CN109968230A - 一种环形管板定位装置 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及环形管板结构交换器传热管无损检测技术领域，具体公开了一种环形管板定位装置。该装置中足部组件和基座组件均安装在滑轨组件上，并可通过滑轨驱动机构驱动足部部件沿滑轨组件移动，在足部组件上安装有探头门定位组件，通过足部组件和基座组件在环形管板上交替抓持，实现整个装置的移动定位，并利用探头门定位组件实现对预定换热管管口的定位检查。该装置通过环板定位装置在环形管板上自动行走并定位，代替目前主流的手动定位，极大地降低了人的劳动强度，提高了检查的效率及准确性；采用和环形管板一致的弧形滑动，极大地提高定位效率，实现探头的快速定位；同时，探头门可实现180度旋转，从而提升爬行定位装置的检查覆盖范围。
Description
技术领域
本发明属于环形管板结构交换器传热管无损检测技术领域，具体涉及一种环形管板定位装置。
背景技术
环形管板结构的热交换器在化工及核电领域应用颇多，由于该热交换器换热管常年处于高温、高压、壁薄的条件下(换热管内侧一般通液态水或者液态金属，换热管外侧是空气)，因此通过无损检测方法对换热管进行预防性维修操作，为换热管在运行中可用性提供参考，确保热交换器的安全可靠运行。对换热管的金属性能检验目前比较快速可靠的方法就是涡流检验。
某环形管板热交换器为立式结构，换热管呈勺状在热交换器内部的外侧分布，换热管的上端安装在上集箱的外侧弧面，换热管的下端安装在下集箱的顶部，这些换热管呈圆形分布在环形管板上；目前，国内外的爬行式定位装置主要有三种：1、美国西屋公司的pegasys定位装置；2、ZETEC公司开发的ZR100系列探头定位装置；3、西班牙TECNATOM公司的爬行定位装置。这三种定位装置只适用于管位为正三角形或正方形分布的管板，目前国内外还没有环形管板定位装置的相关应用情况。
发明内容
本发明的目的在于提供一种环形板定位装置，可实现对环形管板热交换器换热管进行高效率、高精度的涡流检查。
本发明的技术方案如下：一种环形板定位装置，该装置包括足部组件、基座组件、滑轨组件、滑轨驱动机构以及探头门定位组件，其中，足部组件和基座组件均安装在滑轨组件上，并可通过滑轨驱动机构驱动足部部件沿滑轨组件移动，在足部组件上安装有探头门定位组件，通过足部组件和基座组件在环形管板上交替抓持，实现整个装置的移动定位，并利用探头门定位组件实现对预定换热管管口的定位检查。
所述的足部组件包括足部A、足部B以及足部直线齿条滑轨，其中，足部A和足部B固定安装在足部直线齿条滑轨的两端，并在足部直线齿条滑轨上安装有探头门定位组件；所述的足部A和足部B可以通过气动方式在换热管上实现抓持、松开、插入、收缩动作。
所述的探头门定位组件包括探头门旋转电机、探头导向孔、探头门支架以及V型轴承滑块，其中，V型轴承滑块安装在足部直线齿条滑轨上，并在V型轴承滑块的两侧分别安装有探头门滑动电机和探头门旋转电机，通过探头门滑动电机可带动V型轴承滑块沿着足部直线齿条滑轨滑动；在探头门旋转电机的输出轴上安装有探头门支架，并在探头门支架上安装有探头导向孔和监控摄像头，利用探头门旋转电机可带动探头门支架及其上的导向孔和监控摄像头进行摆动。
所述的基座组件包括基座A、基座B以及基座固定导轨，所述的基座A和基座B固定在基座固定导轨两端，形成与足部组件相类似的结构；其中，所述的基座A、基座B与足部A、足部B结构类似，可通过气动方式在换热管上实现抓持、松开、插入、收缩动作。
所述的滑动组件包括弧形单沿齿条滑轨和弧形V型滑轨，其中，所述足部组件中的足部A和足部B分别安装在所述弧形单沿齿条滑轨和弧形V型滑轨上；所述的基座组件中的基座A和基座B分别安装在所述弧形单沿齿条滑轨和弧形V型滑轨上；所述的弧形单沿齿条滑轨上部按有齿条，下部开有V型滑道；足部A的侧面设有足部滑动电机，通过足部滑动电机可带动足部组件沿弧形单沿齿条滑轨和弧形V型滑轨移动。
所述的弧形单沿齿条滑轨上套有V型轴承，其中，V型轴承中的传动齿轮啮合匹配安装在弧形单沿齿条滑轨上的齿条上，并通过与传动齿轮相连的滑动电机提供V型轴承移动的动力；V型轴承下端的V型滚轮卡合在弧形单沿齿条滑轨下端的V型滑道中，实现V型轴承与弧形单沿齿条滑轨的整体卡合匹配。
一种环形板定位装置定位方法，该方法具体包括如下步骤：
步骤1、将定位装置安装在环形管板上，并保证足部A和足部B、基座A和基座B均处于插入和抓持状态；
步骤2、控制足部A和足部B松开换热管并收缩出管孔外，在足部滑动电机作用下，足部组件沿弧形单沿齿条滑轨和弧形V型滑轨运动，当足部组件运动至预定换热管位置时，控制足部A和足部B插入换热管管孔并实施抓持动作；
步骤3、控制基座A和基座B松开换热管并收缩出管孔外，在足部滑动电机作用下，基座组件沿弧形单沿齿条滑轨和弧形V型滑轨运动，当基座组件运动至预定换热管位置时，控制基座A和基座B插入换热管管孔并实施抓持动作；
步骤4、重复步骤2和步骤3，实现定位装置在整个弧形管板上爬行运动；
步骤5、当足部组件和基座组件均运动至预定换热管位置时，滑动电机可控制整个探头门定位组件沿足部直线齿条滑轨运动，实现探头导向孔对准预定换热管管口，从而实施被检换热管的涡流检查。
所述的步骤5还包括如下步骤：
步骤6、在探头导向孔与换热管管孔出现较小偏差时，可通过探头门旋转电机实现180°旋转微调节，实现管孔的精确定位；监控摄像头可监控探头导向孔是否与换热管管孔对准，并且可安装辅助灯光。
本发明的显著效果在于：本发明所述的一种环形板定位装置，其通过环板定位装置在环形管板上自动行走并定位，代替目前主流的手动定位，极大地降低了人的劳动强度，提高了检查的效率及准确性；采用和环形管板一致的弧形滑动，极大地提高定位效率，实现探头的快速定位；同时，探头门可实现180度旋转，从而提升爬行定位装置的检查覆盖范围。
附图说明
图1为本发明所述的一种环形板定位装置结构示意图；
图2为图1中弧形齿条导轨驱动机构结构示意图；
图3为图1中探头门定位组件结构示意图；
图中：1、基座A；2、弧形单沿齿条滑轨；3、足部A；4、足部滑动电机；5、探头门旋转电机；6、探头导向孔；7、探头门支架；8、探头门滑动电机；9、足部直线齿条滑轨；10、足部B；11、弧形V型滑轨；12、基座B；13、基座固定导轨；14、V型轴承；15、传动齿轮；16、V型滚轮；17、V型轴承滑块；18、监控摄像头。
具体实施方式
下面结合附图及具体实施例对本发明作进一步详细说明。
如图1～3所示，一种环形板定位装置，包括足部组件、基座组件、滑轨组件、滑轨驱动机构以及探头门定位组件，其中，足部组件和基座组件安装在滑轨组件上，并可通过滑轨驱动机构驱动足部组件沿滑轨组件移动，足部组件包括足部A3、足部B10以及足部直线齿条滑轨9，其中，足部A3和足部B10固定安装在足部直线齿条滑轨9的两端，并在足部直线齿条滑轨9上安装有探头门定位组件，该探头门定位组件包括探头门旋转电机5、探头导向孔6、探头门支架7以及V型轴承滑块17，其中，V型轴承滑块17安装在足部直线齿条滑轨9上，并在V型轴承滑块17的两侧分别安装有探头门滑动电机8和探头门旋转电机5，通过探头门滑动电机8可带动V型轴承滑块17沿着足部直线齿条滑轨9滑动；在探头门旋转电机5的输出轴上安装有探头门支架7，并在探头门支架7上安装有探头导向孔6和监控摄像头18，利用探头门旋转电机5可带动探头门支架7及其上的导向孔6和监控摄像头18进行摆动；基座组件包括基座A1、基座B12以及基座固定导轨13，其中，基座A1、基座B12与足部A3、足部B10结构类似，均可以通过气动方式实现抓持、松开、插入、收缩动作，基座A1和基座B12固定在基座固定导轨13两端，且基座A1和基座B12分别安装在滑轨驱动机构中的弧形单沿齿条滑轨2和弧形V型滑轨11上，使基座A1和基座B12作为整体在弧形单沿齿条滑轨2及弧形V型滑轨11上移动；足部部件中的足部A3和足部B10分别安装在弧形单沿齿条滑轨2和弧形V型滑轨11上，并在足部A3的侧面安装有足部滑动电机4，足部滑动电机4的输出轴与安装在弧形单沿齿条滑轨2上的V型轴承14相连接，其中，V型轴承14包括传动齿轮15和V型滚轮16，传动齿轮15啮合安装在弧形单沿齿条滑轨2上的齿条上，V型滚轮16卡合在弧形单沿齿条滑轨2下端的V型滑道中，通过足部滑动电机4带动V型轴承14沿弧形单沿齿条滑轨2移动，从而带动足部部件整体沿着弧形单沿齿条滑轨2和弧形V型滑轨11移动。
本发明所述的一种环形板定位装置具体工作过程为：
步骤1、将定位装置安装在环形管板上，并保证足部A和足部B、基座A和基座B均处于插入和抓持状态；
步骤2、控制足部A和足部B松开换热管并收缩出管孔外，在足部滑动电机作用下，足部组件沿弧形单沿齿条滑轨和弧形V型滑轨运动，当足部组件运动至预定换热管位置时，控制足部A和足部B插入换热管管孔并实施抓持动作；
步骤3、控制基座A和基座B松开换热管并收缩出管孔外，在足部滑动电机作用下，基座组件沿弧形单沿齿条滑轨和弧形V型滑轨运动，当基座组件运动至预定换热管位置时，控制基座A和基座B插入换热管管孔并实施抓持动作；
步骤4、重复步骤2和步骤3，实现定位装置在整个弧形管板上爬行运动；
步骤5、当足部组件和基座组件均运动至预定换热管位置时，滑动电机可控制整个探头门定位组件沿足部直线齿条滑轨运动，实现探头导向孔对准预定换热管管口，从而实施被检换热管的涡流检查；
步骤6、在探头导向孔与换热管管孔出现较小偏差时，可通过探头门旋转电机实现180°旋转微调节，实现管孔的精确定位；监控摄像头可监控探头导向孔是否与换热管管孔对准，并且可安装辅助灯光。
Claims (8)
1.一种环形板定位装置，其特征在于：该装置包括足部组件、基座组件、滑轨组件、滑轨驱动机构以及探头门定位组件，其中，足部组件和基座组件均安装在滑轨组件上，并可通过滑轨驱动机构驱动足部部件沿滑轨组件移动，在足部组件上安装有探头门定位组件，通过足部组件和基座组件在环形管板上交替抓持，实现整个装置的移动定位，并利用探头门定位组件实现对预定换热管管口的定位检查。
2.根据权利要求1所述的一种环形板定位装置，其特征在于：所述的足部组件包括足部A(3)、足部B(10)以及足部直线齿条滑轨(9)，其中，足部A(3)和足部B(10)固定安装在足部直线齿条滑轨(9)的两端，并在足部直线齿条滑轨(9)上安装有探头门定位组件；所述的足部A(3)和足部B(10)可以通过气动方式在换热管上实现抓持、松开、插入、收缩动作。
3.根据权利要求1或2所述的一种环形板定位装置，其特征在于：所述的探头门定位组件包括探头门旋转电机(5)、探头导向孔(6)、探头门支架(7)以及V型轴承滑块(17)，其中，V型轴承滑块(17)安装在足部直线齿条滑轨(9)上，并在V型轴承滑块(17)的两侧分别安装有探头门滑动电机(8)和探头门旋转电机(5)，通过探头门滑动电机(8)可带动V型轴承滑块(17)沿着足部直线齿条滑轨(9)滑动；在探头门旋转电机(5)的输出轴上安装有探头门支架(7)，并在探头门支架(7)上安装有探头导向孔(6)和监控摄像头(18)，利用探头门旋转电机(5)可带动探头门支架(7)及其上的导向孔(6)和监控摄像头(18)进行摆动。
4.根据权利要求1所述的一种环形板定位装置，其特征在于：所述的基座组件包括基座A(1)、基座B(12)以及基座固定导轨(13)，所述的基座A(1)和基座B(12)固定在基座固定导轨(13)两端，形成与足部组件相类似的结构；其中，所述的基座A(1)、基座B(12)与足部A(3)、足部B(10)结构类似，可通过气动方式在换热管上实现抓持、松开、插入、收缩动作。
5.根据权利要求1所述的一种环形板定位装置，其特征在于：所述的滑动组件包括弧形单沿齿条滑轨(2)和弧形V型滑轨(1)，其中，所述足部组件中的足部A(3)和足部B(10)分别安装在所述弧形单沿齿条滑轨(2)和弧形V型滑轨(1)上；所述的基座组件中的基座A(1)和基座B(12)分别安装在所述弧形单沿齿条滑轨(2)和弧形V型滑轨(1)上；所述的弧形单沿齿条滑轨(2)上部按有齿条，下部开有V型滑道；足部A(3)的侧面设有足部滑动电机(4)，通过足部滑动电机(4)可带动足部组件沿弧形单沿齿条滑轨(2)和弧形V型滑轨(1)移动。
6.根据权利要求5所述的一种环形板定位装置，其特征在于：所述的弧形单沿齿条滑轨(2)上套有V型轴承(14)，其中，V型轴承(14)中的传动齿轮(15)啮合匹配安装在弧形单沿齿条滑轨(2)上的齿条上，并通过与传动齿轮(15)相连的滑动电机(4)提供V型轴承(14)移动的动力；V型轴承(14)下端的V型滚轮(16)卡合在弧形单沿齿条滑轨(2)下端的V型滑道中，实现V型轴承(14)与弧形单沿齿条滑轨(2)的整体卡合匹配。
7.一种如权利要求1所述环形板定位装置定位方法，其特征在于：该方法具体包括如下步骤：
步骤1、将定位装置安装在环形管板上，并保证足部A和足部B、基座A和基座B均处于插入和抓持状态；
步骤2、控制足部A和足部B松开换热管并收缩出管孔外，在足部滑动电机作用下，足部组件沿弧形单沿齿条滑轨和弧形V型滑轨运动，当足部组件运动至预定换热管位置时，控制足部A和足部B插入换热管管孔并实施抓持动作；
步骤3、控制基座A和基座B松开换热管并收缩出管孔外，在足部滑动电机作用下，基座组件沿弧形单沿齿条滑轨和弧形V型滑轨运动，当基座组件运动至预定换热管位置时，控制基座A和基座B插入换热管管孔并实施抓持动作；
步骤4、重复步骤2和步骤3，实现定位装置在整个弧形管板上爬行运动；
步骤5、当足部组件和基座组件均运动至预定换热管位置时，滑动电机可控制整个探头门定位组件沿足部直线齿条滑轨运动，实现探头导向孔对准预定换热管管口，从而实施被检换热管的涡流检查。
8.根据权利要求7所述的一种环形板定位装置定位方法，其特征在于：所述的步骤5还包括如下步骤：
步骤6、在探头导向孔与换热管管孔出现较小偏差时，可通过探头门旋转电机实现180°旋转微调节，实现管孔的精确定位；监控摄像头可监控探头导向孔是否与换热管管孔对准，并且可安装辅助灯光。
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