CN104391038A - 指针式风电法兰端面无损检测装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种指针式风电法兰端面无损检测装置，包括中心转轴以及第一横梁，第一横梁与中心转轴相铰接，第一横梁与中心转轴之间铰接有提升气缸，第一横梁铰接有行走小车，行走小车底部设置有探头模组，探头模组包括与行走小车相固定设置的导轨、与行走小车相转动设置的丝杠、与导轨滑动的滑动块，滑动块上开设有螺孔，螺孔与丝杠相配合，滑动块的底部固定设置有超声波探头，超声波探头与超声波检测仪相连接，丝杠由第二步进电机控制转动，第一步进电机以及第二步进电机分别与控制器相连接，控制器包括单片机以及步进电机驱动器，行走小车的两侧分别设置有平稳行走机构，检测方便，提高检测效率。
Description
技术领域
本发明涉及无损检测装置，特别涉及一种指针式风电法兰端面无损检测装置。
背景技术
风电法兰是专业用与风力发电上的一个部件，用于塔筒之间的连接，一般直径在2米到5米之间不等。一般风电塔筒有65米，70米，85米，还有一百多米高度，为了方便运输，塔筒一般分三节进行制造和运输。分为上中下三段，在制造过程中，每段的连接就要用到法兰，塔筒制造厂将法兰与塔筒焊接，然后分段运输到工地上再进行组装。
风电法兰的技术特征：
（1）法兰用材一般选用低合金高强度结构钢Q345C、Q345E（国外选用S355NL)，对碳、硫、磷及合金含量控制较为严格，就有良好的韧性、焊接性能、塑性成形性能、耐腐蚀性能等综合性能。
（2）锻件级别要求高。采用压力容器锻件标准JB/T4726—2000，对法兰无损探伤100%检定合格。
（3）机械加工和形位公差规定严格。由于风力发电塔建立在环境比较恶劣的地带，高度一般在60m以上，分段安装极为不便，所以对法兰形位公差要求非常严格，孔中心距、同轴度、法兰平面度等技术标准控制在0.5mm以内。
（4）风电法兰直径超大。配套尺寸2000mm~4800mm范围内。
由于风电法兰的技术要求无损探伤100%检定合格，而其直径超大。以往都是人工拿着检测仪器检测，一个风电法兰的无损检测时间，工厂是有时间规定的。一个操作工一天也就只能检测3-5个风电法兰，检测效率较低。怎样提高检测效率，同时又合理的减少人力成本？是摆在我们面前的很现实的问题！如富士康面对世界劳工组织的不断调查，其企业的形象日益被损坏，花费大量的资金提高其代工的自动化水平。而与发达国家德国、日本相比，我国的自动化水平较低，远远落后于他们。由此可见，提高自动化水平是公司缩减人力成本，提高运营效率的一个好的途径。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术中存在的缺陷，提供一种指针式风电法兰端面无损检测装置，检测方便，提高检测效率。
为实现上述目的，本发明的技术方案是提供了一种指针式风电法兰端面无损检测装置，包括中心转轴以及第一横梁，所述中心转轴由第一步进电机控制转动，所述第一横梁的一端部与所述中心转轴相铰接，所述第一横梁与所述中心转轴之间铰接有提升气缸，所述第一横梁的另一端铰接有水平设置的行走小车，所述行走小车底部设置有探头模组，所述探头模组包括与所述行走小车相固定设置的导轨、与所述行走小车相转动设置的丝杠、与所述导轨滑动的滑动块，所述滑动块上开设有螺孔，所述螺孔与所述丝杠相配合，所述滑动块的底部固定设置有超声波探头，所述行走小车上端面设置有超声波检测仪，所述超声波探头与所述超声波检测仪相连接，所述丝杠由第二步进电机控制转动，所述第一步进电机以及所述第二步进电机分别与控制器相连接，所述控制器包括单片机以及步进电机驱动器，所述行走小车的两侧分别设置有与被检测法兰内外侧面相配合的平稳行走机构。
进一步改进的是：所述平稳行走机构包括上端与所述行走小车相铰接的连接杆，所述连接杆的下端固定有行走架，所述行走架的两侧分别转动设置有滑轮，所述滑轮的轴心线沿着上下方向延伸，所述连接杆与所述行走小车之间铰接有驱动气缸。
进一步改进的是：还包括第二横梁，所述第二横梁与所述第一横梁相对称设置，所述第二横梁的一端与所述中心轴相铰接，所述第二横梁与所述中心轴之间铰接有所述驱动气缸，所述第二横梁的另一端部铰接有所述行走小车，所述行走小车底部设置有所述探头模组，所述行走小车的两侧分别设置有所述平稳行走机构。
进一步改进的是：所述滑动块上设置有与所述导轨相配合的行走滚轮。
进一步改进的是：所述第一步进电机连接有减速机。
本发明的优点和有益效果在于：横梁绕中心转轴以恒定的角速度旋转，探头做旋转扫描，法兰一圈扫描完毕后，横梁两端的丝杠滑台自动往中心转轴进给一定的距离，探头继续做旋转扫描，就这样完成整个风电法兰端面的扫描，检测效率高。
附图说明
图1为本发明的示意图。
其中：1、中心转轴；2、第一横梁；3、第一步进电机；4、导轨；5、丝杠；6、滑动块；7、超声波探头；8、超声波检测仪；9、第二步进电机；10、第二横梁；11、行走小车；12、连接杆；13、提升气缸；14、驱动气缸；15、滑轮；16、减速机。
具体实施方式
下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，而不能以此来限制本发明的保护范围。
如图1所示，一种指针式风电法兰端面无损检测装置，包括中心转轴1以及第一横梁2，所述中心转轴1由第一步进电机3控制转动，所述第一横梁2的一端部与所述中心转轴1相铰接，所述第一横梁2与所述中心转轴1之间铰接有提升气缸13，所述第一横梁2的另一端铰接有水平设置的行走小车11，所述行走小车11底部设置有探头模组，所述探头模组包括与所述行走小车11相固定设置的导轨4、与所述行走小车11相转动设置的丝杠5、与所述导轨4滑动的滑动块6，所述滑动块6上开设有螺孔，所述螺孔与所述丝杠5相配合，所述滑动块6的底部固定设置有超声波探头7，所述行走小车11上端面设置有超声波检测仪8，所述超声波探头7与所述超声波检测仪8相连接，所述丝杠5由第二步进电机9控制转动，所述第一步进电机3以及所述第二步进电机9分别与控制器相连接，所述控制器包括单片机以及步进电机驱动器，所述行走小车11的两侧分别设置有与被检测法兰内外侧面相配合的平稳行走机构。
为了使得行走小车11与被检测法兰端面紧密贴合，所述平稳行走机构包括上端与所述行走小车11相铰接的连接杆12，所述连接杆12的下端固定有行走架，所述行走架的两侧分别转动设置有滑轮15，所述滑轮15的轴心线沿着上下方向延伸，所述连接杆12与所述行走小车11之间铰接有驱动气缸14，检测前，驱动气缸14驱动连接杆12转动，继而带动两侧连接杆12上的滑轮15夹紧被检测法兰的内外侧面，检测时，滑轮15沿着被检测法兰内外侧面滑动，检测完毕后，驱动气缸14带动连接杆12反向转动，继而两侧的滑轮15将被检测法兰松开。
为了提高检测效率，本装置还包括第二横梁10，所述第二横梁10与所述第一横梁2相对称设置，所述第二横梁10的一端与所述中心轴相铰接，所述第二横梁10与所述中心轴之间铰接有所述驱动气缸14，所述第二横梁10的另一端部铰接有所述行走小车11，所述行走小车11底部设置有所述探头模组，所述行走小车11的两侧分别设置有所述平稳行走机构，继而每旋转180°即可检测被检测法兰端面一周，大大提高了工作效率。
为了保证滑动块6在导轨4上稳定滑动，不发生偏移以及晃动，继而提高探头的检测精度，所述滑动块6上设置有与所述导轨4相配合的行走滚轮。
由于为了提高检测精度，中心轴需要以极低速度进行转动，因此所述第一步进电机3连接有减速机16。
工作原理：在检测之前，操作人员在法兰端面涂一层耦合剂，在提升气缸13的作用下把第一横梁2以及第二横梁10缓慢放下，让与横梁一端链接的行走小车11安全着落到法兰端面上，在由行走小车11两边的驱动气缸14作用下使得滑轮15夹紧法兰，靠着第一步进电机3带动中心转轴1做极低速旋转，带动在中心转轴1上的第一横梁2、第二横梁10旋转，此时第一横梁2、第二横梁10的两端固定的两个探头模组，探头模组上的滑动件上连接着探头，探头与第一横梁2以及第二横梁10一样的角速度做旋转扫描，单片机内有时钟芯片，可以设置时间，算好横梁旋转180度的时间，当旋转完半圈后，只要时间一到，单片机发“信号”给第二步进电机9，第二步进电机9驱动丝杠5转动，滑动件往径向走一个探头直径的距离，就这样周而复始完成整个断面扫描的检测，检测结束后，切断电源，在行走小车11两边的驱动气缸14的作用下，滑轮15向两侧旋转，松开法兰，而这时中心轴上的提升气缸13开始运动，拉着横梁，这样可以用行车吊走法兰，以便检测下一个法兰。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
Claims (5)
1.一种指针式风电法兰端面无损检测装置，其特征在于：包括中心转轴以及第一横梁，所述中心转轴由第一步进电机控制转动，所述第一横梁的一端部与所述中心转轴相铰接，所述第一横梁与所述中心转轴之间铰接有提升气缸，所述第一横梁的另一端铰接有水平设置的行走小车，所述行走小车底部设置有探头模组，所述探头模组包括与所述行走小车相固定设置的导轨、与所述行走小车相转动设置的丝杠、与所述导轨滑动的滑动块，所述滑动块上开设有螺孔，所述螺孔与所述丝杠相配合，所述滑动块的底部固定设置有超声波探头，所述行走小车上端面设置有超声波检测仪，所述超声波探头与所述超声波检测仪相连接，所述丝杠由第二步进电机控制转动，所述第一步进电机以及所述第二步进电机分别与控制器相连接，所述控制器包括单片机以及步进电机驱动器，所述行走小车的两侧分别设置有与被检测法兰内外侧面相配合的平稳行走机构。
2. 如权利要求1所述的指针式风电法兰端面无损检测装置，其特征在于：所述平稳行走机构包括上端与所述行走小车相铰接的连接杆，所述连接杆的下端固定有行走架，所述行走架的两侧分别转动设置有滑轮，所述滑轮的轴心线沿着上下方向延伸，所述连接杆与所述行走小车之间铰接有驱动气缸。
3. 如权利要求2所述的指针式风电法兰端面无损检测装置，其特征在于：还包括第二横梁，所述第二横梁与所述第一横梁相对称设置，所述第二横梁的一端与所述中心轴相铰接，所述第二横梁与所述中心轴之间铰接有所述驱动气缸，所述第二横梁的另一端部铰接有所述行走小车，所述行走小车底部设置有所述探头模组，所述行走小车的两侧分别设置有所述平稳行走机构。
4. 如权利要求1所述的指针式风电法兰端面无损检测装置，其特征在于：所述滑动块上设置有与所述导轨相配合的行走滚轮。
5. 如权利要求1所述的指针式风电法兰端面无损检测装置，其特征在于：所述第一步进电机连接有减速机。
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