一種適用于汽輪機焊接轉子的超聲波無損檢測定位裝置的制造方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明屬于檢測機器人領域，特別是一種適用于汽輪機焊接轉子的超聲波無損檢測定位裝置。
【背景技術】
[0002]轉子是汽輪機的核心部件，其結構形式很多，如整鍛轉子、套裝轉子、焊接轉子和組合轉子等。與常規(guī)火電機組汽輪機轉子相比，核電站汽輪機轉子體積和重量都大，加工精度要求高，一般均采用焊接轉子。
[0003]為保證焊接轉子的質量，在制過程中、制備完成后、在役過程中均需要進行焊縫的超聲波檢測覆蓋范圍大，檢測所需時間多。
[0004]目前，針對超聲檢測已經(jīng)具有成熟的探頭夾具和檢測系統(tǒng)，但由于焊接轉子應用場合的特殊情況，現(xiàn)有方案很少，且無法在焊接轉子上進行使用。目前實際狀況下對于探頭夾具在轉子待檢表面的布置定位主要依靠操作人員手持，在長時間的檢測工作下，勞動強度大，同時手持方式的不穩(wěn)定性導致檢測數(shù)據(jù)效果不理想。

【發(fā)明內容】

[0005]為了克服現(xiàn)有方案中存在的技術問題，提供一種適用于焊接轉子超聲檢測，可為超聲檢測夾具提供定位，并保證一定的自由度需要，使其依附在轉子待測表面進行檢測工作，同時又保持所需的使用便利性，本發(fā)明特提出一種適用于汽輪機焊接轉子的超聲波無損檢測定位裝置。
[0006]為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用了以下技術方案:
一種適用于汽輪機焊接轉子的超聲波無損檢測定位裝置，所述定位裝置(16)主要包括裝置主體(2)、前端定位模塊(I)及激光定位模塊(3);所述裝置主體(2)置于地面并可折疊；所述前端定位模塊(I)固定于裝置主體(2)折疊運動部分構件a (4)的前端；所述激光定位模塊(3)固定于裝置主體(2)折疊固定于地面部分構件b (8)的尾端；構成的定位裝置(16 )將超聲檢測夾具定位在汽輪機轉子壁面上進行超聲檢測工作；裝置主體(2 )構件簡單，輕便可靠。
[0007]進一步的，在所述裝置主體(2)的構件a (4)與構件b (8)之間設置鉸鏈軸(6);在所述裝置主體(2)的鉸鏈軸(6)旁設置了滾輪(7);在所述鉸鏈軸(6)兩側的構件a (4)與構件b (8)之間設置了自鎖氣彈簧(5)，在工作狀態(tài)下可鎖定超聲波無損檢測定位裝置的展開角度，而在折疊過程中提供阻尼作用。
[0008]所述裝置主體上設置了鉸鏈軸，使定位裝置在工作狀態(tài)下展開，在非工作狀態(tài)下可折疊，便于收納；裝置主體上設置了滾輪，便于裝置折疊后進行搬運；鉸鏈軸兩側的構件之間設置了自鎖氣彈簧，在工作狀態(tài)下將定位裝置展開至設計工作角度時氣彈簧自動鎖定，保持定位裝置的工作姿態(tài)，而在折疊過程中提供阻尼作用。
[0009]進一步的，所述前端定位模塊(I)由彈性伸縮桿(9)、水平滑軌(10)、球鉸(11)順次連接安裝組成，且分別提供兩個軸向的平移自由度及繞三個軸的旋轉自由度，由此提高定位裝置(16)工作前布置的位置誤差容許范圍，同時保證安裝在定位模塊(16)上的超聲檢測夾具(14)具備足夠的活動范圍以適應檢測轉子(15)的曲面位置及微量位移。
[0010]進一步的，所述激光定位模塊(3)包括激光發(fā)射器(12)及球關節(jié)調整機構(13);激光發(fā)射器(12)固定在球關節(jié)調整機構(13)的球關節(jié)上，可進行方向調節(jié)；在使用前進行校準時利用球關節(jié)調整機構(13)將激光發(fā)射器(12)的姿態(tài)調整合適，使用時利用激光發(fā)射器(12)投射的光點指導定位裝置(16)相對于待檢測轉子(15)的位置擺放；激光定位模塊(3)的調整及開關均通過手動操作完成。
[0011]進一步的，所述定位裝置(16)還包括超聲波檢測夾具(14)，所述超聲波檢測夾具
(14)通過接插或者螺紋緊固方式安裝在前端定位模塊(I)的球鉸(11)端部。
[0012]本發(fā)明的優(yōu)點在于:
1、本定位裝置為超聲檢測夾具提供定位，在無損檢測過程中無需人工手持，降低檢測勞動強度，同時其機械定位保證檢測數(shù)據(jù)的穩(wěn)定可靠。
[0013]2、本定位裝置可在工作姿態(tài)保持自鎖、可收折、便于搬運收納。裝置整體構件簡單、輕便可靠。
[0014]3、本定位裝置設置的前端定位模塊提供充足的自由度，由此提高定位裝置工作前布置的位置誤差容許范圍，同時保證安裝在定位模塊上的超聲檢測夾具始終具有所需的檢測位置姿態(tài)。
[0015]4、本定位裝置設置的激光定位模塊利用激光指導裝置在工作前的位置擺放，提高工作效率，同時可以通過球關節(jié)調整機構在必要時對激光發(fā)射器的姿態(tài)進行調校。
【附圖說明】
[0016]圖1本發(fā)明設計的超聲波無損檢測定位裝置示意圖
其中，附圖標記為是前端定位模塊，2是裝置主體，3是激光定位模塊。
[0017]圖2本發(fā)明設計的超聲波無損檢測定位裝置鉸鏈軸部位示意圖
其中，附圖標記為:4為構件a，8為構件b，5是自鎖氣彈簧，6是鉸鏈軸，7是滾輪。
[0018]圖3本發(fā)明設計的超聲波無損檢測定位裝置收折示意圖
圖4本發(fā)明設計的超聲波無損檢測定位裝置前端定位模塊示意圖其中，附圖標記為:9是彈性伸縮桿，10是水平滑軌，11是球鉸。
[0019]圖5本發(fā)明設計的超聲波無損檢測定位裝置激光定位模塊示意圖其中，附圖標記為:12是激光發(fā)射器，13是球關節(jié)調整機構。
[0020]圖6本發(fā)明設計的定位裝置用于超聲檢測夾具定位的工作示意圖
其中，附圖標記為:14是超聲波檢測夾具，15是汽輪機轉子，16是超聲無損檢測定位裝置。
【具體實施方式】
[0021]下面結合附圖對本發(fā)明做進一步說明。
[0022]如圖1、2所示，超聲無損檢測定位裝置的裝置主體2前端設置有前端定位模塊1，用于安裝超聲波檢測夾具14，尾部設有激光定位模塊3，在工作前布置定位裝置時指示其相對于汽輪機轉子正確的擺放位置，裝置主體2上設有鉸鏈軸6，并用自鎖氣彈簧5連接鉸鏈兩側的構件。工作時鉸鏈6兩側的構件展開至設計角度，支撐檢測夾具為其提供定位，在該設計角度下，自鎖氣彈簧5自動鎖定，并使定位裝置保持工作姿態(tài)。工作完畢后進行收折時，自鎖氣彈簧人工解鎖并提供阻尼。折疊后的裝置姿態(tài)如圖3所示。滾輪7在搬運定位裝置時觸地滾動，便于裝置移動。
[0023]如圖4，前端定位模塊I包括彈性伸縮桿9、水平滑軌10和球鉸11，前兩者分別提供沿X軸、沿y軸的平移自由度，球鉸11提供繞w三個軸的旋轉自由度，在工作前布置定位裝置時可能存在的各個方向位置、角度誤差均可由上述自由度補償，簡化了準備工作；上述自由度同時保證安裝在定位模塊I上的超聲檢測夾具具備足夠的活動范圍以適應檢測轉子不同的高度、曲面位置及轉子檢測過程中產(chǎn)生的微量位移。球鉸11前端將安裝超聲波檢測夾具，以進行檢測工作。
[0024]如圖5，定位裝置尾端兩側的兩套激光定位模塊3包括激光發(fā)射器12及球關節(jié)調整機構13。使用時在定位裝置未展開前，如圖3姿態(tài)時利用兩側的激光發(fā)射器12分別向汽輪機轉子投射光點，激光發(fā)射器12的姿態(tài)在正確調校前提下，目視光點調整定位裝置座于地面的位置及偏角，使兩側投射的光點匯集在轉子待檢表面的對稱線上，則顯示定位裝置擺放到位，可展開至工作姿態(tài)開始檢測。在需要進行激光發(fā)射器12的校準時，以定位裝置在工作姿態(tài)下仔細擺放裝置座于地面的位置，而后利用球關節(jié)調整機構13將激光發(fā)射器12的姿態(tài)調整至光點重合于汽輪機轉子檢測表面的對稱線上即可。
[0025]如圖6，將超聲波檢測夾具14安裝在定位裝置16前端，獲取適合的定位而依附在汽輪機轉子15的待檢表面上。形成的系統(tǒng)相對地面靜止，通過汽輪機轉子15的主動旋轉，完成超聲波檢測探頭相應焊縫位置全周的檢測工作。
[0026]對于【具體實施方式】的理解的描述僅僅是為幫助理解本發(fā)明，而不是用來限制本發(fā)明的。本領域技術人員均可以利用本發(fā)明的思想進行一些改動和變化，只要其技術手段沒有脫離本發(fā)明的思想和要點，仍然在本發(fā)明的保護范圍之內。
【主權項】
1.一種適用于汽輪機焊接轉子的超聲波無損檢測定位裝置，其特征在于:所述定位裝置(16)主要包括裝置主體(2)、前端定位模塊(I)及激光定位模塊(3);所述裝置主體(2)置于地面并可折疊；所述前端定位模塊(I)固定于裝置主體(2)折疊運動部分構件a (4)的前端；所述激光定位模塊(3)固定于裝置主體(2)折疊固定于地面部分構件b (8)的尾端。
2.如權利要求1所述的一種適用于汽輪機焊接轉子的超聲波無損檢測定位裝置，其特征在于:在所述裝置主體(2)的構件a (4)與構件b (8)之間設置鉸鏈軸(6);在所述裝置主體(2)的鉸鏈軸(6)旁設置了滾輪(7);在所述鉸鏈軸(6)兩側的構件a (4)與構件b (8)之間設置了自鎖氣彈簧(5)。
3.如權利要求1所述的一種適用于汽輪機焊接轉子的超聲波無損檢測定位裝置，其特征在于:所述前端定位模塊(I)由彈性伸縮桿(9)、水平滑軌(10)、球鉸(11)順次連接安裝組成。
4.如權利要求1所述的一種適用于汽輪機焊接轉子的超聲波無損檢測定位裝置，其特征在于:所述激光定位模塊(3)包括激光發(fā)射器(12)及球關節(jié)調整機構(13);激光發(fā)射器(12)固定在球關節(jié)調整機構(13)的球關節(jié)上，可進行方向調節(jié)。
5.如權利要求1所述的一種適用于汽輪機焊接轉子的超聲波無損檢測定位裝置，其特征在于:所述定位裝置(16)還包括超聲波檢測夾具(14)，所述超聲波檢測夾具(14)通過接插或者螺紋緊固方式安裝在前端定位模塊(I)的球鉸(11)端部。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種適用于汽輪機焊接轉子的超聲波無損檢測定位裝置，所述裝置主要包括裝置主體、前端定位模塊、激光定位模塊；構成的定位裝置將超聲檢測夾具定位在汽輪機轉子壁面上進行超聲檢測工作。本發(fā)明的主要優(yōu)點包括在無損檢測過程中無需人工手持，降低檢測勞動強度，同時其機械定位保證檢測數(shù)據(jù)的穩(wěn)定可靠；可在工作姿態(tài)保持自鎖、可收折、便于搬運收納，裝置整體構件簡單、輕便可靠；擁有前序布置工作中較大的位置誤差容許范圍，同時保證超聲檢測夾具始終具有所需的檢測位置姿態(tài)；利用便于調校的激光定位模塊指導工作前的位置擺放，提高工作效率。
【IPC分類】G01N29-27
【公開號】CN104597136
【申請?zhí)枴緾N201510008535
【發(fā)明人】張帆, 李永龍, 栗園園, 吳建東, 莫堃, 董娜, 肖唐杰, 姜周, 王重山
【申請人】中國東方電氣集團有限公司
【公開日】2015年5月6日
【申請日】2015年1月8日