CN102608140A

CN102608140A - 钢管焊缝x射线实时成像检测装置

Info

Publication number: CN102608140A
Application number: CN2012100795692A
Authority: CN
Inventors: 吴德江; 潘太增; 孙明光; 王辉
Original assignee: DANDONG AOLONG RADIATIVE INSTRUMENT Co Ltd
Current assignee: DANDONG AOLONG RADIATIVE INSTRUMENT Co Ltd
Priority date: 2012-03-20
Filing date: 2012-03-23
Publication date: 2012-07-25
Anticipated expiration: 2032-03-23
Also published as: CN102608140B

Abstract

一种钢管焊缝X射线实时成像检测装置，包括由固定在车间地面基础上的输送辊合件组成的钢管检测输送线及在钢管检测输送线末端的输送辊合件处设置的与钢管检测输送线相连并与钢管检测输送线处于同一地面基础上的检测防护室，在检测防护室内设置用来承载备检工件用的输送辊合件，在输送辊合件之间设置起升旋转轮合件，在检测防护室内设置X射线接收装置合件、探臂顶升机合件和X光管支撑合件。本装置在X射线钢管焊缝实时成像检测中可取代现有检测工件车，满足检测管型物体的环焊缝、直焊缝和螺旋焊缝。本装置占地面积小、耗能低、安装简便、检测效率高，为用户节约大量的资金和能源，降低成本。

Description

钢管焊缝X射线实时成像检测装置

技术领域

本发明涉及一种X射线实时成像检测装置，具体说涉及一种钢管焊缝X射线实时成像检测装置。

背景技术

钢管焊缝X射线实时成像或壳体焊缝检测装置在各技术领域应用很广，自西气东输工程和三峡水库开工以来，对于输油、输气、输水管道和高压开关筒体等焊缝的检测需求越来越大。目前用于检测这些物体的X射线实时成像的方式为：备检工件由地面输送线输送到设置在检测防护室内工件车上的输送辊上，工件车上设有有输送辊和旋转轮，检测防护室内铺设有工件车运行轨道，当检测钢管时，关闭检测防护室铅防护门，备检工件由工件车承载在轨道上运行，备检工件在工件车上起升及旋转，由X射线管支撑机构和接收设备支撑机构配合对备检工件的环焊缝、直焊缝及螺旋焊缝进行检测，检测时X射线管和接收设备不动，完全由工件车承载备检工件运行和旋转。此种X射线实时成像检测装置占地面积大，对于一个检测12米长度的钢管，检测防护室长度需在30米以上，工件车自重约10吨左右，加上承载约近30多吨的牵引功率，耗能大且效率低，安装复杂，给企业造成很大浪费。

发明内容

针对现有钢管焊缝X射线实时成像检测装置存在的问题，本发明提供一种占地面积小、耗能低、成本低、安装简便、检测效率高的钢管焊缝X射线实时成像检测装置。

解决上述技术问题所采取的具体技术措施是：

一种钢管焊缝X射线实时成像检测装置，包括由固定在车间地面基础上的输送辊合件1组成的钢管检测输送线及在钢管检测输送线末端的输送辊合件1处设置的与钢管检测输送线相连并与钢管检测输送线处于同一地面基础上的检测防护室4，其特征在于：在检测防护室4的底部设置3组至6组与钢管检测输送线中结构相同、间距相同用来承载备检工件7的输送辊合件1，在输送辊合件1之间设置起升旋转轮合件6，在检测防护室4的检测中轴线处设置X射线接收装置合件8，在X射线接收装置合件8的下端设置探臂顶升机合件2，输送辊合件1、起升旋转轮合件6和X射线接收装置合件8固定在检测防护室4内的地面基础上，探臂顶升机合件2固定在检测防护室4门内侧检测中心线的地面基础坑内，X光管支撑合件5固定在检测防护室4的内侧墙上，铅防护进出件门轨道9固定在检测防护室4门框的上端，铅防护进出件门3与铅防护进出件门轨道9滑动连接；其中：

输送辊合件1由输送辊轴承座11、输送辊12、输送辊联轴器13、输送辊电机14和输送辊电机座15组成：输送辊12安装在与地面固定连接的输送辊轴承座11上，输送辊12通过输送辊联轴器13与输送辊电机14连接，输送辊电机14安装在与地面固定连接的输送辊电机座15上；

探臂顶升机合件2由顶升接触板21、顶升电机22、顶升联轴器23、探臂顶升机箱24、顶升机基座板25和顶升机螺杆26组成：探臂顶升机箱24与固定在地面预制基础上的顶升机基座板25固定连接，探臂顶升机箱24通过顶升联轴器23与顶升电机22连接，顶升接触板21与顶升机螺杆26固定连接，顶升电机22与顶升机基座板25固定连接；

X光管支撑合件5由X光射线管51、X射线管支架52、升降螺杆53、升降同步带54、升降电机座55、升降电机56、射线管平移电机57、直线轴固定座58、齿条59、直线轴承510、X射线管升降架511、升降轴承座512、直线轴513和平移电机座514组成：X光射线管51与X射线管支架52固定连接，X射线管支架52与X射线管升降架511滑动连接，X射线管升降架511与直线轴承510固定连接，直线轴承510与直线轴513滑动连接，直线轴513通过直线轴固定座58固定在检测防护室4的内侧墙上，齿条59固定在检测防护室4的侧面墙壁上，齿条59与射线管平移电机57齿轮连接，射线管平移电机57通过平移电机座514与X射线管升降架511固定连接，X射线管升降架511通过升降电机座55与升降电机56固定连接，升降电机56通过升降同步带54与升降螺杆53连接，X射线管支架52与升降螺杆53螺旋连接，升降螺杆53通过升降轴承座512与X射线管升降架511旋转连接；

起升旋转轮合件6由起升轴承座61、旋转电机架62、旋转电机63、起升同步带64、滑动上托板65、起升旋转轮66、滑动下托板67、左右旋螺杆68、螺母69、起升轴承座610、起升电机架611和起升减速电机612组成：起升旋转轮66通过起升轴承座610与带有燕尾槽的滑动上托板65固定连接，起升旋转轮66通过起升同步带64与旋转电机63转动连接，旋转电机63与旋转电机架62固定连接，旋转电机架62与带有燕尾槽的滑动上托板65固定连接，螺母69与左右旋螺杆68螺旋连接，左右旋螺杆68与固定在地面上的起升轴承座61连接，螺母69与带有燕尾槽的滑动上托板65固定连接，左右旋螺杆68与起升减速电机612转动连接，起升减速电机612与固定在地面上的起升电机架611固定连接，带有燕尾槽的滑动上托板65与固定在地面上的带有燕尾槽的滑动下托板67滑动连接；

X射线接收装置合件8由平移同步带81、平移轴承座82、横移电机83、直线导轨84、平移滚珠螺杆85、X光接收装置86、探臂87、探臂连接箱88、滚轮89、起升框架810、升降轨道811、起升螺杆812、起升减速电机813、配重臂814和配重箱815组成：X射线接收装置合件8中的起升框架810固定在地面上，探臂连接箱88通过设置在箱体两侧的8个滚轮89与固定在起升框架810两侧的4根升降轨道811滚动连接，探臂连接箱88与起升螺杆812螺旋连接，起升减速电机813与起升螺杆812转动连接，起升减速电机813同时又与起升框架810固定连接，配重臂814和探臂87分别固定连接在探臂连接箱88的两端，配重臂814与配重箱815固定连接，X光接收装置86与直线导轨84滑动连接，X光接收装置86同时又与平移滚珠螺杆85螺旋连接，平移滚珠螺杆85通过平移轴承座82与探臂87固定连接，横移电机83通过平移同步带81与平移滚珠螺杆85转动连接，横移电机83与探臂87固定连接。

本发明的有益效果：由于备检工件在检测时不移动，只是旋转，使得本装置占地面积的长度和检测防护室的长度最低能减少和备检物相同的长度；同时由于检测时不再使用工件车，则节省大量的钢材和大量的电能，减少安装时间。使用本装置可为用户节约大量的资金和能源，降低成本。

附图说明

图1是本发明的结构示意图；

图2是图1的A-A剖视图；

图3是本发明中输送辊合件的结构示意图；

图4是本发明中探臂顶升机合件的结构示意图；

图5是本发明中X光管支撑合件的结构示意图；

图6是本发明中起升旋转轮合件的结构示意图；

图7是本发明中X射线接收装置合件的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明做进一步描述。

一种钢管焊缝X射线实时成像检测装置，如图1和图2所示，包括由固定在车间地面基础上的输送辊合件1组成的钢管检测输送线及在钢管检测输送线末端的输送辊合件1处设置的与钢管检测输送线相连并与钢管检测输送线处于同一地面基础上的检测防护室4，其中：在检测防护室4的底部设置3组至6组与钢管检测输送线中结构相同、间距相同用来承载备检工件7的输送辊合件1，在输送辊合件1之间设置起升旋转轮合件6，在检测防护室4的检测中轴线处设置X射线接收装置合件8，要求输送钢管时，X射线接收装置合件8中的探臂87能顺利伸入钢管中，保证X光接收装置86顺利接受X光射线。在X射线接收装置合件8的下端设置探臂顶升机合件2，钢管输送时，探臂顶升机合件2降下，钢管输送到位后，探臂顶升机合件2升起。输送辊合件1、起升旋转轮合件6和X射线接收装置合件8固定在检测防护室4内的地面基础上，探臂顶升机合件2固定在检测防护室4门内侧检测中心线的地面基础坑内，X光管支撑合件5固定在检测防护室4的内侧墙上，铅防护进出件门轨道9固定在检测防护室4门框的上端，铅防护进出件门3与铅防护进出件门轨道9滑动连接。

输送辊合件1如图3所示，由输送辊轴承座11、输送辊12、输送辊联轴器13、输送辊电机14和输送辊电机座15组成：输送辊12安装在与地面固定连接的输送辊轴承座11上，输送辊12通过输送辊联轴器13与输送辊电机14连接，输送辊电机14安装在与地面固定连接的输送辊电机座15上。结构相同、间距也相同的若干组输送辊合件1分别设置在检测防护室4的内、外地面基础上，设置在检测防护室4外的输送辊合件1组成钢管检测输送线，与车间生产线相连，功能为输送备检工件7进入检测防护室4内；设置在检测防护室4内的输送辊合件1为检测位置，功能为接入备检工件7，并且将备检工件7托住并停在检测位置上，检测完毕后便于将备检工件7送出。钢管检测输送线上的输送辊合件1的具体数量由用户来确定，检测防护室4内的输送辊合件1为3组-6组，备检工件长度越长，检测防护室4内的输送辊合件1需要的越多。本实施例中，备检工件可检测的长度在2米-12.5米之间，因此可设3组输送辊合件1。检测防护室4的大小是根据具体备检工件尺寸来设计的，输送辊合件1之间的距离也要根据用户生产的备检工件长度来确定。例如：当备检工件7的最大长度为2米时，输送辊合件1之间距离为0.9米，检测防护室4的长度为3.5米，比目前使用的检测防护室4的长度装置减少2.5米。当备检工件7的最大长度为12.5米时，输送辊合件1之间的距离为3.5米，检测防护室4的长度为17.5米，比目前使用检测防护室4的长度装置减少12.5米。

探臂顶升机合件2如图4所示，由顶升接触板21、顶升电机22、顶升联轴器23、探臂顶升机箱24、顶升机基座板25和顶升机螺杆26组成：探臂顶升机箱24与固定在地面预制基础上的顶升机基座板25固定连接，探臂顶升机箱24通过顶升联轴器23与顶升电机22连接，顶升接触板21与顶升机螺杆26固定连接，顶升电机22与顶升机基座板25固定连接。探臂顶升机合件2是一种小型螺杆起重机，固定在探臂87前端，其功能是当备检工件7送入检测防护室4的检测位置后，探臂顶升机合件2起升，使顶升接触板21与探臂87前端接触，防止X光接收装置86在运行检测时的抖动。钢管输送时，探臂顶升机合件2降下，钢管输送到位后，探臂顶升机合件2升起。

X光管支撑合件5如图5所示，由X光射线管51、X射线管支架52、升降螺杆53、升降同步带54、升降电机座55、升降电机56、射线管平移电机57、直线轴固定座58、齿条59、直线轴承510、X射线管升降架511、升降轴承座512、直线轴513和平移电机座514组成：X光射线管51与X射线管支架52固定连接，X射线管支架52与X射线管升降架511滑动连接，X射线管升降架511与直线轴承510固定连接，直线轴承510与直线轴513滑动连接，直线轴513通过直线轴固定座58固定在检测防护室4的内侧墙上，齿条59固定在检测防护室4的侧面墙壁上，齿条59与射线管平移电机57齿轮连接，射线管平移电机57通过平移电机座514与X射线管升降架511固定连接，X射线管升降架511通过升降电机座55与升降电机56固定连接，升降电机56通过升降同步带54与升降螺杆53连接，X射线管支架52与升降螺杆53螺旋连接，升降螺杆53通过升降轴承座512与X射线管升降架511旋转连接。X光管支撑合件5固定在检测防护室4的内侧墙上，X光射线管51在被检钢管的上端所产生的X光束穿透钢管壁照射到X光接收装置86上，X光射线管51在X射线管支架52的带动下沿直线轴513移动，并且沿X射线管升降架511升降。X射线管支架52支撑X光射线管51分别沿Y轴和Z轴移动，在Y轴方向由电气伺服系统控制与X光接收装置86同步运行。

起升旋转轮合件6如图6所示，由起升轴承座61、旋转电机架62、旋转电机63、起升同步带64、滑动上托板65、起升旋转轮66、滑动下托板67、左右旋螺杆68、螺母69、起升轴承座610、起升电机架611和起升减速电机612组成：起升旋转轮66通过起升轴承座610与带有燕尾槽的滑动上托板65固定连接，起升旋转轮66通过起升同步带64与旋转电机63转动连接，旋转电机63与旋转电机架62固定连接，旋转电机架62与带有燕尾槽的滑动上托板65固定连接，螺母69与左右旋螺杆68螺旋连接，左右旋螺杆68与固定在地面上的起升轴承座61连接，螺母69与带有燕尾槽的滑动上托板65固定连接，左右旋螺杆68与起升减速电机612转动连接，起升减速电机612与固定在地面上的起升电机架611固定连接，带有燕尾槽的滑动上托板65与固定在地面上的带有燕尾槽的滑动下托板67滑动连接。起升旋转轮合件6设置在检测防护室4内承载备检工件7的输送辊合件1之间，其功能是当备检工件7进入到检测位置后，由起升旋转轮66在左右旋螺杆68的驱动下，同时向内移动，托起备检工件7，使备检工件7与输送辊12脱离，并使备检工件7旋转。

X射线接收装置合件8如图7所示，由平移同步带81、平移轴承座82、横移电机83、直线导轨84、平移滚珠螺杆85、X光接收装置86、探臂87、探臂连接箱88、滚轮89、起升框架810、升降轨道811、起升螺杆812、起升减速电机813、配重臂814和配重箱815组成：X射线接收装置合件8中的起升框架810固定在地面上，探臂连接箱88通过设置在箱体两侧的8个滚轮89与固定在起升框架810两侧的4根升降轨道811滚动连接，探臂连接箱88与起升螺杆812螺旋连接，起升减速电机813与起升螺杆812转动连接，起升减速电机813同时又与起升框架810固定连接，配重臂814和探臂87分别固定连接在探臂连接箱88的两端，配重臂814与配重箱815固定连接，X光接收装置86与直线导轨84滑动连接，X光接收装置86同时又与平移滚珠螺杆85螺旋连接，平移滚珠螺杆85通过平移轴承座82与探臂87固定连接，横移电机83通过平移同步带81与平移滚珠螺杆85转动连接，横移电机83与探臂87固定连接。X射线接收装置合件8设置在检测防护室4内的检测中轴线上，其配重箱815后端距离检测防护室4内的后墙为100mm，以不接触上为准，保证X光接收装置86沿探臂87上的X光接收装置平移直线导轨84与X光射线管51同步、同距离移动，并且沿起升框架810上的X光接收装置升降轨道811升降，满足钢管大小管径的检测要求。探臂87的功能是支撑X光接收装置86，探臂87使X光接收装置86沿Y轴方向移动，配合X光射线管51对焊缝检测。

本发明可用于钢管或壳体的环焊缝、直焊缝和螺旋焊缝的检测。使用时，将检测防护室4安装到钢管检测输送线末端的输送辊合件1处，将输送辊合件1、起升旋转轮合件6 和X射线接收装置合件8固定到检测防护室4内的地面基础上，将探臂顶升机合件2固定在检测防护室4门内侧检测中心线的地面基础坑内。检测防护室4和钢管检测输送线上的输送辊合件1的结构相同，输送辊合件1之间的等距也相同，这样便于将备检工件7由钢管检测输送线输送到检测防护室4内的输送辊合件1上。开始检测时，首先根据备检工件7的直径调整X光射线管51和X光接收装置86的高度到最佳位置，然后将备检工件7由钢管检测输送线输送到检测防护室4内的钢管检测位置的输送辊合件1上，备检工件7输送到位后，将探臂87伸入到备检工件7中，铅防护进出件门3关闭，探臂顶升机合件2起升，使顶升接触板21与探臂87的前端接触，防止X光接收装置86在运行检测时的抖动。启动起升旋转轮66，在左右旋螺杆68的驱动下，起升旋转轮66同时向内移动，顶起备检工件7，使备检工件7与输送辊12脱离，并使备检工件7旋转。开启X光系统高压产生X射线，X射线管支架52支撑X光射线管51在Y轴方向由电气伺服系统控制与X光接收装置86同步运行，对备检工件的焊缝进行检测， X光接收装置86在起升螺杆812的驱动下沿Z轴方向移动，可根据备检工件7的管径大小确定起升高度。当检测直焊缝时，起升旋转轮66旋转，使焊缝对准X光束，起升旋转轮66停止，X光射线管51和X光接收装置86沿Y轴方向同步运行。当检测环焊缝时，X光射线管51和X光接收装置86运行至焊缝位置停止，起升旋转轮66旋转。当检测螺旋焊缝时，由X光射线管51和X光接收装置86与起升旋转轮66组成的合成运动完成。检测完毕，关闭X射线高压，开启铅防护进出件门3，探臂顶升机合件2降下，启动起升旋转轮66，在左右旋螺杆68的驱动下，起升旋转轮66同时向外移动，放下备检工件7，使备检工件7与输送辊12接触，启动输送辊合件1，送出备检工件7。

本发明在X射线钢管焊缝实时成像检测中，可根据客户实际检测要求，具体设计成满足检测管径φ0.5米-3米管型物体的环焊缝、直焊缝和螺旋焊缝。使用本装置可为用户节约大量的资金和能源，降低成本。

Claims

1.一种钢管焊缝X射线实时成像检测装置，包括由固定在车间地面基础上的输送辊合件（1）组成的钢管检测输送线及在钢管检测输送线末端的输送辊合件（1）处设置的与钢管检测输送线相连并与钢管检测输送线处于同一地面基础上的检测防护室（4），其特征在于：在检测防护室（4）的底部设置3组至6组与钢管检测输送线中结构相同、间距相同用来承载备检工件(7)的输送辊合件（1），在输送辊合件（1）之间设置起升旋转轮合件(6)，在检测防护室（4）的检测中轴线处设置X射线接收装置合件（8），在X射线接收装置合件（8）的下端设置探臂顶升机合件（2），输送辊合件（1）、起升旋转轮合件（6）和X射线接收装置合件（8）固定在检测防护室（4）内的地面基础上，探臂顶升机合件（2）固定在检测防护室（4）门内侧检测中心线的地面基础坑内，X光管支撑合件（5）固定在检测防护室（4）的内侧墙上，铅防护进出件门轨道（9）固定在检测防护室（4）门框的上端，铅防护进出件门（3）与铅防护进出件门轨道（9）滑动连接；其中：

输送辊合件（1）由输送辊轴承座（11）、输送辊（12）、输送辊联轴器（13）、输送辊电机（14）和输送辊电机座（15）组成：输送辊（12）安装在与地面固定连接的输送辊轴承座（11）上，输送辊（12）通过输送辊联轴器（13）与输送辊电机（14）连接，输送辊电机（14）安装在与地面固定连接的输送辊电机座（15）上；

探臂顶升机合件（2）由顶升接触板（21）、顶升电机（22）、顶升联轴器（23）、探臂顶升机箱（24）、顶升机基座板（25）和顶升机螺杆（26）组成：探臂顶升机箱（24）与固定在地面预制基础上的顶升机基座板（25）固定连接，探臂顶升机箱（24）通过顶升联轴器（23）与顶升电机（22）连接，顶升接触板（21）与顶升机螺杆（26）固定连接，顶升电机（22）与顶升机基座板（25）固定连接；

X光管支撑合件（5）由X光射线管（51）、X射线管支架（52）、升降螺杆（53）、升降同步带（54）、升降电机座（55）、升降电机（56）、射线管平移电机（57）、直线轴固定座（58）、齿条（59）、直线轴承（510）、X射线管升降架（511）、升降轴承座（512）、直线轴（513）和平移电机座（514）组成：X光射线管（51）与X射线管支架（52）固定连接，X射线管支架（52）与X射线管升降架（511）滑动连接，X射线管升降架（511）与直线轴承（510）固定连接，直线轴承（510）与直线轴（513）滑动连接，直线轴（513）通过直线轴固定座（58）固定在检测防护室（4）的内侧墙上，齿条（59）固定在检测防护室（4）的侧面墙壁上，齿条（59）与射线管平移电机（57）齿轮连接，射线管平移电机（57）通过平移电机座（ 514）与X射线管升降架（511）固定连接，X射线管升降架（511）通过升降电机座（55）与升降电机（56）固定连接，升降电机（56）通过升降同步带（54）与升降螺杆（53）连接，X射线管支架（52）与升降螺杆（53）螺旋连接，升降螺杆（53）通过升降轴承座（512）与X射线管升降架（511）旋转连接；

起升旋转轮合件（6）由起升轴承座（61）、旋转电机架（62）、旋转电机（63）、起升同步带（64）、滑动上托板（65）、起升旋转轮（66）、滑动下托板（67）、左右旋螺杆（68）、螺母（69）、起升轴承座（610）、起升电机架（611）和起升减速电机（612）组成：起升旋转轮（66）通过起升轴承座（610）与带有燕尾槽的滑动上托板（65）固定连接，起升旋转轮（66）通过起升同步带（64）与旋转电机（63）转动连接，旋转电机（63）与旋转电机架（62）固定连接，旋转电机架（62）与带有燕尾槽的滑动上托板（65）固定连接，螺母（69）与左右旋螺杆（68）螺旋连接，左右旋螺杆（68）与固定在地面上的起升轴承座（61）连接，螺母（69）与带有燕尾槽的滑动上托板（65）固定连接，左右旋螺杆（68）与起升减速电机（612）转动连接，起升减速电机（612）与固定在地面上的起升电机架（611）固定连接，带有燕尾槽的滑动上托板（65）与固定在地面上的带有燕尾槽的滑动下托板（67）滑动连接；

X射线接收装置合件（8）由平移同步带（81）、平移轴承座（82）、横移电机（83）、直线导轨（84）、平移滚珠螺杆（85）、X光接收装置（86）、探臂（87）、探臂连接箱（88）、滚轮（89）、起升框架（810）、升降轨道（811）、起升螺杆（812）、起升减速电机（813）、配重臂（814）和配重箱（815）组成：X射线接收装置合件（8）中的起升框架（810）固定在地面上，探臂连接箱（88）通过设置在箱体两侧的八个滚轮（89）与固定在起升框架（810）两侧的4根升降轨道（811）滚动连接，探臂连接箱（88）与起升螺杆（812）螺旋连接，起升减速电机（813）与起升螺杆（812）转动连接，起升减速电机（813）同时又与起升框架（810）固定连接，配重臂（814）和探臂（87）分别固定连接在探臂连接箱（88）的两端，配重臂（814）与配重箱（815）固定连接，X光接收装置（86）与直线导轨（84）滑动连接，X光接收装置（86）同时又与平移滚珠螺杆（85）螺旋连接，平移滚珠螺杆（85）通过平移轴承座（82）与探臂（87）固定连接，横移电机（83）通过平移同步带（81）与平移滚珠螺杆（85）转动连接，横移电机（83）与探臂（87）固定连接。