CN108732250B - 无损检测装置探头安装平台的万向节自适应调节机构 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种无损检测装置探头安装平台的万向节自适应调节机构，包括固定件、压力弹簧、立杆、扭矩弹簧和万向节；立杆的下端通过万向节与探头安装平台的上表面中部连接，万向节提供两个空间转动副；立杆的顶端设有上限位挡板，立杆的上部设有与上限位挡板间隔一定距离的下限位挡板，固定件能够自由移动地套设在上限位挡板与下限位挡板之间的立杆上，固定件与立杆组成移动副；固定件与下限位挡板之间设有压力弹簧；扭矩弹簧套在万向节外侧，位于扭矩弹簧挡板与探头安装平台之间。本发明具有三个自由度和自动回位功能，能够适应风机叶片表面经纬双维度不规则表面特征，自动调整探头安装平台的姿态与角度，使检测探头始终紧密贴附于风机叶片表面。

Description

无损检测装置探头安装平台的万向节自适应调节机构
技术领域
本发明属于无损检测装置技术领域，特别涉及一种无损检测装置探头安装平台的万向节自适应调节机构。
背景技术
风能是当前世界各国重点攻关和竞相利用的重要可持续能源之一，风力发电机一般安装在丘陵、草原、浅海等环境下。叶片是风力发电机核心的部件之一，制造成本和维护成本占到了整套风机设备的20％～30％。风力发电机塔身高度大约100米左右，直径约3～4米。风机叶片长度50米左右，重量达数吨，甚至十多吨重。风机叶片虽然在出厂前经过严格的质量检测，但叶片表面以下还是会存在一些天然结构缺陷：例如，细微孔隙、细微裂纹、细微分层等(这种材料的天然结构缺陷不属于叶片质量问题)。由于风机叶片体积和重量庞大，运输和安装的过程中可能因操作失误造成冲击损伤，通常当时不会出现明显的伤痕，但叶片内部可能已经受到了损伤，这也会引起后期隐患。叶片材料的天然结构缺陷和运输安装过程中产生的内部损伤，这些早期产生的细微孔隙、裂纹、分层等结构缺陷，在风机实际工况环境中，循环受到静载荷、动载荷、温度变化等综合影响，造成了叶片疲劳裂纹产生和扩展，最终导致整个叶片疲劳产生裂痕，甚至叶片整体断裂，造成巨大经济损失。因此，风机叶片内部裂纹早期诊断发现，有助于避免后期的重大损失。
风机叶片疲劳裂纹的早期检测一般为人工操作，风力发电机停机后，检测人员借助大型起重机、吊索、安全绳、吊筐等辅助设备，爬升至叶片表面附近，用手持式检测装置逐片区域地检测叶片，诊断叶片疲劳裂损状态和程度，并决定是否需要专业维修。风机中心轮毂离地面几十米，最高可达一百多米，检测过程不仅浪费大量人力和物力，而且专业检测人员也面临极大的安全风险。
因此，急需一种搭载无损检测装置用于风机叶片裂纹检测的机器人平台来替代人工作业。一种列阵超声无损检测(PAUT)探头为直径20mm、高度15mm的圆柱体形状，PAUT下表面为检测工作面。开展无损检测作业时，PAUT的检测工作面与风机叶片的检测表面需紧密贴合。。由于风机叶片表面为经纬双维度不规则的曲面结构，当机器人平台的机械臂搭载PAUT，驱动PAUT靠近并压紧在风机叶片的表面的过程中，要求机械臂能够自动补偿绕X轴(叶片宽度方向)、Y轴(叶片长度方向)的角偏差，和沿Z轴(叶片厚度方向)的位移偏差，使PAUT达到工作状态的技术要求。也就是说，机器人平台的机械臂要能够实现绕X和Y两轴转动和沿Z轴移动，同时具有三个自由度；而且还要实现自动回位(即：不施加外力时，机器人平台的机械臂的三个自由度自动回复到初始位置)。
发明内容
针对上述技术问题，本发明的目的是提供一种无损检测装置探头安装平台的万向节自适应调节机构，其能够绕X和Y两轴转动和沿Z轴移动，同时具有三个自由度；而且还具有自动回位功能。
为了实现上述目的，本发明提供了如下技术方案：
本发明提供一种无损检测装置探头安装平台的万向节自适应调节机构，该机构包括固定件1、立杆4和万向节7；
所述固定件1的上端连接在无损检测装置上；
所述立杆4的下端通过万向节7与探头安装平台8的上表面中部连接，所述万向节7提供两个空间转动副；
所述立杆4的顶端设有上限位挡板10，立杆4的上部设有与上限位挡板10间隔一定距离的下限位挡板3，所述固定件1能够自由移动地套设在上限位挡板10与下限位挡板3之间的立杆4上，固定件1与立杆4组成移动副。
所述立杆4的下部设有扭矩弹簧挡板5；所述固定件1与下限位挡板3之间设有压力弹簧2；所述扭矩弹簧挡板5与探头安装平台8之间的万向节7的外侧套设有扭矩弹簧6。
所述探头安装平台8的下表面为探头安装面，检测探头安装在探头安装平台8的探头安装面的中部，四个球轮9分别布置于探头安装面的四个角部。
与现有技术相比，本发明的有益效果在于：
本发明无损检测装置探头安装平台的万向节自适应调节机构能够绕X和Y两轴转动和沿Z轴移动，同时具有三个自由度；而且还具有自动回位功能。
本发明应用于风力发电机叶片无损检测自动化装置，能够适应风机叶片表面经纬双维度不规则表面特征，自动调整探头安装平台的姿态与角度，使检测探头始终紧密贴附于风机叶片表面，开展针对叶片的无损检测作业。
附图说明
图1为本发明无损检测装置探头安装平台的万向节自适应调节机构的结构示意图。
其中的附图标记为：
1固定件 2压力弹簧
3下限位挡板 4立杆
5扭矩弹簧挡板 6扭矩弹簧
7万向节 8探头安装平台
9球轮 10上限位挡板
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明进行进一步说明。
如图1所示，一种无损检测装置探头安装平台的万向节自适应调节机构，包括固定件1、压力弹簧2、立杆4、扭矩弹簧6和万向节7。
所述固定件1的上端连接在无损检测装置上；所述立杆4的下端通过万向节7与探头安装平台8的上表面中部连接，所述万向节7提供两个空间转动副。
所述立杆4的顶端设有上限位挡板10，立杆4的上部设有与上限位挡板10间隔一定距离的下限位挡板3，所述固定件1能够自由移动地套设在上限位挡板10与下限位挡板3之间的立杆4上。固定件1与立杆4组成移动副；探头安装平台8相对于固定件1可产生空间三个自由度。
所述立杆4的下部设有扭矩弹簧挡板5，固定件1与下限位挡板3之间设有压力弹簧2；所述扭矩弹簧6套在万向节7外侧，位于扭矩弹簧挡板5与探头安装平台8之间。压力弹簧2和扭矩弹簧6使得整套机构具有自动回位特征。
所述探头安装平台8的下表面为探头安装面，检测探头安装在探头安装平台8的探头安装面的中部，四个球轮9分别布置于探头安装面的四个角部。
本发明的工作过程如下：
本发明无损检测装置探头安装平台的万向节自适应调节机构的固定件1连接在无损检测装置上，探头安装平台8的探头安装面的四个角部分别设置有一球轮9，中部安装检测探头。由于固定件1与立杆4组成移动副，以及万向节7提供的两个空间转动副，使得探头安装平台8能够绕X和Y两轴转动和沿Z轴移动，同时具有三个自由度，能够适应风机叶片表面经纬双维度不规则表面特征，同时，由于压力弹簧2和扭矩弹簧6的自动回位作用，借助四个球轮9的自由滚动，自动调整探头安装平台8的姿态与角度，使检测探头始终紧密贴附于风机叶片表面，开展针对叶片的无损检测作业。

Claims (2)

1.一种无损检测装置探头安装平台的万向节自适应调节机构，其特征在于：该机构包括固定件(1)、立杆(4)和万向节(7)；
所述固定件(1)的上端连接在无损检测装置上；
所述立杆(4)的下端通过万向节(7)与探头安装平台(8)的上表面中部连接，所述万向节(7)提供两个空间转动副；
所述立杆(4)的顶端设有上限位挡板(10)，立杆(4)的上部设有与上限位挡板(10)间隔一定距离的下限位挡板(3)，所述固定件(1)能够自由移动地套设在上限位挡板(10)与下限位挡板(3)之间的立杆(4)上，固定件(1)与立杆(4)组成移动副；
所述立杆(4)的下部设有扭矩弹簧挡板(5)；所述固定件(1)与下限位挡板(3)之间设有压力弹簧(2)；所述扭矩弹簧挡板(5)与探头安装平台(8)之间的万向节(7)的外侧套设有扭矩弹簧(6)。
2.根据权利要求1所述的无损检测装置探头安装平台的万向节自适应调节机构，其特征在于：所述探头安装平台(8)的下表面为探头安装面，检测探头安装在探头安装平台(8)的探头安装面的中部，四个球轮(9)分别布置于探头安装面的四个角部。
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Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112082678A (zh) * 2020-07-28 2020-12-15 江苏省特种设备安全监督检验研究院 一种多自由度自适应的应力检测探头夹具
CN116908018A (zh) * 2023-09-11 2023-10-20 青岛科技大学 一种太阳能光伏板的抗冲击检测装置

Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1928544A (zh) * 2006-09-18 2007-03-14 中国第二重型机械集团公司 回转体工件在线超声波探伤方法及装置
CN201394351Y (zh) * 2009-03-10 2010-02-03 周立刚 三自由度电动伺服平台
CN101813668A (zh) * 2010-04-17 2010-08-25 张玉河 轮轴端面探伤装置及方法
CN102486470A (zh) * 2010-12-02 2012-06-06 核动力运行研究所 无损探伤超声探头万向节托盘
CN103817692A (zh) * 2013-10-18 2014-05-28 中广核检测技术有限公司 无损检测机器人进行智能检测的方法
CN104897782A (zh) * 2015-06-21 2015-09-09 褚宏鹏 串并联自动化超声波探伤及缺陷复检设备
CN107825395A (zh) * 2017-10-31 2018-03-23 郑州慧腾科技有限公司 巡防机器人及控制系统
CN207396492U (zh) * 2017-11-22 2018-05-22 重庆中检工程质量检测有限公司 一种钢筋位置检测小车

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1928544A (zh) * 2006-09-18 2007-03-14 中国第二重型机械集团公司 回转体工件在线超声波探伤方法及装置
CN201394351Y (zh) * 2009-03-10 2010-02-03 周立刚 三自由度电动伺服平台
CN101813668A (zh) * 2010-04-17 2010-08-25 张玉河 轮轴端面探伤装置及方法
CN102486470A (zh) * 2010-12-02 2012-06-06 核动力运行研究所 无损探伤超声探头万向节托盘
CN103817692A (zh) * 2013-10-18 2014-05-28 中广核检测技术有限公司 无损检测机器人进行智能检测的方法
CN104897782A (zh) * 2015-06-21 2015-09-09 褚宏鹏 串并联自动化超声波探伤及缺陷复检设备
CN107825395A (zh) * 2017-10-31 2018-03-23 郑州慧腾科技有限公司 巡防机器人及控制系统
CN207396492U (zh) * 2017-11-22 2018-05-22 重庆中检工程质量检测有限公司 一种钢筋位置检测小车

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