CN103616437B - 一种复合绝缘子超声检测设备 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种复合绝缘子超声检测设备，包括机架和超声探伤装置，其特征是：还包括旋转装置、移动座、导轨、锁杆、编码器随动机构、喷淋装置、耦合剂输送机构和多个托轮装置；旋转装置包括机柜、电动机、转轴和卡盘，卡盘安装在转轴的内端上；各个托轮装置沿导轨的长度方向安装在机架上，并且各个托轮装置均处于卡盘的下方。通过卡盘带动复合绝缘子旋转，再通过超声扫查装置对复合绝缘子的每一节进行全周向扫查，然后进行下一节的扫查，对复合绝缘子进行全面检测，操作既简单、方便，又提高了复合绝缘子的检测效率及检测准确率。其中，托轮装置的托轮能够进行前后、左右、上下、平面转动四个自由度的调节，以适应复合绝缘子伞裙护套的弧面。

Description

一种复合绝缘子超声检测设备

技术领域

本发明涉及一种检测设备，尤其涉及一种复合绝缘子超声检测设备。

背景技术

复合绝缘子的主要结构一般由伞裙护套、玻璃钢芯棒和端部金具三部分制成。中国已有大量的复合绝缘子应用于输电线路上。当复合绝缘子的伞裙护套与芯棒之间界面因工艺或材料原因造成粘接不良或存在气泡时，这些隐蔽性缺陷将造成了电网安全运行的隐患。

复合绝缘子由于重量轻、强度高、耐污闪性能强、制造维护方便等众多优点而在电力系统中获得广泛的应用，打破了瓷、玻璃绝缘子的长期统治地位。复合绝缘子在我国电网运行总数为几百万支，就使用数量而言，我国已成为仅次于美国的复合绝缘子使用第二大国。

但随着运行时间和运行数量的增加，复合绝缘子发生故障的信息也逐渐增多。华东、华北地区发生多起界面击穿事故，广东、华东、华北地区发生几十起污闪事故。显然，在改进配方及制造工艺、提高复合绝缘子质量的同时，有针对性地开展运行复合绝缘子检测技术的研究对保障电网的安全运行具有十分重要的意义。

基于上述原因，开展对复合绝缘子的隐患进行无损检测显得尤为重要。国内各电网公司对复合绝缘子的事故隐患检测非常关注和重视，特别是合成绝缘子上网运行后,发生的界面击穿和芯棒脆断成为危害最大的故障；此外芯棒的机械强度下降是电网安全运行的潜在威胁。

在专利号为CN92221660.6的中国发明专利中，公开了一种超声波劣质绝缘子检测仪，由高压探头、空心绝缘杆及接收装置所组成，高压探头装在空心绝缘杆的上端，其特征在于高压探头中上电极和下电极之间有一绝缘层与绝缘外壳相连成一体，探头中间的空间为电池盒，信号线连接下电极和发射电子线路板，高压探头的底部装有发射换能器，在电子线路板和发射换能器外面有金属外壳作为屏蔽盒，空心绝缘杆的下端装有接收换能器，接收换能器通过连接电缆和接收相连。该超声波劣质绝缘子检测仪将高压探头所测的高电压信号通过探头底部的发射换能器转换成超声波后，沿空心绝缘杆传递到低压端的接收换能器，还原成的电信号再通过连接电缆传送到接收装置后数字显示或报警。高低压端之间无电气连接，能够检测出劣质的绝缘子，结构简单紧凑，使用轻便灵活，但需要人工手持进行检测，检测效率及检测准确率都较低。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种复合绝缘子超声检测设备，这种复合绝缘子超声检测设备提高了复合绝缘子的检测效率及检测准确率，操作简单、方便。采用的技术方案如下：

一种复合绝缘子超声检测设备，包括机架和超声探伤装置，其特征是：还包括旋转装置、移动座、导轨、锁杆、编码器随动机构、喷淋装置、耦合剂输送机构和多个托轮装置；导轨沿水平方向安装在所述机架上，移动座安装在导轨上并能够沿导轨移动，锁杆安装在移动座与导轨之间；所述超声探伤装置包括超声扫查装置和超声检测装置，超声扫查装置包括升降机构和超声探头装置，升降机构和超声检测装置均安装在移动座上并且处于移动座的下方，超声探头装置安装在升降机构的动力输出端上，超声探头装置的超声探头与超声检测装置电连接；编码器随动机构安装在移动座上，编码器随动机构的编码器与超声检测装置电连接；喷淋装置安装在超声探头装置上，耦合剂输送机构安装在机架上，耦合剂输送机构与喷淋装置连接；旋转装置包括机柜、电动机、转轴和卡盘，机柜处于机架的一侧，电动机安装在机柜上，转轴沿水平方向可转动安装在机柜上并且处于超声探头装置的下方，电动机的输出轴与转轴的外端传动连接，卡盘安装在转轴的内端上；各个托轮装置沿导轨的长度方向安装在机架上，并且各个托轮装置均处于卡盘的下方，托轮装置包括支脚、托轮滑轨、托轮滑座、托轮锁紧机构、托轮旋转机构、托轮架和两个托轮，支脚的下端安装在机架上，托轮滑轨水平安装在支脚的上端，托轮滑座安装在托轮滑轨上并能够沿托轮滑轨滑动，托轮锁紧机构设置在托轮滑座与托轮滑轨之间，托轮旋转机构安装在托轮滑座上，托轮架安装在托轮旋转机构上，两个托轮可转动安装在托轮架上。

本复合绝缘子超声检测设备对复合绝缘子的检测探伤过程如下：（1）、人工把复合绝缘子放置在托轮装置上，然后旋紧卡盘，使卡盘夹紧复合绝缘子的一端，通过旋转装置高度的调整，以调节托轮架上端的相对高度，通过托轮滑座在托轮滑轨上的滑动，以调节托轮滑座的水平位置，通过托轮旋转机构的调节，使托轮架转过一定的角度，以适应复合绝缘子伞裙护套的弧面，确保复合绝缘子的自由旋转；（2）、复合绝缘子到位后，通过升降机构驱动超声探头装置下降，使超声探头装置的超声探头与复合绝缘子杆径相吻合，拧紧锁杆将移动座固定，再打开喷淋装置，让耦合液自动喷淋；（3）、通过超声检测装置上的控制器，启动旋转装置的电动机使卡盘旋转，卡盘带动复合绝缘子旋转，托轮装置的托轮为从动轮轮，只确保复合绝缘子旋转的平稳性，不提供动力；（4）、待复合绝缘子旋转稳定后，启动超声检测装置，超声检测装置接收由超声探头装置的超声探头传过来的超声信号，进行检测，数据处理和超声成像；（5）、自动检测完毕后，通过超声检测装置上的控制器使旋转装置停止工作，然后转动锁杆进行解锁，再通过升降机构驱动超声扫查装置上升；（6）、手动拖曳扫查装置前行，进入下一节需要检测的复合绝缘子杆径，通过升降机构驱动超声探头装置下降，使超声探头装置的超声探头与复合绝缘子杆径相吻合，拧紧锁杆将移动座固定；（7）、通过超声检测装置上的控制器，启动旋转装置的电动机使卡盘旋转，卡盘带动复合绝缘子旋转，待复合绝缘子旋转稳定后，启动超声检测装置，超声检测装置接收由超声探头装置的超声探头传过来的超声信号，进行检测，数据处理和超声成像；（8）、重复上述（5）、（6）、（7）三个步骤，直到整根复合绝缘子自动检测完毕。本复合绝缘子超声检测设备的检测原理是：针对复合绝缘子上硅橡胶伞裙护套与玻璃钢芯棒之间的粘结层出现的缺陷，采用了超声波无损检测的方法，使用全数字式超声波检测仪和点聚焦式直探头，通过识别反射回波相位的变化、以及反射回波幅度的变化，判定出粘结层是否存在着硅橡胶层和玻璃芯棒之间的剥离、气泡、空洞、橡胶层厚度变薄等问题，可用于运行复合绝缘子缺陷的检测、可用于复合绝缘子生产厂家成品的出厂质量检测、可用于复合绝缘子使用单位采购时产品质量验收等环节，有益于复合绝缘子的安全运行。本复合绝缘子超声检测设备通过卡盘带动复合绝缘子旋转，再通过超声扫查装置对复合绝缘子的每一节进行全周向扫查，然后再进行下一节的扫查，对复合绝缘子进行全面检测，操作既简单、方便，又提高了复合绝缘子的检测效率及检测准确率。其中，托轮装置的托轮能够进行前后（托轮装置安装时可以前后调节）、左右、上下、平面转动四个自由度的调节，以适应复合绝缘子伞裙护套的弧面，是确保确保复合绝缘子自由旋转的关键。

作为本发明的优选方案，所述托轮架包括平板和竖板，所述托轮旋转机构包括第一螺杆、第二螺杆、第三螺杆、第一锁紧螺母、第二锁紧螺母、第三锁紧螺母，以及开设在平板上的通孔和弧形孔，弧形孔以通孔为圆心；第一螺杆、第二螺杆、第三螺杆的下端均与所述托轮滑座固定连接，第一螺杆处于通孔中，第二螺杆、第三螺杆均处于弧形孔中；第一锁紧螺母、第二锁紧螺母、第三锁紧螺母分别锁紧在第一螺杆、第二螺杆、第三螺杆的上端并均处于平板的上方。松开第一锁紧螺母、第二锁紧螺母、第三锁紧螺母，托轮架能够以第一螺杆为轴线进行转动，而第二螺杆、第三螺杆与弧形孔相配合进行限位，限制托轮架转动的幅度。

作为本发明进一步的优选方案，所述弧形孔的弧度为180°，所述第一螺杆、第二螺杆、第三螺杆在所述托轮滑座上的投影为顶角为120°的等腰三角形。这样将托轮架的转动幅度限制在±30°以内。

作为本发明进一步的优选方案，所述旋转机构还包括第一调节螺母、第二调节螺母和第三调节螺母，第一调节螺母、第二调节螺母、第三调节螺母分别处于第一螺杆、第二螺杆、第三螺杆上，并均处于所述平板的下方。通过对第一调节螺母、第二调节螺母、第三调节螺母、第一锁紧螺母、第二锁紧螺母、第三锁紧螺母的调节，能够对托轮的倾角进行调整，以更适合绝缘子伞裙护套的弧面，也可以对托轮架的高度进行微调，在支脚固定安装的情况下，仍能够调节托轮的高度。

优选所述托轮锁紧机构包括托轮锁紧螺钉和开设在所述托轮滑座上的托轮螺孔，托轮锁紧螺钉处于托轮螺孔中。

优选所述托轮包括轴承和弹性外圈，弹性外圈设置在轴承的外周向上。在轴承的外周向上设置弹性外圈构成托轮，避免托轮碰伤复合绝缘子的硅橡胶护套。弹性外圈材料可为：尼龙、聚氨酯、橡胶、PU等。

作为本发明的优选方案，所述升降机构包括机头座、手轮、齿轮转轴、齿轮、齿条、第一磁铁和第二磁铁；机头座中设有齿轮腔和上下方向的滑动通道，齿轮腔与滑动通道相通；齿轮通过齿轮转轴安装在齿轮腔中，齿条处于滑动通道中，齿条与齿轮相啮合；手轮与齿轮转轴的外端连接；第一磁铁安装在机头座的顶板上，第二磁铁安装在齿条的上端；所述超声探头装置安装在齿条的下端。转动手轮，通过齿轮转轴带动齿轮转动，使齿条作升降运动，从而带动超声探头装置升降。依据浮动式原理，探伤时升降机构的齿条带动超声探头下降与复合绝缘子轴径接触，超声探头的总压力为齿条和超声探头装置的总重量，复合绝缘子的轴径大小距离的调节由齿条相对机头座的滑动通道自由移动部分进行自由调节，确保超声探头与复合绝缘子始终保持接触，并确保超声探头总压力恒定、波形稳定，提高检测的准确性，超声探头弧面的小轮磨耗不会因外来压力变化而变化。而通过在机头座的顶板上设置第一磁铁、在齿条的上端设置第二磁铁，当完成复合绝缘子的部分检测后，需移动超声探头装置以检测复合绝缘子的下一部分，转动手轮使齿条上升到最高点，第一磁铁与第二磁铁相吸合，阻止齿条下降，操作人员无需手动固定手轮，操作人员能够更轻松地横向移动扫查装置、检测装置，以及观察检测结果等，操作更加方便、轻松。

作为本发明进一步的优选方案，所述升降机构还包括圆筒状调节座，圆筒状调节座的外壁设有外螺纹；所述齿条的顶部开设有能够容纳圆筒状调节座的容置腔，容置腔的侧壁设有内螺纹；圆筒状调节座处于容置腔中，内螺纹与外螺纹相啮合；所述第二磁铁安装在圆筒状调节座的内腔中。通过转动圆筒状调节座，以调节第二磁铁的高度，使第一磁铁与第二磁铁之间保持适当的距离，从而使第一磁铁与第二磁铁之间保持适当的吸合力，使得通过转动手轮放下超声探头装置更加省力。

优选所述升降机构还包括拉手，拉手安装在所述机头座上。通过设置拉手，能轻松控制和准确定位整个超声扫查装置横移到复合绝缘子的下一检测部位。

优选还包括定位螺钉，所述机头座上开设有与滑动通道相通的定位螺孔，所述齿条上开设有限位槽，定位螺钉穿过定位螺孔并处于限位槽中。超声探头装置工作时，跟绝缘子接触会传递旋转力到齿条，通过设置定位螺钉，防止齿条旋转，同时也保证齿轮跟齿轮啮合良好。

为达到耐磨及降低齿条加工精度的目的，一般还在机头座的滑动通道两端设置导向、导向套。

作为本发明的优选方案，所述超声探头装置包括包括探头架、至少一个探头夹具和至少一个超声探头，探头夹具安装在探头架上，超声探头安装在探头夹具上。通过将探头装置设置为包括探头架、探头夹具和超声探头，这样探头架上可以设置多个探头夹具，每个探头夹具对应设有一个超声探头，这样采用多个超声探头同时进行检测探伤，提高检测效率。

作为本发明的优选方案，所述耦合剂输送机构包括弹簧管、分流器、滚子导轨、拉杆和多个带有滚子的吊环，各个吊环的滚子均安装在滚子导轨中，吊环处于滚子导轨下方；弹簧管的固定端与滚子导轨的一端连接，弹簧管的自由端设有向下延伸的延伸部；各个吊环均与弹簧管的相应部位连接，并且最外侧的吊环与拉杆的上端连接，拉杆的下端与延伸部的上部连接，并且拉杆与所述移动座连接；分流器安装在所述超声探头装置上，分流器与延伸部的下端连接。上述弹簧管一般采用弹性系数较小的弹簧管，这样拉伸弹簧管所需要克服的弹力较小，节能效果更好。移动座在导轨上移动时，拉动弹簧管的自由端，滚轮沿滚子导轨滚动，弹簧管自由伸缩，即是耦合剂的输送管长度可随时改变，而耦合剂储存罐可以安装在机架或地面等任何部位，适用于长距离输送耦合剂；而且，随超声探伤设备的移动，耦合剂输送所增加的额外动能很小，仅需克服弹簧管的弹力，相比耦合剂储存罐随超声探伤设备一起移动要小得多，因此大幅度减少能源损耗，更加节能环保，在结构上也相当简单；另外，通过拉杆来拉动弹簧管伸缩，更加方便，同时，拉杆对作用于弹簧管的拉力进行分散，使得作用于弹簧管的拉力分散到与拉杆相接触的各点上，弹簧管的各个受力点所承受的拉力都很小，从而避免用力拉动弹簧管自由端时导致弹簧管自由端的过度变形，也避免弹簧管自由端与分流器之间的松脱。

优选耦合剂输送机构还包括紧固件，所述拉杆的下端通过紧固件与所述延伸部的上部连接，紧固件包括压片和两个锁紧螺钉，所述延伸部的上部处于拉杆下端与压片之间，压片的两端通过锁紧螺钉锁紧在拉杆的下端。

作为本发明的优选方案，所述编码器随动机构包括带滚轮的编码器、固定板、第一导向杆、第二导向杆、第一弹簧、第一限位螺母和滑动座，固定板与所述移动座连接，第一导向杆、第二导向杆的一端与固定板固定连接，并且第一导向杆、第二导向杆平行设置，第一限位螺母设置在第一导向杆的另一端，滑动座安装在第一导向杆、第二导向杆上并能够沿第一导向杆、第二导向杆滑动，第一弹簧套在第一导向杆外面并且处于第一限位螺母与滑动座之间，编码器安装在滑动座上。上述第一弹簧一般采用弹性系数较低、较长的弹簧，通过第一调节螺母预设长度，可使得编码器的滚轮随导轨（移动路径）上下浮动时压紧力只有很小的变化。由于固定板与导轨之间的位置关系固定，而滑动座能够沿第一导向杆、第二导向杆滑动，因此通过对第一调弹力节螺母的调节，能够调节编码器的滚轮对导轨表面的压力大小。在移动座的作用下，编码器的滚轮沿导轨表面运动，在导轨表面的不平整处（例如多段导轨的相接处），导轨表面的凹凸不平所产生的压力变化通过编码器的滚轮、滑动座作用于第一弹簧，第一弹簧的反作用力使编码器的滚轮一直紧贴在导轨表面并保持适当的压力，从而避免编码器的滚轮在导轨表面的凹凸不平处产生打滑或振动，确保通过编码器滚轮转数所计算出来的距离为实际移动距离，位置检测结果更加准确；在结构上只是增加了第一导向杆、第二导向杆、第一弹簧、第一限位螺母和滑动座，结构上相当很简单，第一弹簧的更换相当方便，维护容易。

作为本发明进一步的优选方案，所述编码器随动机构还包括第二弹簧和第二限位螺母，第二限位螺母设置在第二导向杆的另一端；第二弹簧套在第二导向杆外面并且处于第二限位螺母与滑动座之间。通过设置第二弹簧和第二限位螺母，使得压力更加均衡，进一步避免编码器发生振动，使得位置检测结果更加准确。

作为本发明进一步的优选方案，所述滑动座包括座体、第一直线轴承和第二直线轴承，第一直线轴承、第二直线轴承均安装在座体上；第一直线轴承安装在第一导向杆上，第二直线轴承安装在第二导向杆上。通过将滑动座设置为座体、第一直线轴承、和第二直线轴承，滑动座与第一导向杆、第二导向杆之间的摩擦阻力更小，滑动起来更加顺畅。

优选所述编码器随动机构还包括连接板，连接板安装在所述第一导向杆、第二导向杆上；连接板的一端处于第一弹簧与第一调节螺母之间，连接板的另一端处于第二弹簧与第二调节螺母之间。通过设置连接板，使得第一弹簧、第二弹簧的压力更加均匀。

超声检测装置包括仪器座、连接件、超声探伤仪和遥控器，仪器座通过连接件安装在所述移动座上，超声探伤仪和遥控器安装在仪器座上。通过对连接件的调节，调整超声探伤仪的转角和倾角，特别是通过连接件的调节（可以进行高低：-20/+20；可调倾角：-15°/+15°；可调转角：-15°/+15°调节），不管操作者高矮都可以使到探伤仪器的屏幕正对着操作者眼睛，人性化设计。此外，遥控器能够超长距离（100米以内）有效控制旋转装置连续转动、点动旋转和启停，提高探伤效率。

移动座包括底座和多个吊轮，各个吊轮均安装在底座上，吊轮处于所述导轨上，底座处于所述导轨下方。

机架上还设有标尺，机架的下方设有用于收集喷下的耦合剂的水槽。

本发明与现有技术相比，具有如下优点：

本复合绝缘子超声检测设备通过卡盘带动复合绝缘子旋转，再通过超声扫查装置对复合绝缘子的每一节进行全周向扫查，然后再进行下一节的扫查，对复合绝缘子进行全面检测，操作既简单、方便，又提高了复合绝缘子的检测效率及检测准确率。

附图说明

图1是本发明优选实施方式的结构示意图；

图2是托轮装置的立体结构示意图；

图3是图2的主视图；

图4是图2的俯视图；

图5是移动座的结构示意图；

图6是超声探头装置的结构示意图；

图7是升降机构的结构示意图；

图8是图7沿A-A的剖面图；

图9是耦合剂输送机构的结构示意图；

图10是编码器随动机构的结构示意图；

图11是图10的B向视图。

具体实施方式

下面结合附图和本发明的优选实施方式做进一步的说明。

如图1所示，这种复合绝缘子超声检测设备，包括机架1、超声探伤装置2、旋转装置3、移动座4、导轨5、锁杆6、编码器随动机构7、喷淋装置、耦合剂输送机构8和多个托轮装置9；导轨5沿水平方向安装在机架1上，移动座4安装在导轨5上并能够沿导轨5移动，锁杆6安装在移动座4与导轨5之间；超声探伤装置2包括超声扫查装置201和超声检测装置202，超声扫查装置201包括升降机构2011和超声探头装置2012，升降机构2011和超声检测装置202均安装在移动座4上并且处于移动座4的下方，超声探头装置2012安装在升降机构2011的动力输出端上，超声探头装置2012的超声探头与超声检测装置202电连接；编码器随动机构7安装在移动座4上，编码器随动机构4的编码器与超声检测装置202电连接；喷淋装置安装在超声探头装置2012上（喷淋装置安装在超声探头装置的探头夹具中，被探头夹具所遮挡，图1中未画出），耦合剂输送机构8安装在机架1上，耦合剂输送机构8与喷淋装置连接；旋转装置3包括机柜301、电动机302、转轴303和卡盘304，机柜301处于机架1的一侧，电动机302安装在机柜301上，转轴303沿水平方向可转动安装在机柜301上并且处于超声探头装置2012的下方，电动机302的输出轴与转轴303的外端传动连接，卡盘304安装在转轴303的内端上；各个托轮装置9沿导轨5的长度方向安装在机架1上，并且各个托轮装置9均处于卡盘304的下方，如图2、图3、图4所示，托轮装置9包括支脚901、托轮滑轨902、托轮滑座903、托轮锁紧机构904、托轮旋转机构905、托轮架906和两个托轮907；支脚901的下端安装在机架1上，托轮滑轨902水平安装在支脚901的上端；托轮滑座903安装在托轮滑轨902上并能够沿托轮滑轨902滑动；托轮锁紧机构904包括托轮锁紧螺钉9041和开设在托轮滑座903上的托轮螺孔9042，托轮锁紧螺钉9041处于托轮螺孔9042中；托轮旋转机构905安装在托轮滑座903上；托轮架906安装在托轮旋转机构905上；两个托轮907可转动安装在托轮架906上。

如图5所示，移动座4包括底座401和多个吊轮402，各个吊轮402均安装在底座401上，吊轮402处于导轨5上，底座401处于导轨5下方。

如图6所示，超声探头装置2012包括包括探头架20121、三个探头夹具20122和三个超声探头20123，探头夹具20122安装在探头架20121上，超声探头20123安装在探头夹具20122上。

如图1所示，超声检测装置202包括仪器座2021、连接件2022、超声探伤仪2023和遥控器2024，仪器座2021通过连接件2022安装在移动座4的底座401上，超声探伤仪2023和遥控器2024安装在仪器座2021上。通过对连接件2022的调节，调整超声探伤仪2023的转角和倾角。

如图1所示，机架1上还设有标尺10，机架1的下方设有用于收集喷下的耦合剂的水槽11。

下面结合附图对本发明的工作过程作进一步描述：

本复合绝缘子超声检测设备对复合绝缘子12的检测探伤过程如下：（1）、人工把复合绝缘子12放置在托轮装置9上，然后旋紧卡盘304，使卡盘304夹紧复合绝缘子12的一端，通过旋转装置3高度的调整，以调节托轮架906上端的相对高度，通过托轮滑座903在托轮滑轨902上的滑动，以调节托轮滑座903的水平位置，通过托轮旋转机构905的调节，使托轮架906转过一定的角度，以适应复合绝缘子12伞裙护套的弧面，确保复合绝缘子12的自由旋转；（2）、复合绝缘子12到位后，通过升降机构2011驱动超声探头装置2012下降，使超声探头装置2012的超声探头20123与复合绝缘子12杆径相吻合，拧紧锁杆6将移动座4固定，再打开喷淋装置，让耦合液自动喷淋；（3）、通过超声检测装置202上的遥控器2024，启动旋转装置3的电动机302使卡盘304旋转，卡盘304带动复合绝缘子12旋转，托轮装置9的托轮907为从动轮轮，只确保复合绝缘子12旋转的平稳性，不提供动力；（4）、待复合绝缘子12旋转稳定后，启动超声探伤仪2023，超声探伤仪2023接收由超声探头装置2012的超声探头20123传过来的超声信号，进行检测，数据处理和超声成像；（5）、自动检测完毕后，通过超声检测装置202上的遥控器2024使旋转装置3停止工作，然后转动锁杆6进行解锁，再通过升降机构2011驱动超声探头装置2012上升；（6）、手动拖曳扫查装置201前行，进入下一节需要检测的复合绝缘子12杆径，通过升降机构2011驱动超声探头装置2012下降，使超声探头装置2012的超声探头20123与复合绝缘子12杆径相吻合，拧紧锁杆6将移动座4固定；（7）、通过超声检测装置202的遥控器2024，启动旋转装置3的电动机302使卡盘304旋转，卡盘304带动复合绝缘子12旋转，待复合绝缘子12旋转稳定后，启动超声探伤仪2023，超声探伤仪2023接收由超声探头装置2012的超声探头20123传过来的超声信号，进行检测，数据处理和超声成像；（8）、重复上述（5）、（6）、（7）三个步骤，直到整根复合绝缘子12自动检测完毕。

下面结合附图对本发明中几个关键部件的优选结构及有益效果作进一步描述：

如图2、图3、图4所示，上述托轮架906包括平板9061和竖板9062，托轮旋转机构905包括第一螺杆9051、第二螺杆9052、第三螺杆9053、第一调节螺母9054、第二调节螺母9055、第三调节螺母9056、第一锁紧螺母9057、第二锁紧螺母9058、第三锁紧螺母9059，以及开设在平板9061上的通孔90510和弧形孔90511，弧形孔90511以通孔90510为圆心；第一螺杆9051、第二螺杆9052、第三螺杆9053的下端均与托轮滑座903固定连接，第一螺杆9051处于通孔90510中，第二螺杆9052、第三螺杆9053均处于弧形孔90511中；第一调节螺母9054、第二调节螺母9055、第三调节螺母9056分别处于第一螺杆9051、第二螺杆9052、第三螺杆9053上，并均处于平板9061的下方；第一锁紧螺母9057、第二锁紧螺母9058、第三锁紧螺母9059分别锁紧在第一螺杆9051、第二螺杆9052、第三螺杆9053的上端并均处于平板9061的上方；弧形孔90611的弧度为180°，第一螺杆9051、第二螺杆9052、第三螺杆9053在托轮滑座903上的投影为顶角为120°的等腰三角形。托轮907包括轴承9071和弹性外圈9072，弹性外圈9072设置在轴承9071的外周向上，从而避免托轮碰伤复合绝缘子的硅橡胶护套。通过旋转装置3高度的调整，以调节托轮架906上端的相对高度，即是对两个托轮907进行Z方向(竖直方向)调节；通过托轮滑座903在托轮滑轨902上的滑动，可以调节托轮滑座903的水平位置，即是对两个托轮907进行X方向（左右方向）的调节；通过托轮旋转机构905的调节，即是松开第一锁紧螺母9057、第二锁紧螺母9058、第三锁紧螺母9059，托轮架906能够以第一螺杆9051为轴线进行转动，而第二螺杆9052、第三螺杆9053与弧形孔90511相配合进行限位，限制托轮架906转动的幅度，从而使托轮架906、托轮907能够在±30°范围内调整角度，以适应复合绝缘子12伞裙护套的弧面，符合不同规格绝缘子12伞裙护套的旋转要求，确保复合绝缘子12的自由旋转；通过对第一调节螺母9054、第二调节螺母9055、第三调节螺母9056、第一锁紧螺母9057、第二锁紧螺母9058、第三锁紧螺母9059的调节，能够对托轮907的倾角进行调整，以更适合绝缘子12伞裙护套的弧面，也可以对托轮架906的高度进行微调，在支脚901固定安装的情况下，仍能够调节托轮906的高度。

如图7、图8所示，上述升降机构2011包括机头座20111、手轮20112、齿轮转轴20113、齿轮20114、齿条20115、第一磁铁20116、第二磁铁20117、圆筒状调节座20118和拉手20119；机头座20111中设有齿轮腔201110和上下方向的滑动通道201111，齿轮腔201110与滑动通道201111相通；齿轮20114通过齿轮转轴20113安装在齿轮腔201110中，齿条20115处于滑动通道201111中，齿条20115与齿轮20114相啮合；手轮20112与齿轮转轴20113的外端连接；第一磁铁20116安装在机头座20111的顶板2011101上；圆筒状调节座20118的外壁设有外螺纹，齿条20115的顶部开设有能够容纳圆筒状调节座20118的容置腔201112，容置腔201112的侧壁设有内螺纹，圆筒状调节座20118处于容置腔201112中，内螺纹与外螺纹相啮合，第二磁铁20117安装在圆筒状调节座20118的内腔中；超声探头装置2012安装在齿条20115的下端；拉手20119安装在机头座20111上。转动手轮20112，通过齿轮转轴20113带动齿轮20114转动，使齿条20115作升降运动，从而带动超声探头装置2012升降。依据浮动式原理，探伤时升降机构2011的齿条20115带动超声探头20123下降与复合绝缘子12轴径接触，超声探头20123的总压力为齿条20115、探头架20121、探头夹具20122和超声探头20123的总重量，复合绝缘子12的轴径大小距离的调节由齿条20115相对机头座20111的滑动通道201111自由移动部分进行自由调节，确保超声探头20123与复合绝缘子12始终保持接触，并确保超声探头20123总压力恒定、波形稳定，提高检测的准确性，超声探头20123弧面的小轮磨耗不会因外来压力变化而变化。而通过在机头座20111的顶板2011101上设置第一磁铁20116、在齿条20115的上端设置第二磁铁20117，第二磁铁20117能够通过圆筒状调节座20118调节高度，调节第一磁铁20116与第二磁铁20117之间的吸合力，当完成复合绝缘子12的部分检测后，需移动超声探头装置2012以检测复合绝缘子12的下一部分，转动手轮20112使齿条20115上升到最高点，第一磁铁20116与第二磁铁20117相吸合，阻止齿条20115下降，操作人员无需手动固定手轮20112，操作人员能够更轻松地横向移动超声扫查装置201、超声检测装置202，以及观察检测结果等，操作更加方便、轻松；而通过拉手20119，更方便控制超声探头装置2012的超声探头20123与复合绝缘子12刚接触时的下压力度。另外，机头座20111上开设有与滑动通道201111相通的定位螺孔20130，齿条20115上开设有限位槽20132，定位螺钉20131穿过定位螺孔20130并处于限位槽20132中。

如图9所示，上述耦合剂输送机构8包括弹簧管801、分流器802、滚子导轨803、拉杆804、多个带有滚子805的吊环806和紧固件807，各个吊环806的滚子805均安装在滚子导轨803中，吊环806处于滚子导轨803下方；弹簧管801的固定端与滚子导轨803的一端连接，弹簧管801的自由端设有向下延伸的延伸部808；各个吊环806均与弹簧管801的相应部位连接，并且最外侧的吊环806与拉杆804的上端连接，拉杆804的下端通过紧固件807与延伸部808的上部连接，并且拉杆804与移动座4连接；分流器802安装在超声探头装置2012上，分流器802分别与延伸部808的下端、喷淋装置连接。紧固件807包括压片8071和两个锁紧螺钉8072，延伸部808的上部处于拉杆804下端与压片8071之间，压片8071的两端通过锁紧螺钉8072锁紧在拉杆804的下端。采用弹簧管801作为耦合剂的输送管，通过拉杆804拉动弹簧管801的自由端，滚轮805沿滚子导轨803滚动，弹簧管801自由伸缩，即是耦合剂的输送管长度可随时改变，而耦合剂储存罐可以安装在机架1或地面等任何部位，适用于长距离输送耦合剂；而且，随超声探伤装置2的移动，耦合剂输送所增加的额外动能很小，仅需克服弹簧管801的弹力，相比耦合剂储存罐随超声探伤装置2一起移动要小得多，因此大幅度减少能源损耗，更加节能环保，在结构上也相当简单。过拉杆804来拉动弹簧管801伸缩，更加方便，同时，拉杆804对作用于弹簧管801的拉力进行分散，使得作用于弹簧管801的拉力分散到与拉杆804相接触的各点上，弹簧管801的各个受力点所承受的拉力都很小，从而避免用力拉动弹簧管801自由端时导致弹簧管801自由端的过度变形，也避免弹簧管801自由端与分流器802之间的松脱。

如图10、图11所示，上述编码器随动机构7包括固定板701、第一导向杆702、第二导向杆703、第一弹簧704、第一限位螺母705、第二弹簧706、第二限位螺母707、滑动座708和带滚轮7091的编码器709；固定板701与移动座4连接，第一导向杆702、第二导向杆703的一端与固定板701固定连接，并且第一导向杆702、第二导向杆703平行设置，第一限位螺母705设置在第一导向杆702的另一端，第二限位螺母707设置在第二导向杆703的另一端；滑动座708安装在第一导向杆702、第二导向杆703上并能够沿第一导向杆702、第二导向杆703滑动；第一弹簧704套在第一导向杆702外面并且处于第一限位螺母705与滑动座708之间，第二弹簧706套在第二导向杆703外面并且处于第二限位螺母707与滑动座708之间；编码器709安装在滑动座708上。编码器709能实时提供超声扫查装置201在复合绝缘子12轴向（长度方向）的位移坐标信号给超声探伤仪2023，从而实现超声成像功能。将编码器随动机构7安装在移动座4上，跟随移动座4前进或是后退，这样编码器709的滚轮7091就沿着导轨5顺时针滚动和逆时针滚动，同时编码器709把运动的位移信号发送给超声探伤仪2023进行成像。编码器随动机构7还包括连接板7010，连接板7010安装在第一导向杆702、第二导向杆703上；连接板7010的一端处于第一弹簧704与第一限位螺母705之间，连接板7010的另一端处于第二弹簧706与第二限位螺母707之间。滑动座708包括座体7081、第一直线轴承7082和第二直线轴承7083，第一直线轴承7081、第二直线轴承7082均安装在座体7081上；第一直线轴承7082安装在第一导向杆702上，第二直线轴承7083安装在第二导向杆703上。通过将滑动座708设置为座体7081、第一直线轴承7082和第二直线轴承7083，滑动座708与第一导向杆702、第二导向杆703之间的摩擦阻力更小，滑动起来更加顺畅。第一弹簧704、第二弹簧706均采用弹性系数较低、较长的弹簧，通过第一限位螺母705、第二限位螺母707预设长度，使得编码器709的滚轮7091随导轨5（移动路径）上下浮动时压紧力只有很小的变化。固定板701与移动座4连接，编码器709的滚轮7091与导轨5表面接触配合，移动座4沿导轨5运动，便通过固定板701带动编码器709的滚轮7091沿导轨5表面运动。先通过第一限位螺母705、第二限位螺母707预设长度，使得编码器709的滚轮7091随导轨5（移动路径）上下浮动时压紧力只有很小的变化。在导轨5表面的不平整处（例如多段导轨的相接处），导轨5表面的凹凸不平所产生的压力变化通过编码器709的滚轮7091、滑动座708作用于第一弹簧470、第二弹簧706，第一弹簧470、第二弹簧706的反作用力使编码器709的滚轮7091一直紧贴在导轨5表面并保持适当的压力，从而避免编码器709的滚轮7091在导轨5表面的凹凸不平处产生打滑或振动，确保通过编码器709的滚轮7091转数所计算出来的距离为实际移动距离，位置检测结果更加准确；在结构上只是增加了第一导向杆702、第二导向杆703、第一弹簧704、第一限位螺母705、第二弹簧706、第二限位螺母707和滑动座708，结构上相当很简单，第一弹簧704、第二弹簧706的更换相当方便，维护容易。

此外，需要说明的是，本说明书中所描述的具体实施例，其各部分名称等可以不同，凡依本发明专利构思所述的构造、特征及原理所做的等效或简单变化，均包括于本发明专利的保护范围内。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，只要不偏离本发明的结构或者超越本权利要求书所定义的范围，均应属于本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种复合绝缘子超声检测设备，包括机架和超声探伤装置，其特征是：还包括旋转装置、移动座、导轨、锁杆、编码器随动机构、喷淋装置、耦合剂输送机构和多个托轮装置；导轨沿水平方向安装在所述机架上，移动座安装在导轨上并能够沿导轨移动，锁杆安装在移动座与导轨之间；所述超声探伤装置包括超声扫查装置和超声检测装置，超声扫查装置包括升降机构和超声探头装置，升降机构和超声检测装置均安装在移动座上并且处于移动座的下方，超声探头装置安装在升降机构的动力输出端上，超声探头装置的超声探头与超声检测装置电连接；编码器随动机构安装在移动座上，编码器随动机构的编码器与超声检测装置电连接；喷淋装置安装在超声探头装置上，耦合剂输送机构安装在机架上，耦合剂输送机构与喷淋装置连接；旋转装置包括机柜、电动机、转轴和卡盘，机柜处于机架的一侧，电动机安装在机柜上，转轴沿水平方向可转动安装在机柜上并且处于超声探头装置的下方，电动机的输出轴与转轴的外端传动连接，卡盘安装在转轴的内端上；各个托轮装置沿导轨的长度方向安装在机架上，并且各个托轮装置均处于卡盘的下方，托轮装置包括支脚、托轮滑轨、托轮滑座、托轮锁紧机构、托轮旋转机构、托轮架和两个托轮，支脚的下端安装在机架上，托轮滑轨水平安装在支脚的上端，托轮滑座安装在托轮滑轨上并能够沿托轮滑轨滑动，托轮锁紧机构设置在托轮滑座与托轮滑轨之间，托轮旋转机构安装在托轮滑座上，托轮架安装在托轮旋转机构上，两个托轮可转动安装在托轮架上。

2.如权利要求1所述的复合绝缘子超声检测设备，其特征是：所述托轮架包括平板和竖板，所述托轮旋转机构包括第一螺杆、第二螺杆、第三螺杆、第一锁紧螺母、第二锁紧螺母、第三锁紧螺母，以及开设在平板上的通孔和弧形孔，弧形孔以通孔为圆心；第一螺杆、第二螺杆、第三螺杆的下端均与所述托轮滑座固定连接，第一螺杆处于通孔中，第二螺杆、第三螺杆均处于弧形孔中；第一锁紧螺母、第二锁紧螺母、第三锁紧螺母分别锁紧在第一螺杆、第二螺杆、第三螺杆的上端并均处于平板的上方。

3.如权利要求2所述的复合绝缘子超声检测设备，其特征是：所述弧形孔的弧度为180°，所述第一螺杆、第二螺杆、第三螺杆在所述托轮滑座上的投影为顶角为120°的等腰三角形。

4.如权利要求2所述的复合绝缘子超声检测设备，其特征是：所述旋转机构还包括第一调节螺母、第二调节螺母和第三调节螺母，第一调节螺母、第二调节螺母、第三调节螺母分别处于第一螺杆、第二螺杆、第三螺杆上，并均处于所述平板的下方。

5.如权利要求1所述的复合绝缘子超声检测设备，其特征是：所述升降机构包括机头座、手轮、齿轮转轴、齿轮、齿条、第一磁铁和第二磁铁；机头座中设有齿轮腔和上下方向的滑动通道，齿轮腔与滑动通道相通；齿轮通过齿轮转轴安装在齿轮腔中，齿条处于滑动通道中，齿条与齿轮相啮合；手轮与齿轮转轴的外端连接；第一磁铁安装在机头座的顶板上，第二磁铁安装在齿条的上端；所述超声探头装置安装在齿条的下端。

6.如权利要求5所述的复合绝缘子超声检测设备，其特征是：所述升降机构还包括圆筒状调节座，圆筒状调节座的外壁设有外螺纹；所述齿条的顶部开设有能够容纳圆筒状调节座的容置腔，容置腔的侧壁设有内螺纹；圆筒状调节座处于容置腔中，内螺纹与外螺纹相啮合；所述第二磁铁安装在圆筒状调节座的内腔中。

7.如权利要求1所述的复合绝缘子超声检测设备，其特征是：所述耦合剂输送机构包括弹簧管、分流器、滚子导轨、拉杆和多个带有滚子的吊环，各个吊环的滚子均安装在滚子导轨中，吊环处于滚子导轨下方；弹簧管的固定端与滚子导轨的一端连接，弹簧管的自由端设有向下延伸的延伸部；各个吊环均与弹簧管的相应部位连接，并且最外侧的吊环与拉杆的上端连接，拉杆的下端与延伸部的上部连接，并且拉杆与所述移动座连接；分流器安装在所述超声探头装置上，分流器与延伸部的下端连接。

8.如权利要求1所述的复合绝缘子超声检测设备，其特征是：所述编码器随动机构包括带滚轮的编码器、固定板、第一导向杆、第二导向杆、第一弹簧、第一限位螺母和滑动座，固定板与所述移动座连接，第一导向杆、第二导向杆的一端与固定板固定连接，并且第一导向杆、第二导向杆平行设置，第一限位螺母设置在第一导向杆的另一端，滑动座安装在第一导向杆、第二导向杆上并能够沿第一导向杆、第二导向杆滑动，第一弹簧套在第一导向杆外面并且处于第一限位螺母与滑动座之间，编码器安装在滑动座上。

9.如权利要求8所述的复合绝缘子超声检测设备，其特征是：所述编码器随动机构还包括第二弹簧和第二限位螺母，第二限位螺母设置在第二导向杆的另一端；第二弹簧套在第二导向杆外面并且处于第二限位螺母与滑动座之间。

10.如权利要求8所述的复合绝缘子超声检测设备，其特征是：所述滑动座包括座体、第一直线轴承和第二直线轴承，第一直线轴承、第二直线轴承均安装在座体上；第一直线轴承安装在第一导向杆上，第二直线轴承安装在第二导向杆上。