CN201222054Y - 自动悬浮超声波探伤装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种自动悬浮超声波探伤装置，包括中空的定轴、固定筒、探头转筒、主轴套、主轴电机、连接主轴电机与主轴套的传动装置、至少一个双晶超声波探头、超声波处理设备、与每个双晶超声波探头配套的伸缩机构、供液装置，伸缩机构包括安装于探头转筒内的径向滑槽、固定于探头转筒上的电机、安装于电机输出轴上的涡轮、以及传动轴，传动轴通过轴承安装于探头转筒内，传动轴的一端设有与涡轮配合的蜗杆，另一端设有丝杆，双晶超声波探头设有与丝杆配合的螺母，探头转筒侧壁上开有舱口；供液装置包括储液筒、与储液筒连接的至少一根耦合液管。本实用新型具有测量精度高、超声波探头磨损小，使用寿命长的优点。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种用于竖直管壁的超声波探伤装置。
背景技术
超声波成像技术被广泛用于天然气和石油井管壁的损伤探测，其成像方案分为两类，一类是旋转探头扫描成像，另一类是固定探头电子扫描成像，这两种方案各有优劣，使用前方案的探伤装置包括定轴、与定轴固连的固定筒、位于固定筒下方的探头转筒、与探头转筒固连并套装于定轴外的主轴套、设置于固定筒内的主轴电机、连接主轴电机与主轴套的传动装置、至少一个双晶超声波探头、超声波处理设备，其中双晶超声波探头包含一个超声波发射探头和一个接收探头，并安装于探头转筒的侧壁上；使用时，通过定轴将整套装置放入管壁内，由主轴电机通过传动装置驱动探头转筒、带动双晶超声波探头绕定轴旋转，从而对整个管壁进行探伤，超声波处理设备可显示管壁内的裂纹深度；该装置所用的探头数量少，各种因数对成像的影响较小，误差小，测量的精度较高，但对于接触式双晶超声波探头，当探头高速旋转时，磨损大，使用寿命较短。
实用新型内容
本实用新型的目的在于针对现有技术的上述不足，提供一种自动悬浮超声波探伤装置，它具有测量精度高、超声波探头磨损小，使用寿命长的优点。
为达到上述目的，本实用新型的自动悬浮超声波探伤装置，包括中空的定轴、与定轴固连的固定筒、位于固定筒下方的探头转筒、与探头转筒固连并套装于定轴外的主轴套、设置于固定筒内的主轴电机、连接主轴电机与主轴套的传动装置、至少一个双晶超声波探头、超声波处理设备，其特征在于还包括与每个双晶超声波探头配套的伸缩机构、供液装置，伸缩机构包括固定于探头转筒上的电机、安装于电机输出轴上的涡轮、以及传动轴，传动轴通过轴承安装于探头转筒内，传动轴的一端设有与涡轮配合的蜗杆，另一端设有丝杆，双晶超声波探头设有与丝杆配合的螺母，探头转筒侧壁上开有舱口；供液装置包括设置于固定筒内的储液筒、与储液筒连接的至少一根耦合液管，其管口位于双晶超声波探头上方的探头转筒外缘，储液筒内装有耦合液；
使用时，通过电机将双晶超声波探头从舱口伸出，再通过主轴电机、传动装置、主轴套带动探头转筒旋转，同时耦合液管释放出耦合液，使双晶超声波探头悬浮于耦合液中对管壁进行探伤，不与管壁接触，达到润滑和提高声阻抗的目的，因此具有探头磨损小，使用寿命长的优点，并进一步提高测量精度；
作为本实用新型的进一步改进，还该装置设有与每个双晶超声波探头对应的惯性离心力开关，它包括设置在探头转筒内的径向滑槽、安装在径向滑槽内的滑块、与滑块固连的压力探头、设置在滑块与探头转筒侧壁之间的弹簧、设置于耦合液管上的开关，该开关由压力探头控制；当双晶超声波探头未旋转时，滑块和压力探头被弹簧沿滑槽内推，压力探头不受力，开关断开，无耦合液输出；当探头转筒带动压力探头旋转时，滑块和压力探头受离心力作用沿滑槽压缩弹簧向外侧移动，压力探头承受弹簧的反作用力，开关打开，耦合液输出；压力探头转速越大，开关的开度越大，耦合液的流出量越大；
作为本实用新型的进一步改进，在探头转筒的舱口处设有定位销；可控制双晶超声波探头的外伸量；
作为本实用新型的进一步改进，探头转筒的下方还设有清洗装置，包括清洗转筒、与清洗转筒固连并套装于定轴外的清洗轴套、设置于清洗转筒内的清洗电机、连接清洗电机与清洗轴套的齿轮副、安装于清洗转筒侧壁上的至少一个清洗头；通过清洗电机、齿轮副带动清洗轴套、清洗转筒和清洗头绕定轴旋转，可对管壁的内侧面进行清洗，消除杂质对探伤的影响；
综上所述，本实用新型具有测量精度高、超声波探头磨损小，使用寿命长的优点。
附图说明
图1为本实用新型实施例的结构示意图。
图2为图1的A向局部视图。
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型作进一步的说明。
由图1和图2所示，该自动悬浮超声波探伤装置，包括中空的定轴1、与定轴1固连的固定筒2、位于固定筒2下方的探头转筒3、与探头转筒3固连并通过两端的轴承8套装于定轴1外的主轴套5、设置于固定筒2内的主轴电机6、连接主轴电机6与主轴套5的齿轮副传动装置7、两个对称布置的双晶超声波探头9、超声波处理设备(未示出)、与每个双晶超声波探头9配套的伸缩机构和惯性离心力开关、供液装置、位于探头转筒3下方的清洗转筒4、与清洗转筒4固连并通过两端的轴承10套装于定轴1外的清洗轴套11、设置于清洗转筒4内的清洗电机12、连接清洗电机12与清洗轴套11的齿轮副13、对称安装于清洗转筒4侧壁上的两个清洗头14；
其中，每个伸缩机构包括固定于探头转筒3上的电机15、安装于电机15输出轴上的涡轮16、以及传动轴17，传动轴17通过轴承18安装于探头转筒3内，传动轴17的一端设有与涡轮16配合的蜗杆，另一端设有丝杆19，双晶超声波探头9设有与丝杆19配合的螺母20，探头转筒3侧壁上开有舱口，在舱口处设有定位销21；供液装置包括设置于固定筒2内的储液筒22、与储液筒22连接的两根耦合液管23，其管口位于双晶超声波探头3上方的探头转筒3外缘，储液筒22内装有水或甘油等耦合液；每个惯性离心力开关包括设置在探头转筒3顶部内侧的径向滑槽24、安装在径向滑槽24内的滑块25、与滑块25固连的压力探头26、设置在滑块25与探头转筒3侧壁之间的弹簧27、设置于耦合液管23上的开关28，该开关由压力探头26控制；各电源线、信号线、供液管均置于中空的定轴1内；
使用时，将缆绳系于定轴1的末端，整套装置放入管壁内，在下降的过程中，通过清洗电机12、齿轮副13带动清洗轴套11、清洗转筒4和清洗头14绕定轴1作逆时针旋转，可对管壁的内侧面进行清洗，当到达最下端后，在从下至上返回的过程中，通过电机15、涡轮16、传动轴17、螺母20使双晶超声波探头9从舱口伸出，再通过主轴电机6、齿轮副传动装置7、主轴套5带动探头转筒3作顺时针旋转，同时滑块25和压力探头26受离心力作用沿滑槽24压缩弹簧27向外侧移动，压力探头26承受弹簧27的反作用力，开关29打开，耦合液输出，使双晶超声波探头9悬浮于耦合液中，对管壁进行探伤，不与管壁接触，达到润滑和提高声阻抗的目的；探头转筒3与清洗转筒4的旋转方向相反，可以抵消双晶超声波探头9与耦合液之间很小的转动摩擦力矩；
当双晶超声波探头9未旋转时，滑块25和压力探头26被弹簧27沿滑槽24内推，压力探头26不受力，开关28断开，无耦合液输出；压力探头26转速越大，开关28的开度越大，耦合液的流出量越大。
Claims (4)
1.一种自动悬浮超声波探伤装置，包括中空的定轴、与定轴固连的固定筒、位于固定筒下方的探头转筒、与探头转筒固连并套装于定轴外的主轴套、设置于固定筒内的主轴电机、连接主轴电机与主轴套的传动装置、至少一个双晶超声波探头、超声波处理设备，其特征在于还包括与每个双晶超声波探头配套的伸缩机构、供液装置，伸缩机构包括固定于探头转筒上的电机、安装于电机输出轴上的涡轮、以及传动轴，传动轴通过轴承安装于探头转筒内，传动轴的一端设有与涡轮配合的蜗杆，另一端设有丝杆，双晶超声波探头设有与丝杆配合的螺母，探头转筒侧壁上开有舱口；供液装置包括设置于固定筒内的储液筒、与储液筒连接的至少一根耦合液管，其管口位于双晶超声波探头上方的探头转筒外缘。
2.如权利要求1所述的自动悬浮超声波探伤装置，其特征在于还设有与每个双晶超声波探头对应的惯性离心力开关，它包括设置在探头转筒内的径向滑槽、安装在径向滑槽内的滑块、与滑块固连的压力探头、设置在滑块与探头转筒侧壁之间的弹簧、设置于耦合液管上的开关，该开关由压力探头控制。
3.如权利要求1或2所述的自动悬浮超声波探伤装置，其特征在于在探头转筒的舱口处设有定位销。
4.如权利要求3所述的自动悬浮超声波探伤装置，其特征在于探头转筒的下方还设有清洗装置，包括清洗转筒、与清洗转筒固连并套装于定轴外的清洗轴套、设置于清洗转筒内的清洗电机、连接清洗电机与清洗轴套的齿轮副、安装于清洗转筒侧壁上的至少一个清洗头。
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