CN108362718A - 管道环形焊缝检测用无损检测设备 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了管道环形焊缝检测用无损检测设备，包括发射端、接收端、支撑组件Ⅰ和支撑组件Ⅱ，支撑组件Ⅱ包括螺栓、支承筒和连接臂，螺栓与支承筒的侧壁螺纹连接，连接臂为L形，其竖直段与支承筒的侧壁连接，其水平段的末端与接收端连接，且水平段为伸缩杆；支撑组件Ⅰ包括中心杆和配重块，中心杆的一端穿过支承筒的中心孔后与发射端连接，中心杆的另一端与配重块连接，旋转螺栓，能使螺栓的杆部末端压紧在中心杆的侧壁上；支撑组件Ⅱ与旋转式驱动装置连接，支撑组件Ⅱ绕着支承筒的轴线转动。通过本发明，使发射端和接收端能完全同步。
Description
技术领域
本发明涉及焊缝检测领域，具体涉及管道环形焊缝检测用无损检测设备。
背景技术
无损检测是指在不损害或不影响被检测对象使用性能，不伤害被检测对象内部组织的前提下，利用材料内部结构异常或缺陷存在引起的热、声、光、电、磁等反应的变化，以物理或化学方法为手段，借助现代化的技术和设备器材，对试件内部及表面的结构、性质、状态及缺陷的类型、性质、数量、形状、位置、尺寸、分布及其变化进行检查和测试的方法。
无损检测与破坏性检测相比，无损检测有以下特点：第一是具有非破坏性，因为它在做检测时不会损害被检测对象的使用性能；第二具有全面性，由于检测是非破坏性，因此必要时可对被检测对象进行100％的全面检测，这是破坏性检测办不到的；第三具有全程性，破坏性检测一般只适用于对原材料进行检测，如机械工程中普遍采用的拉伸、压缩、弯曲等，破坏性检验都是针对制造用原材料进行的，对于产成品和在用品，除非不准备让其继续服役，否则是不能进行破坏性检测的，而无损检测因不损坏被检测对象的使用性能。所以，无损检测不仅可对制造用原材料，各中间工艺环节、直至最终产成品进行全程检测，也可对服役中的设备进行检测。
无损检查目视检测范围：1、焊缝表面缺陷检查，检查焊缝表面裂纹、未焊透及焊漏等焊接质量；2、内腔检查，检查表面裂纹、起皮、拉线、划痕、凹坑、凸起、斑点、腐蚀等缺陷；3、状态检查，当某些产品(如蜗轮泵、发动机等)工作后，按技术要求规定的项目进行内窥检测；4、装配检查，当有要求和需要时，使用同三维工业视频内窥镜对装配质量进行检查，装配或某一工序完成后，检查各零部组件装配位置是否符合图样或技术条件的要求、是否存在装配缺陷；5、多余物检查，检查产品内腔残余内屑，外来物等多余物。
无损检测是工业发展必不可少的有效工具，常用的无损检测方法有：射线检验(RT)、超声检测(UT)、磁粉检测(MT)和液体渗透检测(PT)这四种。其他无损检测方法：涡流检测(ET)、声发射检测(AT)、热像/红外(TIR)、泄漏试验(LT)、交流场测量技术(ACFMT)、漏磁检验(MFL)、远场测试检测方法(RFT)、超声波衍射时差法(TOFD)等。
现有的X射线管道焊缝检测装置中，发射端以及接收端分别各通过一套驱动系统驱动器转动，一旦两个电机的转速出现偏差、或者初始位于没有调好或者动力传动出现误差，会降低发射端和接收端的同步性，并导致接收器无法接收到X射线发射器发射出的X射线。
发明内容
本发明目的在于提供管道环形焊缝检测用无损检测设备，解决现有的X射线管道焊缝检测装置中，发射端和接收端的同步性差的问题。因此本发明设计出管道环形焊缝检测用无损检测设备，使发射端和接收端共用同一套驱动系统，以使发射端和接收端能完全同步，继而避免接收器无法接收到X射线发射器发射出的X射线的情况出现。同时，本发明通过设置伸缩杆等结构和部件，以使本发明设计出的检错装置不受限于焊接管道的长度，并通过设置配重块来平衡相关部件两端的受力，提高检测的稳定性和使用寿命。
本发明通过下述技术方案实现：
管道环形焊缝检测用无损检测设备，包括彼此相对的发射端和接收端、以及将发射端设置在管道内部的支撑组件Ⅰ、将接收端支撑在管道外部的支撑组件Ⅱ，所述支撑组件Ⅱ包括依次连接的螺栓、支承筒和连接臂，所述螺栓与支承筒的侧壁螺纹连接，所述支承筒与管道同轴，所述连接臂为L形，其竖直段与支承筒的侧壁连接，其水平段的末端与接收端连接，且水平段为伸缩杆；
所述支撑组件Ⅰ包括依次连接的中心杆和若干个配重块，所述中心杆的一端穿过支承筒的中心孔后与发射端连接，中心杆的另一端与配重块拆卸连接，旋转螺栓，能使螺栓的杆部末端压紧在中心杆的侧壁上；
所述支撑组件Ⅱ与旋转式驱动装置连接，驱动装置驱动支撑组件Ⅱ带着支撑组件Ⅰ绕着支承筒的轴线转动；
以支承筒对中心杆支撑部位的中心点为原点，调节安装在中心杆上的配重块的数量或者重量，能使中心杆两端承受的重力产生的力矩相等。
对管道上的环形焊缝进行检测时，先根据管道上的焊缝位置，调整水平段的长度，以使支承筒位于管道端面处时，接收端位于焊缝上方；接着将中心杆上远离发射端的一端从支承筒上靠近接收端的一端穿过支承筒，然后沿着中心杆的轴线移动中心杆，直至发射端与接收端相对；然后以支承筒对中心杆支撑部位的中心点为原点，调节安装在中心杆上的配重块的数量或者重量，以使中心杆两端承受的重力产生的力矩相等；接着移动本发明，以使发射端插入管道的内孔中，管道的管壁位于发射端和接收端之间，接着移动发射端，以使发射端与焊缝针对；最后启动发射端、接收端和驱动装置进行环形焊缝检测，驱动装置带动发射端和接收端绕着管道轴线转动一圈后，本发明将整个环形焊缝检测完成。
通过本发明设计出的支撑组件，使发射端和接收端共用同一套驱动系统，以使发射端和接收端能完全同步，继而避免接收器无法接收到X射线发射器发射出的X射线的情况出现；同时，伸缩杆等结构和部件，以使本发明设计出的检错装置不受限于焊接管道的长度，并通过设置配重块来平衡相关部件两端的受力，提高检测的稳定性和使用寿命。
当中心杆两端承受的重力产生的力矩不相等时，中心杆上力矩大的一端会压紧支承筒上靠近地面的一端，中心杆上力矩小的一端会压紧支承筒上远离地面的一端，从而导致支承筒弯曲变形，影响中心杆与支承筒之间的配合，致使中心杆相对预设位置倾斜，不利于环形焊缝的检查，降低了发射端与接收端之间的对准度，因此增设配重块，以使中心杆两端承受的重力产生的力矩相等，避免中心杆相对预设位置倾斜。
驱动装置采用现有的电机与减速器的组合，或者直接采用减速电机了驱动外齿轮环，外齿轮环与驱动装置中输出末端的齿轮啮合，从而实现动力传动。
进一步地，在所述中心杆远离配重块的一端设置有内螺纹筒，所述内螺纹筒套设在中心杆上，并与中心杆螺纹连接，所述发射端安装在内螺纹筒的侧壁上。
发射端通过内螺纹筒与中心杆拆卸连接，便于对发射端或者中心杆的更换，降低了后期的维修成本。
进一步地，在所述连接臂的水平段的侧壁上靠近管道侧壁的一侧设置有滚轮，所述滚轮的旋转中心平行于支承筒的轴线，且滚轮与管道外切。
滚轮的设置以对水平段上远离接收端的一端起到支撑作用，降低连接臂与支撑筒之间连接部位所承受的应力，提高了使用寿命和检测的准确性。
进一步地，在所述配重块上设置有通孔，配重块通过通孔套设在中心杆上。
在所述通孔的孔壁上设置有若干个配合条，所述配合条的轴线平行于通孔的轴线，在所述中心杆的侧壁上远离发射端的一端设置有若干个配合槽，所述配合槽的延轴线平行于通孔的轴线，配合槽上远离且发射端的一端与外界连通，配合条分别各与一个配合槽配合。
配合槽以及配合条的设置，不仅能增大配重块与中心杆之间的配合面，增大摩擦力，提升中心杆转动时，配重块与中心杆之间的同步性，减小运动传动中的振动带来的晃动；同时，还限制了配重块绕着中心杆的轴线转动，避免配重块相对中心杆转动而导致振动加剧的情况出现。
进一步地，在所述配重块和中心杆之间设置有配合筒，所述配合筒套设在中心杆上，并与中心杆螺纹连接，所述配合槽位于配合筒的外壁上，所述配重块套设在配合筒上。
本发明与现有技术相比，具有如下的优点和有益效果：
1、本发明管道环形焊缝检测用无损检测设备，使发射端和接收端共用同一套驱动系统，以使发射端和接收端能完全同步，继而避免接收器无法接收到X射线发射器发射出的X射线的情况出现；同时，伸缩杆等结构和部件，以使本发明设计出的检错装置不受限于焊接管道的长度，并通过设置配重块来平衡相关部件两端的受力，提高检测的稳定性和使用寿命；
2、本发明管道环形焊缝检测用无损检测设备，设置配重块，以使中心杆两端承受的重力产生的力矩相等，避免中心杆相对预设位置倾斜；
3、本发明管道环形焊缝检测用无损检测设备，滚轮的设置以对水平段上远离接收端的一端起到支撑作用，降低连接臂与支撑筒之间连接部位所承受的应力，提高了使用寿命和检测的准确性。
附图说明
此处所说明的附图用来提供对本发明实施例的进一步理解，构成本申请的一部分，并不构成对本发明实施例的限定。在附图中：
图1为本发明的结构示意图；
图2为本发明的主视图；
图3为本发明的剖视图；
图4为本发明与管道的位置关系图；
图5为配重块的结构示意图。
附图中标记及对应的零部件名称：
1-发射端，2-接收端，3-螺栓，4-支承筒，5-连接臂，6-中心杆，7-配重块，8-外齿轮环，9-轴承，10-内螺纹筒，11-滚轮，12-通孔，13-配合条，14-配合槽，15-配合筒，16-管道。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合实施例和附图，对本发明作进一步的详细说明，本发明的示意性实施方式及其说明仅用于解释本发明，并不作为对本发明的限定。
实施例1
如图1-图5所示，本发明管道环形焊缝检测用无损检测设备，包括彼此相对的发射端1和接收端2、以及将发射端1设置在管道内部的支撑组件Ⅰ、将接收端2支撑在管道外部的支撑组件Ⅱ，所述支撑组件Ⅱ包括依次连接的螺栓3、支承筒4和连接臂5，所述螺栓3与支承筒4的侧壁螺纹连接，所述支承筒4与管道同轴，所述连接臂5为L形，其竖直段与支承筒4的侧壁连接，其水平段的末端与接收端2连接，且水平段为伸缩杆；
所述支撑组件Ⅰ包括依次连接的中心杆6和若干个配重块7，所述中心杆6的一端穿过支承筒4的中心孔后与发射端1连接，中心杆6的另一端与配重块7拆卸连接，旋转螺栓3，能使螺栓3的杆部末端压紧在中心杆6的侧壁上；
所述支撑组件Ⅱ与旋转式驱动装置连接，驱动装置驱动支撑组件Ⅱ带着支撑组件Ⅰ绕着支承筒4的轴线转动；
以支承筒4对中心杆6支撑部位的中心点为原点，调节安装在中心杆6上的配重块7的数量或者重量，能使中心杆6两端承受的重力产生的力矩相等。
对管道上的环形焊缝进行检测时，先根据管道上的焊缝位置，调整水平段的长度，以使支承筒4位于管道端面处时，接收端2位于焊缝上方；接着将中心杆6上远离发射端1的一端从支承筒4上靠近接收端2的一端穿过支承筒4，然后沿着中心杆6的轴线移动中心杆6，直至发射端1与接收端2相对；然后以支承筒4对中心杆6支撑部位的中心点为原点，调节安装在中心杆6上的配重块7的数量或者重量，以使中心杆6两端承受的重力产生的力矩相等；接着移动本发明，以使发射端插入管道的内孔中，管道的管壁位于发射端1和接收端2之间，接着移动发射端1，以使发射端1与焊缝针对；最后启动发射端1、接收端2和驱动装置进行环形焊缝检测，驱动装置带动发射端1和接收端2绕着管道轴线转动一圈后，本发明将整个环形焊缝检测完成。
通过本发明设计出的支撑组件，使发射端和接收端共用同一套驱动系统，以使发射端和接收端能完全同步，继而避免接收器无法接收到X射线发射器发射出的X射线的情况出现；同时，伸缩杆等结构和部件，以使本发明设计出的检错装置不受限于焊接管道的长度，并通过设置配重块来平衡相关部件两端的受力，提高检测的稳定性和使用寿命。
当中心杆6两端承受的重力产生的力矩不相等时，中心杆6上力矩大的一端会压紧支承筒4上靠近地面的一端，中心杆6上力矩小的一端会压紧支承筒4上远离地面的一端，从而导致支承筒4弯曲变形，影响中心杆6与支承筒4之间的配合，致使中心杆6相对预设位置倾斜，不利于环形焊缝的检查，降低了发射端1与接收端2之间的对准度。
实施例2
本实施例是对驱动装置作出进一步说明。
如图1-图5所示，本发明管道环形焊缝检测用无损检测设备，所述驱动装置包括依次连接的电机、减速器、外齿轮环8和轴承9，所述轴承9与管道同轴，轴承9套设在管道上，外齿轮环8套接在轴承9上，所述连接臂5水平段的末端通过外齿轮环8与接收端2连接，所述电机通过减速器驱动外齿轮环8带着支撑组件Ⅱ和支撑组件Ⅰ绕着支承筒4的轴线转动。
驱动装置采用现有的电机与减速器的组合，或者直接采用减速电机了驱动外齿轮环8，外齿轮环8与驱动装置中输出末端的齿轮啮合，从而实现动力传动。
实施例3
本实施例是对发射端1的安装作出进一步说明。
如图1-图5所示，本发明管道环形焊缝检测用无损检测设备，在所述中心杆6远离配重块7的一端设置有内螺纹筒10，所述内螺纹筒10套设在中心杆6上，并与中心杆6螺纹连接，所述发射端1安装在内螺纹筒10的侧壁上。
发射端1通过内螺纹筒10与中心杆6拆卸连接，便于对发射端1或者中心杆6的更换，降低了后期的维修成本。
实施例5
本实施例是对连接臂5的支撑作出进一步说明。
如图1-图5所示，本发明管道环形焊缝检测用无损检测设备，在所述连接臂5的水平段的侧壁上靠近管道侧壁的一侧设置有滚轮11，所述滚轮11的旋转中心平行于支承筒4的轴线，且滚轮11与管道外切。
滚轮11的设置以对水平段上远离接收端2的一端起到支撑作用，降低连接臂5与支撑筒4之间连接部位所承受的应力，提高了使用寿命和检测的准确性。
实施例6
本实施例是在对配重块的安装作出进一步说明。
如图1-图5所示，本发明管道环形焊缝检测用无损检测设备，在所述配重块7上设置有通孔12，配重块7通过通孔12套设在中心杆6上。
在所述通孔12的孔壁上设置有若干个配合条13，所述配合条13的轴线平行于通孔12的轴线，在所述中心杆6的侧壁上远离发射端1的一端设置有若干个配合槽14，所述配合槽14的延轴线平行于通孔12的轴线，配合槽14上远离且发射端1的一端与外界连通，配合条13分别各与一个配合槽14配合。
配合槽14以及配合条13的设置，不仅能增大配重块7与中心杆6之间的配合面，增大摩擦力，提升中心杆6转动时，配重块7与中心杆6之间的同步性，减小运动传动中的振动带来的晃动；同时，还限制了配重块7绕着中心杆6的轴线转动，避免配重块7相对中心杆6转动而导致振动加剧的情况出现。
进一步地，在所述配重块7和中心杆6之间设置有配合筒15，所述配合筒15套设在中心杆6上，并与中心杆6螺纹连接，所述配合槽14位于配合筒15的外壁上，所述配重块7套设在配合筒15上。
实施例7
如图1-图5所示，本发明管道环形焊缝检测用无损检测设备，所述配合条13有四个，并沿通孔12的轴线中心对称。
实施例8
如图1-图5所示，本发明管道环形焊缝检测用无损检测设备，所述发射端1、接收端2以及连接臂5均有三个，且发射端1分别各与一个接收端2相对，接收端2分别各通过一个连接臂5与支承筒4的侧壁连接，且连接臂5沿支承筒4的轴线中心对称。
实施例9
本实施例是对本发明的应用与管道的环形焊缝检测方法作出进一步说明。
如图1-图5所示，本发明管道环形焊缝检测用无损检测设备，其应用与管道的环形焊缝检测方法如下：
S1：先根据管道上的焊缝位置，调整水平段的长度，以使支承筒4位于管道端面处时，接收端2位于焊缝上方；
S2：将中心杆6的一端与内螺纹筒10螺纹连接，并旋紧内螺纹筒10，从而将发射端1固定在中心杆6的一端；
S3：将中心杆6上远离发射端1的一端从支承筒4上靠近接收端2的一端穿过支承筒4，然后沿着中心杆6的轴线移动中心杆6，直至发射端1与接收端2相对；
S4：旋紧螺栓3，将中心杆6与支撑条4固定；
S5：以支承筒4对中心杆6支撑部位的中心点为原点，调节安装在中心杆6上的配重块7的数量或者重量，以使中心杆6两端承受的重力产生的力矩相等；
S7：移动本发明，以使发射端1插入管道的内孔中，管道的管壁位于发射端1和接收端2之间；
S8：沿着管道的轴线移动发射端1，以使发射端1与焊缝针对；
S9：最启动发射端1、接收端2和驱动装置进行环形焊缝检测，驱动装置带动发射端1和接收端2绕着管道轴线转动一圈后，本发明将整个环形焊缝检测完成；
S10：操作者根据接收端2接收到的信息进行环形焊缝的质量分析。
实施例8
为了便于操作者快速选择合适数量以及重量的配重块安装到中心杆6上，在中心杆6的侧壁上设置刻度线，刻度线上的刻度对应的竖直为安装的配重块的重量。例如，当刻度线上与支承筒4上远离发射端1的端面上正对的刻度即为所需安装的配重块的质量。
以上所述的具体实施方式，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施方式而已，并不用于限定本发明的保护范围，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (9)
1.管道环形焊缝检测用无损检测设备，包括彼此相对的发射端(1)和接收端(2)、以及将发射端(1)设置在管道内部的支撑组件Ⅰ、将接收端(2)支撑在管道外部的支撑组件Ⅱ，其特征在于：所述支撑组件Ⅱ包括依次连接的螺栓(3)、支承筒(4)和连接臂(5)，所述螺栓(3)与支承筒(4)的侧壁螺纹连接，所述支承筒(4)与管道同轴，所述连接臂(5)为L形，其竖直段与支承筒(4)的侧壁连接，其水平段的末端与接收端(2)连接，且水平段为伸缩杆；
所述支撑组件Ⅰ包括依次连接的中心杆(6)和若干个配重块(7)，所述中心杆(6)的一端穿过支承筒(4)的中心孔后与发射端(1)连接，中心杆(6)的另一端与配重块(7)拆卸连接，旋转螺栓(3)，能使螺栓(3)的杆部末端压紧在中心杆(6)的侧壁上；
所述支撑组件Ⅱ与旋转式驱动装置连接，驱动装置驱动支撑组件Ⅱ带着支撑组件Ⅰ绕着支承筒(4)的轴线转动；
以支承筒(4)对中心杆(6)支撑部位的中心点为原点，调节安装在中心杆(6)上的配重块(7)的数量或者重量，能使中心杆(6)两端承受的重力产生的力矩相等。
2.根据权利要求1所述的管道环形焊缝检测用无损检测设备，其特征在于：所述驱动装置包括依次连接的电机、减速器、外齿轮环(8)和轴承(9)，所述轴承(9)与管道同轴，轴承(9)套设在管道上，外齿轮环(8)套接在轴承(9)上，所述连接臂(5)水平段的末端通过外齿轮环(8)与接收端(2)连接，所述电机通过减速器驱动外齿轮环(8)带着支撑组件Ⅱ和支撑组件Ⅰ绕着支承筒(4)的轴线转动。
3.根据权利要求1所述的管道环形焊缝检测用无损检测设备，其特征在于：在所述中心杆(6)远离配重块(7)的一端设置有内螺纹筒(10)，所述内螺纹筒(10)套设在中心杆(6)上，并与中心杆(6)螺纹连接，所述发射端(1)安装在内螺纹筒(10)的侧壁上。
4.根据权利要求1所述的管道环形焊缝检测用无损检测设备，其特征在于：在所述连接臂(5)的水平段的侧壁上靠近管道侧壁的一侧设置有滚轮(11)，所述滚轮(11)的旋转中心平行于支承筒(4)的轴线，且滚轮(11)与管道外切。
5.根据权利要求1-4中任一项所述的管道环形焊缝检测用无损检测设备，其特征在于：在所述配重块(7)上设置有通孔(12)，配重块(7)通过通孔(12)套设在中心杆(6)上。
6.根据权利要求5所述的管道环形焊缝检测用无损检测设备，其特征在于：在所述通孔(12)的孔壁上设置有若干个配合条(13)，所述配合条(13)的轴线平行于通孔(12)的轴线，在所述中心杆(6)的侧壁上远离发射端(1)的一端设置有若干个配合槽(14)，所述配合槽(14)的延轴线平行于通孔(12)的轴线，配合槽(14)上远离且发射端(1)的一端与外界连通，配合条(13)分别各与一个配合槽(14)配合。
7.根据权利要求6所述的管道环形焊缝检测用无损检测设备，其特征在于：在所述配重块(7)和中心杆(6)之间设置有配合筒(15)，所述配合筒(15)套设在中心杆(6)上，并与中心杆(6)螺纹连接，所述配合槽(14)位于配合筒(15)的外壁上，所述配重块(7)套设在配合筒(15)上。
8.根据权利要求6或7中任一项所述的管道环形焊缝检测用无损检测设备，其特征在于：所述配合条(13)有四个，并沿通孔(12)的轴线中心对称。
9.根据权利要求1-4中任一项所述的管道环形焊缝检测用无损检测设备，其特征在于：所述发射端(1)、接收端(2)以及连接臂(5)均有三个，且发射端(1)分别各与一个接收端(2)相对，接收端(2)分别各通过一个连接臂(5)与支承筒(4)的侧壁连接。
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