CN104165928B - 一种基于直线和圆形循迹方式的焊缝探伤器 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种针对不同直径的圆形或直线形式的焊缝进行缺陷检测的焊缝探伤器。其包括超声波探头、圆形循迹机构及直线循迹机构，其圆形循迹机构包括磁性芯轴、与芯轴旋转活动连接的壳体、套设于芯轴上端且与芯轴旋转活动连接的盖体及用于驱动壳体与盖体围绕芯轴旋转的驱动机构，直线循迹机构包括一端设有齿条的伸缩杆，伸缩杆活动设置于壳体上，还包括用于驱动伸缩杆沿伸缩杆长度方向伸缩的驱动齿轮，超声波探头固设于伸缩杆的自由端。本发明的焊缝探伤器具有圆形循迹机构与直线循迹机构，且其共用一个驱动电机，其切换机构可方便的在圆形循迹机构与直线循迹机构之间切换，节约能源的同时，使用方便，适用范围广，探测准确性与便捷性均较好。
Description
技术领域
本发明涉及焊缝无损探伤领域，具体涉及一种基于直线和圆形循迹，针对不同直径的圆形或直线形式的焊缝进行缺陷检测的焊缝探伤器。
背景技术
焊接是通过高温融化两块金属材料的连接边缘，使得两块金属材料彼此固定连接成一体的一种金属固定连接工艺。由于焊接过程中各种因素的影响，焊缝处往往会出现裂纹、未溶合、气孔、咬边、夹杂等焊接缺陷，焊接质量不仅影响焊接产品的使用性能和寿命，更重要的是影响人身和重大的财产安全。因此，在焊接的过程中，必须按照相关的规范，对焊缝进行一定数量的超声或射线检测，以保障产品质量。尤其是压力容器、封闭式管道等金属结构类产品的焊接，这类产品的焊接路径大多是圆形或直线，其焊接后都需要进行缺陷监测。
超声波检测是近年发展起来的无损检测新方法，其一次扫描即可测量整个厚度范围内包括内部和表面的所有缺陷，并且可同时实现缺陷定位与尺度检测，在很多大型长输结构如管道、铁轨等得到了广泛的应用。然而现有的手持式超声波检测仪在探测过程中的便捷性、准确性及效率都达不到使用需求，因此，有必要设计一种更为高效、便捷的焊缝探伤设备。
发明内容
本发明要解决的技术问题是解决现有技术中手持式超声波检测仪在探测过程中的便捷性、准确性及效率均较差的缺陷。
为了解决上述技术问题，本发明提供的技术方案如下：一种基于直线和圆形循迹方式的焊缝探伤器，包括超声波探头、圆形循迹机构及直线循迹机构，所述圆形循迹机构包括磁性芯轴、与所述芯轴旋转活动连接的壳体、套设于所述芯轴上端且相对芯轴旋转活动连接的盖体及用于驱动所述壳体与盖体围绕芯轴旋转的驱动机构，所述芯轴的下端穿过所述壳体的底部并且所述芯轴的下端面突出于壳体的下表面；所述驱动机构包括设于所述盖体上方的电机、主动齿轮、从动齿轮及摩擦轮，所述主动齿轮固设于电机输出轴上，所述从动齿轮与摩擦轮同轴并通过转轴连接于所述壳体上，所述摩擦轮的圆周面穿过所述壳体的底部并且突出于壳体下表面的高度与芯轴突出于壳体下表面的高度相适应；所述直线循迹机构包括一端设有齿条的伸缩杆，所述伸缩杆活动设置于所述壳体上，还包括与所述齿条配合并用于驱动所述伸缩杆相对壳体沿伸缩杆长度方向伸缩的驱动齿轮，所述驱动齿轮连接有驱动装置，所述超声波探头固设于所述伸缩杆的自由端。
进一步的，所述驱动装置包括与所述驱动齿轮同轴连接的蜗杆及与所述蜗杆配合的蜗轮，所述蜗轮与所述主动齿轮同轴连接于电机输出轴上，所述电机通过支撑弹簧连接于所述盖体上方；还包括用于切换蜗轮与蜗杆啮合及主动齿轮与从动齿轮啮合的切换机构。
进一步的，所述切换机构包括相对电机固定设置的人字形按钮，所述人字形按钮包括按压部、一对相互对称并分别设置于电机两侧的支撑部，所述盖体上方设有用于容纳支撑部的承载部，所述承载部包括固定侧边与弹性侧边，所述支撑部与弹性侧边之间设有相互扣合扣合部，所述承载部的底部设有回弹装置。
进一步的，所述扣合部包括设置于支撑部上的凹陷与设置于弹性侧边上的凸起。
进一步的，所述扣合部包括设置于支撑部上的凸起与设置于弹性侧边上的凹陷。
进一步的，所述回弹装置为压缩弹簧。
进一步的，所述弹性侧边与盖体之间还设有压缩弹簧。
进一步的，还包括盖于壳体上部的上盖，所述上盖上设有容纳人字形按钮按压部通过的通孔、控制电机启停的启停开关及控制电机正反转的控制开关。
本实施例基于直线和圆形循迹方式的焊缝探伤器，其具有圆形循迹机构与直线循迹机构，且其圆形循迹机构与直线循迹机构共用一个驱动电机，其切换机构可方便的在圆形循迹机构与直线循迹机构之间切换，节约能源的同时，使用方便，适用范围广，探测准确性与便捷性均较好。
附图说明
图1为本实施例焊缝探伤器的爆炸示意图；
图2为本实施例焊缝探伤器的结构示意图；
图3为本实施例中电机安装示意图；
图4为图3所示A部的局部放大示意图；
图5为本实施例中齿轮、齿条啮合及蜗轮、蜗杆啮合的结构示意图；
附图标记说明：1-超声波探头，2-伸缩杆，3-齿条，31-驱动齿轮，32-蜗杆，33-蜗轮，34-主动齿轮，35-从动齿轮，36-摩擦轮，4-人字形按钮，41-按压部，42-支撑部，5-电机，6-芯轴，7-壳体，8-上盖，81-通孔，82-启停开关，83-控制开关，9-盖体，10-支撑弹簧，11-承载部，111-固定侧边，112-弹性侧边，12-回弹装置。
具体实施方式
下面结合附图与具体实施方式对本实施例的基于直线和圆形循迹方式的焊缝探伤器作进一步的详细说明。
本实施例的一种基于直线和圆形循迹方式的焊缝探伤器，如图1、图2所示，其包括超声波探头1、圆形循迹机构及直线循迹机构。其中圆形循迹机构包括磁性芯轴6、壳体7及盖体9，其中壳体7与芯轴6同轴设置，且壳体7可以芯轴6为轴心旋转。其中芯轴6为阶梯轴，其直径较小的下端穿过壳体7的底部并且由其底部的下表面向外突出。其盖体9套设于芯轴6的上端且可以芯轴6为转轴旋转。
本实施例中，在盖体9上方设有电机5，如图5所示，其电机5的输出轴上固定设有蜗轮33与主动齿轮34。还包括与蜗轮33配合使用的蜗杆32及与主动齿轮34配合的从动齿轮35。
本实施例中，其直线循迹机构包括一端设有齿条3的伸缩杆2，其中伸缩杆2活动设置于壳体7上。还包括与齿条3配合并用于驱动伸缩杆2相对壳体7沿伸缩杆2长度方向伸缩的驱动齿轮31，其驱动齿轮31与上述蜗杆32同轴设置。作为探伤主体的超声波探头1则固设于伸缩杆2的自由端。
为了驱动壳体7及盖体9旋转，其从动齿轮35通过转轴37连接于壳体7上，还包括与从动齿轮35同轴设置的摩擦轮36。其摩擦轮36的圆周面穿过所述壳体7的底部并且突出于壳体7下表面的高度与芯轴6突出于壳体7下表面的高度相适应。
本实施例中，为了实现直线循迹机构与圆形循迹机构使用同一个电机5驱动且交互运转，还包括用于切换蜗轮33与蜗杆32啮合及主动齿轮34与从动齿轮35啮合的切换机构。基于设置切换机构的需求，如图2、图3所示，其电机5通过支撑弹簧10连接于盖体9上部。在其电机5上固定设置有用于按压电机5的人字形按钮4，其人字形按钮4包括按压部41、一对相互对称并分别设置于电机5两侧的支撑部42，在其盖体9上部设有用于容纳支撑部42的承载部11。如图4所示，其承载部11包括固定侧边111与弹性侧边112，其支撑部42与弹性侧边112之间设有相互扣合扣合部，在其承载部11的底部还设有回弹装置12，作为优选，其回弹装置12采用压缩弹簧。
上述扣合部可以为设置于支撑部42上的凹陷与设置于弹性侧边112上与之相配合的凸起，也可以为设置于支撑部42上的凸起与设置于弹性侧边112上与之相配合的凹陷。作为优选，本实施例中采用支撑部42上设置凹陷、弹性侧边112上设置凸起的方式。
本实施例的焊缝探伤器还包括盖于壳体9上部的上盖8，其上盖8上设有容纳人字形按钮4按压部41通过的通孔81、控制电机5启停的启停开关82及控制电机5正反转的控制开关83。
本实施例基于直线和圆形循迹方式的焊缝探伤器工作原理如下：首先将磁性转轴6吸附于钢铁材料上，用于增强探伤器的稳定性。在人字形按钮4未被按下处于最高处时，其蜗轮33与蜗杆32啮合，相应地主动齿轮34与从动齿轮35分离，此时通过启停开关82与控制开关83控制电机启停及正反转，实现伸缩杆2的伸缩，调节超声波探头1的探测半径。
超声波探头1的探测半径调节好后，按下人字形按钮4的按压部41，其支撑部42与弹性侧边112之间的扣合部相互扣合，此时，其蜗轮33与蜗杆32分离，主动齿轮34与从动齿轮35啮合。启动电机5的情况下，其摩擦轮36与从动齿轮35同步转动，并与被测物体表面摩擦，驱动壳体7及盖体9围绕芯轴6旋转。需要由圆形循迹切换至直线循迹时，继续按下按压部41，其支撑部42被压至承载部11的底部，由回弹装置12将其由承载部11中弹出，如此通过按压人字形按钮4的按压部41即可方便的完成直线循迹机构与圆形循迹机构之间的切换。
总之，以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (8)
1.一种基于直线和圆形循迹方式的焊缝探伤器，其特征在于，包括超声波探头、圆形循迹机构及直线循迹机构，所述圆形循迹机构包括磁性芯轴、与所述芯轴旋转活动连接的壳体、套设于所述芯轴上端且相对芯轴旋转活动连接的盖体及用于驱动所述壳体与盖体围绕芯轴旋转的驱动机构，所述芯轴为阶梯轴，所述芯轴直径较小的下端穿过所述壳体的底部并且所述芯轴的下端面突出于壳体的下表面；
所述驱动机构包括设于所述盖体上方的电机、主动齿轮、从动齿轮及摩擦轮，所述主动齿轮固设于电机输出轴上，所述从动齿轮与摩擦轮同轴并通过转轴连接于所述壳体上，所述摩擦轮的圆周面穿过所述壳体的底部并且突出于壳体下表面的高度与芯轴突出于壳体下表面的高度相适应；
所述直线循迹机构包括一端设有齿条的伸缩杆，所述伸缩杆活动设置于所述壳体上，还包括与所述齿条配合并用于驱动所述伸缩杆相对壳体沿伸缩杆长度方向伸缩的驱动齿轮，所述驱动齿轮连接有驱动装置，所述超声波探头固设于所述伸缩杆的自由端。
2.按照权利要求1所述的焊缝探伤器，其特征在于，所述驱动装置包括与所述驱动齿轮同轴连接的蜗杆及与所述蜗杆配合的蜗轮，所述蜗轮与所述主动齿轮同轴连接于电机输出轴上，所述电机通过支撑弹簧连接于所述盖体上方；还包括用于切换蜗轮与蜗杆啮合及主动齿轮与从动齿轮啮合的切换机构。
3.按照权利要求2所述的焊缝探伤器，其特征在于，所述切换机构包括相对电机固定设置的人字形按钮，所述人字形按钮包括按压部、一对相互对称并分别设置于电机两侧的支撑部，所述盖体上方设有用于容纳支撑部的承载部，所述承载部包括固定侧边与弹性侧边，所述支撑部与弹性侧边之间设有相互扣合扣合部，所述承载部的底部设有回弹装置。
4.按照权利要求3所述的焊缝探伤器，其特征在于，所述扣合部包括设置于支撑部上的凹陷与设置于弹性侧边上的凸起。
5.按照权利要求3所述的焊缝探伤器，其特征在于，所述扣合部包括设置于支撑部上的凸起与设置于弹性侧边上的凹陷。
6.按照权利要求3-5任一项所述的焊缝探伤器，其特征在于，所述回弹装置为压缩弹簧。
7.按照权利要求6所述的焊缝探伤器，其特征在于，所述弹性侧边与盖体之间还设有压缩弹簧。
8.按照权利要求3或4或5或7所述的焊缝探伤器，其特征在于，还包括盖于壳体上部的上盖，所述上盖上设有容纳人字形按钮按压部通过的通孔、控制电机启停的启停开关及控制电机正反转的控制开关。
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