CN114609251B - 一种热电厂管道的超声波探头装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种热电厂管道的超声波探头装置，包括转动单元，其包括环形圈，沿所述环形圈圆周设置的环形板，套设在所述环形圈外部的转动件；探头单元包括固定设置在所述转动件上的安装座、与所述安装座连接的探头；固定单元，包括与所述安装座固定连接的固定座；连接单元，包括与所述固定座可拆卸连接的连接件；所述探头固定连接在所述连接件的一端；通过将无线超声波探头固定设置在转动件上，然后通过电机驱动转动件，进而使探头能够360°无死角的在管道表面进行探测；同时对超声波探头更换时，通过固定单元与连接单元的结构可方便快捷的进行操作。

Description

一种热电厂管道的超声波探头装置

技术领域

本发明涉及超声波探头领域，尤其是一种热电厂管道的超声波探头装置。

背景技术

随现代科技技术的进步，压力管道使用增多，而高压力条件的安全性受到关注，这使得对于压力管道的无损探伤检验成为必须的检修程序。压力管道的高速、高质量检验成为必须的检修程序；超声波无损探伤技术经过几十年的发展以普遍得到应用。热电厂设备中存在大量的管道，不同直径、不同壁厚的管道种类繁多，传统的超声波检测需要人手动调整超声波探头与管道的距离，由于热电厂现场空间狭小操作人员无法抵达或者操作不方便，因此，传统的超声波检测装置适应性较差。另外，人为检测误差大，使得准确度较低，直接影响检测效率，且更换超声波探头时，操作复杂。

发明内容

本部分的目的在于概述本发明的实施例的一些方面以及简要介绍一些较佳实施例，在本部分以及本申请的说明书摘要和发明名称中可能会做些简化或省略以避免使本部分、说明书摘要和发明名称的目的模糊，而这种简化或省略不能用于限制本发明的范围。

鉴于上述和/或现有技术中所存在的问题，提出了本发明。

因此，本发明所要解决的技术问题是传统的超声波检测需要人手动调整超声波探头与管道的距离，由于热电厂现场空间狭小操作人员无法抵达或者操作不方便，因此，传统的超声波检测装置适应性较差。另外，人为检测误差大，使得准确度较低，直接影响检测效率，且更换超声波探头时，操作复杂。

为解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案：一种热电厂管道的超声波探头装置，包括，转动单元，包括环形圈，沿所述环形圈圆周设置的环形板，套设在所述环形圈外部的转动件；探头单元，包括固定设置在所述转动件上的安装座、与所述安装座连接的探头；固定单元，包括与所述安装座固定连接的固定座；连接单元，包括与所述固定座可拆卸连接的连接件；所述探头固定连接在所述连接件的一端。

作为本发明所述热电厂管道的超声波探头装置的一种优选方案，其中：所述转动件一端面设置有第一齿轮，所述环形板上固定设置有电机，所述电机输出轴设置有第二齿轮，所述第二齿轮与第一齿轮啮合连接。

作为本发明所述热电厂管道的超声波探头装置的一种优选方案，其中：所述环形圈上设置有沿径向贯穿的螺纹孔，所述螺纹孔内安装有紧固螺栓。

作为本发明所述热电厂管道的超声波探头装置的一种优选方案，其中：所述固定座上设置有连接孔，所述固定座端面设置有与连接孔连通且沿轴向延伸的凹槽，所述凹槽位于固定座端面的深度大于凹槽位于连接孔内部的深度；所述连接孔内设置有与凹槽端部连接的环形槽；

所述连接件设置有连接柱，所述连接柱设置有沿径向贯穿的通孔，所述通孔内设置有两个对称分布的插销，所述通孔内设置有第一圆槽，插销位于第一圆槽内的部分设置有圆台，两个所述圆台之间设置有第一弹簧。

作为本发明所述热电厂管道的超声波探头装置的一种优选方案，其中：所述环形槽远离连接孔开口的一端面设置有倒角形成锥形凹面，所述连接孔底部固定连接有第二弹簧，所述第二弹簧另一端固定连接有滑盘。

作为本发明所述热电厂管道的超声波探头装置的一种优选方案，其中：所述第一圆槽侧面沿连接柱的轴向设置有长槽，所述圆台侧面设置有滑动孔，所述滑动孔内设置有滑动杆，所述滑动杆与滑动孔底部之间设置有第三弹簧。

作为本发明所述热电厂管道的超声波探头装置的一种优选方案，其中：所述长槽底部设置有移动槽，所述移动槽宽度大于长槽的宽度，移动槽内设置有移动板，移动板设置有传动块，传动块一端嵌入长槽内，移动板端部与移动槽之间设置有第四弹簧；

连接柱内设置有沿轴向延伸的轴向槽，轴向槽一端与移动槽之间设置有贯穿的通槽，移动板连接有L型杆，L型杆位于轴向槽、通槽内，所述L型杆端部与轴向槽端部之间设置有第五弹簧。

作为本发明所述热电厂管道的超声波探头装置的一种优选方案，其中：所述连接柱外设置有与轴向槽连通的径向槽，所述径向槽内设置有滑块，所述滑块设置有开槽，所述开槽内设置有导向柱，L型杆上设置有导向孔，L型杆嵌入开槽内，导向柱嵌入导向孔内，导向柱与导向孔之间设置有第六弹簧。

作为本发明所述热电厂管道的超声波探头装置的一种优选方案，其中：滑块侧面设置有凸台，所述径向槽侧面设置有沿连接柱径向延伸的导向槽，径向槽侧面还设置有斜槽，斜槽一端与导向槽连接，另一端向轴向槽方向倾斜；所述凸台位于导向槽或斜槽内；

所述滑块位于径向槽外的一端设置有斜面形成楔形。

作为本发明所述热电厂管道的超声波探头装置的一种优选方案，其中：所述凸台以斜槽与导向槽的重合处为起点在斜槽移动时，滑块及斜面收缩至径向槽内。

本发明的有益效果：通过将无线超声波探头固定设置在转动件上，然后通过电机驱动环形板上转动件，进而使探头能够360°无死角的在管道表面进行探测；同时对超声波探头更换时，通过固定单元与连接单元的结构可方便快捷的进行操作。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例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性的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。其中：

图1为本发明提供的一种实施例所述的热电厂管道的超声波探头装置中转动单元的结构示意图；

图2为本发明提供的一种实施例所述的热电厂管道的超声波探头装置中转动单元展开的结构示意图；

图3为本发明提供的一种实施例所述的热电厂管道的超声波探头装置中转动单元的剖面结构示意图；

图4为本发明提供的一种实施例所述的热电厂管道的超声波探头装置中固定单元与连接单元连接前的结构示意图；

图5为本发明提供的一种实施例所述的热电厂管道的超声波探头装置中固定单元与连接单元分离前的结构示意图；

图6为本发明提供的一种实施例所述的热电厂管道的超声波探头装置中图5的局部放大结构示意图；

图7为本发明提供的一种实施例所述的热电厂管道的超声波探头装置中连接单元的原理结构示意图；

图8为本发明提供的一种实施例所述的热电厂管道的超声波探头装置中滑块的结构示意图；

图9为本发明提供的一种实施例所述的热电厂管道的超声波探头装置中固定单元与连接单元分离时的结构示意图；

图10为本发明提供的一种实施例所述的热电厂管道的超声波探头装置中图9的局部放大结构示意图。

具体实施方式

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合说明书附图对本发明的具体实施方式做详细的说明。

在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明，但是本发明还可以采用其他不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似推广，因此本发明不受下面公开的具体实施例的限制。

其次，本发明结合示意图进行详细描述，在详述本发明实施例时，为便于说明，表示器件结构的剖面图会不依一般比例作局部放大，而且所述示意图只是示例，其在此不应限制本发明保护的范围。此外，在实际制作中应包含长度、宽度及深度的三维空间尺寸。

再其次，此处所称的“一个实施例”或“实施例”是指可包含于本发明至少一个实现方式中的特定特征、结构或特性。在本说明书中不同地方出现的“在一个实施例中”并非均指同一个实施例，也不是单独的或选择性的与其他实施例互相排斥的实施例。

实施例1

参照图1~3，本实施例提供了一种热电厂管道的超声波探头装置，包括转动单元100，用于提供圆周运动，其包括环形圈101，沿环形圈101圆周设置的环形板102，套设在环形圈101外部的转动件103；其中环形圈101套设在待检测管道的外侧，转动件103能够在环形圈101上旋转；还包括探头单元200，其包括固定设置在转动件103上的安装座201、与安装座201连接的探头202；安装座201焊接在转动件103上，探头202与安装座201可拆卸连接。

其中探头202为无线超声波探头，为现有技术。固定单元300包括与安装座201固定连接的固定座301，固定座301与安装座201通过螺栓或焊接进行连接；连接单元400，包括与固定座301可拆卸连接的连接件401；探头202固定连接在连接件401的一端，通过螺栓连接。

进一步的，转动件103一端面设置有第一齿轮103a，第一齿轮103a同样套设在环形圈101外，环形板102上固定设置有电机104，电机104输出轴设置有第二齿轮105，第二齿轮105与第一齿轮103a啮合连接。因此，通过电机104即可驱动第二齿轮105、第一齿轮103a、转动件103旋转，进而驱动探头202绕着管道360°进行探测。

进一步的，环形圈101上设置有沿径向贯穿的螺纹孔101a，螺纹孔101a内安装有紧固螺栓106。通过紧固螺栓106将环形圈101紧固在管道表面对管道进行探伤。

本实施例中，通过将无线超声波探头固定设置在转动件103上，然后通过电机驱动转动件103，进而使探头202能够360°无死角的在管道表面进行探测。

实施例2

参照图1~10，为本发明第二个实施例，该实施例基于上一个实施例，且与上一个实施例不同的是：

根据需要探测管道表面不同的参数，需要更换不同的探头202，因此探头202与固定座301之间的安装和连接需要便捷。

其中，固定座301上设置有连接孔301a，连接孔301a为圆形孔，固定座301端面设置有与连接孔301a连通且沿轴向延伸的凹槽301b，凹槽301b位于固定座301端面的深度大于凹槽301b位于连接孔301a内部的深度，凹槽301b的截面为直角梯形形状，即从连接孔301a的外部向内部的方向上凹槽301b的径向深度是线性减小的，因此形成一个坡面；连接孔301a内设置有与凹槽301b端部连接的环形槽301c；环形槽301c的直径大于连接孔301a的内径，且环形槽301c的深度与凹槽301b的最大深度一致。

相应的，连接件401设置有连接柱401a，连接柱401a为圆柱形，其能够嵌入到连接孔301a内部，连接柱401a设置有沿径向贯穿的通孔401b，通孔401b内设置有两个对称分布的插销402，插销402为圆柱形，能够在通孔401b内沿着径向移动。

其中，通孔401b内设置有第一圆槽401c，第一圆槽401c直径大于通孔401b直径，插销402位于第一圆槽401c内的部分设置有圆台402a，圆台402a能够在第一圆槽401c内移动，两个圆台402a之间设置有第一弹簧403。第一弹簧403为压力弹簧，推动两个插销402向外部移动。

进一步的，环形槽301c远离连接孔301a开口的一端面设置有倒角301d形成锥形凹面，即环形槽301c与连接孔301a之间通过锥形凹面连接，连接孔301a底部固定连接有第二弹簧302，第二弹簧302另一端固定连接有滑盘303。第二弹簧302为压力弹簧，连接柱401a嵌入连接孔301a内时，滑盘303在第二弹簧302的作用下与连接柱401a端部接触。

其中，第一圆槽401c侧面沿连接柱401a的轴向设置有长槽401d，长槽401d沿连接柱401a的轴向方向凹陷，与之对应的，圆台402a侧面设置有滑动孔402c，滑动孔402c内设置有滑动杆404，滑动杆404与滑动孔402c底部之间设置有第三弹簧405。第三弹簧405为压力弹簧，推动滑动杆404的端部抵在第一圆槽401c的侧面。

应当说明的是，凹槽301b两端的高度差不大于长槽401d端部与第一圆槽401c端部之间的距离，即插销402在进入凹槽301b并顺着凹槽301b的坡面向第一圆槽401c内部收缩时，滑动杆404的移动距离到不了长槽401d的位置，只有当连接柱401a继续向连接孔301a内部移动，至插销402的端面顺着倒角301d移动至与连接孔301a内侧面接触，且插销402完全进入通孔401b内时，滑动杆404移动至长槽401d的位置，并且在第三弹簧405的作用下弹出并嵌入在长槽401d内，这时，插销402由于滑动杆404的限位，插销402仍然不能从通孔401b内移出，便可以将连接柱401a拔出了。

进一步的，长槽401d底部设置有移动槽401e，移动槽401e由长槽401d底部沿轴向延伸形成。移动槽401e宽度大于长槽401d的宽度，移动槽401e内设置有移动板406，移动板406设置有传动块406a，传动块406a一端嵌入长槽401d内，移动板406能够在移动槽401e内沿着轴向移动，进而使传动块406a进入到长槽401d内，移动板406端部与移动槽401e之间设置有第四弹簧406b；第四弹簧406b能够推动移动板406，避免传动块406a进入到长槽401d内。

其中， 连接柱401a内设置有沿轴向延伸的轴向槽401f，轴向槽401f一端与移动槽401e之间设置有贯穿的通槽401g，轴向槽401f与通槽401g组合形成L型，移动板406连接有L型杆406c，L型杆406c能够在轴向槽401f与通槽401g内沿着连接柱401a的轴向移动。L型杆406c位于轴向槽401f、通槽401g内，L型杆406c端部与轴向槽401f端部之间设置有第五弹簧407。L型杆406c与移动板406一体设置，第五弹簧407同样推动L型杆406c，避免传动块406a进入到长槽401d内。

进一步的，连接柱401a外设置有与轴向槽401f连通的径向槽401h，径向槽401h内设置有滑块408，径向槽401h的宽度大于滑块408的宽度，滑块408设置有开槽408a，开槽408a内设置有导向柱408b，L型杆406c上设置有导向孔406d，L型杆406c嵌入开槽408a内，导向柱408b嵌入导向孔406d内，导向柱408b与导向孔406d之间设置有第六弹簧409，第六弹簧409能够推动滑块408向径向槽401h外部移动，滑块408侧面设置有凸台408c，径向槽401h侧面设置有沿连接柱401a径向延伸的导向槽401i，径向槽401h侧面还设置有斜槽401j，斜槽401j一端与导向槽401i连接，另一端向轴向槽401f方向倾斜；凸台408c位于导向槽401i或斜槽401j内；因此，当凸台408c位于导向槽401i内时，滑块408是沿着连接柱401a的径向移动的，当凸台408c位于斜槽401j内时，在斜槽401j的限位下，滑块408是沿着连接柱401a的径向和轴向组结合方向移动的。即在连接柱401a脱离连接孔301a的过程中，滑块408有两个方向的运动，即向连接柱401a轴心处收缩，又带动L型杆406c与移动板406沿连接柱401a的轴向移动，因此，传动块406a一端嵌入长槽401d并推动滑动杆404收缩至滑动孔402c内，在第一弹簧403的作用下，两个插销402弹出。即凸台408c以斜槽401j与导向槽401i的重合处为起点在斜槽401j移动时，滑块408及斜面408d收缩至径向槽401h内。

应当说明的是，滑块408位于径向槽401h外的一端设置有斜面408d形成楔形。目的是在连接柱401a进入至连接孔301a的过程中，斜面408d与连接柱401a开口接触并被挤压到通孔401b内，这时滑块408的凸台408c位于导向槽401i内连接柱401a的径向收缩。

本实施例中，连接件401用于安装探头，在该装置中，可配备多个连接件401用于安装不同的探头；选择所需的探头202以及连接件401，然后将其安装在固定座301内，具体过程如下：连接柱401a进入至连接孔301a的过程中，斜面408d与连接柱401a开口接触并被挤压到径向槽401h内，这时滑块408的凸台408c位于导向槽401i内，沿着连接柱401a的径向收缩；然后插销402越过凹槽301b后嵌入至环形槽301c内；需要更换连接件401时，按压连接件401使其继续向连接孔301a内部移动，插销402顺着倒角301d被挤压，通孔401b部分越过倒角301d时，插销402完全收缩至通孔401b内，此时滑动杆404移动至长槽401d的位置，并且在第三弹簧405的作用下弹出并嵌入在长槽401d内，这时，插销402由于滑动杆404的限位，插销402仍然不能从通孔401b内移出，便可以将连接柱401a取出，在取出的过程中，当插销402移动至凹槽301b区域时，滑块408侧面与环形槽301c端面接触，限制滑块408、移动板406、L型杆406c的继续移动，因此移动板406与连接件401相对运动，即凸台408c以斜槽401j与导向槽401i的重合处为起点在斜槽401j移动时，滑块408及斜面408d收缩至径向槽401h内，同时传动块406a一端嵌入长槽401d并推动滑动杆404收缩至滑动孔402c内，在第一弹簧403的作用下，两个插销402弹出，连接件401整体脱离。

重要的是，应注意，在多个不同示例性实施方案中示出的本申请的构造和布置仅是例示性的。尽管在此公开内容中仅详细描述了几个实施方案，但参阅此公开内容的人员应容易理解，在实质上不偏离该申请中所描述的主题的新颖教导和优点的前提下，许多改型是可能的（例如，各种元件的尺寸、尺度、结构、形状和比例、以及参数值（例如，温度、压力等）、安装布置、材料的使用、颜色、定向的变化等）。例如，示出为整体成形的元件可以由多个部分或元件构成，元件的位置可被倒置或以其它方式改变，并且分立元件的性质或数目或位置可被更改或改变。因此，所有这样的改型旨在被包含在本发明的范围内。可以根据替代的实施方案改变或重新排序任何过程或方法步骤的次序或顺序。在权利要求中，任何“装置加功能”的条款都旨在覆盖在本文中所描述的执行所述功能的结构，且不仅是结构等同而且还是等同结构。在不背离本发明的范围的前提下，可以在示例性实施方案的设计、运行状况和布置中做出其他替换、改型、改变和省略。因此，本发明不限制于特定的实施方案，而是扩展至仍落在所附的权利要求书的范围内的多种改型。

此外，为了提供示例性实施方案的简练描述，可以不描述实际实施方案的所有特征（即，与当前考虑的执行本发明的最佳模式不相关的那些特征，或于实现本发明不相关的那些特征）。

应理解的是，在任何实际实施方式的开发过程中，如在任何工程或设计项目中，可做出大量的具体实施方式决定。这样的开发努力可能是复杂的且耗时的，但对于那些得益于此公开内容的普通技术人员来说，不需要过多实验，所述开发努力将是一个设计、制造和生产的常规工作。

应说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的精神和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims (3)

1.一种热电厂管道的超声波探头装置，其特征在于：包括，

转动单元（100），包括环形圈（101），沿所述环形圈（101）圆周设置的环形板（102），套设在所述环形圈（101）外部的转动件（103）；

探头单元（200），包括固定设置在所述转动件（103）上的安装座（201）、与所述安装座（201）连接的探头（202）；

固定单元（300），包括与所述安装座（201）固定连接的固定座（301）；

连接单元（400），包括与所述固定座（301）可拆卸连接的连接件（401）；所述探头（202）固定连接在所述连接件（401）的一端；

所述固定座（301）上设置有连接孔（301a），所述固定座（301）端面设置有与连接孔（301a）连通且沿轴向延伸的凹槽（301b），所述凹槽（301b）位于固定座（301）端面的深度大于凹槽（301b）位于连接孔（301a）内部的深度；所述连接孔（301a）内设置有与凹槽（301b）端部连接的环形槽（301c）；

所述连接件（401）设置有连接柱（401a），所述连接柱（401a）设置有沿径向贯穿的通孔（401b），所述通孔（401b）内设置有两个对称分布的插销（402），

所述通孔（401b）内设置有第一圆槽（401c），插销（402）位于第一圆槽（401c）内的部分设置有圆台（402a），两个所述圆台（402a）之间设置有第一弹簧（403）；

所述环形槽（301c）远离连接孔（301a）开口的一端面设置有倒角（301d）形成锥形凹面，所述连接孔（301a）底部固定连接有第二弹簧（302），所述第二弹簧（302）另一端固定连接有滑盘（303）；

所述第一圆槽（401c）侧面沿连接柱（401a）的轴向设置有长槽（401d），所述圆台（402a）侧面设置有滑动孔（402c），所述滑动孔（402c）内设置有滑动杆（404），所述滑动杆（404）与滑动孔（402c）底部之间设置有第三弹簧（405）；

所述长槽（401d）底部设置有移动槽（401e），所述移动槽（401e）宽度大于长槽（401d）的宽度，移动槽（401e）内设置有移动板（406），移动板（406）设置有传动块（406a），传动块（406a）一端嵌入长槽（401d）内，移动板（406）端部与移动槽（401e）之间设置有第四弹簧（406b）；

连接柱（401a）内设置有沿轴向延伸的轴向槽（401f），轴向槽（401f）一端与移动槽（401e）之间设置有贯穿的通槽（401g），移动板（406）连接有L型杆（406c），L型杆（406c）位于轴向槽（401f）、通槽（401g）内，所述L型杆（406c）端部与轴向槽（401f）端部之间设置有第五弹簧（407）；

所述连接柱（401a）外设置有与轴向槽（401f）连通的径向槽（401h），所述径向槽（401h）内设置有滑块（408），所述滑块（408）设置有开槽（408a），所述开槽（408a）内设置有导向柱（408b），L型杆（406c）上设置有导向孔（406d），L型杆（406c）嵌入开槽（408a）内，导向柱（408b）嵌入导向孔（406d）内，导向柱（408b）与导向孔（406d）之间设置有第六弹簧（409）；

滑块（408）侧面设置有凸台（408c），所述径向槽（401h）侧面设置有沿连接柱（401a）径向延伸的导向槽（401i），径向槽（401h）侧面还设置有斜槽（401j），斜槽（401j）一端与导向槽（401i）连接，另一端向轴向槽（401f）方向倾斜；所述凸台（408c）位于导向槽（401i）或斜槽（401j）内；

所述滑块（408）位于径向槽（401h）外的一端设置有斜面（408d）形成楔形；

所述凸台（408c）以斜槽（401j）与导向槽（401i）的重合处为起点在斜槽（401j）移动时，滑块（408）及斜面（408d）收缩至径向槽（401h）内。

2.根据权利要求1所述的热电厂管道的超声波探头装置，其特征在于：所述转动件（103）一端面设置有第一齿轮（103a），所述环形板（102）上固定设置有电机（104），所述电机（104）输出轴设置有第二齿轮（105），所述第二齿轮（105）与第一齿轮（103a）啮合连接。

3.根据权利要求2所述的热电厂管道的超声波探头装置，其特征在于：所述环形圈（101）上设置有沿径向贯穿的螺纹孔（101a），所述螺纹孔（101a）内安装有紧固螺栓（106）。

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