CN220040345U - 一种适用于t型管道接口焊缝检测的扫查装置 - Google Patents

Abstract

本申请涉及一种适用于T型管道接口焊缝检测的扫查装置，涉及无损检测技术领域，包括用于将扫查装置吸附固定在T型管道支管上的磁性轮杆支架组件以及连接固定超声探头的超声探头夹持架组件，磁性轮杆支架组件包括第一支架杆以及设置在第一支架杆上的磁性轮，超声探头夹持架组件包括连接设置于第一支架杆上的第二支架杆以及用于夹持超声探头的夹持件，磁性轮的轴线与支管的轴线相平行，使得扫查装置可以通过磁性轮吸附在支管上，且可以绕支管的周向转动，使得夹持在夹持件上的超声探头可以绕焊缝旋转扫查，相较于链式的扫查装置，磁性轮可以适应任意尺寸的T型管道，在检测时无需拆装链节以适应管径的变化，操作简单，检测效率高。

Description

一种适用于T型管道接口焊缝检测的扫查装置

技术领域

本申请涉及无损检测技术领域，尤其是涉及一种适用于T型管道接口焊缝检测的扫查装置。

背景技术

在无损检测技术是现代工业中确保产品质量和设备运行安全的重要手段，其水平的高低是一个国家工业发达程度的重要标志回。随着无损检测技术的广泛应用，被检测的零件的形状及尺寸也越来复杂，近几年，超声无损检测技术在T型管道接口焊缝的检测领域被广泛应用。

如图1所示，T型管道00包括一根主管01及一根支管02（同T型水管三通的形状），支管02主要采用焊接的工艺与主管01连接。为确保焊缝03的品质，通常采用超声无损检测技术检测。因支管02与主管01的焊接后的焊缝03成弧线型，扫查装置需确保超声探头绕焊缝03一周，能自适应焊缝03弧线的高度变化，确保探头始终与被测工件耦合。

市面上的目前的T型管道扫查装置，主定位装置采用链式的结构，链条绕支管02一周，通过锁扣拉紧后使扫查装置抱紧支管02，从而起到定位扫查装置的效果。此链式定位结构的定位原理是利用链条抱紧支管02的外壁，因此当被检测工件支管02外径的尺寸存在差异时，就需要拆除或者增加部分链节以适应管径的变化，操作较为繁琐，费时费力，存在待改进之处。

实用新型内容

为了简化扫描不同直径T型管道接口焊缝的操作步骤，提高检测效率，本申请提供一种适用于T型管道接口焊缝检测的扫查装置。

本申请提供的一种适用于T型管道接口焊缝检测的扫查装置，采用如下的技术方案：

一种适用于T型管道接口焊缝检测的扫查装置，包括：

磁性轮杆支架组件，包括用于将扫查装置吸附在T型管道支管上的磁性轮以及用于支撑所述磁性轮的第一支架杆，所述磁性轮的轴线与所述支管的轴线相平行；

超声探头夹持架组件，包括连接设置于所述第一支架杆上的第二支架杆，所述第二支架杆上朝向焊缝所在方向活动设置有用于夹持超声探头的夹持件。

通过采用上述技术方案，当对应用范围最广泛的钢材T型管道焊缝进行无损检测时，可以将扫查装置放置在T型管道的支管上，磁性轮可以将扫查装置吸附在T型管道的支管上，磁性轮的轴线与支管的轴线相平行，使得扫查装置可以通过磁性轮的转动绕支管的周向转动，进而使夹持件夹持的超声探头绕焊缝一周，确保探头与被测焊缝耦合，起到定位扫查装置的效果，相较于链式的扫查装置，磁性轮可以适应任意尺寸的T型管道，在检测时无需拆装链节以适应管径的变化，操作简单，检测效率高；同时，磁性轮的吸附可以为超声探头提供一个朝向焊缝的力，确保在扫查装置绕支管转动时能自适应焊缝弧线的高度变化，确保探头始终与被测焊缝的耦合，提高了检测结果的准确性。

可选的，所述第一支架杆沿T型管道支管的长度方向设置，所述磁性轮杆支架组件还包括两组磁性定位件，所述磁性定位件包括与所述第一支架杆垂直设置门型支架，两个所述磁性轮分别设置于所述门型支架开口的两端，所述门型支架的顶边与第一支架杆相连接设置。

通过采用上述技术方案，两组磁性定位件上设置有四个磁性轮，两个门型支架、四个磁性轮以及第一支架杆形成了车轮的形式，使整个扫查装置可以稳定吸附在T型管道的支管上，定位扫查装置，保证整个扫查装置在支管上转动的稳定性。

可选的，所述第一支架杆上沿自身长度方向设置有第一滑槽；

所述门型支架顶边上开设有锁紧孔，所述门型支架上设置有定位锁紧件，所述定位锁紧件包括设置于所述门型支架顶边一侧的锁紧块，另一侧设置有与所述锁紧块螺纹连接的锁紧螺栓，所述锁紧块滑移于所述第一滑槽中，带动所述磁性定位件沿所述第一支架杆的长度方向滑移。

通过采用上述技术方案，旋出锁紧螺栓后，可以调整门型支架相对于第一支架杆的位置，以使磁性轮杆支架组件适应不同的支管长度，进一步增大扫查装置的适用范围。

可选的，所述门型支架上设置有刹车制动件，所述刹车制动件包括刹车螺栓，所述刹车螺栓与所述门型支架开口的端部螺纹连接；

当所述刹车螺栓旋入所述门型支架开口的端部时，所述刹车螺栓的端部与磁性轮的转轴相抵接。

通过采用上述技术方案，调节刹车螺栓与磁性轮的转轴的抵接关系，可以实现对磁性轮的制动，当需要对管道进行定点扫查的时候，旋入刹车螺栓，使刹车螺栓的端部与磁性轮的转轴相抵接，避免磁性轮在定点扫查时转动，提升定点扫查的精度。

可选的，所述第一支架杆上垂直套设有横杆连接块，所述横杆连接块上垂直连接为第二支架杆，使所述第二支架杆沿T型管道的主管长度方向设置；

所述横杆连接块沿第一支架杆长度方向滑移，且沿第二支架杆长度方向滑移，所述横杆连接块上设置有用于将所述横杆连接块锁定在第一支架杆、第二支架杆上的第一锁紧机构。

通过采用上述技术方案，将横杆连接块在第一支架杆上移动，可以调整超声探头沿支管长度方向的位置，将第二支架杆在横杆连接块中移动，可以调整超声探头沿主管长度方向的位置，第一锁紧机构可以将第一支架杆、第二支架杆以及横杆连接块之间的相对位置相固定，避免超声探头的位置在测量过程发生变化影响检测精度。

可选的，所述夹持件与第二支架杆之间设置有直线滑移件，所述直线滑移件沿所述支管的长度方向设置，所述直线滑移件包括连接板，连接板上沿所述支管的长度方向设置有第三滑槽，所述第三滑槽中滑移设置有连接杆，所述连接杆的一端与夹持件相连接，另一端连接设置有弹性件，所述弹性件的一端与连接杆远离夹持件的端部相连接，另一端与连接板相连接。

在超声探头绕T型管道焊缝一周时，超声探头在主管上贴合弧面运动，超声探头沿支管长度方向的高度会随着弧面的变化而发生变化，通过采用上述技术方案，直线滑移件以及弹性件的弹性压力可保证运动时，具有一定的活动余量，使超声探头始终紧贴被测T型管道主管弧面，保证超声探头始终与被测焊缝的耦合，同时减小超声探头与T型管道表面之间刚性摩擦造成的磨损，延长超声探头的使用寿命。

可选的，所述连接板上设置有凸块，所述第二支架杆上沿自身长度方向设置有第二滑槽，所述连接板的凸块滑移设置在所述第二滑槽中，使所述直线滑移件沿第二支架杆长度方向滑移；

所述连接板上设置有将连接板固定在第二支架杆上设定位置的第二锁紧机构。

通过采用上述技术方案，调节连接板的凸块在第二滑槽中的位置可以方便调节超声探头的位置，第二锁紧机构可以将直线滑移件固定在设定的位置。

可选的，所述夹持件包括夹爪支架以及两平行设置的夹爪；

所述夹爪支架呈T字型，包括连接段以及两个调节段，所述连接段与第二支架杆相连接，两个所述夹爪靠近夹爪支架的一端设置有调节开口，两个所述夹爪通过调节开口套设在所述调节段上，所述调节开口上设置有调节螺栓，将所述夹爪固定在调节段设定位置。

通过采用上述技术方案，通过调节开口使两个夹爪在夹爪支架的调节段上相向或相背运动，使夹爪夹紧或张开，方便在两个夹爪内安装超声探头，也增大了夹持件的适用范围，可以夹持各种大小的超声探头。

可选的，所述夹爪支架的连接段通过轴承与连接杆的端部转动连接。

通过采用上述技术方案，使得夹持件可以夹持着超声探头绕直线滑移件底部的轴承旋转一定角度，为夹持件增加了一定的自由度，使超声探头在运动过程中能自适应紧贴被测T型管道主管弧面。

可选的，所述第一支架杆的上连接设置有用于记录扫查装置位置信息的编码器。

通过采用上述技术方案，编码器可以实时记录扫查装置所在位置信息，配合超声检测装置，可以准确反馈出焊缝一周的何处存在缺陷，方便工作人员后续进行检修维护。

综上所述，本申请包括以下至少一种有益技术效果：

1、通过设置磁性轮，当对应用范围最广泛的钢材T型管道焊缝进行无损检测时，可以将扫查装置放置在T型管道的支管上，磁性轮可以将扫查装置吸附在T型管道的支管上，磁性轮的轴线与支管的轴线相平行，使得扫查装置可以通过磁性轮的转动绕支管的周向转动，进而使夹持件夹持的超声探头绕焊缝一周，确保探头与被测焊缝耦合，起到定位扫查装置的效果，相较于链式的扫查装置，磁性轮可以适应任意尺寸的T型管道，在检测时无需拆装链节以适应管径的变化，操作简单，检测效率高；

2、磁性轮的吸附可以为超声探头提供一个朝向焊缝的力，确保在扫查装置绕支管转动时能自适应焊缝弧线的高度变化，确保探头始终与被测焊缝的耦合，提高了检测结果的准确性；

3、通过设置直线滑移件以及弹性件，在超声探头连接采用弹性预压的方式，使超声探头与被检测工件间的压力为弹性压力，具有一定的活动余量，使超声探头始终紧贴被测T型管道主管弧面，保证超声探头始终与被测焊缝的耦合，同时减小超声探头与T型管道表面之间刚性摩擦造成的磨损，延长超声探头的使用寿命。

附图说明

图1是本申请中T型管道的整体示意图；

图2是本申请扫查装置的整体示意图；

图3是本申请扫查装置在T型管道上的示意图；

图4是本申请磁性轮杆支架组件的示意图；

图5是本申请超声探头夹持架组件的示意图。

附图标记：

00、T型管道；01、主管；02、支管；03、焊缝；

1、磁性轮杆支架组件；11、第一支架杆；111、第一滑槽；12、磁性定位件；121、门型支架；122、磁性轮；123、定位锁紧件；124、刹车制动件；

2、超声探头夹持架组件；21、第二支架杆；211、第二滑槽；22、夹持件；221、夹爪支架；222、连接段；223、调节段；224、夹爪；225、调节开口；226、调节螺栓；23、直线滑移件；231、连接板；232、第三滑槽；233、连接杆；234、弹性件；235、凸块；236、第二锁紧机构；

3、横杆连接块；31、第一锁紧机构；

4、编码器。

具体实施方式

以下结合附图，对本申请作进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本申请，并不用于限定本申请。

为了便于说明，在T型管道00上建立如图1所示的三维坐标系，主管01在三维坐标系的Y轴上，支管02沿三维坐标系的Z轴方向设置。

本申请实施例公开一种适用于T型管道接口焊缝检测的扫查装置。如图2并结合图3所示，适用于T型管道接口焊缝检测的扫查装置包括用于将扫查装置吸附固定在T型管道00支管02上的磁性轮杆支架组件1以及连接固定超声探头的超声探头夹持架组件2。磁性轮122杆支架组件1包括第一支架杆11以及设置在第一支架杆11上的磁性轮122，超声探头夹持架组件2包括连接设置于第一支架杆11上的第二支架杆21以及用于夹持超声探头的夹持件22，磁性轮122的轴线与支管02的轴线相平行，使得扫查装置可以通过磁性轮122吸附在支管02上，且可以绕支管02的周向转动，使得夹持在夹持件22上的超声探头可以绕焊缝03旋转扫查，相较于链式的扫查装置，磁性轮122可以适应任意尺寸的T型管道00，在检测时无需拆装链节以适应管径的变化，操作简单，检测效率高。

详述的，如图3-4所示，磁性轮122杆支架组件1还包括两组磁性定位件12，磁性定位件12包括与第一支架杆11垂直设置门型支架121，两个磁性轮122分别设置于门型支架121开口的两端，门型支架121开口端部设置有转轴活动口，磁性轮122的转轴转动设置于转轴活动口中，在本申请实施方式中，门型支架121开口的一侧相对的边称为顶边，门型支架121的顶边与第一支架杆11相连接设置，且第一支架杆11位于门型支架121开口所在一侧，两个门型支架121、四个磁性轮122以及第一支架杆11形成了车轮的形式，使整个扫查装置可以稳定吸附在T型管道00的支管02上，定位扫查装置，保证整个扫查装置在支管02上转动的稳定性。

在本申请实施方式中，第一支架杆11与第二支架杆21均配置为铝型材，分别沿三维坐标系的Z轴、Y轴方向设置，四个侧面均开设有凹槽，凹槽的开口宽度小于凹槽内部的宽度，第一支架杆11朝向门型支架121顶边的侧面上沿自身长度方向设置的凹槽为第一滑槽111。

门型支架121顶边上开设有锁紧孔，所述门型支架121上设置有定位锁紧件123，定位锁紧件123包括设置于门型支架121顶边一侧的锁紧块，门型支架121顶边的另一侧设置有锁紧螺栓，锁紧螺栓与锁紧块螺纹连接，锁紧块的形状与第一滑槽111相适应，使锁紧块滑移于第一滑槽111中但不至于脱出第一滑槽111，带动磁性定位件12沿第一支架杆11的长度方向滑移，为了方便旋转锁紧螺栓，锁紧螺栓上设置有锁紧把手，方便检测人员持握。

两组磁性定位件12分别设置于第一支架杆11的两端，当被测T型管道00的支管02长度较短时，可以拧动锁紧把手，将锁紧螺栓旋出锁紧块，可以调整门型支架121相对于第一支架杆11的位置，以使磁性轮杆支架组件1适应不同的支管02长度，进一步增大扫查装置的适用范围。

由于本申请的扫查装置采用磁性轮122吸附在支管02上的连接方式，整个装置在受力时具有转动的趋势，为了避免扫查装置在定点检测时发生转动，如图4所示，门型支架121上设置有刹车制动件124，刹车制动件124包括刹车螺栓，刹车螺栓与门型支架121开口的端部的转轴活动口外壁螺纹连接。

当刹车螺栓旋出门型支架121开口的端部时，刹车螺栓的端部与磁性轮122的转轴互不接触，磁性轮122可以自由转动，当刹车螺栓旋入门型支架121开口的端部时，刹车螺栓的端部与磁性轮122的转轴相抵接，避免磁性轮122转动，实现对磁性轮122的制动。为了方便旋转刹车螺栓，刹车螺栓上设置有刹车把手，方便检测人员持握。

如图3所示，第一支架杆11的上连接设置有编码器4，用于记录扫查装置位置信息，编码器4与外部中央控制器数据连接，将扫查装置的位置信息输出给外部中央控制器，配合超声检测装置，可以准确反馈出焊缝03一周的何处存在缺陷，方便工作人员后续进行检修维护。

如图2-3所示，第一支架杆11与第二支架杆21之间连接设置有横杆连接块3，用于连接和调整第一支架杆11与第二支架杆21之间的相对位置。所述横杆连接块3呈长方体状，分别沿三维坐标系的Z轴、Y轴方向开设有方形通孔，使第一支架杆11与第二支架杆21分别穿设于对应方向的通孔中。将横杆连接块3在第一支架杆11上滑移，可以调整超声探头Z轴方向的位置，将第二支架杆21在横杆连接块3中移动，可以调整超声探头Y轴方向的位置。

所述横杆连接块3上还设置有第一锁紧机构31，用于固定第一支架杆11、第二支架杆21的相对位置，在本申请实施方式中，配置为对应凹槽开设于横杆连接块3上的螺纹孔以及螺纹连接于螺纹孔中的紧固螺栓。

在超声探头绕T型管道00焊缝03一周时，超声探头在主管01上贴合弧面运动，超声探头沿支管02长度方向的高度会随着弧面的变化而发生变化，因此需要为超声探头预留一定Z轴方向的活动余量。

如图5所示，所述夹持件22与第二支架杆21之间设置有直线滑移件23，直线滑移件23沿Z轴方向设置，直线滑移件23包括用于与第二支架杆21相连接的连接板231、沿Z轴方向与连接板231滑移连接的连接杆233。

连接板231呈L型，包括垂直连接的X轴段以及Y轴段。第二支架杆21朝向X轴正方向的侧面上的凹槽设置为第二滑槽211，连接板231的Y轴段沿Y轴方向设置有凸块235，连接板231的凸块235滑移在第二滑槽211中，使直线滑移件23沿Y轴方向滑移。连接板231的Y轴段上还设置有用于固定连接板231与第二支架杆21相对位置的第二锁紧机构236，可以配置为紧固螺栓，通过紧固螺栓与第二滑槽211内壁的抵接实现连接板231与第二支架杆21之间位置的固定。

连接板231的X轴段朝向Y轴负方向的面上沿竖直方向通过螺栓连接有两导向板，两个导向板沿Z轴方向平行设置，两个导向板之间为第三滑槽232，连接杆233滑移于第三滑槽232中。所述连接杆233的一端与夹持件22相连接，另一端连接设置有弹性件234，所述弹性件234的一端与连接杆233远离夹持件22的端部相连接，另一端与导向板相连接，弹性件234可以具体配置为弹簧，直线滑移件23以及弹性件234的弹性压力可保证超声探头在运动时，在Z轴方向上具有一定的活动余量，使超声探头始终紧贴被测T型管道00主管01的弧面，保证超声探头始终与被测焊缝03的耦合，同时减小超声探头与T型管道00表面之间刚性摩擦造成的磨损，延长超声探头的使用寿命。

如图5所示，夹持件22连接在连接杆233沿Z轴负方向的端部，夹持件22包括夹爪支架221以及两平行设置的夹爪224，两个夹爪224之间固定超声探头。

所述夹爪支架221呈T字型，包括连接段222以及两个调节段223，连接段222与第二支架杆21相连接，连接段222沿Y轴方向设置，调节段223沿X轴方向设置。

两个夹爪224靠近夹爪支架221的一端沿自身长度方向设置有调节开口225，两个夹爪224沿Y轴方向设置，且通过调节开口225套设在调节段223上，调节开口225处设置有调节螺栓226以及调节螺母，调节螺栓226旋入或旋出调节螺母，可以使调节开口225夹紧或放开调节段223，实现夹爪224在调节段223上的定位。通过调节开口225使两个夹爪224在夹爪224支架221的调节段223上相向或相背运动，使夹爪224夹紧或张开，方便在两个夹爪224内安装超声探头，也增大了夹持件22的适用范围，可以夹持各种大小型号的超声探头。

夹爪支架221的连接段222与连接杆233的端部通过轴承转动连接，使夹持件22可以夹持着超声探头绕轴承旋转一定角度，为夹持件22在水平面内增加了一定的自由度，使超声探头在运动过程中能自适应紧贴被测T型管道00主管01的弧面。

以上均为本申请的较佳实施例，并非依此限制本申请的保护范围，故：凡依本申请的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本申请的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种适用于T型管道接口焊缝检测的扫查装置，其特征在于，包括：

磁性轮杆支架组件(1)，包括用于将扫查装置吸附在T型管道(00)支管(02)上的磁性轮(122)以及用于支撑所述磁性轮(122)的第一支架杆(11)，所述磁性轮(122)的轴线与所述支管(02)的轴线相平行；

超声探头夹持架组件(2)，包括连接设置于所述第一支架杆(11)上的第二支架杆(21)，所述第二支架杆(21)上朝向焊缝(03)所在方向活动设置有用于夹持超声探头的夹持件(22)。

2.根据权利要求1所述的适用于T型管道接口焊缝检测的扫查装置，其特征在于，所述第一支架杆(11)沿T型管道(00)支管(02)的长度方向设置，所述磁性轮杆支架组件(1)还包括两组磁性定位件(12)，所述磁性定位件(12)包括与所述第一支架杆(11)垂直设置门型支架(121)，两个所述磁性轮(122)分别设置于所述门型支架(121)开口的两端，所述门型支架(121)的顶边与第一支架杆(11)相连接设置。

3.根据权利要求2所述的适用于T型管道接口焊缝检测的扫查装置，其特征在于，所述第一支架杆(11)上沿自身长度方向设置有第一滑槽(111)；

所述门型支架(121)顶边上开设有锁紧孔，所述门型支架(121)上设置有定位锁紧件(123)，所述定位锁紧件(123)包括设置于所述门型支架(121)顶边一侧的锁紧块，另一侧设置有与所述锁紧块螺纹连接的锁紧螺栓，所述锁紧块滑移于所述第一滑槽(111)中，带动所述磁性定位件(12)沿所述第一支架杆(11)的长度方向滑移。

4.根据权利要求2所述的适用于T型管道接口焊缝检测的扫查装置，其特征在于，所述门型支架(121)上设置有刹车制动件(124)，所述刹车制动件(124)包括刹车螺栓，所述刹车螺栓与所述门型支架(121)开口的端部螺纹连接；

当所述刹车螺栓旋入所述门型支架(121)开口的端部时，所述刹车螺栓的端部与磁性轮(122)的转轴相抵接。

5.根据权利要求1-4中任意一项所述的适用于T型管道接口焊缝检测的扫查装置，其特征在于，所述第一支架杆(11)上垂直套设有横杆连接块(3)，所述横杆连接块(3)上垂直连接为第二支架杆(21)，使所述第二支架杆(21)沿T型管道(00)的主管(01)长度方向设置；

所述横杆连接块(3)沿第一支架杆(11)长度方向滑移，且沿第二支架杆(21)长度方向滑移，所述横杆连接块(3)上设置有用于将所述横杆连接块(3)锁定在第一支架杆(11)、第二支架杆(21)上的第一锁紧机构(31)。

6.根据权利要求5所述的适用于T型管道接口焊缝检测的扫查装置，其特征在于，所述夹持件(22)与第二支架杆(21)之间设置有直线滑移件(23)，所述直线滑移件(23)沿所述支管(02)的长度方向设置，所述直线滑移件(23)包括连接板(231)，连接板(231)上沿所述支管(02)的长度方向设置有第三滑槽(232)，所述第三滑槽(232)中滑移设置有连接杆(233)，所述连接杆(233)的一端与夹持件(22)相连接，另一端连接设置有弹性件(234)，所述弹性件(234)的一端与连接杆(233)远离夹持件(22)的端部相连接，另一端与连接板(231)相连接。

7.根据权利要求6所述的适用于T型管道接口焊缝检测的扫查装置，其特征在于，所述连接板(231)上设置有凸块(235)，所述第二支架杆(21)上沿自身长度方向设置有第二滑槽(211)，所述连接板(231)的凸块(235)滑移设置在所述第二滑槽(211)中，使所述直线滑移件(23)沿第二支架杆(21)长度方向滑移；

所述连接板(231)上设置有将连接板(231)固定在第二支架杆(21)上设定位置的第二锁紧机构(236)。

8.根据权利要求6所述的适用于T型管道接口焊缝检测的扫查装置，其特征在于，所述夹持件(22)包括夹爪支架(221)以及两平行设置的夹爪(224)；

所述夹爪支架(221)呈T字型，包括连接段(222)以及两个调节段(223)，所述连接段(222)与第二支架杆(21)相连接，两个所述夹爪(224)靠近夹爪支架(221)的一端设置有调节开口(225)，两个所述夹爪(224)通过调节开口(225)套设在所述调节段(223)上，所述调节开口(225)上设置有调节螺栓(226)，将所述夹爪(224)固定在调节段(223)设定位置。

9.根据权利要求8所述的适用于T型管道接口焊缝检测的扫查装置，其特征在于，所述夹爪支架(221)的连接段(222)通过轴承与连接杆(233)的端部转动连接。

10.根据权利要求1所述的适用于T型管道接口焊缝检测的扫查装置，其特征在于，所述第一支架杆(11)的上连接设置有用于记录扫查装置位置信息的编码器(4)。