CN201056237Y - 大型储罐相控阵超声波检测的磁吸附爬行装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型是大型储罐相控阵超声波检测设备在大罐罐壁完成超声扫查的大型储罐相控阵超声波检测的磁吸附爬行装置。它是由扫查器部分[1]和磁轨道部分[2]组成，磁轨道部分[2]的矩形板状导轨[3]的一面与多个磁块[15]固连，导轨[3]的另一面固连有齿条[4]，在多个磁块[15]的其中之一上安装有磁路开关[14]；扫查器部分[2]的扫查器支架[17]对向储罐[16]的一面安装有四只夹紧轮[12]，另一面的下方安装有爬行电机[10]和电机锁紧装置[11]，上方安装接线盒[5]、探头定位旋钮[9]，在接线盒[5]和探头定位旋钮[9]的右面安装探头压紧旋钮[8]和相控阵探头[13]，再往右安装探头压紧旋钮[8]和相控阵探头[13]，最右是探头间隙调整旋钮[7]。

Description

大型储罐相控阵超声波检测的磁吸附爬行装置

技术领域

本实用新型是大型储罐相控阵超声波检测设备在大罐罐壁完成超声扫查的大型储罐相控阵超声波检测的磁吸附爬行装置，涉及超声波的测量、为产生和保持设备的有效运行的一般措施和管道系统技术领域。

背景技术

目前，我国大罐施工过程中，横、立焊缝需要经过严格的检测，目前使用的主要焊缝检测技术有：射线探伤和超声波探伤两大类，超声波探伤可分为手工探伤和自动探伤，目前在大罐建设中主要使用的手工超声探伤效率低，人为因素影响大；而射线探伤速度慢、费用高，对人体健康有严重的威胁，而且对线状缺陷易漏检。自动相控阵超声波探伤设备基本上可以弥补手工超声波探伤和射线探伤的不足，在许多方面还优于射线探伤，有很强的实用性，是目前探伤领域发展的趋势。

与手工超声探伤不同，大罐相控阵超声检测设备是超声扫查装置通过磁吸附轨道安装在储罐罐壁上，电机驱动超声扫查装置，沿横、立焊缝精密扫查，而完成超声检测的。要求安装简单、吸附力强，工作时保障扫查器沿罐壁爬行安全可靠，易于拆卸。

经查新，目前在大罐建设中横、立焊缝的超声检测均采用手工超声探伤，我国目前还没有此类用于自动超声检测的磁吸附爬行装置，国外也没有查阅到相关产品报道。自动相控阵超声系统在大型储罐横立焊缝检测中的应用，可以节省大量的资金，提高生产效率，缩短工期，减轻工人劳动强度。磁吸附爬行装置是大罐相控阵超声检测设备的重要组成部分，用以保证超声探头沿大罐横、立焊缝平稳移动，从而完成对焊缝的自动检测。

实用新型内容

本实用新型的目的是设计一种拆装方便、防倾滑、可降低操作工人劳动强度、用于大罐横、立焊缝相控阵超声检测的大型储罐相控阵超声波检测的磁吸附爬行装置。

本实用新型的技术方案是将相控阵超声扫查装置1安装在磁吸附轨道2上，磁吸附轨道2上带有磁路开关14，当磁路开关14闭合时，整个磁吸附系统牢靠地吸附在储罐16罐壁上，完成检测任务，当磁路开关14断开时，磁力消失，可以容易地把爬行轨道拆下，达到使用安全、拆装方便的目的。

本实用新型是由扫查器部分1和磁轨道部分2组成，详细见图1、图2、图3。

磁轨道部分2由磁路开关14、磁块15、导轨3、齿条4组成，矩形板状导轨3的一面与多个磁块15固连，导轨3的另一面固连有齿条4，在多个磁块15的其中之一上安装有磁路开关14。

扫查器部分1由接线盒5、扶手6、探头间隙调整旋钮7、探头压紧旋钮8、探头定位旋钮9、爬行电机10、电机锁紧装置11、夹紧轮12、相控阵探头13和扫查器支架17组成。扫查器支架17对向储罐16的一面安装有四只夹紧轮12，另一面的下方安装有爬行电机10和电机锁紧装置11，上方安装接线盒5、探头定位旋钮9，在接线盒5和探头定位旋钮9的右面安装探头压紧旋钮8和相控阵探头13，再往右安装探头压紧旋钮8和相控阵探头13，最右是探头间隙调整旋钮7。

在“Γ”形扫查器支架17的竖向架上安装的四只夹紧轮12夹在长条状的导轨3外边沿而定位，受电机锁紧装置11控制的爬行电机10输出轴通过齿轮与齿条4啮合，与扫查器支架17的竖向架垂直交叉并由探头定位旋钮9连接的两根横向架腿再与探头架18连接，在探头架18上依次安装两套相控阵探头13和探头压紧旋钮8，并在最外有探头间隙调整旋钮7。

为方便操作，在扫查器支架17上还安装有扶手6。

其中探头定位旋钮9与连接的两根横向架腿的连接结构是通过丝杠连接(见图3)；探头压紧旋钮8和相控阵探头13的连接结构是通过丝杠和伸缩弹簧连接(见图3)；探头间隙调整旋钮7的连接结构是通过丝杠连接、调解探头支架18(见图2)。

磁块15是钕铁硼材料长方体或圆柱体外缠绕线圈，再外包导磁保护层，线圈电路中接磁路开关14，以控制磁块15的磁力。

扫查器的相控阵探头13安装在扫查器支架17上随爬行装置移动，探头压紧旋钮8可以调节探头前端面与大罐表面的间距，调节探头定位旋钮9可以令相控阵探头13在垂直于焊缝方向做横向移动，方便探头准确定位焊缝探伤位置，探头间隙调整旋钮7用来调节两探头的间隔距离以满足现场工作需要。接线盒5是直流伺服爬行电机10和相控阵超声检测驱动控制系统相连接的电缆接线盒，用来实现对直流伺服电机的定位控制。扶手6可以在夹紧轮12与导轨3分离的情况下手持移动爬行器，用于检测前扫查器的快速定位、手持移动爬行器和手动扫查。电机锁紧装置11用于调节夹紧轮12与导轨3的夹紧与分离，当夹紧轮12与导轨3夹紧时，爬行电机10驱动整个扫查装置沿齿条4平稳爬行，夹紧轮12抓紧导轨3两侧令装置牢牢固定于导轨平面上，爬行器工作时，夹紧轮12都会使其处于稳定爬行状态，防止爬行器从导轨3上脱落；超声检测结束，夹紧轮12与导轨3分离，爬行装置可从导轨上卸离。磁吸附轨道部分2由轨道3、齿条4、磁路开关14和钕铁硼磁块15组成，钕铁錋磁块15作为吸附元件，布置安装在导轨3的底部，当闭合磁路开关14时，磁块牢牢吸附在罐壁上，强大的磁吸附力使导轨连带爬行装置固定于罐壁上不掉落，当断开磁路开关时，磁吸附力消失，导轨很容易从罐壁上取下。

本实用新型设计合理，用于大罐横、立焊缝相控阵超声的检测，拆装方便、防倾滑、可降低操作工人劳动强度、节省了人力，增加了安全可靠性。

附图说明

图1大罐全自动超声检测设备磁爬行装置工作示意图

图2大罐全自动超声检测设备磁爬行装置正视图

图3大罐全自动超声检测设备磁爬行装置侧视图

其中1-超声扫查器              2-磁吸附轨道

    3-导轨                    4-齿条

    5-接线盒                  6-扶手

    7-探头间隙调整旋钮        8-探头压紧旋钮

    9-探头定位旋钮            10-爬行电机

    11-电机锁紧装置           12-夹紧轮

    13-相控阵探头             14-磁路开关

    15-磁块                   16-大罐

    17-扫查器支架             18-探头支架

具体实施方式

实施例.以本例说明具体实施方式，并对本实用新型作进一步的说明。本例是一工业试验样机。爬行电机10选Maxon RE40类产品；磁路开关14选TS-6型产品；相控阵探头13选SIUI H5F64类产品；磁块15是钕铁硼材料制成100mm×100mm×50mm的长方体，再外包导磁保护层，其主要尺寸：105mm×105mm×55mm；导轨3尺寸：1000mm×140mm×25mm；齿条4尺寸：长1000mm、宽20mm；夹紧轮12为φ35mm厚10mm；扫查器支架17尺寸：长320mm、宽220mm。

首先导轨3沿焊缝方向布置于焊缝一侧，闭合磁路开关14，导轨3固定于大罐16壁上。放置超声扫查器1于导轨3上，调节电机锁紧装置11令夹紧轮12牢牢锁紧导轨3使装置不脱落。调节探头定位旋钮9，横向对准焊缝位置；调节探头间隙调整旋钮7，调整两探头相对间距，满足工作需要；调节探头压紧旋钮8，使探头紧贴在罐壁上，爬行电机10带动电机平稳移动，当运行到导轨3末端可接下一段导轨3，这样轮换交替安置导轨3，既节省装置费用又保证了系统平稳运行。该机经多次工业试验，证明自行工作机吸附可靠、移动自如，操作工人的劳动强度减小，检测效率大大提高，而且保证探头精确定位、装置平稳运行。

可见，本实用新型极可以用于大罐相控阵超声检测系统，准确、方便的调节超声探头的位置，易于拆装，减小操作工人的劳动强度，提高了检测效率，增加了系统可靠性。

Claims (7)

1.一种用于大型储罐全自动超声检测设备的大型储罐相控阵超声波检测的磁吸附爬行装置，其特征是由扫查器部分[1]和磁轨道部分[2]组成，磁轨道部分[2]由磁路开关[14]、磁块[15]、导轨[3]、齿条[4]组成，矩形板状导轨[3]的一面与多个磁块[15]固连，导轨[3]的另一面固连有齿条[4]，在多个磁块[15]的其中之一上安装有磁路开关[14]；扫查器部分[1]由接线盒[5]、扶手[6]、探头间隙调整旋钮[7]、探头压紧旋钮[8]、探头定位旋钮[9]、爬行电机[10]、电机锁紧装置[11]、夹紧轮[12]、相控阵探头[13]和扫查器支架[17]组成，扫查器支架[17]对向储罐[16]的一面安装有四只夹紧轮[12]，另一面的下方安装有爬行电机[10]和电机锁紧装置[11]，上方安装接线盒[5]、探头定位旋钮[9]，在接线盒[5]和探头定位旋钮[9]的右面安装探头压紧旋钮[8]和相控阵探头[13]，再往右安装探头压紧旋钮[8]和相控阵探头[13]，最右是探头间隙调整旋钮[7]。

2.根据权利要求1所述的大型储罐相控阵超声波检测的磁吸附爬行装置，其特征是在“Г”形扫查器支架[17]的竖向架上安装的四只夹紧轮[12]夹在长条状的导轨[3]外边沿而定位，受电机锁紧装置[11]控制的爬行电机[10]输出轴通过齿轮与齿条[4]啮合，与扫查器支架[17]的竖向架垂直交叉并由探头定位旋钮[9]连接的两根横向架腿再与探头架[18]连接，在探头架[18]上依次安装两套相控阵探头[13]和探头压紧旋钮[8]，并在最外有探头间隙调整旋钮[7]。

3.根据权利要求1或2所述的大型储罐相控阵超声波检测的磁吸附爬行装置，其特征是在扫查器支架[17]上还安装有扶手[6]。

4.根据权利要求1或2所述的大型储罐相控阵超声波检测的磁吸附爬行装置，其特征是所述探头定位旋钮[9]与连接的两根横向架腿的连接结构是通过丝杠连接。

5.根据权利要求1或2所述的大型储罐相控阵超声波检测的磁吸附爬行装置，其特征是所述探头压紧旋钮[8]和相控阵探头[13]的连接结构是通过丝杠和伸缩弹簧连接。

6.根据权利要求1或2所述的大型储罐相控阵超声波检测的磁吸附爬行装置，其特征是所述探头间隙调整旋钮[7]的连接结构是通过丝杠连接探头支架[18]。

7.根据权利要求1或2所述的大型储罐相控阵超声波检测的磁吸附爬行装置，其特征是所述磁块[15]是钕铁硼材料长方体或圆柱体外缠绕线圈，再外包导磁保护层，一线圈电路中接磁路开关[14]。

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