RU2008665C1

RU2008665C1 - Device for ultrasonic tests of welds on parts

Info

Publication number: RU2008665C1
Authority: RU
Inventors: Е.А. Наумушкин; Ю.Е. Молотков; А.П. Жигальцов
Priority date: 1991-06-07
Filing date: 1991-06-07
Publication date: 1994-02-28

Abstract

FIELD: nondestructive tests. SUBSTANCE: device has additional guide fixed on carriage body and mounting slide with drive which is installed for reciprocating movement in respect to carriage; carriage is essentially faceplate and additional guide is sector with curvature radius center coinciding with center of circular guide offset in respect to first rod; second rod is fixed on slide and made of two hinged and mutually spring-loaded parts; it is unidirectional with first rod. EFFECT: improved reliability of test, enlarged functional capabilities. 2 cl, 4 dwg

Description

Изобретение относится к технике неразрушающего контроля качества изделий и может быть использовано для ультразвукового контроля угловых сварных швов в сварных соединениях между двумя элементами с криволинейными поверхностями. The invention relates to techniques for non-destructive testing of product quality and can be used for ultrasonic testing of fillet welds in welded joints between two elements with curved surfaces.

Известно ультразвуковое сканирующее устройство, содержащее корпус, на котором закреплены два преобразователя, излучатель и приемник, установленные с возможностью перемещения относительно друг друга [1] . Known ultrasonic scanning device containing a housing on which are mounted two transducers, emitter and receiver, mounted with the possibility of movement relative to each other [1].

В этом устройстве перемещение излучателя вдоль поверхности к приемнику осуществляется вручную при помощи рукоятки, что приводит к снижению производительности к неудобству, а также устройство невозможно использовать в местах с ограниченным по времени пребыванием человека. Кроме этого, известное устройство не позволяет выявить поперечные дефекты, имеющие форму узкой щели. In this device, the emitter is moved along the surface to the receiver manually using the handle, which leads to a decrease in productivity to inconvenience, and the device cannot be used in places with a time-limited stay of a person. In addition, the known device does not allow to identify transverse defects in the form of a narrow gap.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому эффекту (прототип) является устройство для ультразвукового контроля сварных швов изделий, содержащее неподвижную кольцевую направляющую, тележку, установленную на кольцевой направляющей с возможностью перемещения и несущую две штанги, на каждой из которых установлена искательная головка с возможностью возвратно-поступательного перемещения, причем первая штанга жестко закреплена на корпусе тележки [2] .
В этом устройстве обе штанги с установленными на них искательными головками жестко закреплены на корпусе тележки, причем перемещение искательных головок осуществляется вдоль одной линии навстречу друг другу. Такое выполнение обеспечивает контроль продольных швов и не позволяет выявить поперечные дефекты, имеющие форму узкой цели. Это отражается на качестве контроля.The closest to the proposed technical essence and the achieved effect (prototype) is a device for ultrasonic testing of welds of products containing a fixed annular guide, a trolley mounted on an annular guide with the ability to move and carrying two rods, each of which has a search head with the ability reciprocating movement, and the first rod is rigidly fixed to the trolley case [2].
In this device, both rods with the search heads mounted on them are rigidly fixed to the trolley case, and the movement of the search heads is carried out along one line towards each other. This embodiment provides control of the longitudinal joints and does not allow to identify transverse defects in the form of a narrow target. This affects the quality of control.

Целью изобретения является повышение качества контроля и расширение технологических возможностей. The aim of the invention is to improve the quality of control and the expansion of technological capabilities.

Для этого устройство, содержащее неподвижную кольцевую направляющую, тележку, установленную на кольцевой направляющей с возможностью перемещения и несущую две штанги, на каждой из которых установлена искательная головка с возможностью возвратно-поступательного перемещения, причем первая штанга жестко закреплена на корпусе тележки, снабжено жестко закрепленной на корпусе тележки дополнительной направляющей с установленной на ней с возможностью возвратно-поступательного перемещения относительно тележки кареткой с приводом, при этом дополнительная направляющая выполнена в виде сектора с центром радиуса кривизны, совпадающим с центром кольцевой направляющей, смещенного относительно первой штанги, а вторая штанга жестко закреплена на каретке, выполнена из двух шарнирно связанных подпружиненных относительно друг друга частей и направлена в одну сторону с первой штангой, причем часть, несущая искательную головку, выполнена Z-образной формы, а тележка выполнена в виде планшайбы. To this end, a device comprising a fixed ring guide, a trolley mounted on a ring guide with the possibility of movement and carrying two rods, on each of which there is a search head with the possibility of reciprocating movement, the first rod being rigidly fixed to the trolley case, provided with a rigidly fixed the trolley case with an additional rail mounted on it with the possibility of reciprocating movement with the drive carriage relative to the trolley the additional guide is made in the form of a sector with a center of radius of curvature coinciding with the center of the annular guide, offset relative to the first rod, and the second rod is rigidly mounted on the carriage, made of two articulated spring-loaded parts relative to each other and directed in the same direction with the first rod, the part carrying the search head is made in a Z-shape, and the trolley is made in the form of a faceplate.

Указанная новая совокупность всех признаков позволила создать конструкцию, обеспечивающую возможность контроля как продольных, так и поперечных сварных швов. Следовательно, предложенные отличия являются существенными. The specified new combination of all the features made it possible to create a design that provides the ability to control both longitudinal and transverse welds. Therefore, the proposed differences are significant.

На фиг. 1 изображено предлагаемое устройство, вид сбоку; на фиг. 2 - вид А на фиг. 1; на фиг. 3 - вид Б на фиг. 1; на фиг. 4 - разрез В-В на фиг. 3. In FIG. 1 shows the proposed device, side view; in FIG. 2 is a view A in FIG. 1; in FIG. 3 is a view B in FIG. 1; in FIG. 4 is a section BB of FIG. 3.

Устройство содержит неподвижную кольцевую направляющую 1, представляющую собой скобу с равномерно расположенными на ней центрирующими роликами 2 и зажимом 3. На направляющей 1 закреплен привод 4 перемещения тележки 5. Тележка 5, выполненная в виде разъемной планшайбы и несущая две штанги 6 и 7, установлена на ролики 2 направляющей 1 с возможностью перемещения. На внутренней поверхности тележки 5 выполнена зубчатая нарезка 8, кинематически связанная с приводом 4. Первая штанга 6 жестко закреплена на тележке 5 и выполнена выдвижной. На тележке 5 закреплен привод 9 перемещения выдвижной части 10 штанги 6. На выдвижной части 10 шарнирно установлена искательная головка 11 (излучатель), подпружиненная пружиной (не показана) к поверхности патрубка 12 коллектора. The device comprises a fixed annular guide 1, which is a bracket with centering rollers 2 evenly spaced on it and a clamp 3. A drive 4 for moving the trolley 5 is fixed on the guide 1. The trolley 5, made in the form of a detachable face plate and carrying two rods 6 and 7, is mounted on rollers 2 of the guide 1 with the possibility of movement. On the inner surface of the trolley 5 is made gear cutting 8, kinematically connected with the drive 4. The first rod 6 is rigidly mounted on the trolley 5 and is made retractable. A drive 9 for moving the retractable part 10 of the rod 6 is mounted on the trolley 5. A search head 11 (emitter) is pivotally mounted on the retractable part 10, spring loaded (not shown) to the surface of the manifold pipe 12.

На корпусе тележки 5 жестко закреплена дополнительная направляющая 13 с установленной на ней с возможностью возвратно-поступательного перемещения относительно тележки 5 кареткой 14 с приводом 15. Дополнительная направляющая 13 выполнена в виде сектора с центром радиуса R кривизны, совпадающим с центром 0 кольцевой направляющей 1 смещенного относительно первой штанги 6. На наружной поверхности дополнительной направляющей 13 (сектора) выполнена зубчатая нарезка 16, кинематически связанная через зубчатое колесо (не показано) каретки 14 для перемещения с приводом 15. Вторая штанга 7 жестко закреплена на каретке 14 и содержит две части 17 и 18. Часть 17 выполнена Г-образной формы и выдвижной, а часть 18 подпружинена пружиной 19 и выполнена Z-образной формы. На части 18 штанги 7 установлен с возможностью вращения винт 20 с перемещающимся по нему держателем 21, на котором расположена шарнирно связанная с ним искательная головка 22 (приемник), подпружиненная пружиной (не показана) к корпусу 23 коллектора. На каретке 14 закpеплен привод 24, кинематически связанный с выдвижной частью 17. Штанги 6 и 7 направлены в одну сторону. На выдвижной части 17 закреплен привод 25 вращения винта 20. An additional guide 13 is rigidly fixed on the body of the trolley 5 with a carriage 14 with a drive 15 mounted with the possibility of reciprocating movement relative to the trolley 5. The additional guide 13 is made in the form of a sector with a center of radius R of curvature coinciding with the center 0 of the annular guide 1 offset relative to the first rod 6. On the outer surface of the additional guide 13 (sector) is made gear cutting 16, kinematically connected through a gear (not shown) of the carriage 14 for moving eniya 15. The second drive rod 7 is fixedly secured to the carriage 14 and comprises two parts 17 and 18. Part 17 is L-shaped and sliding, and biased by a spring portion 18 and 19 is made Z-shaped. On the part 18 of the rod 7, a screw 20 is mounted rotatably with a holder 21 moving along it, on which a search head 22 (receiver) pivotally connected to it is located, spring-loaded (not shown) to the collector body 23. A drive 24 is mounted on the carriage 14, kinematically connected with the sliding part 17. The rods 6 and 7 are directed in the same direction. On the sliding part 17 is fixed drive 25 of rotation of the screw 20.

Каретка 14 содержит четыре ролика 26, два из которых имеют возможность отводиться от секторной направляющей 13 с помощью винторычажного механизма 27. Штанга 7 снабжена магнитным поддерживающим роликом 28. Искательные головки 11 и 22 имеют переменный угол ввода ультразвуковых излучений. The carriage 14 contains four rollers 26, two of which can be retracted from the sector guide 13 by means of a screw mechanism 27. The rod 7 is equipped with a magnetic support roller 28. The search heads 11 and 22 have a variable angle for introducing ultrasonic radiation.

Устройство работает следующим образом. The device operates as follows.

Направляющую 1 устанавливают с расположенной на ее роликах 2 тележкой 5 со штангой 6 на патрубок 12 и закрепляют с помощью зажима 3. Затем монтируют на дополнительную направляющую 13 тележки 5 каретку 14 со штангой 7. Искательные головки 11 и 22 (излучатель и приемник) размещают соответственно на штангах 6 и 7. Тележку 5 устанавливают в исходное положение по риперной точке (риске) на патрубке 12. Включают приводы 4, 9, 15 и 24 и привод 25 вращения винта 20, подают контактную жидкость к искательным головкам 11 и 22. От привода 4 через кинематически связанную с ним зубчатую нарезку 8 получает вращение (перемещение) по направляющей 1 тележка 5 (планшайба), несущая штанги 6 и 7 с искательными головками 11 и 22, вокруг патрубка 12. От привода 9 получает возвратно-поступательное перемещение выдвижная часть 10 штанги 6, т. е. искательная головка 11 (излучатель) совершает возвратно-поступательное перемещение по поверхности патрубка 12 вдоль его оси. От привода 24 получает возвратно-поступательное перемещение выдвижная часть 17, а от привода 25 вращается винт 20 , от вращения которого получает перемещение держатель 21, т. е. искательная головка 22 (приемник) совершает возвратно-поступательное перемещение вдоль оси патрубка 12 по поверхности корпуса 23 коллектора. От привода 15 вращается зубчатое колесо каретки 14, которое путем сцепления с зубчатой нарезкой 16 и наличия роликов 26 перемещает каретку 14 вдоль дополнительной направляющей 13, т. е. искательная головка 22 (приемник) имеет угловое смещение относительно искательной головки 11 по поверхности корпуса 23 коллектора. The guide 1 is installed with a trolley 5 located on its rollers 2 with a rod 6 on the nozzle 12 and fixed with a clamp 3. Then, a carriage 14 with a rod 7 is mounted on an additional guide 13 of the trolley 5. The search heads 11 and 22 (emitter and receiver) are placed respectively on the rods 6 and 7. The truck 5 is set to its initial position at the ripper point (risk) on the nozzle 12. The actuators 4, 9, 15 and 24 and the rotary drive 25 of the screw 20 are turned on, contact fluid is supplied to the search heads 11 and 22. From the drive 4 through kinematically associated with it the tare cut 8 receives rotation (movement) along the guide 1 of the trolley 5 (faceplate), carrying the rods 6 and 7 with the search heads 11 and 22, around the nozzle 12. From the actuator 9, the sliding part 10 of the rod 6 receives a reciprocating movement, i.e. The search head 11 (emitter) makes a reciprocating movement along the surface of the pipe 12 along its axis. The sliding part 17 receives reciprocating movement from the actuator 24, and the screw 20 rotates from the actuator 25, the holder 21 moves from the rotation of which, the search head 22 (receiver) reciprocates along the axis of the nozzle 12 along the housing surface 23 collectors. From the drive 15, the gear wheel of the carriage 14 rotates, which, by engaging with the gear cutting 16 and the presence of rollers 26, moves the carriage 14 along the additional guide 13, i.e., the search head 22 (receiver) has an angular displacement relative to the search head 11 along the surface of the collector body 23 .

Взаимное перемещение искательных головок 11 и 22 по поверхности патрубка 12 и поверхности корпуса 23 коллектора в любой момент работы устройства позволяет устанавливать искательную головку 22 (приемник) в точку выхода сигнала от искательной головки 11 (излучатель). Mutual movement of the search heads 11 and 22 along the surface of the pipe 12 and the surface of the collector body 23 at any time during operation of the device allows you to install the search head 22 (receiver) at the output point of the signal from the search head 11 (emitter).

Использование предлагаемого изобретения позволяет повысить качество контроля за счет выявления всех деффектов в сварном угловом шве, т. е. продольных и поперечных погрешностей, кроме того, расширяются технологические возможности за счет возможности проведения контроля предложенным устройством эхо-методом, например зеркальным методом. (56) 1. Патент Великобритании N 2198532, кл. G 01 N 29/04, 1984. The use of the invention allows to improve the quality of control by identifying all defects in the welded fillet weld, i.e., longitudinal and transverse errors, in addition, expanding technological capabilities due to the possibility of monitoring the proposed device using the echo method, for example, the mirror method. (56) 1. UK patent N 2198532, CL. G 01 N 29/04, 1984.

2. Патент США 3934457, кл. 73-67.8, 1984. 2. US patent 3934457, CL. 73-67.8, 1984.

Claims

1. DEVICE FOR ULTRASONIC CONTROL OF WELDED PRODUCTS OF GOODS, containing a fixed annular guide, a trolley mounted on an annular guide with the ability to move and carrying two rods, each of which has a search head with the possibility of reciprocating movement, and the first rod is rigidly fixed to the housing trolley, characterized in that, in order to improve the quality of control and expand technological capabilities, it is equipped with a rigidly attached to the trolley case a guide rail mounted on it with the possibility of a carriage with a drive reciprocating relative to the trolley, while the additional guide is made in the form of a sector shifted in angle relative to the first rod with a center of radius of curvature coinciding with the center of the ring guide, and the second rod is rigidly fixed to the carriage , made of two pivotally connected, spring-loaded relative to one another parts and directed in the same direction with the first rod, and the part carrying the seeker head y is formed Z-shaped.

2. The device according to claim 1, characterized in that the trolley is made in the form of a faceplate.