CN108088914A - 一种水驱动tofd扫查装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开一种水驱动TOFD扫查装置，其包括横梁、TOFD扫查机构、扫查供水喷头和水驱动机构；横梁的上下前后四个侧面上均设置有沿着横梁的长度方向贯通的T型滑槽，TOFD扫查机构经由滑块安装在横梁前侧的T型滑槽上，能够沿横梁的长度方向左右滑动，并能够进行锁定，水驱动机构安装在横梁上，能够驱动横梁带动所述TOFD扫查机构前进，扫查供水喷头固定在所述滑块上，喷头出口对准扫查探头的工作位置，扫查供水喷头通过软管与水驱动机构的出水口连通。本发明结构简单，本装置采用水驱动方式提供扫查行进的动力，并同时用驱动用水作为检测过程中耦合剂使用，实现自动扫查，小巧灵活。

Description

一种水驱动TOFD扫查装置
技术领域
本发明涉及一种水驱动TOFD扫查装置。
背景技术
目前TOFD检测主要有手动和电动检测，手动检测主要用手推动扫查装置沿着焊缝进行检测，对人推动的速度均匀性要求较高，同时，还需要一名检测人员配合喷水耦合。电动检测主要采用直流电机或步进电机作为动力，这类扫查装置需配置电源给电机供电，另外也得一名检测人员配合喷水耦合。系统较为繁琐。
发明内容
本发明所解决的技术问题是：本发明提供一种水驱动TOFD扫查装置，可实现利用水驱动叶轮带动扫查装置行进，并同时作为检测过程的耦合剂，其主要应用于压力容器、压力管道等对接焊缝的TOFD检测，通过加压水驱动叶轮从而带动磁轮转动，为扫查装置提供动力。
本发明所采用的技术方案是：一种水驱动TOFD扫查装置包括横梁、TOFD扫查机构、扫查供水喷头和水驱动机构；所述横梁的上下前后四个侧面上均设置有沿着横梁的长度方向贯通的T型滑槽，所述TOFD扫查机构经由滑块安装在所述横梁前侧的T型滑槽上，能够沿所述横梁的长度方向左右滑动，并能够进行锁定，所述水驱动机构安装在横梁上，能够驱动所述横梁带动所述TOFD扫查机构前进，所述扫查供水喷头固定在所述滑块上，喷头出口对准扫查探头的工作位置，所述扫查供水喷头通过软管与所述水驱动机构的出水口连通。
优选所述水驱动机构包括主动轮、从动轮和叶轮，所述主动轮通过主动轮支架借助滑块安装在所述横梁后侧的T型滑槽上，能够沿所述横梁的长度方向左右滑动，并能够进行锁定，所述叶轮借助叶轮箱固定在所述主动轮支架上，所述叶轮的输出轴与所述主动轮轴相连，所述叶轮箱的进水口与加压水罐连同，出水口经由软管与所述扫查供水喷头连通，在所述横梁的两端经由滑块分别安装有所述从动轮，通过使滑块在T型滑槽滑动，并加以锁定，能够调整两个所述从动轮之间的间距。
优选所述TOFD扫查机构具有两套，左右对称地配置在所述横梁上，所述扫查供水喷头具有两个，分别配置在两个所述TOFD扫查机构的连接滑块上，两个扫查供水喷头经由三通与所述出水口连通。
优选两套所述TOFD扫查机构的扫查探头中心距离)调整范围为30～200mm。
优选所述扫查探头能够通过预紧弹簧被施加预紧力以贴合待检工件表面。
优选所述高压水源选用手动加压水罐。
本发明与现有技术相比的优点如下：
(1)结构简单，本装置采用水驱动方式提供扫查行进的动力，实现自动扫查，小巧灵活；
(2)经济实用，水作为扫查装置动力的来源，同时还能作为检测过程中的耦合剂；
(3)无需外接电源，只需手动加压水罐即可。
附图说明
图1是水驱动TOFD扫查装置俯视图。
图2是水驱动TOFD扫查装置仰视图。
图3是水驱动TOFD扫查装置主视图。
图4是水驱动TOFD扫查装置后视图。
图5是水驱动TOFD扫查装置右视图。
图6是水驱动TOFD扫查装置左视图。
图7(1)、(2)是T型滑块示意图。
图8是带T型槽横梁的截面图。
图9(1)、(2)是TOFD探头固定与夹持装置示意图。
图10是水驱动装置示意图。
图11(1)、(2)是水驱动叶轮及叶轮箱示意图。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的原理和特征进行描述。
如图1～图6所示，水驱动TOFD扫查装置包括磁轮1、磁轮支座2、磁轮轴3、横梁4、喷嘴支架5、软管6、软管7、喷嘴支架8、TOFD超声换能器9、TOFD探头支座10、紧固螺钉11、紧固螺钉12、螺母13、三通14、叶轮箱支座15、传动轴16、紧固螺钉17、手柄18、编码器支座19、编码器20、编码器接口21、编码器轮22、紧固螺钉23、紧固螺钉24、预紧弹簧25、TOFD探头夹持装置26、声楔27、软管28、螺母29、叶轮箱30、驱动磁轮31、驱动磁轮支架32、手柄33、定位销34、后支座35、喷嘴36、进水口37、紧固螺钉38、紧固螺钉39、紧固螺栓40、出水口41、滑块42、滑块43、定位轴44、紧固螺钉45、滚动轴承46、平键47、平键48、叶轮49、O型密封圈50、滚动轴承51。
如图7(1)、(2)所示，是T型滑块示意图。如图8所示，是带T型槽横梁的截面图。如图9(1)、(2)所示，是TOFD探头固定与夹持装置示意图。如图10所示是水驱动装置示意图。如图11(1)、(2)所示，是水驱动叶轮及叶轮箱示意图。
TOFD机械机构包括横梁4、磁轮支座2、磁轮1、手柄18、光电编码器20、编码器支座19、超声换能器9、声楔27、TOFD探头支座10、TOFD探头夹持装置26、预紧弹簧25等。滑块42、滑块43上开有螺纹孔，如图7所示，且安放在横梁4的T型槽中，可沿着T型槽滑动。2个磁轮支座2通过2个滑块42、2个紧固螺钉12设置在横梁4的两端。手柄18通过2个紧固螺钉17与滑块43设置在横梁4上面的中间位置。2个TOFD探头支座10分别通过2个紧固螺钉11和滑块43设置在横梁4的前侧。编码器支座19通过2个紧固螺钉24与滑块43设置在横梁4的后侧。编码器20通过2个紧固螺钉固定在编码器支座19上，扫查过程中记录检测位置。2个TOFD超声换能器9分别安装在2个声楔27上组成TOFD检测探头，声楔27带有与TOFD超声换能器9相配合螺纹，TOFD检测探头由紧固螺钉45安装在TOFD探头夹持装置26上，可自由转动。TOFD探头支座10与TOFD探头夹持装置26间通过预紧弹簧25给TOFD检测探头施加预紧力以贴合待检工件表面。
水驱动机构包括进水口37、出水口41、叶轮箱30、叶轮箱支架15、叶轮49、平键47、平键48、滚动轴承46、滚动轴承51、传动轴16、后支座35、驱动磁轮31、驱动磁轮支架32、软管6、软管7、软管28、三通14、喷嘴36、喷嘴支架8、紧固螺栓40、螺母29、紧固螺钉等。后支座35通过滑块43与紧固螺钉17设置在上述横梁4后侧的T型槽中。喷嘴支架8设置在横梁4前侧的T型槽中。手柄33与紧固螺栓40由定位销34连接，后支座35与驱动磁轮支架32通过紧固螺栓40与螺母29连接，检测过程中根据工件曲率调节驱动磁轮31的位置，拧动手柄33将紧固螺栓40和螺母29进行固定。滚动轴承46和滚动轴承51安装在驱动磁轮支架32、叶轮箱30的轴承安装孔中，传动轴16与滚动轴承46和滚动轴承51过盈配合安装。驱动磁轮31通过平键47与传动轴16连接。叶轮49通过平键48与传动轴16连接。叶轮箱30与叶轮箱支架15间由O型密封圈50密封，并通过4个紧固螺钉38压紧安装。叶轮箱支架15由2个紧固螺钉40固定在驱动磁轮支架32上。2个喷嘴36分别连接软管6、软管7，安装在喷嘴支架8上。
本发明中上下左右前后的方向，以面对纸面的方向为准。
本装置的工作原理为：TOFD检测过程中，根据被检工件的厚度以及检测相关标准，调整探头PCS值(中心距离)，探头中心距离(PCS值)调整范围30～200mm，扫查装置既能检测平面构件，又能检测的曲面构件，曲面构件半径大于等于100mm。调整好后通过拧紧紧固螺钉11将TOFD探头支架10位置固定，并将装有喷嘴36的2个喷嘴支架8调整到声楔27前方。根据工件曲率调节驱动磁轮31的位置，拧动手柄33将紧固螺栓40和螺母29进行固定。外接的手动加压水罐将水加压从所述进水口37压入，驱动所述叶轮49旋转，从而带动所述传动轴16转动，并带动驱动磁轮31转动。叶轮49旋转过程中水从出水口41排出，由所述软管28接到三通14，从三通14由两路软管即软管6、软管7将水输送至TOFD探头前，由所述喷嘴36喷出，以提供充足的水作为TOFD检测过程的中耦合剂。
本发明未详细说明部分属于本领域技术人员公知技术。

Claims (6)

1.一种水驱动TOFD扫查装置，其特征在于：包括横梁、TOFD扫查机构、扫查供水喷头和水驱动机构；
所述横梁的上下前后四个侧面上均设置有沿着横梁的长度方向贯通的T型滑槽，所述TOFD扫查机构经由滑块安装在所述横梁前侧的T型滑槽上，能够沿所述横梁的长度方向左右滑动，并能够进行锁定，所述水驱动机构安装在横梁上，能够驱动所述横梁带动所述TOFD扫查机构前进，所述扫查供水喷头固定在所述滑块上，喷头出口对准扫查探头的工作位置，所述扫查供水喷头通过软管与所述水驱动机构的出水口连通。
2.根据权利要求1所述的水驱动TOFD扫查装置，其特征在于：所述水驱动机构包括主动轮、从动轮和叶轮，所述主动轮通过主动轮支架借助滑块安装在所述横梁后侧的T型滑槽上，能够沿所述横梁的长度方向左右滑动，并能够进行锁定，所述叶轮借助叶轮箱固定在所述主动轮支架上，所述叶轮的输出轴与所述主动轮轴相连，所述叶轮箱的进水口与高压水源连同，出水口经由软管与所述扫查供水喷头连通，在所述横梁的两端经由滑块分别安装有所述从动轮，通过使滑块在T型滑槽滑动，并加以锁定，能够调整两个所述从动轮之间的间距。
3.根据权利要求1或2所述的水驱动TOFD扫查装置，其特征在于：所述TOFD扫查机构具有两套，左右对称地配置在所述横梁上，所述扫查供水喷头具有两个，分别配置在两个所述TOFD扫查机构的连接滑块上，两个扫查供水喷头经由三通与所述出水口连通。
4.根据权利要求3所述的水驱动TOFD扫查装置，其特征在于：两套所述TOFD扫查机构的扫查探头中心距离调整范围为30～200mm。
5.根据权利要求1所述的水驱动TOFD扫查装置，其特征在于：所述扫查探头能够通过预紧弹簧被施加预紧力以贴合待检工件表面。
6.根据权利要求1所述的水驱动TOFD扫查装置，其特征在于：所述高压水源选用手动加压水罐。
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