CN201083724Y - 一种管接头坯料超声波自动探伤装置 - Google Patents

Abstract

一种管接头坯料的自动探伤装置，尤其涉及一种口径大于200mm的管接头，其包括：包括超声探伤仪、组合式水膜超声波探头、机械调节系统、水耦合循环系统、电器控制系统以及上、下料系统。其中组合式水膜超声波探头由正向横向探头，正向纵向探头，双晶分层探头，反向纵向探头以及反向横向探头组成。另外，所述的组合式探头还包括进水口和出水口，当与管接头坯料耦合时，由于耦合水不断地在组合式探头中流进流出，因而在组合式探头与管接头坯料间还形成了一层水膜。通过使用该装置可以自动完成探伤标准规定的探伤工序，从而提高工作效率。

Description

一种管接头坯料超声波自动探伤装置

技术领域

本实用新型涉及钢管无损探伤领域，尤其涉及一种用于口径大于200mm的管接头坯料的自动探伤装置。

背景技术

通常，在规格为Ф209-610mm大中口径成品套管生产中，还需要加工大量管接头与之配套，用于套管与套管的连接，由于管接头的特殊质量要求，管接头坯料加工中必须经过超声波探伤的检验。

在实际生产中，对于管径小于200mm的管料，通过轧制方法加工。加工成的该管料口径小，长度长，可以通过在线自动探伤机组探伤，探伤效率高。但当管料口径大于200mm时，所述的管接头坯料，一般采用锻打变径冲孔的形式进行制管。采用该方法加工成的管料，其具有口径大，长度短的特点，因此由于管料长度的限制，该坯料无法采用在线自动探伤机组进行探伤，只能采用离线方法进行探伤，而且该探伤方式通常只能手工进行。

现有技术中，对大口径管接头坯料产品进行手工超声波探伤方式有两种，一种是直接接触法，该方法将探头与管接头坯料直接接触，探头与管接头坯料之间用机油进行耦合，但因管接头坯料表面状态不能与探头完全接触耦合，因此该方法探伤的准确率不高。

另一种是水浸法，该方法将钢管放入水槽中，使探头与管接头坯料之间用水进行耦合，其解决了探头与管接头坯料完全耦合的问题，但因为采用该方法必须将管接头坯料放置于水槽中进行探伤，而水槽大小受管口径变化影响，所以，不适合对大口径管进行探伤。

另外由于管接头产品质量要求较高，探伤标准规定：管接头坯料既要检测纵向缺陷，又要检测横向缺陷，同时，还要检测分层缺陷，而且，纵、横向缺陷还必须进行双向检测。而上述的两种探伤方式都需要操作人员手工完成规定的探伤工序，并且需要在探伤过程中，手动移动探头，手动转动管接头坯料，因而造成探伤效率低，很难满足大规模生产需求。

发明内容

本实用新型克服了现有大口径管接头需要手工探伤的缺陷，提供了一种管接头坯料的自动超声波探伤装置，该装置可以自动完成探伤标准规定的探伤工序。

本实用新型的装置包括超声探伤仪、组合式水膜超声波探头、机械调节系统、水耦合循环系统、电器控制系统以及上、下料系统。

本实用新型所用到的组合式超声波探头其包括正向横向探头，正向纵向探头，双晶分层探头，反向纵向探头以及反向横向探头。所述组合式探头所包含的探头分别接到超声波探伤仪上，并通过探伤仪上发出的超声波对管接头坯料进行检测。

当所述的组合式探头与管接头坯料耦合时，正向横向探头与反向横向探头从两个方向检测管接头坯料的横向缺陷，正向纵向探头和反向纵向探头从两个方向检测管接头坯料的纵向缺陷，双晶分层探头检测管接头坯料的分层缺陷。

另外，所述的组合式探头还包括进水口和出水口，当与管接头坯料耦合时，由于耦合水不断地在组合式探头中流进流出，因此在组合式探头与管接头坯料间形成了一层水膜。

所述的进水口与水耦合循环系统通过输送管道相连接，所述的出水口与水耦合循环系统的水槽相对应，从而形成了耦合水的循环。

机械调节系统包括升降气缸，旋转托轮以及探头移动丝杆等部件。所述的升降气缸将上料系统传送过来的管接头坯料提升到与所述组合式探头相接触的位置，在组合式探头完成探伤工序后，再将管接头坯料下降到与下料系统对接的位置，以使下料系统将管接头坯料传送到下一操作点。在组合式探头检测时，其横向移动通过探头移动丝杆来完成，而管接头坯料的转动则通过所述的旋转托轮完成。上下料系统的传送，升降气缸上升和下降的位置，探头在丝杆上的移动速度以及旋转拖轮的旋转速度都由电器控制系统控制。

本实用新型的有益效果如下：

1)在探头与管接头坯料接触方式不变的情况下，采用水作为耦合剂，与机油耦合相比，更环保。同时，由于采用对管接头坯料进行局部水耦合探伤，探伤过程中在管接头坯料表面与探头间形成了一层稳定水膜，更有利于超声波信号稳定传播，可提高探伤质量。

2)组合式探头的设计集合了双向检测功能，纵、横向缺陷检测功能和分层缺陷检测功能，一次探伤可完成多种取向缺陷的检测，与原有手工探伤相比探伤工作效率可提高5倍以上。

3)探伤过程中，取消了原有技术人工转动钢管，人工移动探头，人工喷涂机油耦合的工作步骤，减轻操作人员劳动强度。

4)独立循环的耦合水系统既提供了探伤耦合水，又收集了探伤耦合水，使整个探伤过程无污染。

附图说明

图1为本实用新型实施例的示意图；

图2为本实用新型实施例中的组合式探头的剖视图。

具体实施方式

参考图1和图2，一种组合式超声波探头15，包括正向横向探头151，正向纵向探头152，双晶分层探头153，反向纵向探头154，反向横向探头155，耦合水进水口156，耦合水出水口157，探头电极插口158。

所述组合式探头15中的五个探头都有与其对应的探头电极插口158，所述各个探头的对应电极插口通过连接线18与超声波探伤仪1上的五个输出端对应相连。组合式探头15通过超声波探伤仪发送的超声波，检测管接头坯料15的纵向缺陷，横向缺陷和分层缺陷。

在组合式探头15的耦合水进水口156上接输送管17，并将该输送管的另一端接在耦合水箱9的输出端。而耦合水箱9中的过滤网8的位置对应于组合式探头的耦合水出水口157位置。

循环泵11将耦合水通过输送管17从进水口流入组合式探头，而从出水口流出的耦合水经过滤网过滤又回到水箱9中。水箱9输出的耦合水的流速通过控流阀10调节。由于组合式探头中耦合水的流进流出，在组合式探头与所接触的管接头坯料3表面间形成了一层水膜，所述的水膜有利于超声波信号的稳定传播。

在移动丝杆2上固定组合式探头，并在丝杆2上设置限位开关16来限制组合式探头的最大移动距离。组合式探头的移动速度通过调速电机14控制，从而代替了手动移动探头的步骤。

当管接头坯料3被组合式探头检测时，其转动由顶住管接头坯料的旋转托轮4带动，而旋转托轮通过紧贴其并由转速电机控制的齿轮13带动，齿轮13的转速通过转速电机12控制，从而代替了手动转动管接头坯料的步骤。

升降气缸7将送料架5传送过来的管接头坯料3提升到与所述组合式探头相接触的位置，在组合式探头完成探伤工序后，再将管接头坯料下降到与送料架3对接的位置，以使送料架将管接头坯料传送到下一工作位置。而电器控制柜6提供整个装置的电源。

Claims (7)

1.一种管接头坯料的自动探伤装置，包括超声波探伤仪，电器控制系统，探头，其特征在于，所述的探头为组合式超声波探头，其包括正向横向探头，正向纵向探头，双晶分层探头，反向纵向探头以及反向横向探头。

2.如权利要求1所述的管接头坯料自动探伤装置，其特征在于，所述的组合式超声波探头设有耦合水进水口和耦合水出水口，通过耦合水在其中的流进流出，在其与管接头坯料间形成一层水膜。

3.如权利要求2所述的管接头坯料自动探伤装置，其特征在于，所述的进水口与水耦合循环系统通过输送管道相连接，所述的出水口与水耦合循环系统的水槽相对应，从而形成了耦合水的循环。

4.如权利要求1-3中任一权利要求所述的管接头坯料自动探伤装置，其特征在于，通过升降气缸将管接头坯料与所述的组合式探头接触在一起。

5.如权利要求1-3中任一权利要求所述的管接头坯料自动探伤装置，其特征在于，探伤过程中管接头坯料的转动由旋转托轮带动。

6.如权利要求1-3中任一权利要求所述的管接头坯料自动探伤装置，其特征在于，探伤过程中探头在移动丝杆上的移动由调速电机控制。

7.如权利要求4所述的管接头坯料自动探伤装置，其特征在于，在移动丝杠上还设有限为开关，以限制所述组合式探头的移动距离。

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