本發(fā)明涉及一種管道超聲波探傷掃查裝置，特別涉及一種便攜式管道內(nèi)壁自動(dòng)爬行超聲波探傷掃查裝置及使用方法。

背景技術(shù)：

輸油管道是一種重要的戰(zhàn)略資源性物資，其質(zhì)量?jī)?yōu)劣關(guān)系到整座油井安全。目前我國(guó)輸油鋼管檢驗(yàn)一般根據(jù)產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的指標(biāo)進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)抽樣、實(shí)驗(yàn)室檢測(cè)。超聲波探傷是檢驗(yàn)管線內(nèi)部缺陷不可缺少的程序，對(duì)于貨場(chǎng)堆放碼垛的的輸油鋼管的超聲波探傷檢驗(yàn)，目前一般采用吊車吊卸，放到平坦的檢驗(yàn)臺(tái)上，幾個(gè)人手工涂抹耦合劑，手工掃查的方式來(lái)進(jìn)行，對(duì)于沒有吊車的場(chǎng)地，只能人工爬上堆垛，在鋼管外部進(jìn)行抽樣檢測(cè)，由于鋼管碼放在一起，很難掃查到整個(gè)鋼管表面，存在強(qiáng)度大、時(shí)間長(zhǎng)、操作危險(xiǎn)、存在掃查盲區(qū)等問題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

鑒于現(xiàn)有技術(shù)存在的問題，本發(fā)明提供一種便攜式管道內(nèi)壁自動(dòng)爬行超聲波探傷掃查裝置及使用方法，實(shí)現(xiàn)了管道內(nèi)壁自動(dòng)爬行、自動(dòng)耦合、自動(dòng)掃查的功能，只需一人在地面上遙控操作、檢測(cè)，具體技術(shù)方案是，一種便攜式管道內(nèi)壁自動(dòng)爬行超聲波探傷掃查裝置，包括爬行器、支撐結(jié)構(gòu)、自動(dòng)耦合探傷裝置、遙控部件，其特征在于：所述的爬行器包括箱體、車輪、輪軸、爬行電機(jī)，爬行電機(jī)固定于箱體內(nèi)，兩根輪軸固定于箱體上，其中一根與爬行電機(jī)軸連接，四個(gè)車輪固定于露出箱體外的車軸上，構(gòu)成可移動(dòng)式電動(dòng)車；所述的支撐結(jié)構(gòu)包括支撐桿座、支撐桿調(diào)節(jié)螺絲、下支撐桿、支撐桿彈簧、上支撐桿、支撐臂軸、支撐臂、支撐輪，支撐輪固定于支撐臂兩端，可轉(zhuǎn)動(dòng)，支撐桿彈簧置于上支撐桿與下支撐桿之間，并用螺釘連接，使上支撐桿在支撐桿彈簧作用下可上下移動(dòng)，支撐臂通過(guò)支撐臂軸固定于上支撐桿頂端，下支撐桿固定于支撐桿座上，支撐桿座固定于爬行器的箱體上端面，使支撐結(jié)構(gòu)的支撐臂與爬行器的輪軸平行，支撐結(jié)構(gòu)的兩個(gè)支撐輪分別與同側(cè)的爬行器的兩個(gè)車輪形成兩個(gè)三角形支撐結(jié)構(gòu)；所述的自動(dòng)耦合探傷裝置，包括超聲波探頭高度調(diào)節(jié)架、固定螺絲、旋轉(zhuǎn)電機(jī)箱體、保護(hù)罩、電液耦合劑傳送管、旋轉(zhuǎn)軸軸承座、旋轉(zhuǎn)軸、旋轉(zhuǎn)臂、滑塊、探頭彈簧導(dǎo)向軸、探頭彈簧、探頭夾具、探頭座、超聲波探頭、探頭耐磨環(huán)、旋轉(zhuǎn)電機(jī)、電液耦合劑儲(chǔ)存罐，探頭耐磨環(huán)套在超聲波探頭內(nèi)固定，探頭夾具固定于探頭座外，探頭彈簧、探頭夾具依次套在探頭彈簧導(dǎo)向軸上，其中探頭座與探頭彈簧導(dǎo)向軸為滑動(dòng)配合，旋轉(zhuǎn)臂上有導(dǎo)軌，導(dǎo)軌內(nèi)滑塊與探頭夾具固定為一體，旋轉(zhuǎn)臂固定在旋轉(zhuǎn)軸上，旋轉(zhuǎn)軸座固定于超聲波探頭高度調(diào)節(jié)架上、超聲波探頭高度調(diào)節(jié)架用固定螺絲固定于爬行器的箱體前端面，旋轉(zhuǎn)軸穿在旋轉(zhuǎn)軸座上為動(dòng)配合，旋轉(zhuǎn)電機(jī)固定于爬行器的箱體上端面，旋轉(zhuǎn)軸與旋轉(zhuǎn)電機(jī)固定在一起，保護(hù)罩置于旋轉(zhuǎn)電機(jī)及旋轉(zhuǎn)軸上端并固定在爬行器的箱體上端面，電液耦合劑傳送管一端穿過(guò)保護(hù)罩、旋轉(zhuǎn)軸座、旋轉(zhuǎn)臂穿入探頭夾具出水口至超聲波探頭處，另一端外接電液耦合劑儲(chǔ)存箱；感應(yīng)頭固定于爬行器的箱體后端面，紅外遙控器上有開、關(guān)、反向旋轉(zhuǎn)爬行、正向旋轉(zhuǎn)爬行、前進(jìn)、后退、正轉(zhuǎn)、反轉(zhuǎn)、ok、旋轉(zhuǎn)減速menu、旋轉(zhuǎn)加速exit、爬行減速vol-、爬行加速vol+，按鈕控制爬行電機(jī)及旋轉(zhuǎn)電機(jī)動(dòng)作。

采用水為電液耦合劑。

操作步驟包括，①、管線連接，便攜式外部電源向便攜式管道內(nèi)壁自動(dòng)爬行超聲波探傷掃查裝置供電，超聲波探頭連接超聲波探傷儀，電液耦合劑傳送管與電液耦合劑儲(chǔ)存罐連接；②、根據(jù)被測(cè)管道內(nèi)徑，調(diào)整四個(gè)車輪在車軸位置使得車軸圓心處于被測(cè)管道橫截面的中心線上；調(diào)整固定螺絲使得車輪和支撐輪頂住上下管壁，調(diào)整超聲波探頭高度調(diào)節(jié)架，使得超聲波探頭與管內(nèi)壁緊密接觸；

③使超聲波探頭朝前進(jìn)方向?qū)⒈狙b置爬行輕輕放入被測(cè)管道內(nèi)部，開啟供水箱電源、爬行器電源，對(duì)準(zhǔn)感應(yīng)頭按下遙控器“off”按鈕，通過(guò)正轉(zhuǎn)和反轉(zhuǎn)按鈕，調(diào)整合適轉(zhuǎn)速；④打開超聲波探傷儀，調(diào)整相關(guān)檢測(cè)參數(shù),對(duì)準(zhǔn)感應(yīng)頭按下遙控器的“on”按鈕，爬行器帶動(dòng)超聲波探頭螺旋前進(jìn)掃查被測(cè)管道內(nèi)壁，此時(shí)觀察超聲波儀器屏幕波峰變化，判斷缺陷，當(dāng)遇到缺陷時(shí)，未看清時(shí)，可以按下遙控器“off”按鈕并按反轉(zhuǎn)按鈕重復(fù)掃查缺陷；⑤當(dāng)需要返回時(shí)，按下遙控器“off”按鈕，爬行器停止運(yùn)行，按下遙控器“后退”按鈕及“on”按鈕，爬行器反向旋轉(zhuǎn)爬行。

本發(fā)明的技術(shù)效果是，實(shí)現(xiàn)了從傳統(tǒng)的外壁超聲波探傷改為對(duì)不同內(nèi)徑管道內(nèi)壁超聲波自動(dòng)爬行掃查探傷；耦合劑為水，綠色環(huán)保，而且實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)耦合；不需要吊車，不需要爬垛，不需要手工涂抹耦合劑，不僅提高了檢測(cè)速度，減少試驗(yàn)盲區(qū)，提升檢測(cè)精度，而且大大降低了檢驗(yàn)成本，減少勞動(dòng)強(qiáng)度，也加強(qiáng)了對(duì)檢驗(yàn)員的安全保障。

附圖說(shuō)明

圖1是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是本發(fā)明的紅外遙控器示意圖。

具體實(shí)施方式

以被測(cè)管道為219?244mm鋼管，本發(fā)明最大爬行距離為7.5m，爬行電機(jī)1-4、旋轉(zhuǎn)電機(jī)3-16均采用減速電機(jī)，速比：爬行1367：1；旋轉(zhuǎn)188：1，主水管直徑為6mm，超聲波探頭3-14選用5mhz、k3型斜探頭、聲束方向垂直于鋼管軸線方向?yàn)槔Y(jié)合附圖進(jìn)一步說(shuō)明。

如圖1、2所示，本發(fā)明為鋁合金主體，包括爬行器1、支撐結(jié)構(gòu)2、自動(dòng)耦合探傷裝置3、遙控部件4，所述的爬行器1包括箱體1-1、車輪1-2、輪軸1-3、爬行電機(jī)1-4，爬行電機(jī)1-4固定于箱體1-1內(nèi)，兩根輪軸1-3固定于箱體1-1上，其中一根與爬行電機(jī)1-4軸連接，四個(gè)車輪1-2固定于露出箱體1-1外的車軸1-3上，構(gòu)成可移動(dòng)式電動(dòng)車，其中車輪1-2加工成臺(tái)階式，并外裹橡膠防滑圈，可以和鋼管內(nèi)壁完好接觸；

所述的支撐結(jié)構(gòu)2包括支撐桿座2-1、支撐桿調(diào)節(jié)螺絲2-2、下支撐桿2-3、支撐桿彈簧2-4、上支撐桿2-5、支撐臂軸2-6、支撐臂2-7、支撐輪2-8，支撐輪2-8為聚酯材質(zhì)，耐磨且有一定韌性，支撐輪2-8固定于支撐臂2-7兩端可轉(zhuǎn)動(dòng)，支撐桿彈簧2-4置于上支撐桿2-5與下支撐桿2-3之間，并用螺釘連接，使上支撐桿2-5在支撐桿彈簧2-4作用下可上下移動(dòng)，支撐臂2-7通過(guò)支撐臂軸2-6固定于上支撐桿2-5頂端，下支撐桿2-3固定于支撐桿座2-1上，支撐桿座2-1固定于爬行器1的箱體1-1上端面，使支撐結(jié)構(gòu)2的支撐臂2-7與爬行器1的輪軸1-3平行，支撐結(jié)構(gòu)2的兩個(gè)支撐輪2-8分別與同側(cè)的爬行器1的兩個(gè)車輪1-2形成兩個(gè)三角形支撐結(jié)構(gòu)，分別頂在管道內(nèi)壁上，保證設(shè)備爬行時(shí)的穩(wěn)定性；

所述的自動(dòng)耦合探傷裝置3，包括超聲波探頭高度調(diào)節(jié)架3-1、固定螺絲3-2、旋轉(zhuǎn)電機(jī)箱體3-3、保護(hù)罩3-4、電液耦合劑傳送管3-5、旋轉(zhuǎn)軸軸承座3-6、旋轉(zhuǎn)軸3-7、旋轉(zhuǎn)臂3-8、探頭滑塊3-9、探頭彈簧導(dǎo)向軸3-10、探頭彈簧3-11、探頭夾具3-12、探頭座3-13、超聲波探頭3-14、探頭耐磨環(huán)3-15、旋轉(zhuǎn)電機(jī)3-16，探頭耐磨環(huán)3-15套在超聲波探頭3-14外，并一同放入探頭座3-13內(nèi)固定，探頭夾具3-12固定于探頭座3-13外，探頭彈簧3-11、探頭夾具3-12依次套在探頭彈簧導(dǎo)向軸3-10上，其中探頭座3-13與探頭彈簧導(dǎo)向軸3-10為滑動(dòng)配合，旋轉(zhuǎn)臂3-8上有導(dǎo)軌，導(dǎo)軌內(nèi)滑塊3-9與探頭夾具3-12固定為一體，旋轉(zhuǎn)臂3-8固定在旋轉(zhuǎn)軸3-7上，旋轉(zhuǎn)軸承座3-6固定于超聲波探頭高度調(diào)節(jié)架3-1上、超聲波探頭高度調(diào)節(jié)架3-1用固定螺絲3-2固定于爬行器1的箱體1-1前端面，旋轉(zhuǎn)軸3-7穿在旋轉(zhuǎn)軸承座3-6上為動(dòng)配合，旋轉(zhuǎn)電機(jī)3-16固定于爬行器1的箱體1-1上端面，旋轉(zhuǎn)軸3-7與旋轉(zhuǎn)電機(jī)3-16固定在一起，保護(hù)罩3-4置于旋轉(zhuǎn)電機(jī)3-16及旋轉(zhuǎn)軸3-7上端并固定在爬行器1的箱體1-1上端面，電液耦合劑傳送管3-5一端穿過(guò)保護(hù)罩3-4、旋轉(zhuǎn)軸承座3-6、旋轉(zhuǎn)臂3-8穿入探頭夾具3-12出水口至超聲波探頭3-14處，另一端插入電液耦合劑為水的水箱里；

紅外遙控器5及感應(yīng)頭4，感應(yīng)頭4固定于爬行器1的箱體1-1后端面，紅外遙控器5上有開、關(guān)、反向旋轉(zhuǎn)爬行、正向旋轉(zhuǎn)爬行、前進(jìn)、后退、正轉(zhuǎn)、反轉(zhuǎn)、ok、旋轉(zhuǎn)減速menu、旋轉(zhuǎn)加速exit、爬行減速vol-、爬行加速vol+，按鈕控制爬行電機(jī)1-4及旋轉(zhuǎn)電機(jī)3-16動(dòng)作。

本發(fā)明采用水為電液耦合劑，配備外部電源，a型超聲波探傷儀，供水箱，電線線纜，具體參數(shù)：

1）、電源：dc12v/6ah

2）、電流：主機(jī)≤1a；供水箱≤2.5a；

3）、電纜：長(zhǎng)度10m；

4）、供水箱容積：20l

操作步驟：

①、管線連接，便攜式外部電源向便攜式管道內(nèi)壁自動(dòng)爬行超聲波探傷掃查裝置供電，超聲波探頭3-14連接超聲波探傷儀，電液耦合劑傳送管3-5與電液耦合劑儲(chǔ)存罐1-17連接。

②、根據(jù)被測(cè)管道內(nèi)徑，調(diào)整四個(gè)車輪1-2在車軸1-3位置使得車軸1-3圓心處于被測(cè)管道橫截面的中心線上；調(diào)整螺絲使得車輪1-2和支撐輪2-8頂住上下管壁，調(diào)整超聲波探頭高度調(diào)節(jié)架3-1，使得超聲波探頭3-14與管內(nèi)壁緊密接觸；

③使超聲波探頭3-14朝前進(jìn)方向?qū)⒈颈銛y式管道內(nèi)壁自動(dòng)爬行超聲波探傷掃查裝置輕輕放入被測(cè)管道內(nèi)部，開啟供水箱電源、爬行器1電源，對(duì)準(zhǔn)感應(yīng)頭4按下遙控器5的“off”按鈕，調(diào)整轉(zhuǎn)向、轉(zhuǎn)速；

④打開超聲波探傷儀，調(diào)整相關(guān)檢測(cè)參數(shù),對(duì)準(zhǔn)感應(yīng)頭4按下遙控器5的“on”按鈕，爬行器1帶動(dòng)超聲波探頭3-1螺旋前進(jìn)掃查被測(cè)管道內(nèi)壁，此時(shí)觀察超聲波儀器屏幕波峰變化，判斷缺陷，當(dāng)遇到缺陷時(shí)，未看清時(shí)，可以按下遙控器“off”按鈕，并按反轉(zhuǎn)按鈕重復(fù)掃查缺陷；

⑤當(dāng)需要返回時(shí)，按下遙控器5的“off”按鈕，爬行器1停止運(yùn)行，按下遙控器“后退”按鈕及“on”按鈕，爬行器反向旋轉(zhuǎn)爬行。

使用水作耦合劑，耦合水通過(guò)探頭夾具3-12處的出水口噴灑至檢測(cè)部位，充分保證耦合良好。