本發(fā)明屬于核電站無損檢測技術領域，具體涉及一種用于異形焊縫超聲檢查的多探頭同步擺動機構。

背景技術：

核電站中設備眾多，焊縫的形式也不盡相同。常規(guī)的焊縫為圓柱形外形上環(huán)形焊縫，探頭只需沿焊縫做圓周運動和垂直于焊縫做軸向運動即可完成對焊縫的檢查。但還有一類異形焊縫，如控制棒驅(qū)動機構的上、中、下部密封焊縫，其焊縫截面為圓環(huán)，焊縫走向也為圓環(huán)；若想對其進行連續(xù)全檢，探頭除了能圍繞焊縫走向做圓周運動外，其自身還需要能在焊縫截面上做擺動。

技術實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于提供一種用于異形焊縫超聲檢查的多探頭同步擺動機構，可實現(xiàn)對類似控制棒驅(qū)動機構密封焊縫的異形焊縫進行連續(xù)超聲檢查。

本發(fā)明的技術方案如下：一種用于異形焊縫超聲檢查的多探頭同步擺動機構，該機構包括伺服電機、主動同步帶輪、從動同步帶輪、無側縫同步帶以及探頭擺動機構，其中，安裝有伺服電機的主動同步帶輪通過無側縫同步帶與若干個探頭擺動機構上端安裝的從動同步帶輪依次串聯(lián)，當伺服電機帶動主動同步帶輪旋轉(zhuǎn)時，通過無側縫同步帶帶動若干個從動同步帶輪均勻、同步旋轉(zhuǎn)，超聲探頭通過探頭夾安裝在探頭擺動機構上，從動同步帶輪同步旋轉(zhuǎn)時，帶動每個從動同步帶輪下端的探頭擺動機構同步進行運動，進而實現(xiàn)若干個超聲探頭的同步擺動。

所述的探頭擺動機構包括絲桿軸、螺母、連接座、滑塊、以及弧形軌道，其中，豎直安裝在探頭擺動機構支架中的絲桿軸上端與從動同步帶輪固定連接，在絲桿軸上套有相互固定連接的螺母和連接座，連接座與導軌滑塊相連接，在從動同步帶輪帶動絲桿軸旋轉(zhuǎn)時，可驅(qū)動螺母和連接座直線運動，并驅(qū)動導軌滑塊沿著安裝在探頭擺動機構支架上的導軌相對運動；在探頭擺動機構支架上開有弧形軌道，滑塊通過導向滾輪可在弧形軌道中自由滑動，同時，滑塊通過導向軸、旋轉(zhuǎn)銷軸與連接座相連接，當連接座在絲桿軸的驅(qū)動下作直線運動時，通過導向軸、旋轉(zhuǎn)銷軸可帶動滑塊在弧形軌道中擺動。

所述的無側縫同步帶通過若干個同步帶張緊輪張緊。

所述的導向軸可在連接座上作直線滑動。

所述的超聲探頭通過探頭夾固定在探頭擺動機構中的滑塊上，在對異形焊縫進行檢查時，超聲探頭隨著探頭擺動機構的運動而擺動，實現(xiàn)對一形焊縫在豎直截面上的連續(xù)、等距的掃查。

所述的探頭夾可制成不同的角度，以保證超聲探頭安裝某種固定角度對異形焊縫進行檢測。

所述的弧形軌道弧度范圍盡可能大，以有效覆蓋異形焊縫上的待檢區(qū)域。

所述的主動同步帶輪通過無側縫同步帶與6個探頭擺動機構上端安裝的從動同步帶輪依次串聯(lián)。

所述的若干個超聲探頭僅需通過一個伺服電機驅(qū)動即可實現(xiàn)同步擺動。

本發(fā)明的顯著效果在于：本發(fā)明所述的一種用于異形焊縫超聲檢查的多探頭同步擺動機構，只用控制一個電機，即可實現(xiàn)對六個探頭的同步驅(qū)動，在控制上更為簡單、穩(wěn)定，更容易保證多個探頭的運動同步性；通過螺母的直線運動帶動探頭沿著圓弧槽實現(xiàn)擺動，使得結構更加小巧，運動精度更高，探頭可以更加接近焊縫，而且探頭的擺動幅度更大，超過100°；用于安裝探頭的探頭夾可根據(jù)需要加工成某個固定的角度，以保證安裝上去的超聲探頭可按照檢查方案以特定的角度朝向焊縫。此擺動機構的運用，實現(xiàn)了多種規(guī)格的探頭同時對同一異形焊縫及其附近母材區(qū)域進行全面覆蓋及連續(xù)檢查，對核電站設備的安全運行及老化管理提供了有效依據(jù)。

附圖說明

圖1為本發(fā)明所述的一種用于異形焊縫超聲檢查的多探頭同步擺動機構的結構示意圖；

圖2為圖1中探頭擺動機構的結構示意圖；

圖3位本發(fā)明所述的一種用于異形焊縫超聲檢查的多探頭同步擺動機構實施例的局部結構示意圖；

圖中：1、伺服電機；2、主動同步帶輪；3、從動同步帶輪；4、無側縫同步帶；5、同步帶張緊輪；6、探頭擺動機構；7、探頭夾；8、超聲探頭；9、異形焊縫；61、絲桿軸；62、螺母；63、導軌；64、導軌滑塊；65、連接座；66、導向軸；67、旋轉(zhuǎn)銷軸；68、滑塊；69、導向滾輪；610弧形軌道。

具體實施方式

下面結合附圖及具體實施例對本發(fā)明作進一步詳細說明。

如圖1所示，一種用于異形焊縫超聲檢查的多探頭同步擺動機構，包括伺服電機1、主動同步帶輪2、從動同步帶輪3、無側縫同步帶4以及探頭擺動機構6，其中，安裝有伺服電機1的主動同步帶輪2通過無側縫同步帶4與若干個探頭擺動機構6上端安裝的從動同步帶輪3依次串聯(lián)，當伺服電機1帶動主動同步帶輪2旋轉(zhuǎn)時，通過無側縫同步帶4帶動若干個從動同步帶輪3，例如6個從動同步帶輪3均勻、同步旋轉(zhuǎn)，并利用同步帶張緊輪5將無側縫同步帶4張緊；超聲探頭8通過探頭夾7安裝在探頭擺動機構6上，從動同步帶輪3同步旋轉(zhuǎn)時，帶動每個從動同步帶輪3下端的探頭擺動機構6同步進行運動，進而實現(xiàn)若干個超聲探頭8的同步擺動。

如圖2所示，探頭擺動機構6包括絲桿軸61、螺母62、連接座65、滑塊68、以及弧形軌道610，其中，豎直安裝在探頭擺動機構支架中的絲桿軸61上端與從動同步帶輪3固定連接，在絲桿軸61上套有相互固定連接的螺母62和連接座65，連接座65與導軌滑塊64相連接，在從動同步帶輪3帶動絲桿軸61旋轉(zhuǎn)時，可驅(qū)動螺母62和連接座65直線運動，并驅(qū)動導軌滑塊64沿著安裝在探頭擺動機構支架上的導軌63相對運動；在探頭擺動機構支架上開有弧形軌道610，滑塊68通過導向滾輪69可在弧形軌道610中自由滑動，同時，滑塊68通過導向軸66、旋轉(zhuǎn)銷軸67與連接座65相連接，當連接座65在絲桿軸61的驅(qū)動下作直線運動時，通過導向軸66、旋轉(zhuǎn)銷軸67可帶動滑塊68在弧形軌道610中擺動，其中，導向軸66可在連接座65上作直線滑動，以適應運動過程中連接座65、滑塊68之間的距離變化。

如圖3所示，超聲探頭8通過探頭夾7固定在探頭擺動機構6中的滑塊68上，在對異形焊縫9進行檢查時，超聲探頭8安裝在探頭夾7上，隨著探頭擺動機構6的運動而擺動，實現(xiàn)對一形焊縫9在豎直截面上的連續(xù)、等距的掃查。

探頭夾7可根據(jù)超聲檢查方案的需要，做成不同的角度，以保證超聲探頭8可以按照某種固定角度向異形焊縫9發(fā)送超聲波，以獲得不同的反饋信號，安裝于探頭夾7上的超聲探頭8為向斜上方偏轉(zhuǎn)或者向斜下方偏轉(zhuǎn)，根據(jù)檢查方案的需要，探頭夾7可做成多種朝向，不局限于上下方向的偏轉(zhuǎn)，還可以向平面內(nèi)、外偏轉(zhuǎn)。

在保證不與異形焊縫9發(fā)生運動干涉的情況下，可將弧形軌道610的角度盡可能做大，本發(fā)明中超聲探頭8在弧形軌道610中的連續(xù)擺動范圍達到100°，有效覆蓋了異形焊縫9上的待檢區(qū)域。

技術特征：

技術總結
本發(fā)明涉及核電站無損檢測技術領域，具體公開了一種用于異形焊縫超聲檢查的多探頭同步擺動機構。本發(fā)明中安裝有伺服電機的主動同步帶輪通過無側縫同步帶與若干個探頭擺動機構上端安裝的從動同步帶輪依次串聯(lián)，當伺服電機帶動主動同步帶輪旋轉(zhuǎn)時，通過無側縫同步帶帶動若干個從動同步帶輪均勻、同步旋轉(zhuǎn)，超聲探頭通過探頭夾安裝在探頭擺動機構上，從動同步帶輪同步旋轉(zhuǎn)時，帶動每個從動同步帶輪下端的探頭擺動機構同步進行運動，進而實現(xiàn)若干個超聲探頭的同步擺動。該同步擺動機構實現(xiàn)了多種規(guī)格的探頭同時對同一異形焊縫及其附近母材區(qū)域進行全面覆蓋及連續(xù)檢查，對核電站設備的安全運行及老化管理提供了有效依據(jù)。

技術研發(fā)人員：丁冬平;胡嘯;成照宇;朱琳;周禮峰;李綱
受保護的技術使用者：核動力運行研究所;中核武漢核電運行技術股份有限公司
技術研發(fā)日：2015.12.31
技術公布日：2017.07.07