CN114354750B - 插塞焊缝相控阵超声检查装置 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种插塞焊缝相控阵超声检查装置，包括安装基座，所述安装基座的底部连接插塞，顶部设有立柱，所述立柱的上方设有旋转块，所述旋转块能够相对于所述立柱旋转，所述旋转块连接有直线导轨，所述直线导轨上设有滑动模块，所述滑动模块的下方设有检测探头。本发明提供的插塞焊缝相控阵超声检查装置能够在插塞上便捷安装，利用多自由度的自适应结构配合预先加工好轮廓的导轨，使得探头按照检测需求按照一定的投影轨迹运动，满足超声检测的需求。
Description
技术领域
本发明涉及插塞焊缝超声检测技术领域，尤其涉及一种插塞焊缝相控阵超声检查装置。
背景技术
一些重要的承压管道，在制造时会预留有射线插塞，便于在服役期间实施射线探伤。随着检测技术的提升，目前已经可以通过超声波探伤的手段对这些管道实施无损检测，射线插塞作为管道的承压边界组成部分同样承受着系统高温高压作用，管道服役期间射线插塞失效的情况时有发生，影响压力系统的安全运行，需要对插塞焊缝实施定期的超声检测。
因插塞焊缝位于小直径管道的交惯面上，超声探头需要按照特殊的投影轨迹运动来实现对插塞焊缝的检测，而由于焊缝直径较小，安装空间有限，难以通过复杂的多关节设备来实现探头的轨迹运动。目前已有一些人工驱动的检测装置来实现此类焊缝的检测，但此类装置没有同步输出运动编码，探头的运动单纯通过人工驱动方式进行，检测结果无法记录。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术中所述的缺陷，从而提供一种插塞焊缝相控阵超声检查装置，该插塞焊缝相控阵超声检查装置能够在插塞上便捷安装，利用多自由度的自适应结构配合预先加工好轮廓的导轨，使得探头按照检测需求按照一定的投影轨迹运动，满足超声检测的需求。
为了实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种插塞焊缝相控阵超声检查装置，包括安装基座，所述安装基座的底部连接插塞，顶部设有立柱，所述立柱的上方设有旋转块，所述旋转块能够相对于所述立柱旋转，所述旋转块连接有直线导轨，所述直线导轨上设有滑动模块，所述滑动模块的下方设有检测探头。
作为一种可实施的方式，所述旋转块的上方设有旋转盘，后方设有编码采集模块，所述旋转盘将旋转运动传递给所述编码采集模块进而产生旋转运动的编码信号。
作为一种可实施的方式，所述立柱和所述旋转块之间安装有弧形导轨，所述滑动模块的后方设有滚动轴，所述滚动轴的底部设有滚轮，所述滚轮能够在所述弧形导轨的导轨外形轮廓上滚动。
作为一种可实施的方式，所述滑动模块与所述旋转块之间连接有弹簧，所述弹簧用以将所述滑动模块拉向所述旋转块。
作为一种可实施的方式，所述直线导轨的数量为2，并且水平设置在所述旋转块的两侧。
作为一种可实施的方式，所述直线导轨上倾斜地安装于所述旋转块上，以使所述滑动模块通过重力滑向所述旋转块。
作为一种可实施的方式，所述滑动模块包括安装块，所述安装块的两侧分别设有滑块，所述滑块滑动连接所述直线导轨，所述安装块内设有探头夹具，所述探头夹具的前端安装检测探头。
作为一种可实施的方式，所述检测探头为相控阵探头。
作为一种可实施的方式，所述安装基座包括第一基座、第二基座和定位凸台，所述安装基座的底部开设有凹槽，所述凹槽内设置所述定位凸台，所述定位凸台连接所述插塞。
作为一种可实施的方式，所述第二基座为半环形结构，通过锁紧螺钉进行径向调整固定位置。
与现有技术相比，本发明提供的插塞焊缝相控阵超声检查装置具有以下有益效果：
本发明提供的插塞焊缝相控阵超声检查装置将装置的旋转中心与插塞同心安装，利用机械传动的方式使得人工驱动装置旋转的时候存在对应的编码输出，满足超声信号位置记录的需求；利用多自由度的自适应结构配合预先加工好轮廓的导轨，使得探头按照检测需求按照一定的投影轨迹运动，满足超声检测的需求。
进一步地，该装置实现对承压管道上射线插塞焊缝的超声检测，实现检测数据的可记录、可追溯。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。
图1为本发明实施例所提供的插塞焊缝相控阵超声检查装置的结构示意图；
图2为现有技术中的承压管道射线插塞的结构示意图；
图3为本发明实施例所提供的安装基座的结构示意图；
图4为本发明实施例所提供的弧形导轨的结构示意图；
图5为本发明实施例所提供的插塞焊缝相控阵超声检查装置进行轨迹运动时的状态示意图；
图6为本发明实施例所提供的插塞焊缝相控阵超声检查装置布置在插塞上实施焊缝检测的示意图。
附图标记说明：
1.安装基座，2.立柱，3.弧形导轨，4.旋转块，5.直线导轨，6.滑动模块，7.旋转盘，8.编码采集模块，9.承压管道，10.插塞，11.插塞焊缝，1001.第一基座，1002.第二基座，1003.锁紧螺钉，1004.定位凸台，3001.第一导轨，3002.第二导轨，3003.连接螺钉，3004.导轨内圈，6001.滑块，6002.探头夹具，6003.相控阵探头，6004.安装块，6005.弹簧，6006.滚动轴，6007.滚轮，10001.插塞内孔，3001001.导轨外形轮廓。
具体实施方式
虽然本发明的插塞焊缝相控阵超声检查装置可以通过多种不同方式来实施，但是本文将结合附图对示例性实施方式进行详细描述，可以理解的是，本文的描述应被认为是对插塞焊缝相控阵超声检查装置的结构进行举例说明，而无意将本发明的保护范围局限于示例性实施方式。因此，在本质上，附图和具体实施方式的描述应被认为用于说明而非限制本发明。
在本发明的描述中，需要说明的是，本文的术语“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”、“内”、“外”、“水平”、“竖直”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或部件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
下面通过具体实施方式进一步详细说明。
如图1所示，本发明提供了一种插塞焊缝相控阵超声检查装置，包括安装基座1，安装基座1上安装有立柱2，立柱上2的旋转块4可以围绕立柱360°旋转，当人工驱动旋转块4旋转时，旋转盘7同步旋转，同时旋转盘7将旋转运动传递给编码采集模块8进而产生旋转运动的编码信号，超声仪接收到该编码信号，将其与超声信号对应存储。
安装基座1底部设有定位凸台1004，与插塞焊缝11上的插塞内孔10001结构匹配，第一基座1001和第二基座1002利用锁紧螺钉1003将插塞10(射线插塞)抱紧，实现装置的安装与固定。
弧形导轨3固定在立柱2上，弧形导轨3由两个对称的半环形结构组成(即第一导轨3001，第二导轨3002)。一对直线导轨5平行安装在旋转块4的两侧，滑动模块6可以在直线导轨5的内侧滑动，两个弹簧6005将滑动模块6与旋转块4连接起来，在弹簧拉力的作用下，滑动模块6始终向旋转块4的中心运动；滑动模块6上的探头夹具6002具有伸缩功能以及一定角度的自适应摆动功能，探头夹具6002前端安装有相控阵探头6003，当相控阵探头6003需要贴合在插塞焊缝11所在的交惯面上时，探头夹具6002的伸缩以及角度的自适应功能可以保证相控阵探头6003的有效贴合；滑动模块6上伸出滚动轴6006，滚动轴6006末端安装有滚轮6007，在弹簧6005的作用下滑动模块6向旋转块4中心运动，直到滚轮6007与弧形导轨3的导轨外形轮廓3001001接触。
当旋转块4旋转时，滑动模块6跟随旋转块4一同旋转，在弹簧6005的拉力以及弧形导轨3的共同作用下，滑动模块6上的滚轮6007始终与弧形导轨3的导轨外形轮廓3001001接触并形成滚动摩擦，通过滑动模块6在直线导轨5上的平移，来使得滑动模块6随着导轨外形轮廓3001001的起伏变化而实时移动，进而带动相控阵探头6003按照导轨外形轮廓3001001来移动，最终实现相控阵探头6003的轨迹运动，完成对插塞焊缝的检测。
作为另一种可实施的方式，直线导轨5向上倾斜地安装在旋转块4的两侧，以使滑动模块6只需通过重力滑向旋转块4，而不需要安装弹簧6005来将滑动模块6拉向旋转块4。
以上所述仅为本发明的具体实施方式，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揭露的技术范围内，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以所述权利要求的保护范围为准。
Claims (8)
1.一种插塞焊缝相控阵超声检查装置，其特征在于，包括安装基座（1），所述安装基座（1）的底部连接插塞（10），顶部设有立柱（2），所述立柱（2）的上方设有旋转块（4），所述旋转块（4）能够相对于所述立柱（2）旋转，所述旋转块（4）连接有直线导轨（5），所述直线导轨（5）上设有滑动模块（6），所述滑动模块（6）的下方设有检测探头；
所述立柱（2）和所述旋转块（4）之间安装有弧形导轨（3），所述滑动模块（6）的后方设有滚动轴（6006），所述滚动轴（6006）的底部设有滚轮（6007），所述滚轮（6007）能够在所述弧形导轨（3）的导轨外形轮廓（3001001）上滚动，所述弧形导轨（3）为预先加工好轮廓的导轨，使得所述检测探头按照投影轨迹运动；所述滑动模块（6）与所述旋转块（4）之间连接有弹簧（6005），所述弹簧（6005）用以将所述滑动模块（6）拉向所述旋转块（4）；
当所述旋转块（4）旋转时，所述滑动模块（6）跟随所述旋转块（4）一同旋转，在所述弹簧（6005）的拉力以及所述弧形导轨（3）的共同作用下，所述滚轮（6007）始终与所述导轨外形轮廓（3001001）接触并形成滚动摩擦，通过所述滑动模块（6）在所述直线导轨（5）上的平移，来使得所述滑动模块（6）随着所述导轨外形轮廓（3001001）的起伏变化而实时移动，进而带动所述检测探头按照所述导轨外形轮廓（3001001）来移动，最终实现所述检测探头的轨迹运动，完成对所述插塞焊缝（11）的检测。
2.根据权利要求1所述的插塞焊缝相控阵超声检查装置，其特征在于，所述旋转块（4）的上方设有旋转盘（7），后方设有编码采集模块（8），所述旋转盘（7）将旋转运动传递给所述编码采集模块（8）进而产生旋转运动的编码信号。
3.根据权利要求1所述的插塞焊缝相控阵超声检查装置，其特征在于，所述直线导轨（5）的数量为2，并且水平设置在所述旋转块（4）的两侧。
4.根据权利要求1所述的插塞焊缝相控阵超声检查装置，其特征在于，所述直线导轨（5）向上倾斜地安装于所述旋转块（4）上，以使所述滑动模块（6）通过重力滑向所述旋转块（4）。
5.根据权利要求1所述的插塞焊缝相控阵超声检查装置，其特征在于，所述滑动模块（6）包括安装块（6004），所述安装块（6004）的两侧分别设有滑块（6001），所述滑块（6001）滑动连接所述直线导轨（5），所述安装块（6004）内设有探头夹具（6002），所述探头夹具（6002）的前端安装检测探头。
6.根据权利要求1或5所述的插塞焊缝相控阵超声检查装置，其特征在于，所述检测探头为相控阵探头（6003）。
7.根据权利要求1所述的插塞焊缝相控阵超声检查装置，其特征在于，所述安装基座（1）包括第一基座（1001）、第二基座（1002）和定位凸台（1004），所述安装基座（1）的底部开设有凹槽，所述凹槽内设置所述定位凸台（1004），所述定位凸台（1004）连接所述插塞（10）。
8.根据权利要求7所述的插塞焊缝相控阵超声检查装置，其特征在于，所述第二基座（1002）为半环形结构，通过锁紧螺钉（1003）进行径向调整固定位置。
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