本發(fā)明涉及一種自吸式小徑管對(duì)接焊縫超聲檢測(cè)自動(dòng)掃查器。

背景技術(shù)：

外徑在φ0.8英寸至φ4.5英寸的小管稱為小徑管。小徑管廣泛應(yīng)用于石油化工、造船、發(fā)電、壓力容器、核廢料等工業(yè)場(chǎng)合，在管的安裝生產(chǎn)過(guò)程中經(jīng)常碰到小徑管對(duì)接焊縫的無(wú)損檢測(cè)問(wèn)題。特別在火力發(fā)電廠大部分受熱面管如省煤器、過(guò)熱器、再熱器、水冷壁都是小徑管，其焊口數(shù)量非常多，600mw機(jī)組小徑管廠家制作焊口約35000個(gè)，安裝焊口約18000個(gè)。小徑管對(duì)接焊縫一般采用手工電弧焊、鎢極氬弧焊打底手工焊填充或全氬弧等方法進(jìn)行焊接，焊縫中常見(jiàn)缺陷有氣孔、夾渣、未焊透、未熔合和裂紋等。因?qū)ξ：π匀毕萑缌鸭y、未熔合等檢出率高，近年來(lái)采用超聲波無(wú)損檢測(cè)方法檢驗(yàn)小徑管對(duì)接焊縫已經(jīng)廣泛應(yīng)用于大型鍋爐的安裝和檢修檢驗(yàn)中。

目前的檢測(cè)方法是用手動(dòng)鏈條掃查器加自聚焦相控陣探頭進(jìn)行檢測(cè)，比傳統(tǒng)的射線和工業(yè)常規(guī)斜探頭的檢測(cè)方法有了明顯提高工作效率，但是還是存在檢測(cè)效率低的問(wèn)題。特別是兩根管之間間距比較小的時(shí)候，鏈條掃查器要通過(guò)狹小空間把管抱緊再做檢測(cè)，鏈條掃查器抱緊管的操作過(guò)程比較費(fèi)時(shí)間；手動(dòng)轉(zhuǎn)掃查器的過(guò)程也比較緩慢且人工手動(dòng)用于不均勻?qū)е绿筋^耦合效果差異比較大，容易給檢測(cè)帶來(lái)誤判；鏈條掃查器厚度的設(shè)計(jì)受編碼器的小的限制，目前編碼器最小為8mm，配上外殼及防水結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，一般厚度要到11mm－12mm，所以鏈條手動(dòng)掃查器很難檢測(cè)兩根管間距10mm以下的，給小徑管的對(duì)接焊縫的檢測(cè)帶來(lái)限制。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)，本發(fā)明的目的是提供一種自吸式小徑管對(duì)接焊縫超聲檢測(cè)自動(dòng)掃查器，其設(shè)計(jì)輕巧，能夠快速自動(dòng)檢測(cè)，并有效減少檢測(cè)過(guò)程中的誤判，適用于管間距較小的環(huán)境。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了一種自吸式小徑管對(duì)接焊縫超聲檢測(cè)自動(dòng)掃查器，其包括：支架、傳動(dòng)鏈機(jī)構(gòu)和夾持機(jī)構(gòu)；

傳動(dòng)鏈機(jī)構(gòu)和夾持機(jī)構(gòu)設(shè)置于支架上；

傳動(dòng)鏈機(jī)構(gòu)包括第一動(dòng)力組件、傳動(dòng)鏈和夾持框，第一動(dòng)力組件設(shè)置于支架上，第一動(dòng)力組件驅(qū)動(dòng)傳動(dòng)鏈運(yùn)動(dòng)，夾持框設(shè)置于傳動(dòng)鏈上；

夾持機(jī)構(gòu)包括第二動(dòng)力組件和夾持件，第二動(dòng)力組件設(shè)置于支架上，第二動(dòng)力組件驅(qū)動(dòng)夾持件運(yùn)動(dòng)。

本發(fā)明中，夾持框用于夾持探頭，第一動(dòng)力組件用于驅(qū)動(dòng)傳動(dòng)鏈運(yùn)動(dòng)，從而帶動(dòng)設(shè)置于傳動(dòng)鏈上的探頭夾持框及探頭運(yùn)動(dòng)；夾持機(jī)構(gòu)用于抱緊待檢測(cè)的管道，第二動(dòng)力組件驅(qū)動(dòng)夾持件運(yùn)動(dòng)，使夾持件抱緊待檢測(cè)的管道。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明公開(kāi)的自吸式小徑管對(duì)接焊縫超聲檢測(cè)自動(dòng)掃查器，通過(guò)設(shè)置夾持機(jī)構(gòu)，調(diào)節(jié)第二動(dòng)力組件驅(qū)動(dòng)夾持件運(yùn)動(dòng)，使夾持件抱緊管道；通過(guò)將夾持框設(shè)置于傳動(dòng)鏈上，第一動(dòng)力組件驅(qū)動(dòng)傳動(dòng)鏈運(yùn)動(dòng)，從而帶動(dòng)夾持框夾持的探頭運(yùn)動(dòng)，解決了現(xiàn)有技術(shù)中傳統(tǒng)鏈條掃查器工作效率低下，探頭耦合效果差異大，檢測(cè)過(guò)程中易產(chǎn)生誤判，以及無(wú)法在管與管之間間距為10毫米以下的環(huán)境中檢測(cè)的問(wèn)題，本發(fā)明公開(kāi)的自動(dòng)掃查器，其設(shè)計(jì)輕巧，能夠快速自動(dòng)檢測(cè)，并有效減少檢測(cè)過(guò)程中的誤判，適用于管間距較小的環(huán)境。

根據(jù)本發(fā)明另一具體實(shí)施方式，第一動(dòng)力組件包括動(dòng)力部件和第一傳動(dòng)組件，動(dòng)力部件驅(qū)動(dòng)第一傳動(dòng)組件運(yùn)動(dòng)，傳動(dòng)鏈設(shè)置于第一傳動(dòng)組件上、傳動(dòng)鏈為磁性傳動(dòng)鏈。

本發(fā)明中，動(dòng)力部件為電機(jī)；磁性傳動(dòng)鏈?zhǔn)菍⒋牌裨O(shè)與金屬制的鏈節(jié)中，磁性傳動(dòng)鏈的鏈條與鏈條之間有限位設(shè)計(jì)，使磁性傳動(dòng)鏈吸附在鋼管上，并平穩(wěn)推動(dòng)探頭夾持框運(yùn)動(dòng)，從而進(jìn)行檢測(cè)。

根據(jù)本發(fā)明另一具體實(shí)施方式，第一傳動(dòng)組件包括轉(zhuǎn)動(dòng)軸和軸盤(pán)，動(dòng)力部件驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng)軸轉(zhuǎn)動(dòng)，軸盤(pán)套設(shè)于轉(zhuǎn)動(dòng)軸上，傳動(dòng)鏈設(shè)置于軸盤(pán)上。

本發(fā)明中，動(dòng)力部件的輸出軸通過(guò)同步輪和同步帶驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng)軸轉(zhuǎn)動(dòng)，從而帶動(dòng)軸盤(pán)及設(shè)置于軸盤(pán)上的傳動(dòng)鏈運(yùn)動(dòng)。

根據(jù)本發(fā)明另一具體實(shí)施方式，軸盤(pán)的數(shù)目為兩個(gè)，兩個(gè)軸盤(pán)相對(duì)設(shè)置于轉(zhuǎn)動(dòng)軸上；傳動(dòng)鏈的數(shù)目對(duì)應(yīng)為兩條，一條傳動(dòng)鏈設(shè)置于一個(gè)軸盤(pán)上。

根據(jù)本發(fā)明另一具體實(shí)施方式，傳動(dòng)鏈機(jī)構(gòu)進(jìn)一步包括連接件，連接件的兩端分別固定連接一條傳動(dòng)鏈，夾持框的數(shù)目為兩個(gè)，兩個(gè)夾持框設(shè)置于連接件上。

本發(fā)明中，兩個(gè)夾持框用于夾持超聲相控陣探頭及楔塊，使探頭受力平穩(wěn)做檢，夾持框固定連接在磁性傳動(dòng)鏈上，磁性傳動(dòng)鏈運(yùn)動(dòng)時(shí)，推動(dòng)夾持框運(yùn)動(dòng)進(jìn)行檢測(cè)。

根據(jù)本發(fā)明另一具體實(shí)施方式，第二動(dòng)力組件包括旋鈕和第二傳動(dòng)組件；第二傳動(dòng)組件包括絲杠，絲杠設(shè)置于支架上，絲杠與旋鈕連接；夾持件包括固定夾持件和活動(dòng)夾持件，固定夾持件固設(shè)于支架上，活動(dòng)夾持件設(shè)置于絲杠上。

根據(jù)本發(fā)明另一具體實(shí)施方式，第二傳動(dòng)組件進(jìn)一步包括連接板和導(dǎo)桿，絲杠與導(dǎo)桿均穿過(guò)連接板、且相互平行，活動(dòng)夾持件設(shè)置于連接板上，導(dǎo)桿的兩端與支架連接。

本發(fā)明中，轉(zhuǎn)動(dòng)旋鈕，絲杠轉(zhuǎn)動(dòng)，連接板沿導(dǎo)桿運(yùn)動(dòng)，從而帶動(dòng)活動(dòng)夾持件朝固定夾持件方向運(yùn)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)對(duì)待測(cè)管道的抱緊；反方向轉(zhuǎn)動(dòng)旋鈕，則松開(kāi)待測(cè)管道。

根據(jù)本發(fā)明另一具體實(shí)施方式，導(dǎo)桿的數(shù)目為兩條。

本發(fā)明中，兩條導(dǎo)桿用于使活動(dòng)夾持件只能沿導(dǎo)桿直線運(yùn)動(dòng)，無(wú)法向其他方向運(yùn)動(dòng)。

根據(jù)本發(fā)明另一具體實(shí)施方式，自動(dòng)掃查器進(jìn)一步包括編碼器，編碼器與動(dòng)力部件的輸出軸連接。

本發(fā)明中，編碼器用于記錄探頭的掃查行程，實(shí)現(xiàn)在超聲相控陣儀器的c掃圖像中清楚判斷出小徑管對(duì)接焊縫中存在缺陷的具體位置。

根據(jù)本發(fā)明另一具體實(shí)施方式，自動(dòng)掃查器進(jìn)一步包括控制機(jī)構(gòu)，控制機(jī)構(gòu)包括控制器、位置傳感器和電池，控制器與動(dòng)力部件電性連接，位置傳感器與控制器信號(hào)連接，電池分別與控制器和動(dòng)力部件電性連接。

本發(fā)明中，控制器用于控制動(dòng)力部件的轉(zhuǎn)速，及讀取位置傳感器的觸發(fā)信息，從而對(duì)動(dòng)力部件的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)進(jìn)行控制；位置傳感器用于讀取探頭檢測(cè)小徑管轉(zhuǎn)動(dòng)一周時(shí)的訊息，位置傳感器讀取到數(shù)據(jù)后觸發(fā)信號(hào)至控制器，控制動(dòng)力部件的反轉(zhuǎn)及停止轉(zhuǎn)動(dòng)；電池用于向動(dòng)力部件和控制器提供電源。

本發(fā)明提供的自吸式小徑管對(duì)接焊縫超聲檢測(cè)自動(dòng)掃查器的工作過(guò)程如下：

1、將小徑管自聚焦探頭與楔塊固定在夾持框上，并固定好探頭電纜線，在被檢測(cè)的管焊縫兩邊上涂上耦合劑；將兩個(gè)夾持框分別調(diào)整于焊縫兩側(cè)，并調(diào)整好探頭與焊縫的位置，轉(zhuǎn)動(dòng)夾持機(jī)構(gòu)的旋鈕，使活動(dòng)夾持件卡運(yùn)動(dòng)，從而卡緊被檢測(cè)的管道。

2、按下控制上的按鈕，啟動(dòng)電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)，電機(jī)帶動(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng)軸及軸盤(pán)轉(zhuǎn)動(dòng)，由于傳動(dòng)鏈固定連接在軸盤(pán)上，從而傳動(dòng)鏈沿被檢測(cè)的管道的管表面爬行，傳動(dòng)鏈吸附在被檢測(cè)的管道上，推動(dòng)夾持框運(yùn)動(dòng)，從而使兩個(gè)小徑管自聚焦探頭對(duì)小徑管對(duì)接焊縫做掃查；聲波通過(guò)楔塊進(jìn)入管道中對(duì)焊縫進(jìn)行探傷，發(fā)現(xiàn)缺陷后，聲波沿原路徑返回，即時(shí)回饋到儀器中顯示。

3、編碼器的軸與電機(jī)的輸出軸連接，編碼器軸與輸出軸一起轉(zhuǎn)動(dòng)，編碼器從而記錄探頭運(yùn)動(dòng)的行程，實(shí)現(xiàn)在超聲相控陣儀器的c掃圖像中清楚判斷出小徑管對(duì)接焊縫中存在缺陷的具體位置。

4、當(dāng)探頭繞管轉(zhuǎn)動(dòng)一周回到起始檢測(cè)位置時(shí)，位置傳感器讀取到數(shù)據(jù)后觸發(fā)信號(hào)至控制器，控制器控制電機(jī)反轉(zhuǎn)使磁性傳動(dòng)鏈往回運(yùn)動(dòng)；夾持框反向運(yùn)動(dòng)再次回到起始檢測(cè)位置時(shí)，位置傳感器讀取到數(shù)據(jù)后再次觸發(fā)信號(hào)至控制器使電機(jī)停止工作，從而完成對(duì)焊縫的一次完整檢測(cè)。

本發(fā)明具有如下有益效果：本發(fā)明提供的一種自吸式小徑管對(duì)接焊縫超聲檢測(cè)自動(dòng)掃查器，其具有設(shè)計(jì)輕巧，能夠快速自動(dòng)檢測(cè)，并有效減少檢測(cè)過(guò)程中的誤判，適用于管間距較小的環(huán)境的優(yōu)勢(shì)，解決了現(xiàn)有技術(shù)中傳統(tǒng)鏈條掃查器工作效率低下，探頭耦合效果差異大，檢測(cè)過(guò)程中易產(chǎn)生誤判，以及無(wú)法在管與管之間間距為10毫米以下的環(huán)境中檢測(cè)的問(wèn)題，本發(fā)明提供的自動(dòng)掃查器大大提高了檢測(cè)的效率，可實(shí)現(xiàn)大批量檢測(cè)。

下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例。基于本發(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒(méi)有作出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。

附圖說(shuō)明

圖1是實(shí)施例1提供的自吸式小徑管對(duì)接焊縫超聲檢測(cè)自動(dòng)掃查器的俯視圖；

圖2是實(shí)施例1提供的自吸式小徑管對(duì)接焊縫超聲檢測(cè)自動(dòng)掃查器的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3是實(shí)施例1提供的自吸式小徑管對(duì)接焊縫超聲檢測(cè)自動(dòng)掃查器的側(cè)視圖。

具體實(shí)施方式

實(shí)施例1

參見(jiàn)圖1，圖2，圖1是本實(shí)施例提供的自吸式小徑管對(duì)接焊縫超聲檢測(cè)自動(dòng)掃查器的俯視圖；圖2是本實(shí)施例提供的自吸式小徑管對(duì)接焊縫超聲檢測(cè)自動(dòng)掃查器的側(cè)視圖。本實(shí)施例提供的自吸式小徑管對(duì)接焊縫超聲檢測(cè)自動(dòng)掃查器包括支架1、傳動(dòng)鏈機(jī)構(gòu)2、夾持機(jī)構(gòu)3、編碼器4、控制機(jī)構(gòu)5。

傳動(dòng)鏈機(jī)構(gòu)2、夾持機(jī)構(gòu)3、編碼器4和控制機(jī)構(gòu)5均設(shè)置在支架1上。

傳動(dòng)鏈機(jī)構(gòu)2包括動(dòng)力部件21、轉(zhuǎn)動(dòng)軸22、軸盤(pán)23、傳動(dòng)鏈24、連接件25和夾持框26。動(dòng)力部件21驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng)軸22轉(zhuǎn)動(dòng)，軸盤(pán)23套設(shè)于轉(zhuǎn)動(dòng)軸22上，傳動(dòng)鏈24設(shè)在軸盤(pán)23上；軸盤(pán)23的數(shù)目為兩個(gè)，兩個(gè)軸盤(pán)23相對(duì)設(shè)置于轉(zhuǎn)動(dòng)軸22上，傳動(dòng)鏈24的數(shù)目對(duì)應(yīng)為兩條，一條所述傳動(dòng)鏈24設(shè)置于一個(gè)軸盤(pán)23上；連接件25的兩端分別固定連接一條傳動(dòng)鏈24，所述夾持框26的數(shù)目為兩個(gè)，兩個(gè)所述夾持框26設(shè)置于所述連接件25上；在本實(shí)施例中，動(dòng)力部件21為電機(jī)，優(yōu)選的，動(dòng)力部件21為驅(qū)動(dòng)用無(wú)刷直流電機(jī)；傳動(dòng)鏈24為磁性傳動(dòng)鏈24。

夾持機(jī)構(gòu)3包括旋鈕31、絲杠32、連接板33、導(dǎo)桿34、活動(dòng)夾持件35和固定夾持件36。固定夾持件36固設(shè)于支架1上，絲杠32和導(dǎo)桿34均設(shè)置在支架1上，導(dǎo)桿34的數(shù)目為兩條，絲桿和兩條導(dǎo)桿34均穿過(guò)連接板33、且相互平行，兩條導(dǎo)桿34的兩端分別與支架1連接，絲杠32與旋鈕31連接，活動(dòng)夾持件35設(shè)置在連接板33上。

編碼器4的軸與電機(jī)的輸出軸連接，編碼器4的軸與電機(jī)的輸出軸一起轉(zhuǎn)動(dòng)。

控制機(jī)構(gòu)5包括控制器51、位置傳感器52和電池(未示出)，所述控制器51與所述動(dòng)力部件21電性連接，所述位置傳感器52與所述控制器51信號(hào)連接，所述電池(未示出)分別與所述控制器51和所述動(dòng)力部件21電性連接。本實(shí)施例中，優(yōu)選的，電池(未示出)為24v直流穩(wěn)壓電池。

本實(shí)施例提供的自吸式小徑管對(duì)接焊縫超聲檢測(cè)自動(dòng)掃查器，通過(guò)轉(zhuǎn)動(dòng)旋鈕，使絲杠轉(zhuǎn)動(dòng)，從而使控制板運(yùn)動(dòng)，從而使活動(dòng)夾持件朝固定夾持件方向運(yùn)動(dòng)，使活動(dòng)夾持件和固定夾持件抱緊管道；通過(guò)啟動(dòng)電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)，電機(jī)驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng)軸轉(zhuǎn)動(dòng)，從而帶動(dòng)軸盤(pán)及設(shè)置在軸盤(pán)上的傳動(dòng)鏈運(yùn)動(dòng)，使夾持框夾持的探頭沿管縫運(yùn)動(dòng)進(jìn)行掃查；解決了現(xiàn)有技術(shù)中傳統(tǒng)鏈條掃查器工作效率低下，探頭耦合效果差異大，檢測(cè)過(guò)程中易產(chǎn)生誤判，以及無(wú)法在管與管之間間距為10毫米以下的環(huán)境中檢測(cè)的問(wèn)題，本發(fā)明公開(kāi)的自動(dòng)掃查器，其設(shè)計(jì)輕巧，能夠快速自動(dòng)檢測(cè)，并有效減少檢測(cè)過(guò)程中的誤判，適用于管間距較小的環(huán)境。