CN208000748U

CN208000748U - 一种用于回转体零件内表面无损检测的扫查器

Info

Publication number: CN208000748U
Application number: CN201721861333.9U
Authority: CN
Inventors: 胡啸; 李瑞峰; 陈胜宇; 王万国; 崔洪岩; 邵文斌; 吴海林
Original assignee: Research Institute of Nuclear Power Operation; China Nuclear Power Operation Technology Corp Ltd
Current assignee: Research Institute of Nuclear Power Operation; China Nuclear Power Operation Technology Corp Ltd
Priority date: 2017-12-27
Filing date: 2017-12-27
Publication date: 2018-10-23
Anticipated expiration: 2027-12-27

Abstract

本实用新型涉及无损检测技术领域，具体公开了一种用于回转体零件内表面无损检测的扫查器。该扫查器中周向驱动电机安装在基座上盖上，并可驱动安装在基座上盖中心轴线方向的中空旋转轴转动；在基座壳体内分布安装有上定位环，在基座壳体的下方设有底座，并在底座上设有下定位环，通过底座与基座壳体的上下移动，带动下定位环相对于上定位环上升或下降，实现安装基座与待检测回转体零件的定位安装；涡流检查及视频检查设备位于回转体零件的内壁中，利用周向驱动电机驱动涡流检查模块或视频检查模块旋转进行检查。该装置操作便捷，可高效完成零件自动化无损检测，适应批量零件的检测；该扫查器既能实施零件内壁涡流检测，也可实施内壁的高清视频检测。

Description

一种用于回转体零件内表面无损检测的扫查器

技术领域

本发明属于无损检测技术领域，具体涉及一种用于回转体零件内表面无损检测的扫查器。

背景技术

圆柱形零件广泛存在于各种设备中，其中很多零件都是标准的回转体，当零件长期处于高温、高压环境下工作时(如核电站核反应堆)，其内表面(特别是内台阶面)容易出现腐蚀、裂纹等缺陷，需要进行定期的无损检测，以监控这些零件的质量变化。

自动化无损检测可实时存储检测信号，有利于缺陷的分析与定量，具有较高的检查质量；涡流和视频检测方法是检查回转体内表面的有效方式，其自动化无损检测需要通过携带涡流探头或视频摄像头的扫查器实现。

发明内容

本发明的目的在于提供一种用于回转体零件内表面无损检测的扫查器，可针对回转体零件内表面无损检测，特别是内表面涡流、视频检测的扫查器，可以自动检测实施。

本发明的技术方案如下：一种用于回转体零件内表面无损检测的扫查器，该扫查器包括安装基座、涡流检查模块以及视频检查模块，其中，安装基座包括基座壳体、周向驱动电机、传动轴以及基座上壳体，在基座壳体上设有基座上壳体，并在基座上壳体上设有基座上盖，周向驱动电机安装在基座上盖上，并可驱动安装在基座上盖中心轴线方向的中空传动轴转动；在基座壳体内分布安装有上定位环，在基座壳体的下方设有底座，并在底座上设有下定位环，通过底座与基座壳体的上下移动，带动下定位环相对于上定位环上升或下降，实现安装基座与待检测回转体零件的定位安装；涡流检查模块及视频检查模块结构类似，其上部可安装定位在安装基座的传动轴中，涡流检查及视频检查设备位于回转体零件的内壁中，利用周向驱动电机驱动涡流检查模块或视频检查模块旋转进行检查。

所述的周向驱动电机安装在基座上盖上，且周向驱动电机下端输出轴上的驱动齿轮，与传动轴外壁上的从动齿轮构成齿轮副，周向驱动电机可通过驱动齿轮和从动齿轮驱动传动轴旋转。

所述的基座壳体上设有滑块，套有压紧弹簧的导向杆A穿过滑块后，通过连接螺钉与位于基座壳体内部的支撑环相连接，并使压紧弹簧压缩在基座壳体与支撑环之间。

所述的底座通过推拉杆与安装在基座上壳体上的推拉把手A相连接；在基座壳体外侧均匀分布有若干根导轨，导轨与安装在底座上的滑座构成直线运动副，推拉把手A通过推拉杆驱动底座在导轨与滑座构成的直线运动副的导向下，实现升降动作。

所述的基座上盖上设有导向管B，导向杆B穿过压板与推拉把手B相连接，在压板中嵌入有滑块B，使滑块B与导向杆B组成直线运动副，当操作推拉把手B时，压板及安装在压板上的轴承在推拉把手B的推动下，沿着导向杆B在一定范围内上升或下降。

所述的上定位环上设有上定位环定位凸台；所述的下定位环上设有下定位环定位凸台，其中，上定位环定位凸台以及下定位环定位凸台的尺寸与回转体零件上的零件外圆凹槽相匹配，且上定位环与下定位环在安装基座中的角度错开，使上定位环定位凸台与下定位环定位凸台在分布角度上完全不重合。

所述的涡流检查模块包括中心杆A、探头座以及导杆C，其中，中心杆A 下部沿直径方向平行安装有两根导向杆A，两个探头座通过内嵌的滑块C对称安装在导向杆A上，使探头座可沿着导向杆A滑动；在中心杆A与探头座之间设置有压簧C，通过压簧C可将探头座沿直径方向向外顶出；在探头座上安装有涡流探头块，使涡流探头块随着探头座一起移动；在中心杆A上还安装有导向传动键A，使涡流检查模块安装在基座中的传动轴中时，导向传动键A可引导涡流检查模块在安装基座中定位安装，并将传动轴的转动传递至涡流检查模块。

所述的涡流检查模块还包括拉杆A，拉杆A安装在中心杆A的顶端，在拉杆A上套有压簧A，并利用安装在拉杆A顶部的挡环A以及螺钉A对压簧A 起限位作用。

所述的视频检查模块包括中心杆B、安装侧板以及摄像头，其中，中心杆B 的下端安装有安装侧板，并在安装侧板上依次设有反光镜片和摄像头，并使反光镜片位于摄像头的上方，与水平面呈45°角布置；在中心杆B上安装有导向传动键B，其可引导视频检查模块在安装基座中定位安装，并将转动轴的转动传递给视频检查模块。

所述的视频检查模块还包括拉杆B，其中，在中心杆B顶端设有拉杆B，并在拉杆B上套有压簧B，挡环B通过螺钉B安装在拉杆B顶部，实现对压簧 B的限位作用。

本发明的显著效果在于：本发明所述的一种用于回转体零件内表面无损检测的扫查器，操作便捷，单人即可完成设备的拆装工作，可高效完成零件自动化无损检测，适应批量零件的检测；该扫查器既能实施零件内壁涡流检测，也可实施内壁的高清视频检测，通过多种方法对内壁实施无损检测，便于发现内表面的缺陷及对其定量；利用反光镜片及摄像头竖直布置，可使扫查器检查直径较小的回转体零件。

附图说明

图1为本发明所述的一种用于回转体零件内表面无损检测的扫查器整体结构示意图；

图2为图1中安装基座的结构示意图；

图3为图2的剖视图；

图4为图1中回转体零件端部结构示意图；

图5为图2中双层弹性卡扣的局部结构示意图；

图6为图5中上定位环的结构示意图；

图7为图5中下定位环的结构示意图；

图8为本发明所述的一种用于回转体零件内表面无损检测的扫查器中安装基座与回转体零件安装的结构示意图；

图9为图8的另一个视角图；

图10为图9的仰视图；

图11为本发明所述的一种用于回转体零件内表面无损检测的扫查器中安装基座与回转体零件安装结构的剖视图；

图12为涡流检查模块的结构示意图；

图13为视频检查模块的结构示意图；

图14为本发明所述的一种用于回转体零件内表面无损检测的扫查器安装有涡流检查模块时的结构示意图；

图15为本发明所述的一种用于回转体零件内表面无损检测的扫查器安装有视频检查模块时的结构示意图；

图中：1、安装基座；2、涡流检查模块；3、视频检查模块；4、回转体零件；1001、把手；1002、周向驱动电机；1003、驱动齿轮；1004、从动齿轮； 1005、转动轴；1006、基座壳体；1007、压紧弹簧；1008、滑块A；1009、导向杆A、1010、支撑环；1011、上定位环；1012、下定位环；1013、连接螺钉； 1014、导轨；1015、滑座；1016、底座；1017、推拉把手A；1018、推拉杆A；1019、推拉把手B；1020、压板；1021、滑块B；1022、导向杆B；1023、轴承； 1024、基座上壳体；1025、基座上盖；2001、中心杆A；2002；拉杆A、2003；挡环A；2004、螺钉A；2005、压簧A；2006、导向传动键A；2007、凹槽；2008、探头座；2009、滑块C；2010、导向杆C；2011、压簧C；2012、涡流探头块；3001、中心杆B；3002、拉杆B；3003、挡环B；3004、螺钉B；3005、压簧B； 3006、导向传动键B；3007、反光镜片；3008、安装侧板；3009、摄像头；4001、零件外圆凸起；4002、零件外圆凹槽；4003、零件外圆台阶面；4004、零件端面；4005、零件内台阶；4006、零件内壁；101101、上定位环定位凸台；101201、下定位环定位凸台。

具体实施方式

下面结合附图及具体实施例对本发明作进一步详细说明。

如图1～11所示，一种用于回转体零件内表面无损检测的扫查器，包括安装基座1、涡流检查模块2以及视频检查模块3，其中，安装基座1包括基座壳体 1006、周向驱动电机1002、传动轴1005、支撑环1010以及基座上壳体1024，在阶梯圆柱筒体结构的基座壳体1006上安装有基座上壳体1024，并在基座上壳体1024上安装有圆盘结构的基座上盖1025，周向驱动电机1002安装在基座上盖靠近边缘的位置处，周向驱动电机1002下端输出轴上的驱动齿轮1003，与安装在基座上盖1025中央位置处传动轴1005外壁上的从动齿轮1004构成齿轮副，驱动电机1002通过驱动齿轮1003和从动齿轮1004最终驱动传动轴1005旋转，其中，传动轴1005为中空结构，便于其它部件设备的安装；在基座壳体1006 上安装有滑块1008，套有压紧弹簧1007的导向杆A1009穿过滑块1008后，通过连接螺钉1013与位于基座壳体1006内部的支撑环1010相连接，并使压紧弹簧1007压缩在基座壳体1006与支撑环1010之间；在位于支撑环1010下方的基座壳体1006内还安装有上定位环1011，并在上定位环1011上设计有上定位环定位凸台101101；在基座壳体1006下部设有底座1016，安装在基座上壳体 1024上的推拉把手A1017通过推拉杆1018与底座1016相连接；在基座壳体1006 外侧均匀分布有三根导轨1014，导轨1014与安装在底座1016上的滑座1015构成直线运动副，推拉把手A1017通过推拉杆1018驱动底座1016在导轨1014与滑座1015构成的直线运动副的导向下，实现升降动作，从而带动位于底座1016 下表面的下定位环1012升降，其中，在下定位环1012上设计有下定位环定位凸台101201；在基座上盖1025上安装有导向管B1022，导向管B1022穿过压板 1020与拖拉把手B1019相连接，在压板1020中嵌入有滑块B1021，使滑块B1021 与导向杆B1022组成直线运动副，当操作推拉把手B1019时，压板1020及安装在压板1020上的轴承1023在推拉把手B1019的推动下，沿着导向杆B1022在一定范围内上升或下降；

如图4～7所示，回转体零件4的外圆侧壁上均匀布有三个零件外圆凸起4001 并在两两零件外圆凸起4001之间形成零件外圆凹槽4002，在零件外圆凸起4001 下端形成零件外圆台阶面4003；在回转体零件4最上端的零件端面4004形成扫查器的安装基准面；在回转体零件4中的零件内壁4006上形成零件内台阶4005；利用零件外圆凸起4001和零件外圆凹槽4002进行回转体零件4圆周方向的定位，利用零件外圆台阶面4003和零件端面4004进行回转体零件4轴线方向上的定位；上定位环1011中的上定位环定位凸台101101以及下定位环1012中的下定位环定位凸台101201的尺寸与回转体零件4上的零件外圆凹槽4002相匹配，上定位环1011和下定位环1012在安装基座1中的角度错开，使上定位环定位凸台101101与下定位环定位凸台101201在分布角度上完全不重合；

如图8～11所示，回转体零件4以一定的角度对准下定位环1012，使零件外圆凹槽4002分别对准下定位环定位凸台101201，并将安装基座1套在回转体零件4上；在下定位环定位凸台101201完全通过外圆凹槽4002后，将安装基座1 旋转一定的角度，并将安装基座1继续向下移动，使上定位环1011中的上定位环定位凸台101101对准回转体零件4上的零件外圆凹槽4002，并进入外圆凹槽 4002内形成配合关系，下定位环定位凸台101201位于零件外圆凸起4001的下方，且安装基座1与回转体零件4之间在圆周方向上相对固定；将安装基座1 继续向下压，直到上定位环1011与零件端面4004贴合；利用推拉把手A1017，通过推拉杆A1018和底座1016带动下定位环1012上升，并当推拉把手A1017 处于收缩极限自锁状态时，下定位环1012上升至最高处，并使下定位环定位凸台101201与零件外圆台阶面4003紧密贴合；处于压缩状态的压紧弹簧1007使支撑环1010无法向下移动，并通过压紧弹簧1007的反作用力将基座壳体1006 向上推，在下定位环定位凸台101201与零件外圆台阶面4003紧密贴合作用下，使推拉杆A1018、推拉把手A1017及基座上盖1025无法向上移动，实现安装基座1与回转体零件4之间在轴向和圆周方向上均相互固定；

如图12所示，涡流检查模块2包括中心杆A2001、拉杆A2002、探头座2008 以及导杆C2010，其中，圆柱棒状结构的中心杆A2001中上段沿周向开有若干个轴线方向的凹槽2007，并在中心杆A2001顶端安装有拉杆A2002，在拉杆 A2002上套有压簧A2005，并利用安装在拉杆A2002顶部的挡环A2003以及螺钉A2004对压簧A2005起限位作用；在中心杆A2001下部沿直径方向平行安装有两根导向杆C2010，两个探头座2008通过内嵌的滑块C2009对称安装在导向杆C2010上，使探头座2008可沿着导向杆C2010滑动；在中心杆A2001与探头座2008之间设置有压簧C2011，通过压簧C2011可将探头座2008沿直径方向向外顶出；在探头座2008上安装有涡流探头块2012，使涡流探头块2012随着探头座2008一起移动；在中心杆A2001上还安装有导向传动键A2006，使涡流检查模块2安装在基座1中的传动轴1005中时，导向传动键A2006可引导涡流检查模块2在安装基座1中定位安装，并将传动轴1005的转动传递至涡流检查模块2；

如图13所示，视频检查模块3包括中心杆B3001、拉杆B3002、安装侧板 3008以及摄像头3009，其中，在圆柱棒状结构的中心杆B3001顶端安装有拉杆 B3002，在拉杆B3002上套有压簧B3005，挡环B3003通过螺钉B3004安装在拉杆B3002顶部，实现对压簧B3005的限位作用；在中心杆B3001的下端安装有安装侧板3008，并在安装侧板3008上依次安装有反光镜片3007和摄像头 3009，并使反光镜片3007位于摄像头3009的上方，与水平面呈45°角布置；在中心杆B3001上安装有导向传动键B3006，其可引导视频检查模块3在安装基座1中定位安装，并将转动轴1005的转动传递给视频检查模块3；

如图14所示，在将涡流检查模块2安装在回转体零件4上时，中心杆A2001 穿过转动轴1005，压簧A2005位于中心杆A2001和安装基座1上的轴承1023 之间，在将安装基座1安装在回转体零件4上后，利用推拉把手B1019带动压板1020向下移动，压簧A2005在轴承1023的推动下，驱动中心杆A2001向下移动，从而使得整个涡流检查模块2向下移动到回转体零件4内部；压簧C2011 推动探头座2008沿回转体零件4的直径方向向外伸出，使涡流探头块2012与零件内壁4006贴合，压簧B2005促使涡流探头块2012与零件内台阶4005贴合，利用安装基座1驱动涡流检查模块旋转，对回转体零件4内表面进行自动涡流检查；

如图15所示，在将视频检查模块3安装在回转体零件4上时，中心杆B3001 穿过转动轴1005，使视频检查模块3与安装基座1相连接，摄像头3009通过反光镜片3007拍摄回转体零件4的零件内台阶4005和零件内壁4006，安装基座 1通过转动轴1005带动视频检查模块3旋转，对回转体零件4的内表面自动视频检查。

Claims

1.一种用于回转体零件内表面无损检测的扫查器，其特征在于：该扫查器包括安装基座(1)、涡流检查模块(2)以及视频检查模块(3)，其中，安装基座(1)包括基座壳体(1006)、周向驱动电机(1002)、传动轴(1005)以及基座上壳体(1024)，在基座壳体(1006)上设有基座上壳体(1024)，并在基座上壳体(1024)上设有基座上盖(1025)，周向驱动电机(1002)安装在基座上盖(1025)上，并可驱动安装在基座上盖(1025)中心轴线方向的中空传动轴(1005)转动；在基座壳体(1006)内分布安装有上定位环(1011)，在基座壳体(1006)的下方设有底座(1016)，并在底座(1016)上设有下定位环(1012)，通过底座(1016)与基座壳体(1006)的上下移动，带动下定位环(1012)相对于上定位环(1011)上升或下降，实现安装基座(1)与待检测回转体零件(4)的定位安装；涡流检查模块(2)及视频检查模块(3)结构相同，其上部可安装定位在安装基座(1)的传动轴(1005)中，涡流检查及视频检查设备位于回转体零件(4)的内壁中，利用周向驱动电机(1002)驱动涡流检查模块(2)或视频检查模块(3)旋转进行检查。

2.根据权利要求1所述的一种用于回转体零件内表面无损检测的扫查器，其特征在于：所述的周向驱动电机(1002)安装在基座上盖(1025)上，且周向驱动电机(1002)下端输出轴上的驱动齿轮(1003)，与传动轴(1005)外壁上的从动齿轮(1004)构成齿轮副，周向驱动电机(1002)可通过驱动齿轮(1003)和从动齿轮(1004)驱动传动轴(1005)旋转。

3.根据权利要求1所述的一种用于回转体零件内表面无损检测的扫查器，其特征在于：所述的基座壳体(1006)上设有滑块(1008)，套有压紧弹簧(1007)的导向杆A(1009)穿过滑块(1008)后，通过连接螺钉(1013)与位于基座壳体(1006)内部的支撑环(1010)相连接，并使压紧弹簧(1007)压缩在基座壳体(1006)与支撑环(1010)之间。

4.根据权利要求1所述的一种用于回转体零件内表面无损检测的扫查器，其特征在于：所述的底座(1016)通过推拉杆(1018)与安装在基座上壳体(1024)上的推拉把手A(1017)相连接；在基座壳体(1006)外侧均匀分布有若干根导轨(1014)，导轨(1014)与安装在底座(1016)上的滑座(1015)构成直线运动副，推拉把手A(1017)通过推拉杆(1018)驱动底座(1016)在导轨(1014)与滑座(1015)构成的直线运动副的导向下，实现升降动作。

5.根据权利要求1所述的一种用于回转体零件内表面无损检测的扫查器，其特征在于：所述的基座上盖(1025)上设有导向杆B(1022)，导向杆B(1022)穿过压板(1020)与拖拉把手B(1019)相连接，在压板(1020)中嵌入有滑块B(1021)，使滑块B(1021)与导向杆B(1022)组成直线运动副，当操作推拉把手B(1019)时，压板(1020)及安装在压板(1020)上的轴承(1023)在推拉把手B(1019)的推动下，沿着导向杆B(1022)在一定范围内上升或下降。

6.根据权利要求1所述的一种用于回转体零件内表面无损检测的扫查器，其特征在于：所述的上定位环(1011)上设有上定位环定位凸台(101101)；所述的下定位环(1012)上设有下定位环定位凸台(101201)，其中，上定位环定位凸台(101101)以及下定位环定位凸台(101201)的尺寸与回转体零件(4)上的零件外圆凹槽(4002)相匹配，且上定位环(1011)与下定位环(1012)在安装基座(1)中的角度错开，使上定位环定位凸台(101101)与下定位环定位凸台(101201)在分布角度上完全不重合。

7.根据权利要求1所述的一种用于回转体零件内表面无损检测的扫查器，其特征在于：所述的涡流检查模块(2)包括中心杆A(2001)、探头座(2008)以及导向杆C(2010)，其中，中心杆A(2001)下部沿直径方向平行安装有两根导向杆C(2010)，两个探头座(2008)通过内嵌的滑块C(2009)对称安装在导向杆C(2010)上，使探头座(2008)可沿着导向杆C(2010)滑动；在中心杆A(2001)与探头座(2008)之间设置有压簧C(2011)，通过压簧C(2011)可将探头座(2008)沿直径方向向外顶出；在探头座(2008)上安装有涡流探头块(2012)，使涡流探头块(2012)随着探头座(2008)一起移动；在中心杆A(2001)上还安装有导向传动键A(2006)，使涡流检查模块(2)安装在基座(1)中的传动轴(1005)中时，导向传动键A(2006)可引导涡流检查模块(2)在安装基座(1)中定位安装，并将传动轴(1005)的转动传递至涡流检查模块(2)。

8.根据权利要求7所述的一种用于回转体零件内表面无损检测的扫查器，其特征在于：所述的涡流检查模块(2)还包括拉杆A(2002)，拉杆A(2002)安装在中心杆A(2001)的顶端，在拉杆A(2002)上套有压簧A(2005)，并利用安装在拉杆A(2002)顶部的挡环A(2003)以及螺钉A(2004)对压簧A(2005)起限位作用。

9.根据权利要求1所述的一种用于回转体零件内表面无损检测的扫查器，其特征在于：所述的视频检查模块(3)包括中心杆B(3001)、安装侧板(3008)以及摄像头(3009)，其中，中心杆B(3001)的下端安装有安装侧板(3008)，并在安装侧板(3008)上依次设有反光镜片(3007)和摄像头(3009)，并使反光镜片(3007)位于摄像头(3009)的上方，与水平面呈45°角布置；在中心杆B(3001)上安装有导向传动键B(3006)，其可引导视频检查模块(3)在安装基座(1)中定位安装，并将转动轴(1005)的转动传递给视频检查模块(3)。

10.根据权利要求1所述的一种用于回转体零件内表面无损检测的扫查器，其特征在于：所述的视频检查模块(3)还包括拉杆B(3002)，其中，在中心杆B(3001)顶端设有拉杆B(3002)，并在拉杆B(3002)上套有压簧B(3005)，挡环B(3003)通过螺钉B(3004)安装在拉杆B(3002)顶部，实现对压簧B(3005)的限位作用。