CZ29605U1 - Manipulátor pro kontrolu potrubí, zejména pro kontrolu svarů potrubí s omezeným přístupem - Google Patents

Description

Oblast techniky

Technické řešení se týká manipulátoru ke kontrole potrubí, zejména k provádění nedestruktivní kontroly obvodových svarů potrubí z vnějšího povrchu, zvláště výhodně v místech, kde je přístup ke svaru omezen, a to jak ve směru osy potrubí, tak i ve směru radiálním, případně v obou směrech. Manipulátor je využitelný pro kontrolu potrubních systémů o vnějších průměrech od 200 mm do 1250 mm ve všech průmyslových odvětvích a ve všech typech elektráren, zvláště výhodně je využitelné pro kontroly prováděné na potrubních systémech z nemagnetických materiálů instalovaných na provozovaných jaderných elektrárnách.

Dosavadní stav techniky

Doposud používané manipulátory, určené pro zkoušení svarů potrubí jsou sestavené z obvodového pojezdu lineárního posuvu kolmého na směr pojezdu a jsou obvykle ke zkoušenému potrubí uchyceny pomocí vodící dráhy, magnetickými kolečky, řetězem nebo ozubeným řemenem spojeným do uzavřené smyčky. Nevýhodou uchycení pomocí vodicí dráhy je malý rozsah průměrů, na které lze dráhu upevnit a tedy nutnost velkého počtu vodicích drah pro různé průměry zkoušeného potrubí. Manipulátory s magnetickými kolečky lze zase použít pro velký rozsah průměrů potrubí, ale nelze je použít pro potrubí z nemagnetické oceli, která se na jaderných elektrárnách vyskytují. Uchycení pomocí řetězu nebo ozubeného řemene tvořícího uzavřenou smyčku lze použít i na potrubí z nemagnetické oceli, jednu smyčku řetězu nebo řemene lze opět použít pouze pro malý rozsah vnějšího průměru potrubí. Výhodou oproti použití vodicí dráhy jsou menší pořizovací náklady na jednu smyčku řetězu nebo řemene.

Příkladem stavu techniky manipulátoru je patentový spis č. EP 578402, kde je technické řešení tvořeno vozíkem uchyceným k potrubí ozubeným řemenem procházejícím přes dvě ozubené řemenice propojené s motorem pomocí převodů. Toto řešení vzhledem ke koncepci neumožňuje napínání řemene v průběhu jízdy manipulátoru, což je základní nedostatek.

Druhý značný nedostatek je velká výška vozíku a tím omezení použití pouze na potrubí s dostatečným prostorem po obvodu.

Dalším příkladem stavu techniky je patentový spis GB 2032046. Zde je řemen spojen čepem v jeden nekonečný řemen (smyčku), který obepíná potrubí a prochází vozíkem, kde je nasazen na řemenici. Pohon vozíku zajišťuje jedna řemenice a napnutí řemene se provádí ručně po nasazení vozíku oddálením této řemenice od povrchu potrubí. Nevýhodou je velká zástavbová výška vozíku a nemožnost dopínání řemene v průběhu provozu.

Podstata technického řešení

Manipulátor pro kontrolu potrubí, zejména pro kontrolu svarů potrubí s omezeným přístupem, tvořený alespoň vozíkem pro nesení alespoň jedné sondy, řídící jednotkou a upínacím prvkem pro upnutí kolem potrubí, kde vozík je vytvořen pro obvodový pohyb kolem kontrolovaného potrubí, kde tento upínací prvek je vytvořen pro obepnutí kontrolovaného potrubí a má dva protilehlé volné konce a vozík je opatřen dvěma nezávislými od sebe vzdálenými hnacími mechanismy, které jsou vytvořeny pro uchycení vozíku k upínacímu prvku a k pohybu po něm kolem kontrolovaného potrubí, přičemž řídící jednotka je naprogramována pro ovládání jednoho hnacího mechanismu pro zajištění požadovaného pohybu vozíku po kontrolovaném potrubí a pro ovládání druhého hnacího mechanismu pro zajištění napnutí upínacího prvku při uvedeném pohybu vozíku přitažením upínacího prvku k potrubí.

Manipulátor pro kontrolu potrubí výhodně obsahuje vozík opatřený pohyblivým ramenem pro uchycení alespoň jedné sondy, kde pohyblivé rameno je opatřeno lineárním pohonem, jehož směr pohybu je v podstatě kolmý na směr pohybu vozíku kolem potrubí, tj. je ve směru osy potrubí. Uvedený lineárním pohon je tvořený například ozubeným hřebenem s pohonem. Na konci pohyblivého ramene je uchycen držák pro alespoň jednu ultrazvukovou sondu. Při kontrole potrubí,

-1 CZ 29605 Ul například při kontrole svaru potrubí odrazovou technikou, může sonda díky pohyblivému ramenu výhodně vykonávat požadovaný měřící pohyb meandrovitého tvaru nebo může být nastavena do požadované vzdálenosti od zkoušeného svaru při zkoušení technikou difrakční TOFD nebo technikou Phased array.

Konstrukce manipulátoru je zvláště výhodně navržena pro možný kontakt s vodou, která se případně přivádí k měřící sondě pro zajištění akustické vazby se zkoušeným povrchem v okolí svaru. Konstrukce celého manipulátoru je zvláště výhodně vytvořena jako rozebíratelná, např. pomocí šroubů, a to z důvodu jednoduché opravy komponent výměnným způsobem.

Objasnění výkresů

Příkladné provedení manipulátoru je popsáno s odkazem na výkresy, na kterých je znázorněno: Obr. 1 Bokorys manipulátoru Obr. 2 Půdorys manipulátoru

Obr. 3 Vývojový diagram řídící jednotky pro řízení motorů manipulátoru

Příklady uskutečnění technického řešení

Předmět technického řešení bude snadněji pochopen na příkladu provedení, vyobrazeném na připojených výkresech. Je ale zřejmé že tento příklad provedení slouží pro ilustraci a neměl by být chápán tak, že omezuje rozsah ochrany technického řešení jen na toto vyobrazené provedení.

Manipulátor pro kontrolu potrubí podle tohoto technického řešení, zejména pro kontrolu obvodových svarů potrubí s omezeným přístupem, je představen na obr. 1 a je tvořen alespoň upínacím prvkem 13 a vozíkem 1 pro připevnění alespoň jedné sondy pro kontrolu potrubí 14. Vozík 1 je opatřen dvěma od sebe v odstupu provedenými hnacími jednotkami, přičemž manipulátor je opatřen řídící jednotkou napojenou k oběma hnacím jednotkám a naprogramovanou pro ovládání těchto hnacích jednotek pro zajištění pojezdu vozíku I po kontrolovaném potrubí 14 při současném dotahování upínacího prvku 13 tak, aby nedošlo k uvolnění vozíku 1 z potrubí 14.

Oba hnací mechanismy na vozíku i tedy zajišťují jednak přichycení vozíku i manipulátoru ke kontrolovanému potrubí 14 prostřednictvím upínacího prvku 13 a jednak pohyb vozíku 1 po tomto potrubí 14 v průběhu prováděné kontroly. Příslušným dotahováním upínacího prvku 13 ke kontrolovanému potrubí 14 jedním z hnacích mechanismů je vytvářen požadovaný přítlak vozíku 1 k potrubí 14, kterým se zajistí jednak přichycení vozíku 1 k potrubí 14 a jednak spolehlivý pohyb vozíku 1 po potrubí 14. Upínací prvek 13 je výhodně zvolen s přihlédnutím k požadavkům na umožnění pohybu vozíku 1 manipulátoru a alespoň přibližné přítlačné síly manipulátoru k potrubí 14. Upínací prvek 13 má dva volné konce pro snadné nasazení upínacího prvku J3 na kontrolované potrubí J4 a pro zjednodušení instalace celého manipulátoru. Upínacím prvkem J3 je zvláště výhodně řemen, zvláště pak ozubený řemen, nebo řetěz. Délka upínacího prvku 13 se volí tak, aby vyhovovala průměru kontrolovaného potrubí 14 a aby mohl vozík 1 manipulátoru kontrolované potrubí 14 bezpečně objet. Výhodně je délka upínacího prvku 13 alespoň cca dvojnásobek obvodu kontrolovaného potrubí 14 aby se usnadnil pohyb vozíku 1 kolem celého obvodu kontrolovaného potrubí 14. Například pro kontrolované potrubí o průměru 510 mm je výhodná délka upínacího prvku 3600 mm.

Vozík i manipulátoru je vybaven dvěma hnacími mechanismy vytvořenými pro posouvání upínacího prvku 13 vzhledem k vozíku 1, čímž se provádí jednak posun vozíku 1 kolem potrubí 14 a jednak se tak zajišťuje potřebné napnutí upínacího prvku 13 ke kontrolovanému potrubí 14. U příkladného provedení vozíku i manipulátoru je hnací mechanismus vytvořen naváděcí kladkou 8, tvarovou kladkou 6 poháněnou motorem 5 a případně i přítlačnou kladkou 7. Tvarová kladka 6 je vytvořena pro podávání upínacího prvku 13 hnacím mechanismem. Naváděcí kladka 8 je uspořádána u tvarové kladky 6 pro zajištění správného zavedení upínacího prvku 13 do hnacího mechanismu, zejména zajišťuje, aby nedošlo k šikmému zavedení upínacího prvku 13, čímž se eliminuje nebezpečí zaseknutí vozíku 1 při kontrole potrubí 14, případně i nebezpečí destrukce hnacího mechanismu vozíku J. Odborníkovi je ale zřejmé, že toto je pouze příklad

-2CZ 29605 Ul sloužící pro ilustraci možného provedení hnacího mechanismu. Je možné vytvořit různá provedení hnacích mechanismů, dokonce není nutné, aby byly oba hnací mechanismy stejné konstrukce. Je ale výhodné, když oba hnací mechanismy jsou stejné konstrukce, čímž se snižují případné náklady na opravy apod.

Každý hnací mechanismus vozíku 1 obsahuje alespoň jeden motor 5 pro zajištění posunu upínacího prvku 13 vzhledem k vozíku 1. V představeném provedení je motor 5 napojen na tvarovou kladku 6 zajišťující spolehlivý posun upínacího prvku 13 v hnacím mechanismu řemenovým převodem 9. Tvarovou kladkou 6 může například být ozubený válec, tvarově odpovídající ozubenému řemenu, nebo např. ozubené kolo se zuby tvarově odpovídajícími řetězu apod. Je výhodné, když oba hnací mechanismy vozíku i předepínají upínací prvek 13 prostřednictvím řídicí jednotky, která je naprogramována pro vyhodnocení informací získaných z motorů 5 hnacích mechanismů, např. velikost odběru elektrického proudu každého z motorů 5, a na základě toho potom se provádí odpovídající ovládání motorů 5, tzn. že dojde například k napnutí upínacího prvku 13, případně k jeho dopnutí, pokud například upínací prvek 13 zcela nepřilehl k potrubí 14 apod., nebo je proveden potřebný posuv vozíku 1 po kontrolovaném potrubí 14 při současném dopínání upínacího prvku 13 ke kontrolovanému potrubí 14.

Motory 5 hnacích mechanismů jsou výhodně vybaveny planetovými převodovkami pro snížení otáček tvarové kladky 6 a pro zvýšení kroutícího momentu na výstupních hřídelích. Zvláště výhodně je osa motorů 5 rovnoběžná s osou potrubí (tj. kolmá na směr pohybu vozíku 1 po potrubí 14). Dále jsou oba motory 5 výhodně opatřeny příslušnými brzdami (nejsou zobrazeny), které zajistí řádné ustavení vozíku I manipulátoru na potrubí a také zabrání vytažení upínacího prvku 13 z hnacích členů, v důsledku čehož by mohlo dojít k pádu vozíku 1 manipulátoru z potrubí 14, a také zajistí, že i při vypnutí pohonu zůstane vozík 1 pevně připnutý k upínacímu prvku 13.

V příkladném provedení je každý hnací mechanismus vybaven řemenovým převodem 9 umístěným mezi motorem 5 s převodovkou (není zobrazena) a tvarovou kladkou 6 pro zajištění přenosu točivého momentu z motoru 5 na tvarovou kladku 6 pohánějící upínací prvek 13. Osa hřídele motoru 5 je rovnoběžná s osou tvarové kladky 6. Celkový převodový poměr je v příkladu provedení tvořen převodovým poměrem planetové převodovky a řemenovým převodem pohánějícím tvarovou kladku 6.

Vozík 1 manipulátoru je ve vyobrazeném provedení výhodně opatřen alespoň jedním středovým opěrným kolem 3, pomocí kterého se vozík I snadněji pohybuje po kontrolovaném potrubí Γ4.

V představeném provedení je vozík i opatřen dvěma středovými opěrnými koly 3 uspořádanými na bocích vozíku I v ose kolmé na podélnou osu vozíku I. Podélná osa vozíku I je myšlena ve směru předpokládaného pohybu vozíku I po upínacím prvku 13, resp. ve směru upínacího prvku 13 přichyceného k upínacím mechanismům vozíku 1. V příkladném provedení vyobrazený vozík 1 manipulátoru umožňuje změnu úhlu rozevření obou naklápěcích částí vozíku kolem kloubového mechanismu a současně i středového opěrného kola 3, které se pohybuje po povrchu potrubí. Konstrukce vozíku manipulátoru s dvěma naklápěcími částmi je výhodná pro zajištění nízké konstrukční výšky manipulátoru při jeho ustavení na různé průměry potrubí.

Jak již bylo uvedeno, v představeném provedení je vozík vytvořen ze dvou naklápěcích částí, které jsou vůči sobě uchyceny v místě osy středových opěrných kol 3 umístěných na bocích vozíku. Vlastní provedení středového opěrného kola ale může být různé, středové opěrné kolo 3 například může být vytvořeno jako válec uchycený v ose naklápění obou naklápěcích částí atd. Odborníkovi je dále zřejmé, že v příkladu provedení popsané uchycení naklápěcích částí vozíku a středového opěrného kola není jediné možné, je například možné použít například čtyři středová opěrná kola, umístěná ve dvojicích po obou okrajích osy naklápění uvedených dvou naklápěcích částí vozíku nebo je také například možné vytvořit středová opěrná kola jako dva válce uchycené po stranách osy naklápění atd.

V představeném provedení umožňuje konstrukce manipulátoru změnu úhlu rozevření obou částí kolem osově umístěného středového opěrného kola 3, přičemž je vozík i opatřen aretačním mechanismem 12, který umožňuje zajistit nastavené rozevření obou naklápěcích částí vozíku I vůči sobě pro danou kontrolovanou trubku 14. Vozík 1 je dále výhodně opatřen postranními opěrnými

-3 CZ 29605 Ul koly 4 uspořádanými u opačného konce obou naklápěcích částí vozíku 1, takže se při pohybu po kontrolovaném potrubí vozík opře o postranní opěrná kola 4. Tím je umožněna nízká konstrukční výška manipulátoru i pro různé průměry potrubí. Zvláště výhodně je vozík I manipulátoru opatřen dvěma dvojicemi postranních opěrných kol 4, uspořádaných na vzdáleném konci obou naklápěcích částí, jak je vyobrazeno na obr. 1. Vzdáleným koncem je pro účely tohoto popisu myšlen konec naklápěcí části vzdálený od místa naklápění a přiléhající ke kontrolovanému potrubí při pohybu vozíku po něm. Obě naklápěcí části vozíku i manipulátoru se mohou opřít o postranní opěrná kola 4, přičemž jejich povrch je výhodně vytvořen tak, že umožňuje správné natočení vozíku do směru ustavení upínacího prvku 13 na kontrolovaném potrubí 14 částečným bočním pohybem vozíku manipulátoru při zahájení pohybu vozíku po kontrolovaném potrubí, čímž se eliminuje nebezpečí šikmého ustavení vozíku na potrubí a následných z toho vzniklých komplikací při pojíždění vozíku kolem obvodu kontrolovaného potrubí. Povrch postranních opěrných kol 4 je výhodně proveden z vhodného materiálu zajišťujícího dostatečné podélné vedení vozíku po kontrolovaném potrubí. Boční skluz vozíku se eliminuje použitím upínacího prvku 13 zastávajícího jak pohonnou, tak i vodicí funkci, přičemž postranní opěrná kola 4 výhodně pouze umožňují boční skluz vozíku do té míry, že si ho upínací prvek 13 „nasměruje“. Odborníkovi je ale zřejmé, že přítomnost postranních opěrných kol 4 je pouze výhodná a není pro funkci manipulátoru nezbytná, případně že je možné tato kola nahradit jiným prvkem schopným zajistit spolehlivý pohyb vozíku manipulátoru po potrubí.

Vozík i je opatřen příslušnou sondou pro kontrolu potrubí 14. Podle svého výhodného provedení vyobrazeného na obr. 2 je vozík 1 opatřen pohyblivým ramenem 10 pro upevnění alespoň jedné sondy a pro manipulaci s ní při kontrole potrubí. Pohyblivé rameno 10 je na svém pohyblivém konci výhodně opatřeno upínacím prostředkem 11 pro upevnění jedné sondy nebo i více sond, zejména ultrazvukových sond. Upínacím prostředkem 1T je například upínací destička a je výhodně vytvořena jako výměnná pro připevnění různých držáků sond podle potřeby. Pohyb pohyblivého ramene 10 při kontrole potrubí je v příkladném provedení zajišťován lineárním pohonem, zvláště výhodně tvořeným motorem s planetovou převodovkou s výstupní hřídelí osazenou pastorkem a ramenem s ozubeným hřebenem, na jehož konci je uspořádán upínací prostředek JT pro uchycení ultrazvukových sond. Například při kontrole potrubí 14 pomocí odrazové techniky sonda/sondy mohou provádět tzv. meandrovitý pohyb. Při provádění kontroly potrubí pomocí difrakční techniky, tzv. TOFD nebo techniky Phased array, může být naopak pohyblivé rameno 10 se sondou/sondami nastaveno do požadované vzdálenosti od zkoušeného svaru potrubí 14, přičemž při vlastní kontrole se již nepohybuje, apod. Z uvedeného popisu je ale zřejmé, že pohyblivé rameno 10 je pouze výhodným provedením a může být nahrazeno pro určité kontrolní techniky pevným ramenem o příslušné délce, nebo může být vozík i příslušně vytvořen nebo upraven pro uchycení sond ke kontrole potrubí 14 tak, aby bylo možné kontrolu tohoto potrubí provést.

Vozík i manipulátoru je podle svého výhodného provedení opatřen veškerým nezbytným vybavením pro provádění kontroly, včetně příslušných senzorů zajišťujících snímání potřebných veličin pro zajištění potřebného posuvu a napnutí upínacího prvku 13. Ve vyobrazeném provedení je vozík 1 opatřen externí řídící jednotkou, se kterou je vozík spojen svazkem napájecích a signálových kabelů. Napájecí kabely zajišťují příslušné napájení motorů hnacích mechanismů, zatímco signálové kabely zajišťují přenos řídících signálů a signálů ze senzorů.

Vlastní použití manipulátoru pro kontrolu potrubí, zejména kontrolu svarů potrubí s omezeným přístupem, je následující. Manipulátor pro zkoušení svarů potrubí, zejména potrubí s omezeným přístupem, je nejprve ustaven na potrubí v blízkosti testovaného svaru, kdy vozík i je pomocí upínacího prvku 13 s volnými konci, kterým je v tomto příkladu provedení ozubený řemen, připevněn k potrubí 14. Jeden volný konec upínacího prvku 13 ie provlečen prvním hnacím mechanismem vozíku i pro zajištění posuvu upínacího prvku 13 vzhledem k vozíku I. Druhý volný konec upínacího prvku 13 je obdobně prosunut druhým hnacím mechanismem vozíku i. Je zřejmé, že provedení obou hnacích mechanismů nemusí být nutně v obou případech identické, ale vzhledem k možnému pohybu vozíku I po upínacím prvku 13 v obou směrech je symetrické provedení obou hnacích mechanismů výhodné. U příkladného provedení manipulátoru se upnutí

-4CZ 29605 Ul vozíku 1 manipulátoru ke kontrolovanému potrubí L4 pomocí upínacího prvku 13 provede tak, že se oba volné konce upínacího prvku 13, ve vyobrazeném příkladu provedení ozubeného řemenu, zavedou na příslušné tvarové kladky 6 přes naváděcí kladky 8 a přítlačné kladky 7 a jsou následně utaženy pomocí příslušného řízení motorů 5 pohánějících tvarové kladky 6, které se v tu chvíli otáčejí proti sobě. Je samozřejmě možné ovládat i jen jeden motor 5, ale uvedeným řízením obou motorů 5 otáčejících se proti sobě se připnutí urychlí. Po dotažení na předem danou tažnou sílu vyvíjenou motory na upínací prvek je vozík ustaven v základní poloze na potrubí. Dopínání upínacího prvku 13 při provozu manipulátoru, zejména při provádění kontroly, je realizováno pomocí rozdílných otáček každého z motorů 5 pohánějícího příslušnou tvarovou kladku 6. Řídící jednotka je naprogramována tak, že je předem stanovena tažná síla, která má být vyvinuta na upínací prvek 13, a tato síla je při provozu manipulátoru vytvářena příslušným ovládáním obou motorů 5 pohánějících tvarové kladky 6 obou hnacích mechanismů, kdy jeden motor 5 zajišťuje pohyb vozíku 1 manipulátoru po upínacím prvku 13, zatímco druhý hnací mechanismus zajišťuje neustálé dopínání upínacího prvku 13 ke kontrolovanému potrubí 14 požadovanou tažnou silou. Tato tažná síla je zvláště výhodně měřena z proudového odběru dopínajícího motoru 5, které neustále dopíná upínací prvek 13, přičemž zároveň umožňuje pohyb vozíku I manipulátoru po upínacím prvku 13, který je zajišťován prvním motorem 5. Pohyb vozíku při současném dopínání upínacího prvku 13 je výhodně umožněn díky odpovídajícímu řízení obou motorů 5. Konkrétní hodnoty proudů a otáček na jednotlivých motorech jsou závislé zejména na použitých typech motorů a převodovek a nejsou zde uváděny.

Obr. 3 popisuje formou vývojového diagramu naprogramování řídící jednotky pro jednotlivé režimy řízení motorů 5 vozíku 1:

1. Vozík 1 manipulátoru je v klidu, tzn., brzdy obou motorů 5 jsou zabrzděny.

2. Při vydání pokynu operátora k pohybu vozíku 1 je nejprve vyhodnocen požadovaný směr pohybu vozíku i, tedy zdaje požadován pohyb vozíku ve směru za motorem i nebo za motorem 2.

3. Pokud bude výsledný pohyb ve směru za motorem 1, tj. motor 1 bude hnací motor udávající rychlost a délku pohybu, je motor 2 přepnut do proudového režimu, ve kterém je vyhodnocován proud procházející tímto motorem pro zajištění dopínání upínacího prvku 13 na předem nastavenou hodnotu a zároveň dojde k odbrzdění motoru 2. Tím vznikne tah v upínacím prvku.

4. Vyhodnocuje se pokračování pohybu vozíku za motorem i.

5. Motor 1 se přepne do rychlostního režimu, přičemž rychlost motoru i je zatím rovna nule a dojde k odbrzdění motoru 1.

6. Vyhodnocuje se pokračování pohybu za motorem 1.

7. Nastaví se požadovaná rychlost obvodového pojezdu jako rychlost motoru 1.

8. Vyhodnocuje se pokračování pohybu za motorem 1.

9. -14. jsou obdobou kroků 3.-8. upravených pro pohyb za motorem 2.

Následně se ovládají oba motory 5 hnacích mechanismů tak, aby se zajistil požadovaný pohyb vozíku 1 manipulátoru po kontrolovaném potrubí 14 při současném neustálém dopínání upínacího prvku 13, přičemž se provádí vlastní kontrola svaru kontrolovaného potrubí 14 sondami snímajícími hodnoty měřených veličin pro vyhodnocení kvality svaru. Postupně se provede kontrola svaru kolem celého obvodu kontrolovaného potrubí 14.

Odborník zajisté pochopí, že je možná řada konstrukčních úprav popsaného příkladu provedení. Například je možné provést vozík vjednom celku, tedy bez obou naklápěcích částí, kdy jsou obě vodící dráhy uspořádány v příslušném odstupu od sebe, aby vozík mohl po upínacím prvku pojíždět kolem kontrolovaného potrubí, aniž by bylo nutné naklápět sklopné částí s příslušnými hnacími mechanismy. Nebo je naopak možné provést vozík s více než dvěma naklápěcími částmi, přičemž hnací mechanismus může být umístěn i ve více než dvou z nich. V takovém případě je vhodné provést příslušné naprogramování řídící jednotky ovládající tyto pohony tak, aby

-5CZ 29605 Ul docházel k požadovanému posuvu vozíku po kontrolovaném potrubí při současném dotahování upínacího prvku tak, aby se vozík neuvolnil z potrubí.

Průmyslová využitelnost

Praktické použití navrhovaného řešení je uvažováno pro zkoušení obvodových svarů potrubí o vnějším průměru v rozsahu 200 mm až 1250 mm, ve všech průmyslových odvětvích a ve všech typech elektráren, zejména na potrubních systémech z nemagnetických materiálů instalovaných na provozovaných jaderných elektrárnách. Konstrukce umožňuje použití v místech, kde je přístup ke svaru omezený překážkami v radiálním i axiálním směru. Navrhované řešení může být využito i pro kontroly základního materiálu potrubí.

NÁROKY NA OCHRANU

Claims (8)

1. Manipulátor pro kontrolu potrubí, zejména pro kontrolu obvodových svarů potrubí s omezeným přístupem, tvořený alespoň vozíkem (1) pro nesení alespoň jedné sondy, řídící jednotkou a upínacím prvkem (13) pro upnutí kolem kontrolovaného potrubí (14), kde vozík (1) je vytvořen pro obvodový pohyb kolem kontrolovaného potrubí (14), vyznačující se tím, že upínací prvek (13) je vytvořen pro obepnutí kontrolovaného potrubí (14) a má dva protilehlé volné konce a že vozík (1) je opatřen dvěma nezávislými od sebe vzdálenými hnacími mechanismy, které jsou vytvořeny pro uchycení vozíku (1) k upínacímu prvku (13) a k pohybu po něm kolem kontrolovaného potrubí (14), přičemž řídící jednotka je naprogramována pro ovládání jednoho hnacího mechanismu pro zajištění požadovaného pohybu vozíku (1) po kontrolovaném potrubí (14) a pro ovládání druhého hnacího mechanismu pro zajištění napnutí upínacího prvku (13) při uvedeném pohybu vozíku (1) přitažením upínacího prvku (13) k potrubí (14).

2. Manipulátor pro kontrolu potrubí podle nároku 1, vyznačující se tím, že vozík (1) obsahuje alespoň dvě naklápěcí části spojené kloubovým spojem pro přizpůsobení tvaru vozíku (1) různým vnějším průměrům kontrolovaného potrubí (14).

3. Manipulátor pro kontrolu potrubí podle nároku 2, vyznačující se tím, že kloubový spoj je opatřen aretačním mechanismem (12) pro jeho zafixování ve zvolené poloze.

4. Manipulátor pro kontrolu potrubí podle nároku 2 nebo 3, vyznačující se tím, že je opatřen alespoň jedním středovým opěrným kolem (3) uspořádaným v místě kloubového spoje.

5. Manipulátor pro kontrolu potrubí podle kteréhokoliv z nároků laž4, vyznačující se tím, že každý z obou hnacích mechanismů obsahuje tvarovou kladku (6) poháněnou motorem (5), přičemž tvarová kladka (6) je vytvořena pro podávání upínacího prvku (13) hnacím mechanismem.

6. Manipulátor pro kontrolu potrubí podle kteréhokoliv z nároků laž5, vyznačující se t í m , že upínacím prvkem (13) je ozubený řemen nebo řetěz.

7. Manipulátor pro kontrolu potrubí podle kteréhokoliv z nároků laž6, vyznačující se tím, že vozík (1) je opatřen pohyblivým ramenem (10) se směrem pohybu rovnoběžným s osou kontrolovaného potrubí (14).

8. Manipulátor pro kontrolu potrubí podle kteréhokoliv z nároků laž7, vyznačující se tím, že vozík je napojen na řídící jednotku naprogramovanou alespoň pro pohyb v jednom z následujících režimů: upínací režim pro připevnění vozíku k potrubí nebo sundání z něj s omezeným silovým momentem pro zamezení zranění obsluhy a automatický kontrolní režim s aktivním dopínáním upínacího prvku.