CN110657354A - 管道裂纹自动扫查装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种管道裂纹自动扫查装置，用于对燃气管道外壁裂纹进行自动扫查，其特征在于，包括轴向扫查机构、调整限位机构、调整旋转机构；调整限位机构安装于调整旋转机构上可使管道裂纹自动扫查装置针对不同管径的管道进行夹紧固定以及轴向滑动，轴向扫查机构安装于调整旋转机构上，可使管道裂纹自动扫查装置进行管道外壁裂纹扫查。是一种基于涡流无损检测并且可以自动检测、精准度高、管道外壁全方位检测的自动扫查装置。消除了施工人员需手持涡流传感探头扫查管道外壁而引起的误差，解决了扫查效率较低与检测结果精准的问题，提出了一种高精度、高效率、管道外壁全方位检测的管道裂纹自动扫查装置。

Description

管道裂纹自动扫查装置

技术领域

本发明涉及一种管道自动扫查领域，尤其涉及一种管道裂纹自动扫查装置。

背景技术

在诸多石油化工企业及工厂中，通常采用管道输送气体、溶液等危险燃料，恶劣的工作环境不可避免的会使管道产生疲劳裂纹、管体腐蚀、蠕变等危害。易造成爆管泄露事故，轻则造成财产损失，重则造成人员伤亡。随着管道无损检测技术的发展，涡流无损检测在精准性、可靠性、安全性等方面优势突出，因此涡流无损检测在管道裂纹扫查领域的应用越来越广泛，极大的避免了管道泄露事故的发生。

然而目前的涡流无损检测设备多为手动检测，扫查效率较低并且扫查结果包含一部分人员经验，不够科学。因此设计一种基于涡流无损检测的管道裂纹自动扫查装置具有重要意义。

发明内容

本发明的目的是提供一种管道裂纹自动扫查装置，是一种基于涡流无损检测并且可以自动检测、精准度高、管道外壁全方位检测的自动扫查装置。消除了施工人员需手持涡流传感探头扫查管道外壁而引起的误差，解决了扫查效率较低与检测结果精准的问题，提出了一种高精度、高效率、管道外壁全方位检测的管道裂纹自动扫查装置。

为实现上述目的，本发明所采用的技术方案是：

本发明的管道裂纹自动扫查装置，包括两个调整旋转机构，每个调整旋转机构分别装有调整限位机构，两个调整旋转机构之间装有轴向扫查机构。

由上述本发明提供的技术方案可以看出，本发明所提供的管道裂纹自动扫查装置，可以实现管道外壁自动检测、行走精度高、操作简便，克服手动检测扫查效率低并且扫查结果包含一部分人员经验，不够科学的难题，解决了管道扫查装置外壁行走轴向运动和周向运动的交互问题，提出了一中高效率、全方位检测、高精度、便于操作的管道外壁裂纹自动扫查装置。

附图说明

图1为本发明实施例所提供管道裂纹自动扫查装置的结构示意图。

图2为本发明实施例所提供管道裂纹自动扫查装置的轴向扫查机构示意图。

图3为本发明实施例所提供管道裂纹自动扫查装置的调整旋转机构示意图。

图4为本发明实施例所提供管道裂纹自动扫查装置调整限位机构的示意图。

图中：

1、轴向扫查机构，2、调整限位机构，3、调整旋转机构，4、安装板，5、小齿轮，6、旋转安装板，7、台达伺服电机，8、电机减速器，9、连接轴，10、直线滑台传感器安装架，11、安装架微调螺母，12、直线滑台电机，13、牛眼轴承安装架，14、牛眼轴承，15、调整限位块，16、调整连接轴，17、微调旋钮，18、调整齿圈，19、调整旋转装置，20、调整旋转装置连接轴，21、滚花调节螺丝。

具体实施方式

下面结合本发明实施例中的附图，对本发明所提供的伺服控制实验平台装置进行详细描述。本发明实施例中未作详细描述的内容属于本领域专业技术人员公知的现有技术。

本发明的管道裂纹自动扫查装置，其较佳的具体实施方式是：

包括两个调整旋转机构，每个调整旋转机构分别装有调整限位机构，两个调整旋转机构之间装有轴向扫查机构。

所述的轴向扫查机构包括两个对称的安装板、六个小齿轮、三个旋转安装板、台达伺服电机、电机减速器、两根连接轴、直线滑台传感器安装架、安装架微调螺母、直线滑台电机；

每个安装板上各安装三个小齿轮，其中两个旋转安装板将直线滑台与两个安装板固定在一起；另一个旋转安装板上安装电机减速器与台达伺服电机，两个对称的安装板通过两根连接轴及直线滑台固定在一起，其中直线滑台电机安装在直线滑台传感器安装架上，直线滑台传感器安装架安装在直线滑台上。

所述的调整限位机构包括牛眼轴承安装架、牛眼轴承、调整限位块、调整连接轴、微调旋钮；

所述微调旋钮安装在调整限位块上，调整限位块通过调整连接轴安装在牛眼轴承安装架上，牛眼轴承安装于牛眼轴承安装架底部，使牛眼轴承贴合在管道外壁上，六个牛眼轴承使管道裂纹自动扫查装置滑动固定在管道外壁上。

所述的调整旋转机构共包括：两个调整齿圈、两个调整旋转装置、十二个调整旋转装置连接轴、六个滚花调节螺丝；

其中，两个调整齿圈分别与轴向扫查机构的六个小齿轮配合安装，并通过十二个调整旋钮装置连接轴固定在两个调整旋转装置上，使用六个滚花调节螺丝将调整旋转机构与两个调整旋转装置配合安装。

所述调整限位机构安装于调整旋转机构上，包括：调整旋转机构上的滚花调节螺丝与调整限位机构上的牛眼轴承安装架配合安装，调整限位机构中的调整连接轴与调整旋转机构中的调整旋转装置上的凹槽连接固定。

所述的管道裂纹自动扫查装置还包括：控制电路，所述控制电路包括上位机、触摸屏、PLC主机、开关电源、台达伺服驱动器、直线滑台电机驱动器、复位按钮和急停按钮；PLC主机分别与开关电源、上位机、触摸屏、台达伺服驱动器、直线滑台电机驱动器、复位按钮、急停按钮连接，并通过直线滑台电机驱动器和台达伺服驱动器分别控制直线滑台电机以及台达伺服电机运动；

上位机或触摸屏发出控制指令，PLC主机接收所述控制指令并进行处理，然后发出信号给两台电机驱动器，并通过驱动器控制伺服电机、直线滑台电机运动。

本发明用于对燃气管道外壁裂纹进行自动扫查，调整限位机构安装于调整旋转机构上可使管道裂纹自动扫查装置针对不同管径的管道进行夹紧固定以及轴向滑动，轴向扫查机构安装于调整旋转机构上，可使自动扫查装置进行管道外壁裂纹扫查。

安装架微调螺母用于调节传感器的高度。

牛眼轴承安装于牛眼轴承安装架底部，使牛眼轴承贴合在管道外壁上，六个牛眼轴承可使管道裂纹自动扫查装置固定在管道外壁并可在管道外壁上做轴向滑动。

调整限位机构安装六个牛眼轴承，在保障管道裂纹自动扫查装置固定在管道外壁的基础上进行轴向移动。

具体实施例：

如图1所示，一种管道裂纹自动扫查装置，用于对燃气管道外壁裂纹进行自动扫查，包括轴向扫查机构1、调整限位机构2、调整旋转机构3；调整限位机构2安装于调整旋转机构3上可使管道裂纹自动扫查装置针对不同管径的管道进行夹紧固定以及轴向滑动，轴向扫查机构1安装于调整旋转机构3上，可使自动扫查装置进行管道外壁裂纹扫查。

如图2、图3和图4所示，包括：两个安装板4、六个小齿轮5、三个旋转安装板6、台达伺服电机7、电机减速器8、两根连接轴9、直线滑台传感器安装架10、安装架微调螺母11、直线滑台电机12、牛眼轴承安装架13、牛眼轴承14、调整限位块15、调整连接轴16、微调旋钮17、两个调整齿圈18、两个调整旋转装置19、十二个调整旋转装置连接轴20、六个滚花调节螺丝21。

每个安装板4上各安装三个小齿轮5，其中两个旋转安装板6将直线滑台与两个安装板4固定在一起。另一个旋转安装板6上安装电机减速器8与台达伺服电机7，两个对称的安装板4通过两根连接轴9及直线滑台固定在一起，其中直线滑台电机12安装在直线滑台传感器安装架10上，直线滑台传感器安装架10安装在直线滑台上，安装架微调螺母11用于调节传感器的高度。微调旋钮17安装在调整限位块15上，调整限位块15通过调整连接轴16安装在牛眼轴承安装架13上，牛眼轴承14安装于牛眼轴承安装架13底部，使牛眼轴承14贴合在管道外壁上，六个牛眼轴承13可使管道裂纹自动扫查装置固定在管道外壁并可在管道外壁上做轴向滑动。两个调整齿圈18分别与轴向扫查机构的六个小齿轮5配合安装，并通过十二个调整旋钮装置连接轴20固定在两个调整旋转装置19上，使用六个滚花调节螺丝21将调整旋转机构3与两个调整旋转装置19配合安装。

具体地，该管道裂纹自动扫查装置可以包括以下实施方案：

1、所述的调整旋转机构3上的滚花调节螺丝21与调整限位机构2上的牛眼轴承安装架13配合安装，调整限位机构2中的调整连接轴16与调整旋转机构3中的调整旋转装置19上的凹槽连接固定，从而保障管道裂纹自动扫查装置适应不同范围的管径，适应范围：350～400mm。

2、所述台达伺服电机7驱动调整旋转机构3在管道做圆周运动，移动速度为0.1m/min。所述直线滑台电机12驱动涡流传感器在管道上做轴向扫查，移动速度为0.5～1m/min。

3、所述的管道裂纹自动扫查装置还包括：控制电路，所述控制电路包括上位机、触摸屏、PLC主机、开关电源、台达伺服驱动器、直线滑台电机驱动器、复位按钮和急停按钮；PLC主机分别与开关电源、上位机、触摸屏、台达伺服驱动器、直线滑台电机驱动器、复位按钮、急停按钮连接，并通过直线滑台电机驱动器和台达伺服驱动器分别控制直线滑台电机以及台达伺服电机运动；上位机或触摸屏发出控制指令，PLC主机接收所述控制指令并进行处理，然后发出信号给两台电机驱动器，并通过驱动器控制伺服电机、直线滑台电机运动。

本发明所提供的管道裂纹自动扫查装置至少具有以下优点：

1、本发明所提供的管道裂纹自动扫查装置中，调整限位机构采用牛眼轴承固定在调整旋转机构安装架的凹槽内，通过调节调整限位机构上的微调旋钮可使该装置在不影响轴向及周向运动的前提下具有一定的适应管径能力，适用范围广、系统的传动精度高。

2、本发明所提供的管道裂纹自动扫查装置采用台达伺服电机控制该装置的周向转动，采用直线滑台电机控制该装置轴向运动，从而保障管道检测过程中不需要人员干涉检测，由管道裂纹自动扫查装置对管道外壁进行全面检测，自动化程度高。

3、本发明所提供的管道裂纹自动扫查装置进行管道涡流检测时可以通过伺服电机稳定的扫查，保障了涡流检测的平稳性，从而提高了检测精度。

综上可见，本发明实施不仅具有轴向扫查能力、周向扫查能力和管径适应能力这三种功能，满足了大部分管道裂纹自动扫查的需求，而且结构简单、运动精度高、使用方便，检测平稳可靠，适用于各大油气储运企业和市政部门。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明披露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求书的保护范围为准。

Claims (6)

1.一种管道裂纹自动扫查装置，其特征在于，包括两个调整旋转机构，每个调整旋转机构分别装有调整限位机构，两个调整旋转机构之间装有轴向扫查机构。

2.根据权利要求1所述的管道裂纹自动扫查装置，其特征在于，所述的轴向扫查机构包括两个对称的安装板、六个小齿轮、三个旋转安装板、台达伺服电机、电机减速器、两根连接轴、直线滑台传感器安装架、安装架微调螺母、直线滑台电机；

每个安装板上各安装三个小齿轮，其中两个旋转安装板将直线滑台与两个安装板固定在一起；另一个旋转安装板上安装电机减速器与台达伺服电机，两个对称的安装板通过两根连接轴及直线滑台固定在一起，其中直线滑台电机安装在直线滑台传感器安装架上，直线滑台传感器安装架安装在直线滑台上。

3.根据权利要求2所述的管道裂纹自动扫查装置，其特征在于，所述的调整限位机构包括牛眼轴承安装架、牛眼轴承、调整限位块、调整连接轴、微调旋钮；

所述微调旋钮安装在调整限位块上，调整限位块通过调整连接轴安装在牛眼轴承安装架上，牛眼轴承安装于牛眼轴承安装架底部，使牛眼轴承贴合在管道外壁上，六个牛眼轴承使管道裂纹自动扫查装置滑动固定在管道外壁上。

4.根据权利要求3所述的管道裂纹自动扫查装置，其特征在于，所述的调整旋转机构共包括：两个调整齿圈、两个调整旋转装置、十二个调整旋转装置连接轴、六个滚花调节螺丝；

其中，两个调整齿圈分别与轴向扫查机构的六个小齿轮配合安装，并通过十二个调整旋钮装置连接轴固定在两个调整旋转装置上，使用六个滚花调节螺丝将调整旋转机构与两个调整旋转装置配合安装。

5.根据权利要求4所述的管道裂纹自动扫查装置，其特征在于，所述调整限位机构安装于调整旋转机构上，包括：调整旋转机构上的滚花调节螺丝与调整限位机构上的牛眼轴承安装架配合安装，调整限位机构中的调整连接轴与调整旋转机构中的调整旋转装置上的凹槽连接固定。

6.根据权利要求1至5任一项所述的管道裂纹自动扫查装置，其特征在于，所述的管道裂纹自动扫查装置还包括控制电路；

所述控制电路包括上位机、触摸屏、PLC主机、开关电源、台达伺服驱动器、直线滑台电机驱动器、复位按钮和急停按钮；

PLC主机分别与开关电源、上位机、触摸屏、台达伺服驱动器、直线滑台电机驱动器、复位按钮、急停按钮连接，并通过直线滑台电机驱动器和台达伺服驱动器分别控制直线滑台电机以及台达伺服电机运动；

上位机或触摸屏发出控制指令，PLC主机接收所述控制指令并进行处理，然后发出信号给两台电机驱动器，并通过驱动器控制伺服电机、直线滑台电机运动。

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