本發(fā)明涉及一種自吸式小徑管對接焊縫超聲檢測自動掃查器。

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)場合，在管的安裝生產(chǎn)過程中經(jīng)常碰到小徑管對接焊縫的無損檢測問題。特別在火力發(fā)電廠大部分受熱面管如省煤器、過熱器、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，安裝焊口約18000個。小徑管對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，近年來采用超聲波無損檢測方法檢驗小徑管對接焊縫已經(jīng)廣泛應(yīng)用于大型鍋爐的安裝和檢修檢驗中。

目前的檢測方法是用手動鏈條掃查器加自聚焦相控陣探頭進(jìn)行檢測，比傳統(tǒng)的射線和工業(yè)常規(guī)斜探頭的檢測方法有了明顯提高工作效率，但是還是存在檢測效率低的問題。特別是兩根管之間間距比較小的時候，鏈條掃查器要通過狹小空間把管抱緊再做檢測，鏈條掃查器抱緊管的操作過程比較費(fèi)時間；手動轉(zhuǎn)掃查器的過程也比較緩慢且人工手動用于不均勻?qū)е绿筋^耦合效果差異比較大，容易給檢測帶來誤判；鏈條掃查器厚度的設(shè)計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，一般厚度要到11mm－12mm，所以鏈條手動掃查器很難檢測兩根管間距10mm以下的，給小徑管的對接焊縫的檢測帶來限制。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

針對現(xiàn)有技術(shù)的缺點，本發(fā)明的目的是提供一種自吸式小徑管對接焊縫超聲檢測自動掃查器，其設(shè)計輕巧，能夠快速自動檢測，并有效減少檢測過程中的誤判，適用于管間距較小的環(huán)境。

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

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

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

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

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

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明公開的自吸式小徑管對接焊縫超聲檢測自動掃查器，通過設(shè)置夾持機(jī)構(gòu)，調(diào)節(jié)第二動力組件驅(qū)動夾持件運(yùn)動，使夾持件抱緊管道；通過將夾持框設(shè)置于傳動鏈上，第一動力組件驅(qū)動傳動鏈運(yùn)動，從而帶動夾持框夾持的探頭運(yùn)動，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，檢測過程中易產(chǎn)生誤判，以及無法在管與管之間間距為10毫米以下的環(huán)境中檢測的問題，本發(fā)明公開的自動掃查器，其設(shè)計輕巧，能夠快速自動檢測，并有效減少檢測過程中的誤判，適用于管間距較小的環(huán)境。

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

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

根據(jù)本發(fā)明另一具體實施方式，第一傳動組件包括轉(zhuǎn)動軸和軸盤，動力部件驅(qū)動轉(zhuǎn)動軸轉(zhuǎn)動，軸盤套設(shè)于轉(zhuǎn)動軸上，傳動鏈設(shè)置于軸盤上。

本發(fā)明中，動力部件的輸出軸通過同步輪和同步帶驅(qū)動轉(zhuǎn)動軸轉(zhuǎn)動，從而帶動軸盤及設(shè)置于軸盤上的傳動鏈運(yùn)動。

根據(jù)本發(fā)明另一具體實施方式，軸盤的數(shù)目為兩個，兩個軸盤相對設(shè)置于轉(zhuǎn)動軸上；傳動鏈的數(shù)目對應(yīng)為兩條，一條傳動鏈設(shè)置于一個軸盤上。

根據(jù)本發(fā)明另一具體實施方式，傳動鏈機(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鏈，夾持框的數(shù)目為兩個，兩個夾持框設(shè)置于連接件上。

本發(fā)明中，兩個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鏈上，磁性傳動鏈運(yùn)動時，推動夾持框運(yùn)動進(jìn)行檢測。

根據(jù)本發(fā)明另一具體實施方式，第二動力組件包括旋鈕和第二傳動組件；第二傳動組件包括絲杠，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夾持件，固定夾持件固設(shè)于支架上，活動夾持件設(shè)置于絲杠上。

根據(jù)本發(fā)明另一具體實施方式，第二傳動組件進(jìn)一步包括連接板和導(dǎo)桿，絲杠與導(dǎo)桿均穿過連接板、且相互平行，活動夾持件設(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)動旋鈕，絲杠轉(zhuǎn)動，連接板沿導(dǎo)桿運(yùn)動，從而帶動活動夾持件朝固定夾持件方向運(yùn)動，實現(xiàn)對待測管道的抱緊；反方向轉(zhuǎn)動旋鈕，則松開待測管道。

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

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

根據(jù)本發(fā)明另一具體實施方式，自動掃查器進(jìn)一步包括編碼器，編碼器與動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)明另一具體實施方式，自動掃查器進(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，控制器與動力部件電性連接，位置傳感器與控制器信號連接，電池分別與控制器和動力部件電性連接。

本發(fā)明中，控制器用于控制動力部件的轉(zhuǎn)速，及讀取位置傳感器的觸發(fā)信息，從而對動力部件的運(yùn)動狀態(tài)進(jìn)行控制；位置傳感器用于讀取探頭檢測小徑管轉(zhuǎn)動一周時的訊息，位置傳感器讀取到數(shù)據(jù)后觸發(fā)信號至控制器，控制動力部件的反轉(zhuǎn)及停止轉(zhuǎn)動；電池用于向動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接焊縫超聲檢測自動掃查器的工作過程如下：

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，在被檢測的管焊縫兩邊上涂上耦合劑；將兩個夾持框分別調(diào)整于焊縫兩側(cè)，并調(diào)整好探頭與焊縫的位置，轉(zhuǎn)動夾持機(jī)構(gòu)的旋鈕，使活動夾持件卡運(yùn)動，從而卡緊被檢測的管道。

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

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，編碼器從而記錄探頭運(yùn)動的行程，實現(xiàn)在超聲相控陣儀器的c掃圖像中清楚判斷出小徑管對接焊縫中存在缺陷的具體位置。

4、當(dāng)探頭繞管轉(zhuǎn)動一周回到起始檢測位置時，位置傳感器讀取到數(shù)據(jù)后觸發(fā)信號至控制器，控制器控制電機(jī)反轉(zhuǎn)使磁性傳動鏈往回運(yùn)動；夾持框反向運(yùn)動再次回到起始檢測位置時，位置傳感器讀取到數(shù)據(jù)后再次觸發(fā)信號至控制器使電機(jī)停止工作，從而完成對焊縫的一次完整檢測。

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接焊縫超聲檢測自動掃查器，其具有設(shè)計輕巧，能夠快速自動檢測，并有效減少檢測過程中的誤判，適用于管間距較小的環(huán)境的優(yōu)勢，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，檢測過程中易產(chǎn)生誤判，以及無法在管與管之間間距為10毫米以下的環(huán)境中檢測的問題，本發(fā)明提供的自動掃查器大大提高了檢測的效率，可實現(xiàn)大批量檢測。

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

附圖說明

圖1是實施例1提供的自吸式小徑管對接焊縫超聲檢測自動掃查器的俯視圖；

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

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

具體實施方式

實施例1

參見圖1，圖2，圖1是本實施例提供的自吸式小徑管對接焊縫超聲檢測自動掃查器的俯視圖；圖2是本實施例提供的自吸式小徑管對接焊縫超聲檢測自動掃查器的側(cè)視圖。本實施例提供的自吸式小徑管對接焊縫超聲檢測自動掃查器包括支架1、傳動鏈機(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。

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

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信號連接，所述電池(未示出)分別與所述控制器51和所述動力部件21電性連接。本實施例中，優(yōu)選的，電池(未示出)為24v直流穩(wěn)壓電池。

本實施例提供的自吸式小徑管對接焊縫超聲檢測自動掃查器，通過轉(zhuǎn)動旋鈕，使絲杠轉(zhuǎn)動，從而使控制板運(yùn)動，從而使活動夾持件朝固定夾持件方向運(yùn)動，使活動夾持件和固定夾持件抱緊管道；通過啟動電機(jī)轉(zhuǎn)動，電機(jī)驅(qū)動轉(zhuǎn)動軸轉(zhuǎn)動，從而帶動軸盤及設(shè)置在軸盤上的傳動鏈運(yùn)動，使夾持框夾持的探頭沿管縫運(yùn)動進(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，檢測過程中易產(chǎn)生誤判，以及無法在管與管之間間距為10毫米以下的環(huán)境中檢測的問題，本發(fā)明公開的自動掃查器，其設(shè)計輕巧，能夠快速自動檢測，并有效減少檢測過程中的誤判，適用于管間距較小的環(huán)境。