SU1677603A1

SU1677603A1 - Arrangement for detecting faults in cylindrical interiors

Info

Publication number: SU1677603A1
Application number: SU884402994A
Authority: SU
Inventors: Виталий Анатольевич Агафонов; Юрий Александрович Федорчук; Василий Петрович Шуховцев
Original assignee: Уральский филиал Всесоюзного теплотехнического научно-исследовательского института им.Ф.Э.Дзержинского
Priority date: 1988-04-04
Filing date: 1988-04-04
Publication date: 1991-09-15

Abstract

Изобретение относитс к технике неразрушающего контрол . Целью изобретени вл етс повышение точности определени координат дефектов. За счет // использовани двухосевого привода 1, на валах которого установлены роторы 2,11с ведущими роликами 12, обеспечиваетс их вращение в противоположном относительно друг друга направлении с одинаковой скоростью. Такое выполнение движител повышает стабилизацию и маневренность устройства. След щий ролик 6 с магнитами 7 по его периметру взаимодействует с маг- нитоуправл емым контактом, который закреплен на неподвижной части корпуса привода 1. Использование указанных элементов обеспечивает возможность производить измерение пройденного пути с высокой томностью. Устройство позвол ет повысить точность определени местоположени обнаруженных дефектов, что повышает точность контрол . 2 ил. сл с с VI VI Оч О 00 Фиг.1This invention relates to a non-destructive testing technique. The aim of the invention is to improve the accuracy of determining the coordinates of defects. Due to the // use of a biaxial drive 1, on the shafts of which rotors 2,11c are mounted with driving rollers 12, they are rotated in the opposite direction relative to each other at the same speed. This embodiment of the propeller increases the stabilization and maneuverability of the device. The follower roller 6 with magnets 7 along its perimeter interacts with the magnetic control contact, which is fixed on the fixed part of the drive case 1. The use of these elements makes it possible to measure the distance traveled with high languor. The device allows to increase the accuracy of determining the location of detected defects, which increases the accuracy of control. 2 Il. sl c s VI VI Och O 00 Figure 1

Description

Изобретение относитс к области неразрушающего контрол методом вихревых токов и может быть использовано в теплоэнергетике дл контрол энергооборудовани на наличие несплошности металла (трещины, раковины, технологические риски и т.д.) на внутренних поверхност х, например , цилиндрической полости осевых каналов роторов паровых турбин, а также в любой отрасли народного хоз йства, где необходим контроль внутренних поверхностей цилиндрических пр молинейных прот женных изделий, например в трубной, судостроительной, турбостроении, ремонтной службе.The invention relates to the field of non-destructive testing by the eddy current method and can be used in thermal power engineering to control energy equipment for the presence of metal discontinuity (cracks, shells, technological risks, etc.) on internal surfaces, for example, the cylindrical cavity of axial channels of steam turbine rotors, as well as in any branch of the national economy where control of the internal surfaces of cylindrical linear extended products is necessary, for example, in pipe, shipbuilding, turbine construction, repair montage service.

Целью изобретени вл етс точность определени координат дефектов.The aim of the invention is the accuracy of determining the coordinates of defects.

На фиг.1 представлен общий вид устройства; на фиг.2 - сечение А-А на фиг.1.Figure 1 presents a General view of the device; figure 2 - section aa in figure 1.

Устройство содержит движитель (не обозначен)с приводом 1 и ротором 2, узел 3 центрировани , измеритель 4 пути, блок обработки сигналов, измеритель 5 пройденного пути со след щим роликом б и магнитами 7, выполненный в виде стабилизатора положени , представл ющего полукольцо 8, закрепленное посредством подшипника 9 на корпусе привода 1, след щий ролик 6с магнитами 7 закреплен на полукольце 8, магнитоуправл емый контакт 10, взаимодействующий с магнитами 7 след щего ролика 6, второй ротор 11 с ведущими роликами 12, при этом движитель выполнен в виде двухосевого привода 1, роторы 2 и 11 закреплены на валах привода 1, оси роторов 2 и 11 расположены в одной плоскости, а оси роликов 12 роторов 2 и 11 повернуты относительно оси устройства на один и тот же угол в противоположных направлени х.The device contains a propulsion unit (not labeled) with a drive 1 and a rotor 2, a centering unit 3, a meter 4 paths, a signal processing unit, a meter 5 of the path traveled with a tracking roller b and magnets 7, made in the form of a position stabilizer representing a semi-ring 8, fixed by bearing 9 on the drive housing 1, the follower roller 6 with magnets 7 is fixed on the semiring 8, the magnetically controlled contact 10, which interacts with the magnets 7 of the follower roller 6, the second rotor 11 with the driving rollers 12, while the propeller is made in the form of two the axle drive 1, the rotors 2 and 11 are fixed on the shafts of the drive 1, the axes of the rotors 2 and 11 are located in the same plane, and the axes of the rollers 12 of the rotors 2 and 11 are rotated relative to the axis of the device at the same angle in opposite directions.

Устройство работает следующим образом .The device works as follows.

Устройство ввод т в контролируемую цилиндрическую полость 13, так чтобы ведущие ролики 12 контактировали с контролируемой поверхностью. После этого подают питание на привод 1, и валы его начинают вращатьс . Вместе с ними начинают вращатьс и роторы 2,11. Ротор 2, установленный на полом валу, начинает вращатьс по часовой стрелке, а ротор 11 в обратном направлении (напротив часовой стрелки). Вместе с роторами 2,11 начинают вращатьс и стаканы с установленными в них ведущими роликами 12. Так как оси ведущих роликов 12 перекрещиваютс с осью роторов 2 и 11, то они, обкатыва сь по контролируемой поверхности по винтовой линии, заставл ют двигатьс устройство вдоль оси. При вращении роторов 2,11 на устройство действует добавочна сила (кориолисово ускорение ), котора разворачивает устройство относительно начальной точки отсчета (устройство разворачиваетс в угловом направлении ). Но так как роторы 2 и 11 вращаютс в противоположных направлени х, то возникающие при их вращении дополнительные силы уравновешиваютс , и устройство стабилизируетс относительно начальной точки отсчета (условного нул ).The device is inserted into the controlled cylindrical cavity 13, so that the drive rollers 12 are in contact with the controlled surface. After that, power is supplied to the actuator 1, and its shafts begin to rotate. Together with them, the rotors 2,11 begin to rotate. The rotor 2 mounted on the hollow shaft begins to rotate clockwise, and the rotor 11 in the opposite direction (opposite the clockwise direction). Together with the rotors 2.11, the glasses with the driving rollers 12 mounted in them begin to rotate. Since the axes of the driving rollers 12 intersect with the axis of the rotors 2 and 11, they run the device along the helix along the controlled surface . When the rotors rotate 2.11, an additional force acts on the device (Coriolis acceleration), which turns the device relative to the initial point of reference (the device turns in the angular direction). But since the rotors 2 and 11 rotate in opposite directions, the additional forces arising during their rotation are balanced, and the device is stabilized relative to the initial point of reference (conditional zero).

0 Преобразователь 13 наход сь в непрерывном контакте с контролируемой поверхностью , также перемещаетс по винтовой линии и производит контроль сплошности металла на наличие дефекта (трещины),0 The transducer 13 being in continuous contact with the test surface, also moves along a helix and makes monitoring the metal continuity for the presence of a defect (crack),

5При движении устройства вдоль цилиндрической поверхности ролики 12 обкатываютс по последней и тем самым удерживают устройство по центру контролируемой трубы. Одновременно с роликами5 When the device moves along the cylindrical surface, the rollers 12 roll over the latter and thereby hold the device in the center of the pipe being tested. Simultaneously with rollers

0 12, обкатыва сь по поверхности, перемещаетс и след щий ролик 6 с жестко закрепленными на нем посто нными магнитами 7. Враща сь, посто нные магниты 7 проход т мимо установленного на кронштейне магни5 тоуправл емого контакта 10, замыкают контакты , и на блоке регистрации фиксируетс сигнал. Зна диаметр ролика 6 (его длину по окружности по периметру в месте, где установлен посто нный магнит) и количество за0 мыканий контакта 10, определ етс местоположение преобразовател в полости в каждый промежуток времени относительно начальной точки отсчета.0 12, rolling on the surface, the follower roller 6 moves with permanent magnets 7 fixed on it. Rotating permanent magnets 7 pass past the control contact 10 mounted on the magnet bracket 5, close the contacts, and on the recording unit the signal is fixed. Knowing the diameter of the roller 6 (its circumference around the perimeter at the place where the permanent magnet is installed) and the number of contacts of the contact 10, the location of the transducer in the cavity is determined at each time interval relative to the initial reference point.

Хот стабилизаци устройства обеспе5 чиваетс вращением роторов 2 и 11 в проти- воположных направлени х, однако возможность колебани устройства (непосредственно привода 1) по вл етс из-за неточности изготовлени (зазоры в местахAlthough the stabilization of the device is provided by rotating the rotors 2 and 11 in opposite directions, however, the possibility of oscillation of the device (directly drive 1) appears due to inaccuracy of manufacture (gaps in places

0 соединени и т.д.). Чтобы исключить такие колебани , след щий ролик 6 установлен на полукольце 8. Так как это полукольцо 8 (стабилизатор положени след щего ролика 6) закреплено в нижней части привода 1 и его0 connections, etc.). To eliminate such vibrations, the follower roller 6 is mounted on the half-ring 8. Since this is the half-ring 8 (stabilizer of the follower 6) is fixed in the lower part of the drive 1 and its

5 сила т жести направлена все врем вниз и совпадает с вертикальной осью издели , то эта сила при по влении сил, проворачивающих устройство, поворачивает полукольцо 8 (со след щим роликом 6), установленное на5, the force of gravity is directed all the time downwards and coincides with the vertical axis of the product, then this force, with the appearance of the forces turning the device, rotates the half ring 8 (with the following roller 6) set to

0 подшипниках 9 качени , вокруг оси вращени и тем самым положение след щего ролика 6 относительно начальной его точки остаетс неизменным, что исключает погрешность определени рассто ни , вызванного0 rolling bearings 9, around the axis of rotation and thereby the position of the follower roller 6 relative to its initial point remains unchanged, which eliminates the error in determining the distance caused

5 по вл ющимис силами разворота устройства относительно вертикальной оси издели .5, the forces that make the device turn relative to the vertical axis of the product.

При обнаружении дефекта на поверхности контролируемой цилиндрической поверхности 13 сигнал с преобразовател через токосъемник и по кабелю (на фиг. 1,2When a defect is detected on the surface of a controlled cylindrical surface 13, the signal from the converter through the current collector and the cable (in Fig. 1.2

не показан) поступает на дефектоскоп. Одновременно с сигналом от преобразовател поступают сигналы от углового измерител местоположени дефекта по угловому измерению и измерител рассто ни , где они все расшифровываютс , и на табло дефектоскопа выдаетс характер дефекта с одновременным его метрированием как по длине, так и по углу (азимуту).not shown) arrives at the flaw detector. Simultaneously with the signal from the converter, signals are received from the angular meter of the position of the defect by the angular measurement and the meter of the distance where they all deciphered, and the defectoscope is shown on the instrument display with simultaneous metric measurement in both length and angle (azimuth).

Таким образом, наличие двух вращающихс в противоположном относительно друг друга направлении роторов с ведущими роликами, стабилизатора положени привода с установленным на нем измерителем рассто ни позвол ет повысить точность определени местоположени обнаруженных дефектов в линейном измерении и в угловом измерении, что повышает точность контрол .Thus, the presence of two rotating in the opposite relative to each other direction of the rotors with drive rollers, a drive stabilizer with a distance meter installed on it allows to increase the accuracy of determining the location of detected defects in the linear dimension and in the angular dimension, which increases the accuracy of control.

Claims

The invention The device for flaw detection of internal cylindrical cavities, containing 0

five

0

The propulsor with a drive and a rotor, a centering unit, a track gauge and a signal processing unit, characterized in that, in order to improve the accuracy of determining the coordinates of defects, it is equipped with a distance meter with the following roller with magnets, made in the form of a position stabilizer, representing a half ring fixed by means of a bearing on the drive housing, a follower roller with magnets evenly spaced around its perimeter, is fixed on the half ring by a magnetically controlled contact mounted on the housing The drive and the follower roller interacting with the magnets, the second rotor with drive rollers, the propeller is made in the form of a two-axis drive, the rotors are fixed on the drive shafts, the rotor axes are in the same plane, and the axes of the rotors are rotated relative to the device axis angle in opposite directions.

FIG. Z

O.Spesyvikh

10 7

Compiled by A.Chernykh Tekhred M. Morgental

13

Proofreader O. Kravtsov