CN104014917A - 双摄像头监控超厚壁高合金钢管道焊接质量装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种双摄像头监控超厚壁高合金钢管道焊接质量装置。本双摄像头监控超厚壁高合金钢管道焊接质量装置，两个待焊接管道之间坡口两侧外围对称设有两个可拆卸齿轮轨道，两个可拆卸齿轮轨道通过两个连接件与两个摄像装置相连，所述两个摄像装置斜对称设置。所述摄像装置包括设于连接件左端的紧固螺杆、设于连接件右端的防滑轨块、设于连接件内部且与所述防滑轨块相连的啮合小齿轮、设于连接件上端的固定座，所述固定座顶端设有摄像头、所述固定座上端设有光电传感器，所述光电传感器通过传输线与防滑轨块连接。本发明可准确定位焊接缺陷的类型与具体尺寸与位置，有效减轻现场焊口挖补的工作量，提高工作效率，降低施工成本。

Description

双摄像头监控超厚壁高合金钢管道焊接质量装置
技术领域
本发明属于1000MW级别超超临界火电机组超厚壁管道焊接质量全过程录像监控控制领域，特别涉及一种双摄像头监控超厚壁高合金钢管道焊接质量装置。
背景技术
目前，国内1000MW级别超超临界火电机组热力系统中高温高压蒸汽管道普遍采用高合金马氏体耐热钢，如SA335P91、SA335P92等，多是进口设备，价格昂贵、母材合金级别高、管壁厚、焊接性差，容易产生未熔合、未焊透、夹渣、裂纹等危害性缺陷，对焊接接头的质量带来严重影响。而施工现场现有无损检测手段对焊接缺陷的确定均存在一定的局限性，如射线探伤能定性不能定位且不适用于厚壁管道、超声波检测无法对缺陷进行精确的定位与定量。在一些壁厚大于100mm以上的管道当中，若现场焊接工艺、焊接手法使用不当，产生焊接缺陷，在无法对缺陷进行准确定位和定性时，就会对现场焊口挖补带来极大困难，造成人力、物力的极大浪费。
发明内容
本发明为了解决现有超厚壁高合金钢焊接过程中，存在施工现场现有无损检测手段对焊接缺陷的确定均存在一定的局限性，尤其是在一些壁厚大于100mm以上的管道当中，若现场焊接工艺、焊接手法使用不当，产生焊接缺陷，在无法对缺陷进行准确定位和定性时，就会对现场焊口挖补带来极大困难，造成人力、物力的极大浪费等问题；提供一种双摄像头监控超厚壁高合金钢管道焊接质量装置。
本发明是通过以下技术方案实现的：
本双摄像头监控超厚壁高合金钢管道焊接质量装置，两个待焊接管道之间坡口两侧外围对称设有两个可拆卸齿轮轨道，两个可拆卸齿轮轨道通过两个连接件与两个摄像装置相连，所述两个摄像装置斜对称设置。
作为优化，所述摄像装置包括设于连接件左端的紧固螺杆、设于连接件右端的防滑轨块、设于连接件内部且与所述防滑轨块相连的啮合小齿轮、设于连接件上端的固定座，所述固定座顶端设有摄像头、所述固定座上端设有光电传感器，所述光电传感器通过传输线与防滑轨块连接。
作为优化，焊接管道坡口两侧焊前预热保温层表面均设有可拆卸齿轮轨道。
作为优化，所述可拆卸齿轮轨道通过对称设置的两个螺栓拼接而成。
本发明双摄像头监控超厚壁高合金钢管道焊接质量装置的有益效果是：
本发明双摄像头监控超厚壁高合金钢管道焊接质量装置结构简单、便于安装与操作，使用效果好，通过采用摄像技术对超厚壁高合金钢焊口从打底到填充再到盖面进行全过程监控记录，可准确定位焊接缺陷的类型与具体尺寸与位置，有利于对焊接质量的控制，大大提高对焊缝可能产生缺陷的定性与定位准确率；同时也对焊接操作人员有一定的警示作用，显著提高焊工责任心；另外，对存在缺陷的焊缝，显著提高一次返修成功率，有效减轻现场焊口挖补的工作量，提高生产效率，降低施工作业成本。
附图说明
下面结合附图对本双摄像头监控超厚壁高合金钢管道焊接质量装置作进一步说明：
图1是本双摄像头监控超厚壁高合金钢管道焊接质量装置的主视结构示意图；
图2是本双摄像头监控超厚壁高合金钢管道焊接质量装置的可拆卸齿轮轨道与螺栓连接的结构示意图；
图3是图1中A的局部放大结构示意图；
图4是本双摄像头监控超厚壁高合金钢管道焊接质量装置的光电传感控制啮合小齿轮转速及摄像数据传输原理框图。 
图中：1为待焊接管道、2为焊前预热保温层、3为可拆卸齿轮轨道、3-1为螺栓、4为连接件、5为摄像装置、5-1为紧固螺杆、5-2为固定座、5-3为光电传感器、5-4为摄像头、5-5为传输线、5-6为防滑轨块、5-7为啮合小齿轮。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下参照附图并举实施例，对本发明进一步详细说明。
如图1至图3所示，本双摄像头监控超厚壁高合金钢管道焊接质量装置，两个待焊接管道1之间坡口两侧外围对称设有两个加热装置，每个加热装置上方均覆盖焊前预热保温层2，每个焊前预热保温层2表面均设有可拆卸齿轮轨道3；两个可拆卸齿轮轨道3通过两个连接件4与两个摄像装置5相连，所述两个摄像装置5斜对称设置；每个摄像装置5均包括设于连接件4左端的紧固螺杆5-1、设于连接件4右端的防滑轨块5-6、设于连接件4内部且与所述防滑轨块5-6相连的啮合小齿轮5-7、设于连接件4上端的固定座5-2，所述固定座5-2顶端设有摄像头5-4、所述固定座5-2上端设有光电传感器5-3，所述光电传感器5-3通过传输线5-5与防滑轨块5-6连接；所述可拆卸齿轮轨道3通过对称设置的两个螺栓3-1拼接而成；还包括图像存储器、控制线路、数据传输线路、继电保护器、控速电机、传动电机。焊前预热保温层2材料为硅酸铝针刺毯。
如图4所示，摄像头5-4可控作业区对准焊接作业区并进行全程摄像，数据通过专用数据线传输至存储器内。光电传感器5-3用来实时监测焊接电弧强度，并将表征焊接弧光强度大小的光信号传至控制电路，控制电路根据光强度大小改变其输出电压，通过继电保护器协调传速电机与控速电机，能有效根据电弧操作的强度大小输出合理的啮合小齿轮5-7传动轴转动速度，基本保持与焊工操作运条（丝）速度保持一致，有效保证高清摄像头对焊接点火、熔池状态、焊工送丝或运条状态、焊道成型状况等进行全过程无死角监控。
本双摄像头监控超厚壁高合金钢管道焊接质量装置的安装和使用方法具体如下：
本双摄像头监控超厚壁高合金钢管道焊接质量装置中的摄像头5-4、光电传感器5-3均为目前市场可采购部件，可拆卸齿轮轨道3、连接件4均可根据现场实际管件大小量身定做，现场加工。
首先，在两个待焊管道件1组对间隙调整完毕缠上加热装置后，将两个焊前预热保温层2分别覆盖在加热装置上方，并用铁丝分别对焊前预热保温层2两侧缠紧固定；其次，将每个可拆卸齿轮轨道3通过两个螺栓3-1固定在焊前预热保温层2上部，固定牢靠；然后，将两个摄像装置5斜对称与两个连接件4通过两个紧固螺杆5-1与两个可拆卸齿轮轨道3连接；连接牢固后调整摄像装置5的摄像头5-4与光电传感器件5-3位置朝向，使其可全程覆盖待焊管道焊缝焊接区域。
在焊接操作人员开始焊接时，光电传感器5-3可随时根据焊接电弧的起始与正常运行时的电弧强弱，将信号传送至控制电机，然后通过防滑轨块5-6传至啮合小齿轮5-7，带动啮合小齿轮5-7低速转动；防滑轨块5-6内含防滑防坠电闸，在现场横焊口焊接过程中，尤其在立段焊接区域能有效防止连接件4的滑动坠落。
摄像头5-4采用高清摄像头，其实时拍摄焊接全过程，通过专用数据输送线路，传至数据存储器中；技术人员按照拍摄时间顺序，将摄像传送数据影像信息分别整理、归纳及重命名，方便日后应用与检索。
上述具体实施方式仅是本发明的具体个案，并非是对本发明作其它形式的限制，任何熟悉本专业的技术人员可能利用上述揭示的技术内容加以变更或改型为等同变化的等效实施方式。但是凡是未脱离本发明技术原理的前提下，依据本发明的技术实质对以上实施方式所作的任何简单修改、等同变化与改型，皆应落入本发明的专利保护范围。

Claims (4)

1.一种双摄像头监控超厚壁高合金钢管道焊接质量装置，两个待焊接管道（1）之间坡口两侧外围对称设有两个加热装置，每个加热装置上方均覆盖焊前预热保温层（2），其特征在于：两个待焊接管道（1）之间坡口两侧外围对称设有两个可拆卸齿轮轨道（3），两个可拆卸齿轮轨道（3）通过两个连接件（4）与两个摄像装置（5）相连，所述两个摄像装置（5）斜对称设置。
2.如权利要求1所述的双摄像头监控超厚壁高合金钢管道焊接质量装置，其特征在于：所述摄像装置（5）包括设于连接件（4）左端的紧固螺杆（5-1）、设于连接件（4）右端的防滑轨块（5-6）、设于连接件（4）内部且与所述防滑轨块（5-6）相连的啮合小齿轮（5-7）、设于连接件（4）上端的固定座（5-2），所述固定座（5-2）顶端设有摄像头（5-4）、所述固定座（5-2）上端设有光电传感器（5-3），所述光电传感器（5-3）通过传输线（5-5）与防滑轨块（5-6）连接。
3.如权利要求1所述的双摄像头监控超厚壁高合金钢管道焊接质量装置，其特征在于：每个焊前预热保温层（2）表面均设有所述可拆卸齿轮轨道（3）。
4.如权利要求1或2或3所述的双摄像头监控超厚壁高合金钢管道焊接质量装置，其特征在于：所述可拆卸齿轮轨道（3）通过对称设置的两个螺栓（3-1）拼接而成。
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