CN202903742U - 分区爬壁式半自动大型筒节类件超声波探伤机 - Google Patents

Abstract

本实用新型设计一种分区爬壁式半自动大型筒节类件超声波探伤机，包括导轨，驱动装置，探伤装置和卡紧装置等，其特征是：待测工件固定不动，探伤机借助支架导轨附挂于筒节类件壁上，驱动支架导轨逐步的沿筒节上沿圆周按工步移动、调整并定位，卡紧装置与驱动装置配合将工件卡紧定位，探伤装置沿导轨移动进行探伤工作；机架驱动装置中有主动摩擦轮、侧方从动导向轮及承重钢珠辊，利用其可改变支架导轨与工件的相对位置、姿态，侧方从动导向轮可沿筒节径向调节，以适应不同壁厚工件；探伤装置中含保压弹簧，可保证探头与工件接触力的相对稳定。其优点是：完全模拟人工探伤工艺；待测筒节类工件不动、不需准确定位，正常存放即可，不需要吊运和专门的工位，探伤机结构简单、操作方便、成本低。

Description

分区爬壁式半自动大型筒节类件超声波探伤机

技术领域

本发明属于超声波探伤设备技术领域，尤其涉及一种分区爬壁式半自动大型筒节类件超声波探伤机。

背景技术

超声波探伤可在不破坏工件的前提下检查其体积内部缺陷，是国家重大工程和各类重要民用品制造中质量保障的一项关键技术。核电站设备、大型发电设备的主要零部件及各种管道、桥梁构件、海洋、航空等领域大型工件等均需进行超声波探伤或其它形式无损探伤，以确保设备的全寿命安全运行。

超声波自动化探伤在美、日、德等发达国家已有所应用，而其关键技术可参考信息被封锁。实用新型专利“复合材料干耦合超声波全自动探伤机”通过干耦合的方法，利用超声波探头完成对非金属符合材料空心圆筒体或圆锥体产品的全自动探伤，其适应工件材料有限定不能通用，不适合筒节类件探伤、且探伤机工作时需工件旋转。

目前国内所常用的超声波探伤多数为手工操作，即工件表面分区、操作者手持探头、眼观示波器的方式，主要依据个人技术和经验进行评判，探测效果、个人水准难以统一。手工探伤工人劳动强度大，每个工件探伤所需时间较长，生产周期大幅延长，甚至已经成为制约某些企业整个生产工艺链的瓶颈，严重影响生产进度和生产效率。

此外，由于具有探伤资质的操作人员较少，工人经常加班加点，造成疲劳操作，探测过程易于产生误判，特别是人体生理特征，如注意力、手操作力、速度、稳定性均不能持久，在一定程度上影响工件探伤的可靠性和准确性。这种情况必须要加以改善。为此，本发明基于手工探伤的工艺、方式，提出一种分区爬壁式半自动大型筒节类件超声波探伤机。

发明内容

本发明的目的在于提供一种分区爬壁式大型筒节类件超声波探伤机，通过其实现半自动的超声波探伤检测，以提高探伤生产率，缩短生产周期，增强可靠性，改善手工探伤劳动强度大、并避免手工探伤因人体生理特征而带来的操作不稳定和漏检等问题。

本发明基本思想是待测工件不动，探伤机借助支架导轨附挂于筒节类件壁上，由驱动支架导轨逐步的沿筒节上沿圆周按工步移动、调整并定位，卡紧装置固定探伤机与工件的相对位置，支架导轨上的可移动探伤装置可被驱动升降以实现垂直扫描、水平移动实现横向扫描。筒节件内外表面垂直交叉轨迹形成分区的半自动探伤。所采用的技术方案是：以界于工件内外壁之间的支架导轨作为机架，叉形骑跨在筒节的立臂上，在支架导轨机架上端设计有机架驱动装置并通过一组轮与工件上沿接触，机架驱动装置中有主动摩擦轮、侧方从动导向轮及承重钢珠辊，利用其可改变支架导轨与工件的相对位置、姿态，侧方从动导向轮可沿筒节径向调节，以适应不同壁厚工件；在工件内外侧的导轨上设计有可沿垂直导轨上下移动、类似爬壁的探伤装置，该探伤装置中含保压弹簧，可保证探头与工件接触力的相对稳定，末端安装有超声波探头，以实现区域内检测，当该探伤装置上下移动、并伴随有单向圆周辅助移动时，实现垂直连续往复扫描；当该探伤装置沿水平导轨横向往复移动、同时伴随垂直方向辅助单向移动时，实现水平连续往复扫描；两次扫描彼此覆盖、实现正交交叉扫描探伤轨迹。垂直导轨下端为卡紧装置，工件内侧为固定轮，外侧为滑动轮，可调节径向位置以适应不同壁厚工件并能保证探伤过程中与工件的固定。

目前我国正在建立自动化超声波探伤的技术标准和规范，而随着生产的不断发展，自动化超声波探伤将是检测领域的必由之路。本发明旨在提高生产效率、改善劳动条件、提高产品安全质量，具有重要的技术价值。

本发明与现有技术相比具有如下优点：完全模拟人工探伤工艺；待测筒节类工件不动、不需准确定位，正常存放即可，不需要吊运和专门的工位，探伤机结构简单、操作方便、成本低。

附图说明

图1为本发明分区爬壁式半自动大型筒节类件超声波探伤机示意图。

图2为本发明分区爬壁式半自动大型筒节类件超声波探伤机驱动装置示意图。

图3为本发明分区爬壁式半自动大型筒节类件超声波探伤机探伤装置示意图。

图4为本发明分区爬壁式半自动大型筒节类件超声波探伤机卡紧装置示意图。

图5为本发明分区爬壁式半自动大型筒节类件超声波探伤机工作状态示意图。

图中1.导轨、2.调节拉杆、3.驱动机架、4.导轨升降轮、5.机架主动轮、6.机架从动轮、7.承重钢珠辊、8探伤机架、9探伤升降轮、10、螺杆支架、11、探伤调节螺杆、12、紧定螺母、13、保压弹簧、14、恒压弹簧、15、探头、16.滑动轮、17.固定轮。

具体实施方式

如下将结合附图和实例对本发明作进一步说明。如图1、2、3、4所示，本发明所涉及分区爬壁式半自动大型筒节类工件超声波探伤机，其主要包括导轨、机架、探伤机架和探头。

本发明探伤装置通过导轨1附着于筒节类工件内、外壁上，驱动装置以导轨升降轮4与导轨1相连接，由承重钢珠辊7与工件上沿相接触以承载整个探伤设备，利用机架主动轮5和机架从动轮6可驱动整机相对于工件运动，机架从动轮6与驱动机架3间以滑动副形式相接触，机架主动轮5和机架从动轮6均以滚轮与工件接触，二者之间径向位置可调，可对不同壁厚的工件加紧；导轨升降轮4可以实现导轨在工件上的升降。探伤装置以探伤升降轮9与导轨相接触，可使探伤装置沿着导轨上下移动，探伤调节螺杆11通过紧定螺母12与螺杆支架10连接，可实现探伤调节螺杆11前后位置的调节，以适应不同曲率半径的筒节，螺杆支架10可在探伤机架8上往复滑动，探伤调节螺杆11末端的探头上安装有恒压弹簧14，在弹簧支架的限制下可使探头15被压短的最大长度一定，这样当探头15被完全压入弹簧支架以后，可设定探头15与工件间的压力值并保持不变，在恒压弹簧14后边存在一个随动的转动副，来适应工件的曲面变化，以保证探头与工件始终垂直，恒压弹簧14与探伤调节螺杆11二者之间为保压弹簧13，可令其压力较大使探头15完全压入恒压弹簧14的支架，这样来保证探头15与工件间接触力为恒压弹簧14的设定值；并设定保压弹簧13的压缩长度，以满足当螺杆支架10在探伤机架8上往复运动时相对于筒节表面径向距离的变化。导轨下端卡紧装置中的滑动轮16和固定轮17位于同一水平面上，末端均为滚轮，固定轮17与导轨1固连，滑动轮16与导轨1以移动副相连，通过设定的几个档位来调节滑动轮16相对筒节的径向距离，以适应不同壁厚工件；调节拉杆2与下卡紧装置相配合，共同实现导轨1与工件间的可靠固定，以保证探伤时系统的稳定。

本发明探伤机在非工作状态可附着某一工件上，避免了设备对工位的要求。其工作状态如图5所示，首先利用天车将探伤机整体吊至待测筒节类工件上方并安装、调整就位，由导轨升降轮4使导轨脱离地面，由机架主动轮5驱动，改变导轨1与工件相对位置，并与下卡紧装置和调节拉杆2共同锁定探测区域，之后内、外探伤装置自动升高（或下降）至初始点，通过内、外探伤装置的自动升降和螺杆支架10可在探伤机架8上往复滑动，进行区域内探测。待探测完成后，驱动装置带动整机沿工件的上沿移动到下一个工位，重复前述过程，连续进行至探测区覆盖整个工件内、外表面，则探伤完毕。

Claims (4)

1.一种分区爬壁式半自动大型筒节类件超声波探伤机包括导轨，驱动装置，探伤装置，卡紧装置，其特征是：界于工件内外壁之间的支架导轨作为机架，叉形骑跨在筒节的立臂上，在支架导轨机架上端设计有机架驱动装置并通过一组轮与工件上沿接触，调节拉杆与下卡紧装置相配合，共同实现导轨与工件间的可靠固定，以保证探伤时系统的稳定；驱动装置中导轨升降轮对导轨进行升降，机架驱动装置中有主动摩擦轮、侧方从动导向轮及承重钢珠辊，利用其可改变支架导轨与工件的相对位置、姿态，侧方从动导向轮可沿筒节径向调节，以适应不同壁厚工件；探伤装置通过导轨附着于筒节类工件内、外壁上，探伤装置以探伤升降轮与导轨相接触，可使探伤装置沿着导轨上下移动；垂直导轨下端为卡紧装置，工件内侧为固定轮，外侧为滑动轮，可调节径向位置以适应不同壁厚工件并能保证探伤过程中与工件的固定。 

2.根据权利要求1所述分区爬壁式半自动大型筒节类件超声波探伤机，其特征在于：探伤装置通过调节探伤升降轮与探伤调节螺杆的调节可以适应不同曲率半径的筒节。 

3.根据权利要求1所述分区爬壁式半自动大型筒节类件超声波探伤机，其特征在于：在恒压弹簧后边存在一个随动的转动副，来适应工件的曲面变化，以保证探头与工件始终垂直。 

4.根据权利要求1所述分区爬壁式半自动大型筒节类件超声波探伤机，其特征在于：滑动轮与导轨以移动副相连，通过设定的几个档位来调节滑动轮相对筒节的径向距离，以适应不同壁厚工件。 

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