CN208125674U - 钢质大型立式储罐超声相控阵自动化检测装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种钢质大型立式储罐超声相控阵自动化检测装置，其行走机构包括通过左、右行走轮滚动安装于储罐壁板顶部的行走架；外固定架于储罐壁板外侧设置，其上端固连在行走架底部，内固定架设于储罐壁板内侧，其上端固连在行走架的底部；内固定架左、右内护臂上的左、右内滚轮并向外与储罐壁板滚动接触，外固定架左、右外护臂上的左、右外滚轮向内与储罐壁板滚动接触；外活动架通过第一升降机构安装在外固定架上，外活动架上设有第二升降机构；扫查器安装在可转换扫查器横、纵向检测位置的换向机构上，换向机构通过左右移动机构安装在第二升降机构上。本实用新型可快速对壁板对接焊缝进行自动化超声相控阵检测，稳定性好且操作维护简单。
Description
技术领域
本实用新型涉及焊缝检测设备，具体为一种钢质大型立式储罐超声相控阵自动化检测装置。
背景技术
超声相控阵检测是大型立式储罐焊接质量检验的重要手段，也是压力容器无损检测的重要方法之一，可以有效避免因焊接质量不合格导致的安全事故，确保人民生命财产安全及国家经济不受损失。
目前，在实际生产中，主要采用传统的X射线照相检测，即X射线胶片照相技术，其通过X射线照射被检工件后在胶片上形成曝光潜影，并通过胶片显影、定影后记录焊缝投影图像，该检测方法存在较大的辐射安全风险，要求与其他工序错开作业时间，并隔离作业区域才能实施检测作业，并存在劳动强度大、检测效率低、检测评定各程序过程的周期长，且底片不易保存等局限性。
随着我国Ni9钢LNG储备库建设、大型原油、成品油储备库的不断发展，大量自动焊接技术的应用使得传统胶片照相并不能有效满足储罐安装进度的要求，从而影响现场的施工进度，为此，应用超声相控阵检测技术进行储罐对接焊缝检测是解决目前问题的一种行之有效方法。
目前，已有针对超声相控阵检测技术的自动爬行扫查装置发明，该装置必须依靠强磁性的机械装置使其整套装置附着于工件上，而Ni9钢LNG储罐在安装过程中要求罐体尽量避免受到磁化，以减少焊接磁偏吹现象，提高焊接质量。
实用新型内容
针对现有技术的不足，本实用新型所要解决的技术问题是提出了一种能对储罐壁板对接焊缝实施匀速、非磁性连续自动化检测、大幅提高检测效率而加快施工进度的钢质大型立式储罐超声相控阵自动化检测装置。
能够解决上述技术问题的钢质大型立式储罐超声相控阵自动化检测装置，其技术方案包括行走机构、外固定架、内固定架、外活动架、喷水机构和扫查器，其中：
1、所述行走机构包括安装于行走架底部的左、右行走轮，左、右行走轮通过各自轮体圆周上开设的凹槽滚动安装于储罐壁板的顶部。
2、所述外固定架于储罐壁板外侧设置，外固定架的上端固连在行走架的外端底部，所述内固定架设于储罐壁板内侧，内固定架的上端固连在行走架的内端底部。
3、内固定架的左、右内护臂上分别设有左、右内滚轮，左、右内滚轮通过各自对应的前后调距机构安装并向外与储罐壁板的内板面滚动接触，外固定架的左、右外护臂上分别设有左、右外滚轮，左、右外滚轮通过各自对应的前后调距机构安装并向内与储罐壁板的外板面滚动接触。
4、所述外活动架通过第一升降机构安装在外固定架上，外活动架上设有第二升降机构。
5、所述扫查器安装在可转换扫查器横向、纵向检测位置的换向机构上，所述换向机构通过左右移动机构安装在第二升降机构上。
6、所述扫查器上设有检测支架、编码器和摄像头，所述检测支架上设有相控阵楔块和相控阵探头。
第一升降机构的一种结构形式包括第一电动丝杆带动的第一升降架，第一升降架通过左、右滑轨安装于外固定架上，所述外活动架的上端固连在第一升降架的底部。
第二升降机构的一种结构形式包括第二电动丝杆带动的第二升降架，第二升降架通过左、右滑轨安装于外活动架上。
左右移动机构的一种结构形式包括第三电动丝杆带动的移动架，所述移动架通过上、下滑轨安装于第二升降架上。
为实现可靠的行走，所述行走轮上的凹槽与储罐壁板顶部的坡口吻合。
为方便吊装，所述行走架的左、右部位上分别设有左、右吊耳。
所述前后调距机构的一种结构包括通过手动丝杆前、后向调节距离的轮架，所述滚轮安装于对应的轮架上，所述轮架滑动安装于对应固定架的护臂上。
按常规，将左行走轮或右行走轮设为主动轮。
为确保检测质量，可喷射耦合剂以保证相控阵探头与储罐壁板耦合的喷水机构设于外固定架的下端。
本实用新型的有益效果：
本实用新型钢质大型立式储罐超声相控阵自动化检测装置通过安装的相控阵仪器和相控阵探头迅速有效对大型立式储罐壁板对接焊缝(纵缝、环缝)进行自动超声相控阵检测，根据检测结果对储罐焊接质量进行评定从而保障工程质量，有效避免了传统胶片照相检测具有辐射风险、劳动强度大、效率低的问题，并具有稳定性好、寿命长、操作维护简单等优点。
附图说明
图1为本实用新型一种实施方式的主视图。
图2为图1的俯视图。
图3为图1的侧视图，显示为外活动架上升至最高点。
图4为图3的侧视图，显示为外活动架下降至最低点。
图号标识：1、外固定架；2、内固定架；3、外活动架；4、喷水机构；5、扫查器；6、行走架；7、行走轮；8、储罐壁板；9、内护臂；10、内滚轮；11、外护臂；12、外滚轮；13、换向机构；14、第一电动丝杆；15、第一升降架；16、轮架；17、第二升降架；18、移动架；19、吊耳；20、手动丝杆。
具体实施方式
下面结合附图所示实施方式对本实用新型的技术方案作进一步说明。
本实用新型钢质大型立式储罐超声相控阵自动化检测装置，其结构包括通过左、右的行走轮7(其中一个行走轮7为电机驱动的主动轮)于圆形储罐壁板8(包含有纵、横向对接焊缝)顶部行走的行走架6，左、右行走轮7安装于行走架6底部的中央，左、右行走轮7通过各自轮体圆周上开设的凹槽滚动安装于储罐壁板8的顶部，所述凹槽与储罐壁板8顶部的坡口吻合，所述行走架6顶部的左、右部位上分别设有左、右的吊耳19，如图1、图2、图3、图4所示。
所述行走架6外端底部固连外固定架1(长方形框架)的上端，所述外固定架1处于储罐壁板8外且与储罐轴向平行，外固定架1的下端挂设有可向储罐壁板8外板面焊缝喷水的喷水机构4，外固定架1上部的左、右框边上设有左、右平伸的外护臂11，左、右外护臂11端部均设有通过手动丝杆20前、后向调节距离的轮架16，所述轮架16滑动安装于外护臂11上，外滚轮12安装于轮架16上，在左、右手动丝杆20的调节下，左、右轮架16带动左、右外滚轮12向后滚压在储罐壁板8的外板面上，如图1、图2、图3、图4所示。
所述行走架6内端底部固连长度短于外固定架1的内固定架2(也为长方形框架)的上端，所述内固定架2处于储罐壁板8内且与储罐轴向平行，内固定架2的左、右框边底部设有左、右平伸的内护臂9，左、右内护臂9端部均设有通过手动丝杆20前、后向调节距离的轮架16，所述轮架16滑动安装于内护臂9上，内滚轮10安装于轮架16上，在左、右手动丝杆20的调节下，左、右轮架16带动左、右内滚轮10向前滚压在储罐壁板8的内板面上，前、后滚轮组将行走架6支撑在储罐壁板8的顶部以提高其运动稳定性，如图1、图2、图3、图4所示。
外活动架3(也为长方形框架)于储罐壁板8外设于外固定架1内侧，外活动架3通过左、右框边上的滑块与外固定架1左、右框体上的轨道滑动安装，外活动架3的上端安装于第一升降架15的底部，外固定架1内设有第一电动丝杆14，第一电动丝杆14带动第一升降架15上、下移动从而实现外活动架3的升降运动；第二升降架17左、右向横置于外活动架3的左、右框边之间，第二升降架17的外侧通过左、右滑块与外活动架3左、右框边上的轨道滑动安装，外活动架3内设有第二电动丝杆带动第二升降架17实现其在外活动架3上的升降运动，如图1、图2、图3、图4所示。
第二升降架17的内侧上设有移动架18，所述移动架18通过上、下滑轨安装于第二升降架17上，第二升降架17内设有第三电动丝杆带动移动架18左、右移动；扫查器5(现有技术)通过换向机构13安装于移动架18上，换向机构13通过手动换向可转换扫查器5的横向、纵向检测位置并锁定；扫查器5上常规配置有安装于检测支架上的相控阵楔块和相控阵探头以及编码器和摄像头，如图1、图2、图3、图4所示。
本实用新型的运行方式为：
1、主动行走轮7旋转驱动行走架6，行走架6带动整个装置于储罐壁板8顶部作周向行走运动，可完成扫查器5上的相控阵探头沿周向(横向)焊缝的移动。
2、第一电动丝杆14带动外活动架3在外固定架1上的升降，使得扫查器5可以移动到能够检测储罐壁板8相应周向焊缝的位置。
3、第二电动丝杆带动扫查器5作升降运动，可使扫查器5在竖直方向完成对储罐壁板8上纵向焊缝的扫查。
Claims (9)
1.钢质大型立式储罐超声相控阵自动化检测装置，其特征在于包括行走机构、外固定架(1)、内固定架(2)、外活动架(3)、喷水机构(4)和扫查器(5)，其中：
所述行走机构包括安装于行走架(6)底部的左、右行走轮(7)，左、右行走轮(7)通过各自轮体圆周上开设的凹槽滚动安装于储罐壁板(8)的顶部；
所述外固定架(1)于储罐壁板(8)外侧设置，外固定架(1)的上端固连在行走架(6)的外端底部，所述内固定架(2)设于储罐壁板(8)内侧，内固定架(2)的上端固连在行走架(6)的内端底部；
内固定架(2)的左、右内护臂(9)上分别设有左、右内滚轮(10)，左、右内滚轮(10)通过各自对应的前后调距机构安装并向外与储罐壁板(8)的内板面滚动接触，外固定架(1)的左、右外护臂(11)上分别设有左、右外滚轮(12)，左、右外滚轮(12)通过各自对应的前后调距机构安装并向内与储罐壁板(8)的外板面滚动接触；
所述外活动架(3)通过第一升降机构安装在外固定架(1)上，外活动架(3)上设有第二升降机构；
所述扫查器(5)安装在可转换扫查器横向、纵向检测位置的换向机构(13)上，所述换向机构(13)通过左右移动机构安装在第二升降机构上；
所述扫查器(5)上设有检测支架、编码器和摄像头，所述检测支架上设有相控阵楔块和相控阵探头。
2.根据权利要求1所述的钢质大型立式储罐超声相控阵自动化检测装置，其特征在于：第一升降机构包括第一电动丝杆(14)带动的第一升降架(15)，第一升降架(15)通过左、右滑轨安装于外固定架(1)上，所述外活动架(3)的上端固连在第一升降架(15)的底部。
3.根据权利要求2所述的钢质大型立式储罐超声相控阵自动化检测装置，其特征在于：第二升降机构包括第二电动丝杆带动的第二升降架(17)，第二升降架(17)通过左、右滑轨安装于外活动架(3)上。
4.根据权利要求3所述的钢质大型立式储罐超声相控阵自动化检测装置，其特征在于：左右移动机构包括第三电动丝杆带动的移动架(18)，所述移动架(18)通过上、下滑轨安装于第二升降架(17)上。
5.根据权利要求1～4中任意一项所述的钢质大型立式储罐超声相控阵自动化检测装置，其特征在于：所述行走轮(7)上的凹槽与储罐壁板(8)顶部的坡口吻合。
6.根据权利要求1～4中任意一项所述的钢质大型立式储罐超声相控阵自动化检测装置，其特征在于：所述行走架(6)顶部的左、右部位上分别设有左、右吊耳(19)。
7.根据权利要求1～4中任意一项所述的钢质大型立式储罐超声相控阵自动化检测装置，其特征在于：所述前后调距机构包括通过手动丝杆(20)前、后向调节距离的轮架(16)，所述滚轮(10)安装于对应的轮架(16)上，所述轮架(16)滑动安装于对应固定架的护臂上。
8.根据权利要求1～4中任意一项所述的钢质大型立式储罐超声相控阵自动化检测装置，其特征在于：其中一个行走轮(7)为主动轮。
9.根据权利要求1～4中任意一项所述的钢质大型立式储罐超声相控阵自动化检测装置，其特征在于：可喷射耦合剂以保证相控阵探头与储罐壁板(8)耦合的喷水机构(4)设于外固定架(1)的下端。
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Cited By (2)
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