SU1663536A1 - Устройство дл автоматизированного ультразвукового контрол сварного шва - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к неразрушающему контролю ультразвуковым методом и может быть использовано при дефектоскопии качества стыковых сварных швов с валиком усилени , например трубопроводов, котельных барабанов. Цель изобретени  - повышение качества контрол . Дл  этого посто нно след т за положением продольной оси шва и продольной оси датчика слежени  за швом. Датчик слежени  выполнен в виде поперечного корректирующего привода, включающего систему из трех двуплечих рычагов, попарно симметрично размещенных по обе стороны колесной тележки, подпружиненной относительно исполнительного механизма сканировани . Плечи средних рычагов через т ги соединены с одними плечами крайних рычагов, на других плечах которых установлены соответственно ролики, клиновые элементы и сдвигающий узел в виде Г-образных толкателей, установленных на ос х вращени  роликов и размещенных с возможностью перемещени  в пазах клиновых элементов, а фазочувствительный элемент (потенциометр с движком и клеммами) установлен на клиновых элементах и электрически соединен с блоком управлени  двигател  исполнительного механизма. 2 ил.

Description

Изобретение относитс  к неразрушающему контролю ультразвуковым методом и может быть использовано при дефектоскопии качества стыковых сварных швов с валиком усилени , например, трубопроводов.

Целью изобретени   вл етс  повышение качества контрол  за счет посто нного слежени  за положением продольной оси шва и продольной оси датчика сложени  за швом.

На фиг.1 представлено устройство, общий вид: на фиг.2 - то же, вид сзади.

Устройство дл  автоматизированного ультразвукового контрол  сварного шва содержит транспортную тележку (не показана ), механизм 1 сканировани  с узлом автоматического слежени , на котором закреплены ультразвуковые преобразователи 2 и 3.

Узел автоматического слежени  соединен с механизмом 1 сканировани  через приводной исполнительный механизм, выполненный в виде петлевого шарнира 4 с пружиной 5 и т ги 6, соединенной с ходовой гайкой 7, установленной с возможностью перемещени  по ходовому винту 8, закрепленному на механизме 1 сканировани . Ходовой винт 8 соединен с реверсивным электродвигателем 9 который электрически соединен с блоком 10 управлени  электродвигателем 9

В узле автоматического слежени  между ультразвуковыми преобразовател ми 2 и 3 установлен датчик слежени  за швом

ы

ел ы

Датчик слежени  выполнен в виде поперечного корректирующего привода, включа- ющего в себ  установленные по обе стороны корпуса 11 колесной тележки 12 по три двуплечих рычага 13, 14, 15, соединен- ных между собой шарнирами с т гами 16, 17, а на каждом свободном плече двуплечего рычага 13 установлено по ролику 18, и сдвигающего узла в виде закрепленного на ос х 19 клинового элемента 20 (21), установ- ленного на каждом свободном плече двуплечего рычага 14, и Г-образного толкател  22, каждый из которых размещен на соответствующей оси 23 ролика 18, а каждый двуплечий рычаг 13 выполнен из пружинно- го (упругого) материала. Двуплечий рычаг 13 подпружинен относительно колесной тележки 12 пружиной 24. Двуплечие рычаги 13, 14, 15 установлены на ос х 25, 26, 27.

На торцовой поверхности одного кли- нового элемента 20 установлен движок 28 фазочувствительного элемента, а на другом клиновом элементе 21 - клеммы 29, 30 фазочувствительного элемента. Движок 28 и клеммы 29 и 30 последнего электрически соединены с блоком 10 управлени . Блок 10 управлени  выполнен в виде мостовой схемы , например, выпр мител , в два плеча которого включены движок 28 и клеммы 29, 30 фазочувствительного элемента. Выход блока 10 управлени  электрически соединен с электрическим двигателем 9 исполнительного механизма. Электродвигатель 9 осью 31 соединен с ходовым винтом 8, установленным на стойках 32, 33, закреп- ленных на механизме 1 сканировани . На этих же стойках установлена направл юща  34 с размещенной на ней с возможностью перемещени  т гой 6 исполнительного механизма .

Узел автоматического слежени  содержит колесную тележку 12 с колесами 35, 36 на ос х 37, 38, закрепленных на корпусе 11 с ультразвуковыми преобразовател ми 2 и 3 на кронштейнах 39, 40. Дл  уравновеши- вани  каждого из клиновых элементов 20 и 21 на двуплечих рычагах 13, 14, 15 установлен груз 41.На наружной боковой поверхности каждого клинового элемента 20 и 21 выполнен паз 42, в котором размещен с возможностью перемещени  Г-образный толкатель 22. установленный на оси 23 каждого ролика 18. В нижней части каждого клинового элемента 20 и 21 выполнен скос 43, по высоте равный 0,2-0,5 высоты валик 14 усилени  сварного шва 45 контролируемого издели  46. При этом двуплечие рычаги 13,14,15, на которых закреплены ролики 18, выполнены из пружин щего материала, например, пружинной ленты и совместно с

клиновыми элементами 20 и 21 и Г-образны- ми толкател ми 22 обеспечивают сдвиг поперечного корректирующего привода.

На т ге 6 пружина 5 закреплена с помощью винта 47.

Ультразвуковые преобразователи 2 и 3 соединены с магистралью контактной жидкости (не показана), а их пьезоэлементы 48 соединены с дефектоскопической аппаратурой (не показана),

Устройство работает следующим образом .

На транспортную тележку устанавливают подлежащее контролю изделие 46, после чего в зону механизма 1 сканировани  подвод т контролируемый сварной шов 45 так, чтобы ультразвуковые преобразователи 2 и 3, закрепленные кронштейнами 39 и 40 на колесной тележке 12, устанавливались симметрично по обе стороны валика 44 усилени  контролируемого шва 45. Одновременно с этим по линии сопр жени  валик усилени  - основной металл издели  46 устанавливаютс  ролики 18 датчика слежени  за положением сварного шва 45. После такой подготовительной работы начинаетс  перемещение контролируемого шва относительно механизма 1 сканировани  устройства , например, с помощью транспортной тележки. Это приводит к вращению колес 35, 36 колесной тележки 12, так как они контактируют (опираютс ) с помощью пружины 5 на поверхность издели  46. Эти колеса начинают вращатьс  в своих ос х 37 и 38, закрепленных на корпусе 11 колесной тележки Дл  обеспечени  акустического контакта в зазор (не показан) между рабочей поверхностью каждого преобразовател  2 и 3 и поверхностью издели  46 поступает контактна  жидкость, а дл  обнаружени  дефектов каждый из пьезоэле- ментов 48 преобразователей 2 и 3 соединен с дефектоскопической аппаратурой.

Как известно, лини  сопр жени  валик усилени  - основной металл имеет извилистую форму при неизменном положении продольной оси контролируемого сварного шва 45. В этом случае возможен наезд на валик 44 усилени  ролика 18 или второго ролика 18, или обоих роликов 18 (при 8-об- разном искривлении упом нутых линий сопр жени ). Как только на валик 44 усилени  въезжает ролик 18, установленный на двуплечем рычаге 13 с помощью оси 23, рычаг 13 через т ги 16 и 17 двуплечий рычаг 15 устанавливаетс  на оси 25

Двуплечий рычаг 13 начинает поворачиватьс  на оси 26 и через т  и 16 17, двуплечий рычаг 15 на оси 25 поворачивает двуплечий рычаг 14 так что к миновой элемент , например, 20 начинает перемещатьс  к поверхности валика 44 усилени  сварного шва 45. При этом по его скосу 43 в пазу 42 начинает перемещатьс  Г-образный толкатель 22, закрепленный на оси 23 ролика 18, одновременно с этим Г-образный толкатель начинает сталкивать ролик 18 с валика 44 усилени  на поверхность основного металла за счет упругих свойств, изгибатьс  в вертикальной плоскости плеча с роликом 18 двуплечего рычага 13, а установить ролик 18 на поверхность издели  помогает пружина 24 и уравновешивающий клиновой элемент 20 груз 41. Таким же образом работает поперечный корректирующий привод при наезде на валик усилени  второго ролика 18. При 8-образной кривизне линий сопр жени  валик усилени  - основной металл на валик усилени  въезжают оба ролика 18 и так же, как и в предыдущих случа х, начинает работать поперечный корректирующий привод, так как продольна  ось шва не изменила своего направлени . В описанных случа х поиск дефектов не прекращаетс , и механизм сканировани  или изделие 46 не прекращают своего относительного перемещени .

Если же продольна  ось контролируемого шва 45 измен ет свое положение, искривл етс , например, влево (фиг.2), в этом случае левый ролик 18 начинает накатыватьс  на валик 44 усилени  шва 45. Когда ролик 18 находитс  на склоне валика усилени  на высоте 0,2-0,5 от максимальной высоты валика усилени , продолжает работать поперечный корректирующий привод, т.е. Г-образный толкатель 22, скольз  по скосу 43 паза 42, опускающегос  к поверхности валика усилени  клинового элемента 20, пытаетс  опустить подн тый ролик 18 на поверхность издели , но ему это сделать не удаетс , так как продольна  ось сварного шва продолжает отклон тьс  влево. 8 этом случае ролик продолжает накатыватьс  на валик усилени , и уже Г-образный толкатель 22 скользит по вертикальной части паза 42, одновременно с этим клиновой элемент 20 продолжает опускатьс  все ниже. Наход щийс  на его торцовой поверхности движок 28 начинает перемещатьс  по потенциометру .между клеммами 29 и 30, привод  тем самым к разбалансу моста блока 10 управлени , в результате на выходе блока 10 управлени  по вл етс  управл ющий сигнал определенной пол рности, который обеспечивает вращение вала (оси) 31 электродвигател  в определенную сторону, т.е. вал 31 передает свое вращение ходовому винту 8, который, враща сь, перемещает ходовую гайку 7 влево по направл ющей 34, установленной , как и ходовой винт, на стойках 32 и; 33 механизма 1 сканировани . Ходова  гайка 7, перемеща сь, начинает перемещать влево узел автоматического слежени , т.е. 5 колеса 35 и 36 колесной гележки 12 будут продолжать вращение со скольжением влево . Это будет происходить до тех пор, пока ролик 18 не съедет с валика усилени  и не начнет опиратьс  на поверхность основного

0 металла издели  46. В этом случае с помощью двуплечих рычагов 13, 14, 15 клиновой элемент 20 на своей оси 19 не занимает исходное положение, т.е. устанавливаетс  так,же, как клиновой элемент 21. В этом

5 случае движок 28 занимает на потенциометре между клеммами 29 и 30 среднее положение, т.е. уравновешиваетс  фазо- чувствительный мост блока 10 управлени , так как движок 28 и потенциометр с клем0 мами 29 и 30  вл ютс  его фазочувстви- тельным элементом. Подобным образом происходит отслеживание продольной оси шва при ее искривлении вправо. В этом случае датчиком слежени  становитс  вто5 рой ролик 18 со стороны колеса 36.

В процессе перемещени  ходовой гайкой 7 узла автоматического слежени  с noL мощью т ги 6, соединенной петлевым шарниром 4 с колесной тележкой 12, пере0 мещаютс  в околошовнсй зоне поперек продольной оси шва 45 ультразвуковые преобразователи 2 и 3. закрепленные на колесной тележке 12 с-помощью кронштейнов 39 и 40.

5 Такое выполнение устройства позвол ет проводить высококачественный контроль сварных швов изделий с определенней кривизной линии сопр жени  валик усилени  - основной металл и продольной оси контро0 лируемого шва.

Claims (1)

1. Формула изобретени  Устройство дл  автоматизированного ультразвукового контрол  сварного шва, содержащее механизм сканировани , уль5 тразвуковые преобразователи, св занный с ними узел автоматического слежени  за сварным швом, включающий в себ  датчик слежени , приводной исполнительный механизм с двигателем, выполненный в виде

   0 ходового винта с гайкой, фазочувствительный элемент и блок управлени  двигателем исполнительного механизма, отличающе-.   тем, что , с целью повышени  качества контрол , датчик слежени  выполнен в виде

   5 поперечного корректирующего привода, включающего систему их трех двуплечих рычагов , попарно симметрично размещенных по обе стороны колесной тележки, подпружиненной относительно исполнительного механизма сканировани , плечи средних

   рычагов через т ги соединены с одними плечами крайних рычагов, на других плечах которых установлены соответственно ролики и клиновые элементы, св занные с роликами крайние рычаги подпружинены относительно колесной тележки, и сдвигающий узел в виде Г-образных толкателей, установленных на ос х вращени  роликов и размещенных с возможностью перемещени  в пазах клиновых элементов, а фазочувстви- тельный элемент установлен на клиновых элементах и электрически соединен с блоком управлени  двигател  исполнительного механизма.

   А

   13 & П& IS 3

   Фиг.1

     п

   & гЗ 18 46

   12

   JJ

   ,9

   . A

   ЛЯ# X S 4B