可平穩(wěn)移動的超聲相控陣管道環(huán)焊縫檢測機構(gòu)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明介紹了一種可平穩(wěn)移動的超聲相控陣管道環(huán)焊縫檢測機構(gòu)，包括主體、磁力壓輪機構(gòu)、緊固裝置、左右探傷探頭支架、左右探傷探頭；主體包括基座、第一滑桿、第二滑桿、滑桿頂絲、左右滑桿聯(lián)接架、磁力輪和輪軸；緊固裝置用于將主體緊固在待測管道上，磁力壓輪機構(gòu)設(shè)置在第一滑桿和第二滑桿之間，探傷探頭支架連接探傷探頭并輔助探傷探頭對待測管道的焊縫進行檢測工作。該設(shè)備在進行管道環(huán)焊縫檢測工作中能夠環(huán)繞探傷管道平穩(wěn)轉(zhuǎn)動，從而防止振動等意外情況影響檢測效果，使該設(shè)備具有適用范圍廣，探傷靈敏度高、檢測效率高等優(yōu)點。
【專利說明】
可平穩(wěn)移動的超聲相控陣管道環(huán)焊縫檢測機構(gòu)
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及管道探傷技術(shù)領(lǐng)域，特別是一種可平穩(wěn)移動的超聲相控陣管道環(huán)焊縫檢測機構(gòu)。
【背景技術(shù)】
[0002]目前在煉化裝置安裝施工中，大厚壁、大管徑壓力管道對接環(huán)焊縫無損檢測工程量越來越大；采用A型脈沖超聲波檢測，缺陷顯示不直觀，不能顯示缺陷形狀，檢測結(jié)果及缺陷測量受人為因素影響大，缺陷檢測評定重復(fù)性差;采用X射線檢測越來越困難甚至不能檢測(穿透力不足);采用γ射線檢測安全防護困能(有些場所不讓使用)、檢測時間長、檢測時間受限、半衰期短，因而不但成本高、靈敏度低、檢測效率低，嚴重制約著工程工期、質(zhì)量、安全等因素。期待有一種能夠克服上述檢測缺點的新型檢測方法。
[0003]超聲相控陣技術(shù):phasedarray英文縮寫PA，在無損檢測領(lǐng)域，是一種高級的常規(guī)超聲波檢測技術(shù)。利用類似相控陣雷達、聲納和其他波動物理學(xué)應(yīng)用的原理，是一種通過電子激發(fā)的時間不同而改變探頭性能的技術(shù)，也是一種掃描和成像的方法。尤其在對焊接接頭(包括平板對接、T角對接、Y角對接等)焊縫檢測方面的應(yīng)用具有獨特優(yōu)勢，這是T(FD、RT等檢測方法無法實現(xiàn)的?？捎行У貦z出焊接接頭中的各種面狀缺陷和體積型缺陷。檢測結(jié)果以圖像形式顯示，為缺陷定位、定量、定性、定級提供了豐富的信息。
[0004]其中，超聲相控陣是超聲探頭晶片的組合，由多個壓電晶片按一定的規(guī)律分布排列，然后逐次按預(yù)先規(guī)定的延遲時間激發(fā)各個晶片，所有晶片發(fā)射的超聲波形成一個整體波陣面，能有效地控制發(fā)射超聲束(波陣面)的形狀和方向，能實現(xiàn)超聲波的波束掃描、偏轉(zhuǎn)和聚焦
在發(fā)射過程中，探傷儀將觸發(fā)信號傳送至相控陣控制器。相控陣控制器將信號變換成特定的高壓電脈沖，脈沖寬度預(yù)先設(shè)定，而時間延遲則由聚焦律界定。每個晶片只接收一個電脈沖，這樣產(chǎn)生的超聲波束就有一定角度，并聚焦在一定深度。該聲束遇到缺陷即反射回來;接收回波信號后，相控陣控制器按接收聚焦律變換時間，并將這些信號匯合一起，形成一個脈沖信號，傳送至探傷儀;經(jīng)過數(shù)字化控制軟件將模擬信號轉(zhuǎn)化成便于計算機測量的數(shù)字信息和顯示。
[0005]但是，現(xiàn)有的掃查器只適合容器對接焊縫檢測，有以下幾個方面不適合曲率較大的管道對接焊縫檢測。其一，掃查器橫向磁輪間距較大，不適合大范圍曲率的調(diào)整;其二，探頭支架上下位移較小，不適合彎頭、三通、大小頭與直管對接環(huán)焊縫掃查;其三，探頭楔塊較大不適合彎頭焊口檢測；其四，對于直徑在Φ 159?Φ I 10mm的直管對接環(huán)焊縫的檢測，上述設(shè)備就很不方便;其五，對于彎頭、三通、大小頭與直管焊對接環(huán)焊縫的檢測無能為力。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種可平穩(wěn)移動的超聲相控陣管道環(huán)焊縫檢測機構(gòu)，該機構(gòu)在進行管道環(huán)焊縫檢測工作中能夠環(huán)繞探傷管道平穩(wěn)轉(zhuǎn)動，同時解決了急速減徑管道探傷時，檢測設(shè)備無法有效固定等問題;該設(shè)備具有適用范圍廣，穩(wěn)定性好，探傷靈敏度高等優(yōu)點。
[0007]為了實現(xiàn)解決上述技術(shù)問題的目的，本發(fā)明采用了如下技術(shù)方案:
一種可平穩(wěn)移動的超聲相控陣管道環(huán)焊縫檢測機構(gòu)，用于配合設(shè)有探傷探頭的聲波探傷儀器對管道環(huán)焊縫進行探傷，其特征是:包括主體、磁力壓輪機構(gòu)、緊固裝置、左右探傷探頭支架、左右探傷探頭；
所述主體包括基座、第一滑桿、第二滑桿、滑桿頂絲、左右滑桿聯(lián)接架、磁力輪和輪軸；所述基座內(nèi)部中空，基座側(cè)面設(shè)有相互平行貫通的第一滑孔和第二滑孔;第一滑桿設(shè)置在第一滑孔中；第二滑桿設(shè)置在第二滑孔中，內(nèi)側(cè)設(shè)有撥齒;基座位于第一滑孔和/或第二滑孔上方設(shè)有與滑孔貫通的頂絲孔，頂絲孔內(nèi)設(shè)有滑桿頂絲，用于頂緊滑桿;所述左右滑桿聯(lián)接架上均設(shè)有兩個分別與第一滑桿和第二滑桿相對應(yīng)的第三滑孔;第一滑桿和第二滑桿分別穿過滑桿聯(lián)接架上的兩個第三滑孔，使主體與滑桿聯(lián)接架連接;滑桿聯(lián)接架兩側(cè)還設(shè)有兩個分別與第三滑孔相貫通的第二頂絲孔和兩個第二頂絲，用于頂緊第一滑桿和第二滑桿；
基座上設(shè)有調(diào)節(jié)旋鈕，調(diào)節(jié)旋鈕下方連接有與第二滑桿內(nèi)側(cè)的撥齒相嚙合的調(diào)節(jié)齒輪，轉(zhuǎn)動調(diào)節(jié)旋鈕能夠通過調(diào)節(jié)齒輪帶動第二滑桿滑動;兩組磁力輪分別通過兩個輪軸設(shè)置在基座下方兩側(cè)，兩個輪軸均與第一滑桿平行;其中一輪軸上設(shè)有輪軸齒輪，該輪軸上方的基座上設(shè)有手撥輪，所述手撥輪側(cè)面設(shè)有轉(zhuǎn)動齒輪，其通過轉(zhuǎn)動齒輪與輪軸齒輪嚙合，轉(zhuǎn)動手撥輪能夠帶動磁力輪轉(zhuǎn)動;滑桿連接件連接第一滑桿和第二滑桿的一端，使第一滑桿和第二滑桿同時滑動;兩個探傷探頭支架對稱設(shè)置在第一滑桿和第二滑桿的另一端，用于連接探傷探頭;這樣，可以通過撥動手撥輪，來使得磁力輪轉(zhuǎn)動，帶動基座和整個管道環(huán)焊縫檢測設(shè)備移動；
所述磁力壓輪機構(gòu)設(shè)置在左右滑桿聯(lián)接架外遠離基座一端的第一滑桿和第二滑桿之間，包括磁力輪、輪軸、輪架、連接片、彈簧套桿、彈簧、螺母、滑桿連接片;輪架為倒U型結(jié)構(gòu)，其下端兩側(cè)均設(shè)有銷孔;磁力輪中部設(shè)有軸孔，磁力輪設(shè)置在輪架內(nèi)，輪軸穿過輪架的銷孔和磁力輪的軸孔將磁力輪與輪架連接;連接片一端設(shè)有可以穿過彈簧套桿的通孔，另一端螺栓孔;彈簧套桿垂直設(shè)置在輪架頂部，并穿過連接片的通孔固定在輪架頂端，彈簧套桿上端設(shè)有螺紋段;螺母設(shè)置在螺紋段上;彈簧套設(shè)在彈簧套桿上，且位于連接片與螺母之間；滑桿連接片兩端分別與第一滑桿和第二滑桿連接;滑桿連接片上設(shè)置有與連接片一端相同的螺栓孔，滑桿連接片與連接片的螺栓孔通過螺栓連接；
這樣，通過調(diào)節(jié)螺母使彈簧處于壓縮狀態(tài)，則彈簧能夠通過連接片對滑桿施加向下的作用力，進而對檢測裝置施加向下的作用力，從而防止因管道環(huán)焊縫檢測裝置的探傷探頭與待測管道間出現(xiàn)震顫、產(chǎn)生縫隙而影響探傷效果；
可平穩(wěn)移動的超聲相控陣管道環(huán)焊縫檢測機構(gòu)可以設(shè)置輔助支架，所述輔助支架與主體的第一滑桿和第二滑桿連接，包括兩個連接定位框、兩根連接桿和四個頂緊旋鈕;所述連接定位框為長方體框架，長方體框架的左右邊框從上往下對稱設(shè)置有多組互相對應(yīng)的與連接桿配合的通孔;連接桿分別設(shè)置在兩個連接定位框相對應(yīng)的通孔內(nèi)；連接定位框左右外側(cè)面上均設(shè)置有螺紋孔，頂緊旋鈕設(shè)置在螺紋孔內(nèi)，用于頂緊連接桿，防止連接桿相對連接定位框位移； 所述的連接桿外徑與第一滑桿和第二滑桿相同，第一滑桿和第二滑桿根據(jù)待檢測的管道位置設(shè)置在相對應(yīng)的通孔內(nèi)；這樣，在進行探傷檢測時，不移動整個固定好的檢測裝置，不僅可對不同長度位置的焊縫進行檢測，還能通過調(diào)整第一滑桿和第二滑桿在連接定位框兩側(cè)通孔內(nèi)的高度位置，對減徑管道進行焊縫檢測；
所述左右探傷探頭支架均包括楔塊夾持件、支架固定架、滑片和滑軌;支架固定架固定在滑桿聯(lián)接架;滑軌設(shè)置在支架固定架上，滑片與滑軌連接并能夠在滑軌上上下滑動;滑片頂部兩端均設(shè)有與支架固定架連接的第一彈簧;楔塊夾持件與滑片下端連接，用于夾緊楔塊；
所述探傷探頭包括楔塊、超聲相控陣發(fā)生器；
所述楔塊包括梯形塊體、阻尼塊、兩個注水管、滾珠;所述梯形塊體底面為弧形面，一側(cè)面設(shè)置有兩個用于安裝進水管的安裝孔和若干個用于楔塊與超聲相控陣發(fā)生器相連接的連接孔，安裝孔下面設(shè)置有多個注水通道，兩個注水管分別安裝在兩個安裝孔內(nèi)；弧形面設(shè)置有至少四個滾珠安裝孔，注水通道末端通入弧形面形成出水孔;所述滾珠設(shè)置在滾珠安裝孔內(nèi)；所述梯形塊體上另一側(cè)面設(shè)置有用于阻尼塊安裝槽，阻尼塊設(shè)置在安裝槽內(nèi)；超聲相控陣發(fā)生器固定在楔塊斜側(cè)面上;楔塊固定在楔塊夾持件上；
所述緊固裝置用于將主體緊固在待測管道上；
所述緊固裝置包括調(diào)節(jié)裝置和多個相互鉤掛的鏈節(jié);所述調(diào)節(jié)裝置包括第一連接件、第二連接件、調(diào)節(jié)桿和第二彈簧;所述第一連接件包括鉤爪框架、左右第一滾輪、握持框、第一銷軸;鉤爪框架的一端設(shè)有兩個鉤爪，另一端通過旋轉(zhuǎn)軸固定在握持框下部，左右第一滾輪設(shè)置在握持框的下部的兩側(cè)，第一銷軸設(shè)置在握持框的中部;第一銷軸中部設(shè)有通孔;所述第二連接件包括鉤爪機構(gòu)、左右第二滾輪、第二銷軸;鉤爪機構(gòu)的一端設(shè)有兩個鉤爪，另一端的兩側(cè)設(shè)有左右第二滾輪;第二銷軸設(shè)置在鉤爪機構(gòu)的第二滾輪上方，第二銷軸中部設(shè)有螺紋孔;所述調(diào)節(jié)桿的一端設(shè)有膨脹頭，另一端設(shè)有螺紋段;調(diào)節(jié)桿穿過第一銷軸的通孔，通過螺紋段設(shè)置在第二銷軸的螺紋孔內(nèi)；所述第二彈簧套設(shè)在調(diào)節(jié)桿上，位于膨脹頭與第一銷軸之間；
所述鏈節(jié)包括鏈節(jié)框架、第三滾輪、第三銷軸，鏈節(jié)框架的一端設(shè)有兩個鉤爪，第三銷軸設(shè)置在鏈節(jié)框架的另一端，第三滾輪設(shè)置在第三銷軸的中部，第三銷軸的兩端設(shè)置有阻擋部，第三銷軸的阻擋部和鏈節(jié)框架之間為連接部;第一連接件、第二連接件的鉤爪中的一個鉤掛在一個鏈節(jié)的連接部，另一個鉤掛在主體一側(cè)的輪軸上，本鏈節(jié)的鉤爪鉤掛在其他鏈節(jié)的連接部或者鉤掛在主體另一側(cè)的輪軸上。
[0008]具體的:所述緊固裝置配有不同長度的鏈節(jié)。
[0009]具體的:所述第一連接件、第二連接件和鏈節(jié)的鉤爪內(nèi)側(cè)均設(shè)有彈珠。當鉤爪鉤掛銷軸時，銷軸經(jīng)過彈珠位置時將彈珠擠入鉤爪內(nèi)壁，銷軸經(jīng)過彈珠位置后，彈珠重新自動彈出;設(shè)置彈珠是為了增強鉤爪鉤掛在其他銷軸上時的穩(wěn)定性，使鉤爪與銷軸不易脫離。
[0010]具體的:所述楔塊的梯形塊體材質(zhì)為有機玻璃。
[0011]具體的:所述滾珠凸出弧形面l-4mm。
[0012]具體的:所述滾珠安裝孔設(shè)置在弧形面的四個角部。
[0013]進一步具體的，所述的基座內(nèi)還設(shè)置有前后二組齒輪傳動裝置、一個進水分流器、一個位置編碼器;前組齒輪傳動裝置，與前端的磁性輪和位置編碼器連接;后組齒輪傳動裝置，與后端的磁性輪連接;進水分流器將入口水源分流到兩個探頭楔塊上的入口處;位置編碼器用以記錄磁性輪移動的距離。
[0014]進一步具體的，所述的進水分流器有一個進口和兩個出口組成，將一個入口水源分流到兩個探頭楔塊上的入口處。
[0015]進一步具體的，所述的基座內(nèi)還設(shè)置有滑桿左右移動控制裝置，滑桿左右移動控制裝置內(nèi)有齒輪連接第二滑桿內(nèi)側(cè)撥齒，控制滑桿移動距離。
[0016]具體的，所述的連接定位框的厚度應(yīng)保證整個支架的穩(wěn)定性。
[0017]具體的，所述的通孔與連接桿為緊配合。
[0018]本專利所述的滾珠、阻尼塊，均為現(xiàn)有技術(shù)。
[0019]使用方法:首先通過緊固裝置將可平穩(wěn)移動的超聲相控陣管道環(huán)焊縫檢測機構(gòu)緊固在待測管道上，具體為:通過估算待測管道的直徑，利用不同長度的鏈節(jié)組成長度合適的鏈節(jié)鏈，先將調(diào)節(jié)裝置的第一連接件的鉤爪鉤掛在主體的一側(cè)的輪軸上，第二連接件的鉤爪鉤掛在鏈節(jié)鏈尾端的一個鏈節(jié)的第三銷軸上，鏈節(jié)鏈首端的另一個鏈節(jié)的鉤爪鉤掛在主體的另一側(cè)的輪軸上;接著旋轉(zhuǎn)調(diào)節(jié)桿，調(diào)整調(diào)節(jié)桿的螺紋段在第二銷軸的螺紋孔內(nèi)的位置，達到調(diào)節(jié)第一連接件與第二連接件的間距的效果，也達到微調(diào)節(jié)本輔助固定裝置的長度的目的，使本緊固裝置將管道環(huán)焊縫檢測機構(gòu)穩(wěn)穩(wěn)固定在待測管道上，并保持合適的滾輪和管道的壓力；當管道環(huán)焊縫檢測機構(gòu)需要環(huán)繞待測管道進行焊縫探傷工作時，該輔助固定裝置上設(shè)置的滾輪將隨之滑動，仍能保證管道環(huán)焊縫檢測機構(gòu)與待測管道間的平穩(wěn)貼合，有利于提高管道環(huán)焊縫檢測機構(gòu)探測效果的可靠性;而且設(shè)置在調(diào)節(jié)桿的膨脹頭與第一銷軸之間的彈簧，保證本裝置具有一定的彈性長度余量，便于管道環(huán)焊縫檢測設(shè)備環(huán)繞待測管道移動。
[0020]接著將楔塊移動至待測管道環(huán)焊縫位置，具體為:轉(zhuǎn)動調(diào)節(jié)旋鈕，由于滑桿連接件連接第一滑桿和第二滑桿的一端，則調(diào)節(jié)旋鈕帶動第一滑桿和第二滑桿同時滑動，從而使探傷探頭支架隨第一滑桿和第二滑桿水平移動，至與探傷探頭支架的楔塊夾持件連接的楔塊覆蓋到待測管道的焊縫位置時停止;此時擰緊滑桿頂絲，使滑桿頂絲頂緊第一滑桿，則第一滑桿和第二滑桿將不會再移動，楔塊位置被固定。
[0021]然后通過設(shè)置在楔塊上的連接孔將探傷探頭安裝在楔塊上，供水系統(tǒng)通過注水管將水注入，始終保持水從設(shè)置在弧形面的出水口流入楔塊與被檢測管道之間，形成均勻的耦合介質(zhì)，完成高靈敏度的超聲波探傷作業(yè);而且，滾珠減少了檢測設(shè)備在管道上移動時管道對楔塊的磨損，增加了楔塊的使用壽命;也減小了管道上的異常凸起對探傷作業(yè)的影響，提高探傷效率和精確度。
[0022]最后轉(zhuǎn)動手撥輪，則手撥輪通過側(cè)面設(shè)置的與輪軸齒輪相嚙合的轉(zhuǎn)動齒輪帶動磁力輪轉(zhuǎn)動;磁力輪轉(zhuǎn)動帶動主體環(huán)繞待測管道移動，進而使楔塊及探傷探頭環(huán)繞待測管道的焊縫進行檢測工作。
[0023]通過采用上述技術(shù)方案，本發(fā)明具有以下的有益效果:
1、本發(fā)明的一種可平穩(wěn)移動的超聲相控陣管道環(huán)焊縫檢測機構(gòu)設(shè)有緊固裝置，該裝置能夠?qū)⒊曄嗫仃嚬艿拉h(huán)焊縫檢測機構(gòu)設(shè)備穩(wěn)固在管道上，且能夠保證超聲相控陣管道環(huán)焊縫檢測機構(gòu)環(huán)繞待測管道平穩(wěn)移動，從而增加超聲相控陣管道環(huán)焊縫檢測機構(gòu)探測效果的可靠性。
[0024]2、緊固裝置能夠通過調(diào)節(jié)桿調(diào)節(jié)第一連接件與第二連接件的間距，從而微調(diào)節(jié)本輔助固定裝置的長度，提高本裝置的輔助固定效果;并保持合適的滾輪和管道的壓力。
[0025]3、緊固裝置的調(diào)節(jié)裝置和鏈節(jié)上均設(shè)有滾輪，使得當管道環(huán)焊縫檢測機構(gòu)需要環(huán)繞待測管道進行焊縫探傷工作時，本裝置能整體隨之滑動，便于保證管道環(huán)焊縫檢測設(shè)備與待測管道間的平穩(wěn)貼合。
[0026]4、緊固裝置的膨脹頭與第一銷軸之間的彈簧，從而保證本裝置具有一定的彈性長度余量，便于管道環(huán)焊縫檢測機構(gòu)環(huán)繞待測管道移動。
[0027]5、本設(shè)備的楔塊具有磨損度小，使用壽命長的優(yōu)點；該楔塊可滿足多種超聲波探傷作業(yè)要求，適用范圍廣，探傷靈敏度高。
[0028]6、楔塊的弧形面的設(shè)置可使得探頭與被檢測管道外表面接觸更加貼合，并能滿足不同管徑的超聲波探傷要求；出水孔的設(shè)置使得耦合介質(zhì)更加均勻，減少了水泡對探傷靈敏度的干擾;滾珠減少了在超聲波探傷作業(yè)時，檢測設(shè)備在管道上移動時管道對楔塊的磨損，增加了楔塊的使用壽命;并且在探傷作業(yè)時減小了摩擦力，減小了管道上的異常凸起對探傷作業(yè)的影響，提尚探傷效率和精確度。
【附圖說明】
[0029]圖1是本發(fā)明的整體結(jié)構(gòu)示意圖。
[0030]圖中，1-基座，2-緊固裝置，3-滑桿夾持件，4-磁力輪，5-調(diào)節(jié)旋鈕，6-滑桿夾持件，7-磁力壓輪機構(gòu)，8-探頭，9-滑桿，I O-探傷探頭支架;11 -滑桿頂絲。
[0031]圖2是手撥輪通過轉(zhuǎn)動齒輪與輪軸上的輪軸齒輪連接的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0032]圖中，21-手撥輪，22-轉(zhuǎn)動齒輪，23-輪軸齒輪，24-磁力輪。
[0033]圖3是探傷探頭支架的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0034]圖中，31-支架固定架，32-第一彈簧，33-滑軌，34-滑片，35-滑桿聯(lián)接架，36-楔塊夾持件。
[0035]圖4是調(diào)節(jié)裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0036]圖5是緊固裝置的鏈節(jié)的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0037]圖6是調(diào)節(jié)裝置的第一連接件的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0038]圖7是調(diào)節(jié)裝置的第二連接件的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0039]圖8是楔塊的整體示意圖。
[0040]圖9是楔塊的另一整體示意圖。
[0041 ]圖10是楔塊的主視圖。
[0042]圖11是楔塊的后視圖。
[0043]圖12是輔助支架整體示意圖。
[0044]圖13是磁力壓輪機構(gòu)示意圖。
[0045]圖14是輪架的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0046]圖15是連接片的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0047]201-第二連接件，202-調(diào)節(jié)桿，203-彈簧，204-第一連接件，205-第三銷軸，206-第三滾輪，207-鉤爪，208-第一銷軸，209-第一滾輪，210-第二滾輪，211-第二銷軸，401-梯形楔塊體，402-注水管，403-滾珠安裝孔，404-連接孔、405-出水孔，406-阻尼塊安裝槽，501-連接定位框，502-連接桿，503-頂緊旋鈕，4-通孔，505-螺紋孔，601-彈簧套桿，602-螺母，603-彈簧，604-連接片，605-輪架，606-輪軸，607-磁力輪，608-銷孔，609-通孔，610-螺栓孔，611滑桿連接片。
[0048]
【具體實施方式】
[0049]下面結(jié)合附圖和實施例對本專利進一步解釋說明。但本專利的保護范圍不限于具體的實施方式。
[0050]實施例1
如附圖所示，本專利的可平穩(wěn)移動的超聲相控陣管道環(huán)焊縫檢測機構(gòu)，用于配合設(shè)有探傷探頭8的聲波探傷儀器對管道環(huán)焊縫進行探傷，包括主體、緊固裝置2、左右探傷探頭支架1和左右探傷探頭8。
[0051 ]所述主體包括基座1、第一滑桿、第二滑桿、滑桿頂絲11、左右滑桿聯(lián)接架35、磁力輪4和輪軸;所述基座I內(nèi)部中空，基座I側(cè)面設(shè)有相互平行貫通的第一滑孔和第二滑孔;第一滑桿設(shè)置在第一滑孔中；第二滑桿設(shè)置在第二滑孔中，內(nèi)側(cè)設(shè)有撥齒;基座I位于第一滑孔和/或第二滑孔上方設(shè)有與滑孔貫通的頂絲孔，頂絲孔內(nèi)設(shè)有滑桿頂絲11，用于頂緊滑桿9;所述滑桿聯(lián)接架35上均設(shè)有兩個分別與第一滑桿和第二滑桿相對應(yīng)的第三滑孔;第一滑桿和第二滑桿分別穿過滑桿聯(lián)接架35上的兩個第三滑孔，使主體與滑桿聯(lián)接架35連接;滑桿聯(lián)接架35兩側(cè)還設(shè)有兩個分別與第三滑孔相貫通的第二頂絲孔和兩個第二頂絲，用于頂緊第一滑桿和第二滑桿；
基座I上設(shè)有調(diào)節(jié)旋鈕5，調(diào)節(jié)旋鈕5下方連接有與第二滑桿內(nèi)側(cè)的撥齒相嚙合的調(diào)節(jié)齒輪，轉(zhuǎn)動調(diào)節(jié)旋鈕5能夠通過調(diào)節(jié)齒輪帶動第二滑桿滑動;兩組磁力輪4分別通過兩個輪軸606設(shè)置在基座I下方兩側(cè)，兩個輪軸606均與第一滑桿平行;其中一輪軸上設(shè)有輪軸齒輪23，該輪軸上方的基座I上設(shè)有手撥輪21，所述手撥輪21側(cè)面設(shè)有轉(zhuǎn)動齒輪22，其通過轉(zhuǎn)動齒輪22與輪軸齒輪23嚙合，轉(zhuǎn)動手撥輪21能夠帶動磁力輪4轉(zhuǎn)動;滑桿9連接件連接第一滑桿和第二滑桿的一端，使第一滑桿和第二滑桿同時滑動;兩個探傷探頭支架10對稱設(shè)置在第一滑桿和第二滑桿的另一端，用于連接探傷探頭8;這樣，可以通過撥動手撥輪21，來使得磁力輪4轉(zhuǎn)動，帶動基座I和整個管道環(huán)焊縫檢測設(shè)備移動；
所述左右探傷探頭支架10均包括楔塊夾持件36、支架固定架31、第二頂絲、滑片34和滑軌33;支架固定架31固定在滑桿聯(lián)接架35;滑軌33設(shè)置在支架固定架31上，滑片34與滑軌33連接并能夠在滑軌33上上下滑動;滑片34頂部兩端均設(shè)有與支架固定架31連接的第一彈簧32;楔塊夾持件36與滑片34下端連接，用于夾緊楔塊；
所述探傷探頭8包括楔塊、超聲相控陣發(fā)生器；
所述楔塊包括包括梯形塊體、阻尼塊、兩個注水管402、滾珠;所述梯形塊體底面為弧形面，一側(cè)面設(shè)置有兩個用于安裝進水管的安裝孔和若干個用于楔塊與超聲相控陣發(fā)生器相連接的連接孔404，安裝孔下面設(shè)置有多個注水通道，兩個注水管402分別安裝在兩個安裝孔內(nèi)；弧形面設(shè)置有至少四個滾珠安裝孔403，注水通道末端通入弧形面形成出水孔405;所述滾珠設(shè)置在滾珠安裝孔403內(nèi)；所述梯形塊體上另一側(cè)面設(shè)置有用于阻尼塊安裝槽406，阻尼塊設(shè)置在安裝槽內(nèi)；超聲相控陣發(fā)生器固定在楔塊斜側(cè)面上;楔塊固定在楔塊夾持件36上。梯形塊體材質(zhì)為有機玻璃。滾珠安裝孔403設(shè)置在弧形面的四個角部，滾珠凸出弧形面1-4_。緊固裝置2用于將主體緊固在待測管道上;緊固裝置2配有不同長度的鏈節(jié)。
[0052]所述緊固裝置2包括調(diào)節(jié)裝置和多個相互鉤掛的鏈節(jié);所述調(diào)節(jié)裝置包括第一連接件204、第二連接件201、調(diào)節(jié)桿202和第二彈簧203;所述第一連接件204包括鉤爪207框架、左右第一滾輪209、握持框、第一銷軸208;鉤爪207框架的一端設(shè)有兩個鉤爪207，另一端通過旋轉(zhuǎn)軸固定在握持框下部，左右第一滾輪209設(shè)置在握持框的下部的兩側(cè)，第一銷軸208設(shè)置在握持框的中部；第一銷軸208中部設(shè)有通孔;所述第二連接件201包括鉤爪機構(gòu)、左右第二滾輪210、第二銷軸211;鉤爪機構(gòu)的一端設(shè)有兩個鉤爪207，另一端的兩側(cè)設(shè)有左右第二滾輪210;第二銷軸211設(shè)置在鉤爪機構(gòu)的第二滾輪210上方，第二銷軸211中部設(shè)有螺紋孔505;所述調(diào)節(jié)桿202的一端設(shè)有膨脹頭，另一端設(shè)有螺紋段；調(diào)節(jié)桿202穿過第一銷軸208的通孔，通過螺紋段設(shè)置在第二銷軸211的螺紋孔505內(nèi)；所述第二彈簧603套設(shè)在調(diào)節(jié)桿202上，位于膨脹頭與第一銷軸208之間；
所述鏈節(jié)包括鏈節(jié)框架、第三滾輪206、第三銷軸205，鏈節(jié)框架的一端設(shè)有兩個鉤爪，第三銷軸205設(shè)置在鏈節(jié)框架的另一端，第三滾輪206設(shè)置在第三銷軸205的中部，第三銷軸205的兩端設(shè)置有阻擋部，第三銷軸205的阻擋部和鏈節(jié)框架之間為連接部；第一連接件204、第二連接件201的鉤爪中的一個鉤掛在一個鏈節(jié)的連接部，另一個鉤掛在主體一側(cè)的輪軸606上，本鏈節(jié)的鉤爪鉤掛在其他鏈節(jié)的連接部或者鉤掛在主體另一側(cè)的輪軸606上。
[0053]所述第一連接件204、第二連接件201和鏈節(jié)的鉤爪207內(nèi)側(cè)均設(shè)有彈珠。當鉤爪207鉤掛銷軸時，銷軸經(jīng)過彈珠位置時將彈珠擠入鉤爪207內(nèi)壁，銷軸經(jīng)過彈珠位置后，彈珠重新自動彈出；設(shè)置彈珠是為了增強鉤爪207鉤掛在其他銷軸上時的穩(wěn)定性，使鉤爪207與銷軸不易脫離。
[0054]所述的基座I內(nèi)設(shè)置有前后二組齒輪傳動裝置、一個進水分流器、一個位置編碼器、滑桿9左右移動控制裝置。其作用分別是:其一，前齒輪傳動裝置，與前端2個磁性輪和位置編碼器連接;其二，后齒輪傳動裝置，與后端2個磁性輪連接;其三，進水分流器有一個進口和兩個出口組成，將一個入口水源分流到兩個探頭8楔塊上的入口處;其四，位置編碼器是記錄磁性輪移動的距離；其五，滑桿9左右移動控制裝置內(nèi)有齒輪連接第二滑桿內(nèi)側(cè)撥齒，控制滑桿9移動距離。
[0055]使用時，首先通過緊固裝置2將管道環(huán)焊縫檢測機構(gòu)緊固在待測管道上，具體為:通過估算待測管道的直徑，利用不同長度的鏈節(jié)組成長度合適的鏈節(jié)鏈，先將調(diào)節(jié)裝置的第一連接件204的鉤爪鉤掛在主體的一側(cè)的輪軸606上，第二連接件201的鉤爪鉤掛在鏈節(jié)鏈尾端的一個鏈節(jié)的第三銷軸205上，鏈節(jié)鏈首端的另一個鏈節(jié)的鉤爪鉤掛在主體的另一側(cè)的輪軸606上;接著旋轉(zhuǎn)調(diào)節(jié)桿202，調(diào)整調(diào)節(jié)桿202的螺紋段在第二銷軸211的螺紋孔505內(nèi)的位置，達到調(diào)節(jié)第一連接件204與第二連接件201的間距的效果，也達到微調(diào)節(jié)本輔助固定裝置的長度的目的，使本緊固裝置2將管道環(huán)焊縫檢測機構(gòu)穩(wěn)穩(wěn)固定在待測管道上，并保持合適的滾輪和管道的壓力；當管道環(huán)焊縫檢測機構(gòu)需要環(huán)繞待測管道進行焊縫探傷工作時，該輔助固定裝置上設(shè)置的滾輪將隨之滑動，仍能保證管道環(huán)焊縫檢測機構(gòu)與待測管道間的平穩(wěn)貼合，有利于提高管道環(huán)焊縫檢測機構(gòu)探測效果的可靠性;而且設(shè)置在調(diào)節(jié)桿202的膨脹頭與第一銷軸208之間的彈簧603，保證本裝置具有一定的彈性長度余量，便于管道環(huán)焊縫檢測機構(gòu)環(huán)繞待測管道移動。
[0056]接著將楔塊移動至待測管道環(huán)焊縫位置，具體為:轉(zhuǎn)動調(diào)節(jié)旋鈕5，由于滑桿9連接件連接第一滑桿和第二滑桿的一端，則調(diào)節(jié)旋鈕5帶動第一滑桿和第二滑桿同時滑動，從而使探傷探頭支架10隨第一滑桿和第二滑桿水平移動，至與探傷探頭支架10的楔塊夾持件36連接的楔塊覆蓋到待測管道的焊縫位置時停止;此時擰緊滑桿頂絲U，使滑桿頂絲11頂緊第一滑桿，則第一滑桿和第二滑桿將不會再移動，楔塊位置被固定。
[0057]然后通過設(shè)置在楔塊上的連接孔404將探傷探頭8安裝在楔塊上，供水系統(tǒng)通過注水管402將水注入，始終保持水從設(shè)置在弧形面的出水口流入楔塊與被檢測管道之間，形成均勻的耦合介質(zhì)，完成高靈敏度的超聲波探傷作業(yè);而且，滾珠減少了檢測設(shè)備在管道上移動時管道對楔塊的磨損，增加了楔塊的使用壽命;也減小了管道上的異常凸起對探傷作業(yè)的影響，提高探傷效率和精確度。
[°°58]最后轉(zhuǎn)動手撥輪21，則手撥輪21通過側(cè)面設(shè)置的與輪軸齒輪23相嚙合的轉(zhuǎn)動齒輪22帶動磁力輪4轉(zhuǎn)動;磁力輪4轉(zhuǎn)動帶動主體環(huán)繞待測管道移動，進而使楔塊及探傷探頭8環(huán)繞待測管道的焊縫進行檢測工作。
【主權(quán)項】
1.一種可平穩(wěn)移動的超聲相控陣管道環(huán)焊縫檢測機構(gòu)，用于配合設(shè)有探傷探頭的聲波探傷儀器對管道環(huán)焊縫進行探傷，其特征是:包括主體、磁力壓輪機構(gòu)、緊固裝置、左右探傷探頭支架、左右探傷探頭； 所述主體包括基座、第一滑桿、第二滑桿、滑桿頂絲、左右滑桿聯(lián)接架、磁力輪和輪軸；所述基座內(nèi)部中空，基座側(cè)面設(shè)有相互平行貫通的第一滑孔和第二滑孔;第一滑桿設(shè)置在第一滑孔中；第二滑桿設(shè)置在第二滑孔中，內(nèi)側(cè)設(shè)有撥齒;基座位于第一滑孔和/或第二滑孔上方設(shè)有與滑孔貫通的頂絲孔，頂絲孔內(nèi)設(shè)有滑桿頂絲，用于頂緊滑桿;所述左右滑桿聯(lián)接架上均設(shè)有兩個分別與第一滑桿和第二滑桿相對應(yīng)的第三滑孔;第一滑桿和第二滑桿分別穿過滑桿聯(lián)接架上的兩個第三滑孔，使主體與滑桿聯(lián)接架連接;滑桿聯(lián)接架兩側(cè)還設(shè)有兩個分別與第三滑孔相貫通的第二頂絲孔和兩個第二頂絲，用于頂緊第一滑桿和第二滑桿； 基座上設(shè)有調(diào)節(jié)旋鈕，調(diào)節(jié)旋鈕下方連接有與第二滑桿內(nèi)側(cè)的撥齒相嚙合的調(diào)節(jié)齒輪，轉(zhuǎn)動調(diào)節(jié)旋鈕能夠通過調(diào)節(jié)齒輪帶動第二滑桿滑動;兩組磁力輪分別通過兩個輪軸設(shè)置在基座下方兩側(cè)，兩個輪軸均與第一滑桿平行;其中一輪軸上設(shè)有輪軸齒輪，該輪軸上方的基座上設(shè)有手撥輪，所述手撥輪側(cè)面設(shè)有轉(zhuǎn)動齒輪，其通過轉(zhuǎn)動齒輪與輪軸齒輪嚙合，轉(zhuǎn)動手撥輪能夠帶動磁力輪轉(zhuǎn)動;滑桿連接件連接第一滑桿和第二滑桿的一端，使第一滑桿和第二滑桿同時滑動;兩個探傷探頭支架對稱設(shè)置在第一滑桿和第二滑桿的另一端，用于連接探傷探頭； 所述磁力壓輪機構(gòu)設(shè)置在左右滑桿聯(lián)接架外遠離基座一端的第一滑桿和第二滑桿之間，包括磁力輪、輪軸、輪架、連接片、彈簧套桿、彈簧、螺母、滑桿連接片;輪架為倒U型結(jié)構(gòu)，其下端兩側(cè)均設(shè)有銷孔;磁力輪中部設(shè)有軸孔，磁力輪設(shè)置在輪架內(nèi)，輪軸穿過輪架的銷孔和磁力輪的軸孔將磁力輪與輪架連接;連接片一端設(shè)有可以穿過彈簧套桿的通孔，另一端螺栓孔;彈簧套桿垂直設(shè)置在輪架頂部，并穿過連接片的通孔固定在輪架頂端，彈簧套桿上端設(shè)有螺紋段;螺母設(shè)置在螺紋段上;彈簧套設(shè)在彈簧套桿上，且位于連接片與螺母之間；滑桿連接片兩端分別與第一滑桿和第二滑桿連接;滑桿連接片上設(shè)置有與連接片一端相同的螺栓孔，滑桿連接片與連接片的螺栓孔通過螺栓連接； 所述左右探傷探頭支架均包括楔塊夾持件、支架固定架、第二頂絲、滑片和滑軌;支架固定架固定在滑桿聯(lián)接架;滑軌設(shè)置在支架固定架上，滑片與滑軌連接并能夠在滑軌上上下滑動;滑片頂部兩端均設(shè)有與支架固定架連接的第一彈簧;楔塊夾持件與滑片下端連接，用于夾緊楔塊； 所述探傷探頭包括楔塊、超聲相控陣發(fā)生器； 所述楔塊包括包括梯形塊體、阻尼塊、兩個注水管、滾珠;所述梯形塊體底面為弧形面，一側(cè)面設(shè)置有兩個用于安裝進水管的安裝孔和若干個用于楔塊與超聲相控陣發(fā)生器相連接的連接孔，安裝孔下面設(shè)置有多個注水通道，兩個注水管分別安裝在兩個安裝孔內(nèi)；弧形面設(shè)置有至少四個滾珠安裝孔，注水通道末端通入弧形面形成出水孔;所述滾珠設(shè)置在滾珠安裝孔內(nèi)；所述梯形塊體上另一側(cè)面設(shè)置有用于阻尼塊安裝槽，阻尼塊設(shè)置在安裝槽內(nèi)；超聲相控陣發(fā)生器固定在楔塊斜側(cè)面上;楔塊固定在楔塊夾持件上； 所述緊固裝置用于將主體緊固在待測管道上;緊固裝置包括調(diào)節(jié)裝置和多個相互鉤掛的鏈節(jié);所述調(diào)節(jié)裝置包括第一連接件、第二連接件、調(diào)節(jié)桿和第二彈簧;所述第一連接件包括鉤爪框架、左右第一滾輪、握持框、第一銷軸;鉤爪框架的一端設(shè)有兩個鉤爪，另一端通過旋轉(zhuǎn)軸固定在握持框下部，左右第一滾輪設(shè)置在握持框的下部的兩側(cè)，第一銷軸設(shè)置在握持框的中部;第一銷軸中部設(shè)有通孔;所述第二連接件包括鉤爪機構(gòu)、左右第二滾輪、第二銷軸;鉤爪機構(gòu)的一端設(shè)有兩個鉤爪，另一端的兩側(cè)設(shè)有左右第二滾輪;第二銷軸設(shè)置在鉤爪機構(gòu)的第二滾輪上方，第二銷軸中部設(shè)有螺紋孔;所述調(diào)節(jié)桿的一端設(shè)有膨脹頭，另一端設(shè)有螺紋段;調(diào)節(jié)桿穿過第一銷軸的通孔，通過螺紋段設(shè)置在第二銷軸的螺紋孔內(nèi)；所述第二彈簧套設(shè)在調(diào)節(jié)桿上，位于膨脹頭與第一銷軸之間； 所述鏈節(jié)包括鏈節(jié)框架、第三滾輪、第三銷軸，鏈節(jié)框架的一端設(shè)有兩個鉤爪，第三銷軸設(shè)置在鏈節(jié)框架的另一端，第三滾輪設(shè)置在第三銷軸的中部，第三銷軸的兩端設(shè)置有阻擋部，第三銷軸的阻擋部和鏈節(jié)框架之間為連接部;第一連接件、第二連接件的鉤爪中的一個鉤掛在一個鏈節(jié)的連接部，另一個鉤掛在主體一側(cè)的輪軸上，本鏈節(jié)的鉤爪鉤掛在其他鏈節(jié)的連接部或者鉤掛在主體另一側(cè)的輪軸上。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的可平穩(wěn)移動的超聲相控陣管道環(huán)焊縫檢測機構(gòu)，其特征是:所述的緊固裝置配有不同長度的鏈節(jié)。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的可平穩(wěn)移動的超聲相控陣管道環(huán)焊縫檢測機構(gòu)，其特征是:所述的楔塊的梯形塊體材質(zhì)為有機玻璃。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的可平穩(wěn)移動的超聲相控陣管道環(huán)焊縫檢測機構(gòu)，其特征是:所述的滾珠安裝孔設(shè)置在弧形面的四個角部。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的可平穩(wěn)移動的超聲相控陣管道環(huán)焊縫檢測機構(gòu)，其特征是:所述的基座內(nèi)還設(shè)置有前后二組齒輪傳動裝置、一個進水分流器、一個位置編碼器;前組齒輪傳動裝置，與前端的磁性輪和位置編碼器連接;后組齒輪傳動裝置，與后端的磁性輪連接；進水分流器將入口水源分流到兩個探頭楔塊上的入口處;位置編碼器用以記錄磁性輪移動的距離。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的可平穩(wěn)移動的超聲相控陣管道環(huán)焊縫檢測機構(gòu)，其特征是:所述的基座內(nèi)還設(shè)置有滑桿左右移動控制裝置，滑桿左右移動控制裝置內(nèi)有齒輪連接第二滑桿內(nèi)側(cè)撥齒，控制滑桿移動距離。7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的可平穩(wěn)移動的超聲相控陣管道環(huán)焊縫檢測機構(gòu)，其特征是:所述的進水分流器有一個進口和兩個出口組成，將一個入口水源分流到兩個探頭楔塊上的入口處。
【文檔編號】G01N29/04GK105891334SQ201610401026
【公開日】2016年8月24日
【申請日】2015年10月9日
【發(fā)明人】王業(yè)民, 龔華, 胡述超, 朱錫山, 李鵬
【申請人】中國石油天然氣第建設(shè)公司, 中國石油天然氣第一建設(shè)公司