專利名稱：壓力容器封頭組合焊縫tofd和相控陣成像掃查器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種壓力容器封頭組合焊縫TOFD和相控陣成像掃查器，主要用于鍋爐和壓力容器的不同大小的封頭的環(huán)縫檢測，也可以用于直縫和其他環(huán)縫的檢測。
背景技術(shù)：
超聲波無損檢測儀器在許多工業(yè)領(lǐng)域中的產(chǎn)品質(zhì)量檢測、設(shè)備安全性能檢查等方面有著不可替代的重要作用，其中的一個重要組成部分就是機械掃查器，用于攜帶探頭在被檢測物體表面移動，實現(xiàn)對被檢測物體的掃差檢測，現(xiàn)有的機械掃查器只能對平板上的直線焊縫或管道上的焊縫進行檢測，對于容器封頭上的環(huán)形焊縫則無能為力，即使勉強采 用檢測直線焊縫的掃查器進行檢測，其檢測結(jié)果的可靠性也將受到很大影響。

實用新型內(nèi)容為克服現(xiàn)有技術(shù)的上述缺陷，本實用新型提供了一種壓力容器封頭組合焊縫TOFD和相控陣成像掃查器，適用于鍋爐和壓力容器的不同大小的封頭的環(huán)縫檢測。本實用新型采用的技術(shù)方案一種壓力容器封頭組合焊縫TOFD和相控陣成像掃查器，包括主架，所述主架前梁、后梁、左梁、右梁和中梁構(gòu)成，所述左、右梁的前端分別與所述前梁的兩端鉸接，所述中梁的前部固定連接所述前梁的中部，所述后梁包括左右對稱的雙頭螺桿，其左半部的螺紋和右半部的螺紋旋向相反，所述螺桿的中部與所述中梁的后部以允許所述螺桿以其軸線為軸旋轉(zhuǎn)而不允許其左右移動的旋轉(zhuǎn)連接方式連接，所述螺桿的左、右半部的螺紋上分別旋接有左、右螺母，所述左、右螺母以所述中梁為對稱軸對稱設(shè)置在所述后梁上，所述左、右螺母與所述左、右梁的后端連接，所述左、右梁上分別安裝有一個或多個探頭加載臂，所述主架的四角分別設(shè)有磁輪機構(gòu)，所述磁輪機構(gòu)包括磁輪和用于將所述磁輪安裝在所述主架的相應(yīng)位置上的磁輪支架，所述主架上安裝有用于記錄所述掃查器行走位移的記錄儀，還設(shè)有用于為探頭提供掃查用水的供水通道。所述后梁優(yōu)選長于所述前梁，所述左、右梁的長度優(yōu)選相等。所述左、右螺母與所述左、右梁的后端的連接方式優(yōu)選為分別通過左、右連桿連接，所述左、右連桿的一端優(yōu)選與相應(yīng)的所述螺母的連接部鉸接，另一端優(yōu)選與相應(yīng)的所述梁的后端的連接部鉸接。所述探頭加載臂可以包括固定架、滑動架和用于固定探頭的叉架，所述滑動架與固定架優(yōu)選上下滑動配合，并通過拉簧連接，所述叉架的閉合端可以通過螺栓與所述滑動架的底端連接，優(yōu)選所述左、右梁上安裝的探頭加載臂對稱設(shè)置，每個梁上安裝的探頭加載臂的數(shù)量為4個，梁的左右兩側(cè)各設(shè)2個，部分或全部所述探頭加載臂上安裝有探頭，所述探頭包括TOFD探頭。所述左梁和右梁上可以分別設(shè)有用于同滑塊滑動配合的燕尾型滑槽，所述滑塊上可以設(shè)有用于鎖定其在相應(yīng)的梁上的位置的緊固螺絲，與所述探頭加載臂的設(shè)置相對應(yīng)，優(yōu)選所述左梁和右梁的左右兩側(cè)均設(shè)有燕尾型滑槽，每個所述燕尾型滑槽內(nèi)設(shè)有與連接在相應(yīng)的梁上的所述探頭加載臂數(shù)量相對應(yīng)的所述滑塊，所述探頭加載臂的固定架固定連接與其相對應(yīng)的所述滑塊。所述供水通道可以包括連接進水ロ的供水主路和分別向左右兩側(cè)供水的兩個供水支路，所述供水主路可以通過分水器連接所述的兩個供水支路，所述分水器可以安裝在所述中梁的中部下方。所述設(shè)有燕尾型滑槽的所述梁可以設(shè)有激光指示器，所述激光指示器可以通過連接架安裝在相應(yīng)的所述梁上，所述連接架優(yōu)選采用可以調(diào)節(jié)角度和/或高度的活動連接結(jié)構(gòu)，所述左、右梁上可以分別設(shè)有激光對中儀。所述磁輪支架上優(yōu)選設(shè)有脫磁裝置，所述脫磁裝置可以設(shè)有可向下滑動并使其底端延伸到所述磁輪底面所處水平面下方的支撐柱，所述支撐柱可以設(shè)有控制其向下滑動及復(fù)位的手柄。 所述后梁的兩端可以分別設(shè)有用于旋轉(zhuǎn)后梁的旋轉(zhuǎn)把手。所述前梁和中梁上可以分別設(shè)有用于移動所述掃查器的把手。本實用新型的有益效果由于本實用新型的后梁采用雙頭螺桿且左右半部的螺紋旋向相反，以及左、右梁與后梁的獨特的連接結(jié)構(gòu)的設(shè)計，使得在推動掃查器行走時，所述左、右、中三個梁的延長線始終交于一點，將該點設(shè)定為被測環(huán)縫的圓心或無窮遠(直縫可以被視為圓心在無窮遠的環(huán)縫)，就可以使掃查器的行走路線呈與被測環(huán)縫相同的圓形或直線形，保證探頭能夠沿著環(huán)形焊縫檢測，適用于鍋爐和壓カ容器的封頭等各種場合下的環(huán)縫檢測和直縫檢測，同時，這種結(jié)構(gòu)在旋轉(zhuǎn)后梁時，左、右梁可以同步改變與中梁之間的夾角，通過調(diào)節(jié)左、右梁與中梁之間的夾角，就可以改變掃查器行走的環(huán)形路線的半徑，使其適用于半徑大小不同的環(huán)縫檢測，而對于圓心相同的在一定范圍之內(nèi)的多個不同半徑的環(huán)縫，則可以只移動探頭加載臂在相應(yīng)梁上的位置就可以實現(xiàn)對不同環(huán)縫的檢測；由于左、右梁及中梁的延長線和分別安裝在左、右梁上每ー側(cè)的偶數(shù)個探頭的連線的延長線始終指向環(huán)形焊縫的圓心，有效地幫助工作人員準確地將掃查器定位于エ件上；探頭加載臂位置的可調(diào)及數(shù)量可以設(shè)置呈若干個，使掃查器可同時對多條焊縫進行檢測或?qū)ν粭l焊縫進行多種方式的檢測；由于脫磁裝置的設(shè)置，可以輕松的將掃查器從鐵磁性エ件表面取下，防止磨損エ件；由于設(shè)置了行走位移的記錄儀，方便了對掃查過程和掃查軌跡的監(jiān)控；由于在主架上設(shè)置了供水通道，并且還可以設(shè)置用于控制和平衡左右兩側(cè)供水量的分水器，可以直接提供掃查所需的用水，而無須另行進行供水操作，由此不僅方便了使用，而且還提高了供水的可靠性和準確性。本實用新型具有結(jié)構(gòu)簡單緊湊、靈活性好、檢測準確度和可靠性高等優(yōu)點，不僅可用于罐體封頭的檢測，同樣能夠支持管道焊縫和對接平板等多種エ件的檢測。

圖I為本實用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施方式
參見圖1，本實用新型提供了一種壓カ容器封頭組合焊縫TOFD和相控陣成像掃查器，包括主架，所述主架由前梁I、后梁2、左梁3、右梁4和中梁5構(gòu)成，優(yōu)選所述后梁長于所述前梁，所述左、右梁的長度相等，使得在推動掃查器行走時，所述左、右、中三個梁的延長線始終交于一點，將該點設(shè)定為被測環(huán)縫的圓心，就可以使掃查器的行走路線呈與被測環(huán)縫相同的圓形，保證安裝在掃查器上的探頭能夠沿著環(huán)形焊縫檢測，所述左、右梁的前端分別與所述前梁的兩端鉸接，便于相對轉(zhuǎn)動，所述中梁的前部固定連接所述前梁的中部，所述后梁包括左右対稱的雙頭螺桿，其左半部的螺紋和右半部的螺紋旋向相反，所述螺桿的中部與所述中梁的后部以允許所述螺桿以其軸線為軸旋轉(zhuǎn)而不允許其左右移動的旋轉(zhuǎn)連接方式連接，使在旋轉(zhuǎn)所述后梁時，不會改變其與所述中梁之間的位置關(guān)系，所述螺桿的左、右半部的螺紋上分別旋接有左、右螺母6，所述左、右螺母以所述中梁為對稱軸對稱設(shè)置在所述后梁上，所述左、右螺母與所述左、右梁的后端連接，優(yōu)選所述左、右螺母與所述左、右梁的后端的連接方式為分別通過左、右連桿7連接，所述左、右連桿的一端優(yōu)選與相應(yīng)的所述螺母的連接部鉸接，另一端優(yōu)選與相應(yīng)的所述梁的后端的連接部鉸接。這種結(jié)構(gòu)在旋轉(zhuǎn)后梁時，左、右梁可以同步改變與中梁之間的夾角，通過調(diào)節(jié)左、右梁與中梁之間的夾角，就可以改變掃查器行走的環(huán)形路線的半徑，使其適用于半徑大小不同的環(huán)縫檢測。優(yōu)選所述中梁的長度等于所述左或右梁與所述連桿的長度之和，以使適當?shù)男D(zhuǎn)所述后梁時，可以使所述主架呈矩形，此時所述掃查器可直線行走。所述左、右梁上分別設(shè)有一個或多個探頭加載臂8，用于安裝探頭。所述主架的四角分別設(shè)有磁輪機構(gòu)，所述磁輪機構(gòu)包括磁輪9和用于將所述磁輪安裝在所述主架的相應(yīng)位置上的磁輪支架10，設(shè)定所述磁輪的轉(zhuǎn)軸方向與相應(yīng)的左、右梁的延伸方向相同，就可以保證主架整體上沿圓形軌跡行走。通常，可以將所述磁輪機構(gòu)固定安裝在相應(yīng)的所述左梁或右梁的相應(yīng)端的下面，并使磁輪所在的平面與相應(yīng)的所述左梁或右梁的延伸方向垂直，使磁輪轉(zhuǎn)軸方向與相應(yīng)的所述左梁或右梁的延伸方向相同，由此保證了在調(diào)節(jié)左、右梁的角度時，所述磁輪的角度(運行方向)也隨著相應(yīng)的左梁或右梁一同變動，而無須對磁輪單獨進行調(diào)節(jié)。所述主架上設(shè)有用于記錄所述掃查器行走位移的記錄儀，所述記錄儀可以采用旋轉(zhuǎn)式角位移光電編碼器，也可以采用其它機電式、電磁式等檢測或傳感裝置，所述記錄儀的側(cè)面可以設(shè)有數(shù)據(jù)線接ロ，通過數(shù)據(jù)線可以與所述終端控制器連接。所述掃查器還設(shè)有用于為探頭提供掃查用水的供水通道。所述磁輪的外表面可以采用金屬材料制成，磁性材料設(shè)置在其內(nèi)部，在所述磁輪外表面的中部可以設(shè)有一圈略微突出所述磁輪外表面的橡膠圈，當所述磁輪吸附在エ件上時，所述橡膠圈受擠壓變形，可增大所述磁輪與エ件表面的摩擦力，有利于所述掃查器在エ件上的行走。所述探頭加載臂可以包括固定架、滑動架和用于固定探頭的叉架，所述滑動架與所述固定架優(yōu)選上下滑動配合，并通過拉簧連接，可以使所述固定架的一側(cè)設(shè)有與所述滑 動架相配合的滑槽，所述滑動架設(shè)置于所述固定架的滑槽內(nèi)，以此實現(xiàn)所述固定架與滑動架之間的滑動配合，所述叉架的閉合端可以通過螺栓與所述滑動架的底端連接。優(yōu)選所述左、右梁上安裝的探頭加載臂對稱設(shè)置，每個梁上安裝的探頭加載臂的數(shù)量為4個，梁的左右兩側(cè)各設(shè)2個，部分或全部所述探頭加載臂上安裝有探頭，所述探頭包括TOFD探頭，還可以包括超聲相控陣檢測探頭和/或常規(guī)檢測探頭，這樣所述左、右梁及所述中梁的延長線和分別安裝在所述左、右梁上每ー側(cè)的2個探頭的連線的延長線始終指向環(huán)形焊縫的圓心，有效地幫助工作人員準確地將掃查器定位于エ件上。優(yōu)選所述掃查器在未工作狀態(tài)下，所述叉架攜帯的探頭的檢測端低于各所述磁輪的底面所處的水平面。為使所述探頭能夠具有更大的靈活性從而提高檢測質(zhì)量，可以使所述探頭通過轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動連接在所述叉架上，并在所述叉架上設(shè)置能夠固定所述轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動角度的緊固件，也可以采用其它適宜的活動連接方式連接所述探頭和叉架。所述探頭加載臂采用上述結(jié)構(gòu)，對エ件進行檢測時，所述探頭貼近エ件表面，會使所述滑動架相對于所述固定架滑動，將所述探頭壓在所述エ件的表面上進行檢測，根據(jù)エ件表面的形狀，所述滑動架相對于所述固定架滑動的距離不等，以保證所述探頭始終貼在エ件表面，檢測結(jié)束后，所述滑動架通過所述拉簧的弾性作用復(fù)位。所述左梁和右梁上可以分別設(shè)有用于同滑塊11滑動配合的燕尾型滑槽，所述滑塊上可以設(shè)有用于鎖定其在相應(yīng)的梁上的位置的緊固螺絲。以使所述滑塊可以在相應(yīng)的梁上滑動并固定位置。同時，與所述探頭加載臂的設(shè)置相對應(yīng)，優(yōu)選所述左梁和右梁的左右兩側(cè)均設(shè)有燕尾型滑槽，所述燕尾型滑槽內(nèi)設(shè)有設(shè)有與連接在相應(yīng)的梁上的所述探頭加載臂數(shù)量相對應(yīng)的所述滑塊，所述探頭加載臂的固定架固定連接與其相對應(yīng)的所述滑塊。所述探頭加載臂位置的可調(diào)及數(shù)量可以設(shè)置呈若干個，使所述掃查器可同時對于圓心相同的在一定范圍之內(nèi)的多條不同半徑的環(huán)縫進行檢測，也可同時對同一條焊縫進行多種方式的檢測。為了更方便地調(diào)整所述左或右梁上多個所述探頭之間的距離，所述左和右梁的上表面上可以刻有刻度尺，以作參照。所述供水通道可以包括連接進水ロ的供水主路和分別向左右兩側(cè)供水的兩個供水支路，所述供水主路可以通過分水器12連接所述的兩個供水支路，所述分水器可以安裝在所述中梁的中部下方。所述設(shè)有燕尾型滑槽的所述梁可以設(shè)有激光指示器13，用于照射待檢測エ件上的焊縫，指示所述掃查器行走路線的同時還可以起到照明的作用，所述激光指示器可以通過連接架安裝在相應(yīng)的所述梁上，所述連接架優(yōu)選采用可以調(diào)節(jié)角度和/或高度的活動連接結(jié)構(gòu)。所述左、右梁上可以分別設(shè)有激光對中儀，可以有效地幫助操作人員準確地將掃查器定位于エ件上。所述磁輪支架上優(yōu)選設(shè)有脫磁裝置14，所述脫磁裝置可以設(shè)有可向下滑動并使其底端延伸到所述磁輪底面所處水平面下方的支撐柱，所述支撐柱可以設(shè)有控制其向下滑動及復(fù)位的手柄。當需要將所述掃查器從待檢測エ件上取下時，操作所述手柄控制所述支撐柱向下滑動，當所述支撐柱的底端接觸到待檢測エ件表面時，繼續(xù)使其向下滑動，即可借助所述支撐柱的向下推力使與其相對應(yīng)的所述磁輪與鐵磁性エ件表面脫離，從而將所述掃查器從待檢測エ件上取下，避免強行從待檢測エ件上取下所述掃查器對エ件造成磨損。所述掃查器上還可以設(shè)有用于將所述探頭采集的信息通過數(shù)據(jù)線傳遞給終端控制器的數(shù)據(jù)線接ロ，所述探頭與所述數(shù)據(jù)線接ロ連接的數(shù)據(jù)線可以設(shè)置在所述主架內(nèi)，可以通過與所述數(shù)據(jù)線接ロ對應(yīng)的數(shù)據(jù)線連接所述掃查器和所述終端控制器，使檢測結(jié)果及時傳遞給所述終端控制器；或者所述主架上可以安裝有用于存儲所述探頭采集的信息的存儲器，用于存儲檢測結(jié)果，工作完成后再通過適宜的數(shù)據(jù)傳輸方式將檢測數(shù)據(jù)傳遞給所述終ま而控制器。為便于使用時操作，所述后梁的兩端可以分別設(shè)有用于旋轉(zhuǎn)后梁的旋轉(zhuǎn)把手15，所述前梁和中梁上可以分別設(shè)有用于移動所述掃查器的把手16。本實用新型結(jié)構(gòu)緊湊、靈活性好、檢測準確度和可靠度高，不僅可用于罐體封頭的檢測，同樣能夠支持管道焊縫和對接平板等多種エ件檢測。 本實用新型所稱環(huán)縫是指呈圓形或圓弧形的焊縫等待掃查軌跡。
權(quán)利要求1.一種壓力容器封頭組合焊縫TOFD和相控陣成像掃查器，其特征在于包括主架，所述主架由前梁、后梁、左梁、右梁和中梁構(gòu)成，所述左、右梁的前端分別與所述前梁的兩端鉸接，所述中梁的前部固定連接所述前梁的中部，所述后梁包括左右對稱的雙頭螺桿，其左半部的螺紋和右半部的螺紋旋向相反，所述螺桿的中部與所述中梁的后部以允許所述螺桿以其軸線為軸旋轉(zhuǎn)而不允許其左右移動的旋轉(zhuǎn)連接方式連接，所述螺桿的左、右半部的螺紋上分別旋接有左、右螺母，所述左、右螺母與所述左、右梁的后端連接，所述左、右梁上分別安裝有一個或多個探頭加載臂，所述主架的四角分別設(shè)有磁輪機構(gòu)，所述磁輪機構(gòu)包括磁輪和用于將所述磁輪安裝在所述掃查器的相應(yīng)位置上的磁輪支架，所述主架上安裝有用于記錄所述掃查器行走位移的記錄儀，還設(shè)有用于為探頭提供掃查用水的供水通道。
2.如權(quán)利要求I所述的壓力容器封頭組合焊縫TOFD和相控陣成像掃查器，其特征在于所述后梁長于前梁，所述左、右梁長度相等。
3.如權(quán)利要求2所述的壓力容器封頭組合焊縫TOFD和相控陣成像掃查器，其特征在于所述左、右螺母與所述左、右梁的后端的連接方式為分別通過左、右連桿連接，所述左、右連桿的一端與相應(yīng)的所述螺母的連接部鉸接，另一端與相應(yīng)的所述梁的后端的連接部鉸接。
4.如權(quán)利要求3所述的壓力容器封頭組合焊縫TOFD和相控陣成像掃查器，其特征在于所述探頭加載臂包括固定架、滑動架和用于固定探頭的叉架，所述滑動架與所述固定架上下滑動配合，并通過拉簧連接，所述叉架的閉合端通過螺栓與所述滑動架的底端連接，所述左、右梁上安裝的探頭加載臂對稱設(shè)置，每個梁上安裝的探頭加載臂的數(shù)量均為4個，部分或全部所述探頭加載臂上安裝有探頭，所述探頭包括TOFD探頭。
5.如權(quán)利要求4所述的壓力容器封頭組合焊縫TOFD和相控陣成像掃查器，其特征在于所述左梁和右梁上分別設(shè)有用于同滑塊滑動配合的燕尾型滑槽，所述滑塊上設(shè)有用于鎖定其在相應(yīng)的梁上的位置的緊固螺絲，所述探頭加載臂的固定架固定連接所述滑塊。
6.如權(quán)利要求5所述的壓力容器封頭組合焊縫TOFD和相控陣成像掃查器，其特征在于所述供水通道包括連接進水口的供水主路和分別向左右兩側(cè)供水的兩個供水支路，所述供水主路通過分水器連接所述的兩個供水支路，所述分水器安裝在所述中梁的中部下方。
7.如權(quán)利要求6所述的壓力容器封頭組合焊縫TOFD和相控陣成像掃查器，其特征在于所述設(shè)有燕尾型滑槽的所述梁設(shè)有激光指示器，所述激光指示器通過連接架安裝在相應(yīng)的所述梁上，所述連接架采用可以調(diào)節(jié)角度和/或高度的活動連接結(jié)構(gòu)，所述左、右梁上分別設(shè)有激光對中儀。
8.如權(quán)利要求1、2、3、4、5、6或7所述的壓力容器封頭組合焊縫TOFD和相控陣成像掃查器，其特征在于所述磁輪支架上設(shè)有脫磁裝置，所述脫磁裝置設(shè)有可向下滑動并使其底端延伸到所述磁輪底面所處水平面下方的支撐柱，所述支撐柱設(shè)有控制其向下滑動及復(fù)位的手柄。
9.如權(quán)利要求8所述的壓力容器封頭組合焊縫TOFD和相控陣成像掃查器，其特征在于所述后梁的兩端分別設(shè)有用于旋轉(zhuǎn)后梁的旋轉(zhuǎn)把手。
10.如權(quán)利要求9所述的壓力容器封頭組合焊縫TOFD和相控陣成像掃查器，其特征在于所述前梁和中梁上分別設(shè)有用于移動所述掃查器的把手。
專利摘要本實用新型涉及一種壓力容器封頭組合焊縫TOFD和相控陣成像掃查器，其主架由前梁、后梁、左梁、右梁和中梁構(gòu)成，所述左、右梁的前端分別與所述前梁的兩端鉸接，所述中梁前部固定連接所述前梁中部，所述后梁包括左右對稱的雙頭螺桿，其左、右半部螺紋旋向相反，所述螺桿中部連接所述中梁的后部，所述螺桿左、右半部的螺紋上分別旋接有左、右螺母，所述左、右螺母與所述左、右梁的后端連接，所述主架上安裝有用于記錄所述掃查器行走位移的記錄儀，還設(shè)有用于為探頭提供掃查用水的供水通道。本實用新型適用于容器的不同大小的封頭的環(huán)縫檢測，使探頭能夠始終沿著環(huán)縫檢測，確保檢測精度，還可以支持管道焊縫、對接平板等多種工件的焊縫檢測。
文檔編號G01N29/265GK202393744SQ201120550249
公開日2012年8月22日 申請日期2011年12月26日 優(yōu)先權(quán)日2011年12月26日
發(fā)明者李志軍 申請人:北京歐寧航宇檢測技術(shù)有限公司