CN212159673U - 一种钢衬贯穿件及预埋件环焊缝扫查装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型属于无损检验领域，具体涉及一种钢衬贯穿件及预埋件环焊缝扫查装置。在建造、施工阶段就需要对核电站核岛中内侧钢衬中的贯穿件、预埋件的环焊缝进行无损检测。本发明能适应多种直径的环焊缝和贯穿件、预埋件的安装条件。本发明包括环形导轨，周向驱动部件，扫查杆，支腿，磁性基座。环形导轨包括半圆导轨、半圆齿圈、螺钉A、主动滑块、从动滑动和锁紧扣；环形导轨作为整个扫查器的基础，周向驱动部件安装在环形导轨的主观滑块上，扫查杆嵌在压板和压紧座之间；扫查杆通过环形导轨的圆心，沿直径方向布置，通过拧紧压紧螺钉将扫查杆固定在压紧座上，最终使得扫查杆、主动滑块、从动滑块形成一个整体。

Description

一种钢衬贯穿件及预埋件环焊缝扫查装置

技术领域

本发明属于无损检验领域，具体涉及一种钢衬贯穿件及预埋件环焊缝扫查装置。

背景技术

核电站中的核岛是放置放射性物质外泄的重压屏障，其外部是非常厚的混凝土，而内侧则往往有一层薄钢板拼焊而成的钢衬，其它一些起安全防护作用的建筑物内侧也会有同类结构。

根据此类大型建筑物的施工需要和使用需要，往往会有一些贯穿件、预埋件中嵌在钢衬里，这样就会形成对应直径的环焊缝，如果这些环焊缝存在质量问题，当长期使用后遇到事故时，此类建筑物内侧钢衬的屏蔽、保护作用就会减弱甚至失效，由此会带来严重后果，所以在建造、施工阶段就需要对此类环焊缝进行无损检测。

自动超声检测是检测此类焊缝的理想办法，但需要有配套的扫查装置携带超声探头沿环焊缝运动，一方面，该装置需要能够适应多种直径的环焊缝，另一方面，该装置能够适应贯穿件、预埋件的安装条件。

发明内容

1.目的：

本发明的目的在于提供一种用于钢衬贯穿件及预埋件环焊缝检测的扫查装置，能够适应多种直径规格的环焊缝，也能适应贯穿件、预埋件的安装条件，携带超声探头实现自动检测。

2.技术方案：

一种钢衬贯穿件及预埋件环焊缝扫查装置，包括环形导轨，周向驱动部件，扫查杆，支腿，磁性基座。环形导轨包括半圆导轨、半圆齿圈、螺钉A、主动滑块、从动滑动和锁紧扣；环形导轨作为整个扫查器的基础，周向驱动部件安装在环形导轨的主观滑块上，主动滑块、从动滑块的上表面分别和压紧座的下表面相连，分别和和每一个压紧座上方均对应安装一个压板，扫查杆嵌在压板和压紧座之间；扫查杆通过环形导轨的圆心，沿直径方向布置，通过拧紧压紧螺钉将扫查杆固定在压紧座上，最终使得扫查杆、主动滑块、从动滑块形成一个整体，当周向驱动部件通电时，主动滑块、从动滑块、扫查杆整体在环形导轨作圆周运动；扫查杆的末端安装有超声探头。

所述的环形导轨由两个半圆导轨通过锁紧扣连接而成，为环状中空圆槽形，主动滑块和从动滑块被放置在半圆导轨的内部；一对半圆齿圈通过螺钉A分别安装在两个半圆导轨上，当一对半圆导轨形成完整圆环的时候，一对半圆齿圈同样形成完整的齿圈。

所述的周向驱动部件包括驱动座，螺钉B，驱动电机，驱动齿轮；驱动座通过螺钉B与主动滑块连接，使得周向驱动部件安装在环形导轨上，此时驱动齿轮与半圆齿圈啮合形成齿轮副，驱动电机通电后驱动驱动齿轮旋转，带动周向驱动部件和主动滑块整体在半圆导轨内转动。

所述的扫查杆包括横杆，端盖，螺钉C，探头夹具；端盖通过螺钉C安装在横杆的一端，探头夹具安装在端盖上，超声探头安装在探头夹具上，探头夹具弹性自由伸缩，横杆长度自由调节。

所述的支腿包括：支腿安装板，伸缩腿，弧面垫块；支腿安装板安装在环形导轨的背面，再将伸缩腿安装在支腿安装板上，伸缩腿安装在支腿安装板上的不同位置；伸缩腿的前段安装有弧面垫块；支腿沿圆周均匀的布置在环形导轨的背面。

所述的磁性基座包括：磁性基座，万向节和磁铁；磁铁基座安装在环形导轨的背面，万向节与磁铁基座相连，万向节末端安装有磁铁，磁铁磁性吸附在钢衬表面；磁性基座沿圆周均匀的布置在环形导轨的背面。

所述的弧面垫块为非金属材质，弧面垫块与贯穿件端面接触并顶紧，伸缩腿与贯穿件孔壁靠紧。

3.效果

本发明的效果在于：将扫查装置利用钢衬贯穿件或预埋件的结构特点进行安装并与环焊缝同心，通过电机驱动扫查杆带动超声探头围绕环焊缝作圆周运动，进而实现此类环焊缝的自动超声检测，并且通过调节扫查杆伸出的长度，可以适应多种规格的环焊缝；自动检测保障了检测质量，降低了检测人员的工作强度，适合对以核岛为代表的大型建筑物中大量存在的各种规格预埋件、贯穿件产生的环焊缝实施检测。

附图说明

图1是本发明的整体结构示意图；

图2是环形导轨结果示意图；

图3是周向驱动部件结构示意图；

图4是支腿结构示意图；

图5是磁性基座结构示意图；

图6是本发明对钢衬贯穿件环焊缝检测时的状态示意图；

图7是本发明对钢衬预埋件环焊缝检测时的状态示意图。

图中1.环形导轨，2.周向驱动部件，3.扫查杆，4.支腿，5.磁性基座，6.压板，7.压紧座，8.压紧螺钉，9.超声探头，10.钢衬，11.贯穿件，12.环焊缝，13.预埋件，1001.半圆导轨，1002.半圆齿圈，1003.螺钉A，1004.主动滑块，1005.从动滑块，1006.锁紧扣，2001.驱动座，2002.螺钉B，2003.驱动电机，2004.驱动齿轮，3001.横杆，3002.端盖，3003.螺钉C，3004.探头夹具，4001.支腿安装板，4002.伸缩腿，4003.弧面垫块，5001.磁铁基座，5002.万向节，5003.磁铁，11001.贯穿件孔壁，11002.贯穿件端面。

具体实施方式

本发明主要的技术方案如下：以一个环形导轨1为基础，在环形导轨1内设置有2个滑块，即主动滑块1004和从动滑块1005，将周向驱动部件2安装在主动滑块1004上，可驱动主动滑块1004在环形导轨1内作圆周运动，将扫查杆3同时固定在压板6和压紧座7之间，使得主动滑块1004，从动滑块1005和扫查杆3形成整体。在周向驱动部件2的驱动下，扫查杆3可作圆周运动；扫查杆3的一端安装能自适应伸缩的探头夹具3004，将超声探头9紧密贴合在焊缝区域，以便实施检测，环形导轨1即可通过可伸缩调节的支腿4安装在贯穿件内孔中，也可以通过磁性基座5吸附安装在预埋件所在表面。

其中，环形导轨1为刚性导轨，由两个半圆形导轨1001拼接而成，可拆开，以便内部放入滑块；环形导轨1上安装有半圆齿圈1002，周向驱动部件2安装在主动滑块1004上，通过周向驱动部件2部件上的齿轮与齿圈啮合，在周向驱动部件2内部的电机的驱动下，周向驱动部件2可驱动主动滑块1004在环形导轨1内运动；扫查杆3通过压紧块固定在安装座内，安装座与主动滑块1004，从动滑块1005连接。扫查杆3的主体结构为一个铝合金型材，压紧块松开后铝合金型材可在安装座内沿着直径方向自由调整位置，当扫查杆3端部伸长至合适位置时在固定，以保证端部的探头9对于多种直径的环焊缝均能覆盖；两个滑块与扫查杆3连接时，呈180°沿导轨直径方向分布，对扫查杆3形成2点支撑，使扫查杆3的圆周运动更稳定；环形导轨1通过均布的支腿4或者磁性基座5001进行安装，且安装时调整至于环焊缝同心，以保证探头运动所形成的圆与环焊缝重合。

下面结合附图，对本发明作具体说明。

图1中，环形导轨1作为整个扫查器的基础，周向驱动部件2安装在环形导轨1的主动滑块1004上，主动滑块1004、从动滑块1005分别安装有一个压紧座7，扫查杆3嵌在压紧座7且扫查杆3通过环形导轨1的圆心，沿直径方向布置，每一个压紧座7上方均对应安装一个压板6，通过拧紧压紧螺钉8可以将扫查杆3固定在压紧座7上，最终使得扫查杆3、主动滑块1004、从动滑块1005形成一个整体，当周向驱动部件2通电时，主动滑块1004、从动滑块1005、扫查杆3整体在环形导轨1作圆周运动；扫查杆3的末端安装有超声探头9，当扫查杆3旋转时，超声探头9和扫查杆3一起旋转，压紧螺钉8松开时，扫查杆3可在压紧座7内沿环形导轨1的直径方向在一定范围内自由移动位置，进而可以起到沿环形导轨1直径方向调整超声探头9的位置的效果。

图2中，一对半圆导轨1001通过锁紧扣1006连接成一个完整的圆环，主动滑块1004和从动滑块1005被放置在半圆导轨1001的内部，可自由的滑动，一对半圆齿圈1002通过螺钉A1003分别安装在两个半圆导轨1001上，当一对半圆导轨1001形成完整圆环的时候，一对半圆齿圈1002同样形成完整的齿圈。

图3中，驱动座2001通过螺钉B2002与主动滑块1004连接，使得周向驱动部件2安装在环形导轨1上，此时驱动齿轮2004与半圆齿圈1002啮合形成齿轮副，驱动电机2003通电后驱动驱动齿轮2004旋转，因半圆齿圈1002与半圆导轨1001相对固定，驱动齿轮2004旋转使得周向驱动部件2和主动滑块1004整体在半圆导轨1001内转动。

图4中，支腿4使用时，首先将支腿安装板4001安装在环形导轨1的背面，再将伸缩腿4002安装在支腿安装板4001上，伸缩腿4002可安装在支腿安装板4001上的不同位置，且伸缩腿4002具有在一定范围能伸缩的功能，可人工调整伸长的长度，在伸缩腿4002的前段安装有弧面垫块4003，弧面垫块4003为非金属材质，与贯穿件11接触时不会对环形导轨1造成损伤，弧面垫块4003与贯穿件11接触的表面为凸起的弧面，使得弧面垫块4003与贯穿件11接触得更均衡，固定效果更好；支腿4使用时会将若干个支腿4沿圆周均匀的布置在环形导轨1的背面，以保证扫查装置安装牢固。

图5中，磁性基座5使用时，将磁铁基座5001安装在环形导轨1的背面，万向节5002与磁铁基座5001相连，万向节5002可在一定范围内向任意方向活动，万向节5002末端安装有磁铁5003，磁铁5003可磁性吸附在钢衬10的表面；磁性基座5使用时会将若干个磁性基座5沿圆周均匀的布置在环形导轨1的背面，多个磁铁5003同时磁性吸附在钢衬10的表面，可对装置形成的稳定的支撑效果。

图6中，扫查装置在对贯穿件11安装形成的环焊缝12进行检测时，伸缩腿4002伸出，通过弧面垫块4003与贯穿件端面11002接触并顶紧，伸缩腿4002与贯穿件孔壁11001靠紧，通过环形导轨1背面安装的至少3个支腿4，扫查装置能够与环焊缝12保持同心并相对固定，端盖3002通过螺钉C3003安装在横杆3001的一端，探头夹具3004安装在端盖3002上，超声探头9安装在探头夹具3004上，探头夹具3004具备弹性自由伸缩的功能，可将超声探头9在钢衬10上压紧，通过调整横杆3001伸出的长度，可保证超声探头9贴合在检查环焊缝12所需要的位置，通过压板6、压紧座7、压紧螺钉8，可使得扫查杆3、主动滑块1004、从动滑块1005形成整体，当周向驱动部件2通电时，扫查杆3、主动滑块1004、从动滑块1005围绕半圆导轨1001作圆周运动，使得超声探头9沿着环焊缝12作圆周运动，实现对环焊缝12的检测。

图7中，扫查装置在对预埋件13安装形成的环焊缝12进行检测时，磁铁5003磁性吸附在钢衬10表面，通过环形导轨1背面安装的至少3个磁性基座5，扫查装置能够与环焊缝12保持同心并相对固定，端盖3002通过螺钉C3003安装在横杆3001的一端，探头夹具3004安装在端盖3002上，超声探头9安装在探头夹具3004上，探头夹具3004具备弹性自由伸缩的功能，可将超声探头9在钢衬10上压紧，通过调整横杆3001伸出的长度，可保证超声探头9贴合在检查环焊缝12所需要的位置，通过压板6、压紧座7、压紧螺钉8，可使得扫查杆3、主动滑块1004、从动滑块1005形成整体，当周向驱动部件2通电时，扫查杆3、主动滑块1004、从动滑块1005围绕半圆导轨1001作圆周运动，使得超声探头9沿着环焊缝12作圆周运动，实现对环焊缝12的检测。

Claims (7)

1.一种钢衬贯穿件及预埋件环焊缝扫查装置，包括环形导轨(1)，周向驱动部件(2)，扫查杆(3)，支腿(4)，磁性基座(5)，其特征在于：环形导轨(1)包括半圆导轨(1001)、半圆齿圈(1002)、螺钉A(1003)、主动滑块(1004)、从动滑块(1005)和锁紧扣(1006)；环形导轨(1)作为整个扫查器的基础，周向驱动部件(2)安装在环形导轨(1)的主动滑块(1004)上，主动滑块(1004)、从动滑块(1005)的上表面分别和压紧座(7)的下表面相连，分别和每一个压紧座(7)上方均对应安装一个压板(6)，扫查杆(3)嵌在压板(6)和压紧座(7)之间；扫查杆(3)通过环形导轨(1)的圆心，沿直径方向布置，通过拧紧压紧螺钉(8)将扫查杆(3)固定在压紧座(7)上，最终使得扫查杆(3)、主动滑块(1004)、从动滑块(1005)形成一个整体，当周向驱动部件(2)通电时，主动滑块(1004)、从动滑块(1005)、扫查杆(3)整体在环形导轨(1)作圆周运动；扫查杆(3)的末端安装有超声探头(9)。

2.如权利要求1所述的一种钢衬贯穿件及预埋件环焊缝扫查装置，其特征在于：所述的环形导轨(1)由两个半圆导轨(1001)通过锁紧扣(1006)连接而成，为环状中空圆槽形，主动滑块(1004)和从动滑块(1005)被放置在半圆导轨(1001)的内部；一对半圆齿圈(1002)通过螺钉A(1003)分别安装在两个半圆导轨(1001)上，当一对半圆导轨(1001)形成完整圆环的时候，一对半圆齿圈(1002)同样形成完整的齿圈。

3.如权利要求1所述的一种钢衬贯穿件及预埋件环焊缝扫查装置，其特征在于：所述的周向驱动部件(2)包括驱动座(2001)，螺钉B(2002)，驱动电机(2003)，驱动齿轮(2004)；驱动座(2001)通过螺钉B(2002)与主动滑块(1004)连接，使得周向驱动部件(2)安装在环形导轨(1)上，此时驱动齿轮(2004)与半圆齿圈(1002)啮合形成齿轮副，驱动电机(2003)通电后驱动驱动齿轮(2004)旋转，带动周向驱动部件(2)和主动滑块(1004)整体在半圆导轨(1001)内转动。

4.如权利要求1所述的一种钢衬贯穿件及预埋件环焊缝扫查装置，其特征在于：所述的支腿(4)包括：支腿安装板(4001)，伸缩腿(4002)，弧面垫块(4003)；支腿安装板(4001)安装在环形导轨(1)的背面，再将伸缩腿(4002)安装在支腿安装板(4001)上，伸缩腿(4002)安装在支腿安装板(4001)上的不同位置；伸缩腿(4002)的前段安装有弧面垫块(4003)；支腿(4)沿圆周均匀的布置在环形导轨(1)的背面。

5.如权利要求1所述的一种钢衬贯穿件及预埋件环焊缝扫查装置，其特征在于：所述的磁性基座(5)包括：磁铁基座(5001)，万向节(5002)和磁铁(5003)；磁铁基座(5001)安装在环形导轨(1)的背面，万向节(5002)与磁铁基座(5001)相连，万向节(5002)末端安装有磁铁(5003)，磁铁(5003)磁性吸附在钢衬(10)表面；磁性基座(5)沿圆周均匀的布置在环形导轨(1)的背面。

6.如权利要求4所述的一种钢衬贯穿件及预埋件环焊缝扫查装置，其特征在于：所述的弧面垫块(4003)为非金属材质，弧面垫块(4003)与贯穿件端面(11002)接触并顶紧，伸缩腿(4002)与贯穿件孔壁(11001)靠紧。

7.如权利要求4所述的一种钢衬贯穿件及预埋件环焊缝扫查装置，其特征在于：所述的扫查杆(3)包括横杆(3001)，端盖(3002)，螺钉C(3003)，探头夹具(3004)；端盖(3002)通过螺钉C(3003)安装在横杆(3001)的一端，探头夹具(3004)安装在端盖(3002)上，超声探头(9)安装在探头夹具(3004)上，探头夹具(3004)弹性自由伸缩，横杆(3001)长度自由调节。

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