金丝与所述的外层圆弧形板相连接，形状记忆合金丝外接加热电源；所述的内圆筒通过形状记忆合金丝连接外层圆弧形板的连接结构为：所述的内圆筒为内层绝缘套筒，其外壁周向均布固定连接若干对轴向安置的内层导电条块；所述的外层圆弧形板的内壁固定连接与内层导电条块相同数量的轴向安置的连接条块，连接条块为绝缘体；所述的形状记忆合金丝为圆弧形，在外层圆弧板与内圆筒之间，以轴向均布的多网环方式排列，每列网环中的每一根形状记忆合金丝的中部与所述的连接条块固定连接，而其两端分别与两块间隔排列的内层导电条块固定连接；所述的记忆合金丝外接加热电源的连接结构为：形状忆记合金丝通过所述的内层导电条块实现所述的外接加热电源。

在上述的基于形状记忆合金的管道内定心装置，所述的内圆筒的两端分别各固定连接一个挡环；每块外层圆弧形板两端内壁上各安装1～2个滚轮，所述的滚轮分别与两个挡环的内侧面滚动接触。

本实用新型与现有技术相比较，具有如下显而易见的实质性特点和优点：在本实用新型中采用内圆筒通过记忆合金丝连接外层圆弧形板，则可以通过外接加热电源对记忆合金丝加热，利用记忆合金材料的两相性，实现记忆合金丝对外层圆弧形板施加支撑力，从而使本装置在管道内定心定位或在管内顺畅移动，其在定心保持时对管道内壁产生较大支撑力，又可以在外力作用下在管道内顺畅移动。本实用新型结构简单、合理。

附图说明

图1是本实用新型一个实施例的结构示意图。

图2是图1中A-A处剖视图。

图3是传统支撑轮结构示意图。

具体实施方式

本实用新型的一个优选实施例是：参见图1和图2，本基于形状记忆合金的管道内定心装置由支撑件和支撑机构组成，支撑件为4块与管道内壁相匹配的外层圆弧形板1，该板为铝板，支撑机构是一个内圆筒2通过记忆合金丝3与外层圆弧形板1相连接，形状记忆合金丝3外接加热电源；上述的内圆筒2通过形状记忆合金丝3连接外层圆弧形板1的连接结构为：所述的内圆筒2为内层绝缘套筒，其外壁圆向均布固定连接六对(即12块)轴向安置的内层导电条块5；外层圆弧形板1的内壁固定连接六对(即12块)轴向的连接块6，连接条块6为绝缘体；形状记忆合金丝3为圆弧形，在外层圆弧板(1)与内圆筒2之间，以轴向均布的多网环方式排列，每列网环中的每一根形状记忆合金丝3的中部与连接条块6固定连接，而其两端分别与两块间隔排列的内层导电条块5固定连接，所述的记忆合金丝3外接加热电源的连接结构为：形状记忆合金丝3通过内层导电条块5实现外接加热电源。