專利名稱：一種基于移動(dòng)龍門架式的彎曲鋼管超聲波自動(dòng)探傷系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種彎曲鋼管超聲波自動(dòng)探傷系統(tǒng)，尤其涉及一種基于移動(dòng)龍門架式的彎曲鋼管超聲波自動(dòng)探傷系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
彎曲鋼管是油氣長輸送管道的重要組成部分，長輸管道通過許多地形復(fù)雜、氣候條件惡劣的地區(qū)，因此，在管道敷設(shè)中需要使用大口徑熱煨彎管。近20年來，彎管在國內(nèi)外大直徑、高壓油氣輸送管線中得到越來越廣泛的使用。適用于不同工況環(huán)境的大直徑、厚壁、低溫、高壓彎管的應(yīng)用研究也在不斷深入，并且取得了一些工程應(yīng)用成果，彎管的應(yīng)用領(lǐng)域也越來越廣泛。彎管在使用中受力狀態(tài)復(fù)雜，且在彎制過程中工藝難度大，影響質(zhì)量性能的因素多，彎管的制造及其質(zhì)量(包括力學(xué)性能和尺寸極限偏差等方面)的優(yōu)劣，直接影響到油氣輸送管道的安全、可靠性和投資經(jīng)濟(jì)效益。如果安全可靠性差，管道將會(huì)發(fā)生爆炸破裂，導(dǎo)致生命財(cái)產(chǎn)嚴(yán)重受損。造成惡劣的社會(huì)影響也是難以估計(jì)的；如在彎管制作中產(chǎn)生廢品，也將會(huì)造成重大的經(jīng)濟(jì)損失。因此，對彎管在生產(chǎn)制造過程中采用合理的無損檢測方法進(jìn)行產(chǎn)品質(zhì)量控制是十分必要的。無損檢測作為彎管生產(chǎn)中必不可少的一個(gè)環(huán)節(jié)，對于在彎管生產(chǎn)過程中及時(shí)發(fā)現(xiàn)缺陷，保證彎管的生產(chǎn)質(zhì)量有著重要作用，國家有關(guān)部門要求生產(chǎn)企業(yè)必須按照產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)開展高壓彎管的檢測。目前的檢測系統(tǒng)可對直管進(jìn)行自動(dòng)連續(xù)和點(diǎn)動(dòng)探傷檢測，但是長期以來，在國內(nèi)相關(guān)石油管道生產(chǎn)行業(yè)內(nèi)，彎管無損檢測基本都采用人工作業(yè)方式進(jìn)行檢測，在工人用手工方式完成磁粉檢測后再使用便攜式超聲檢測儀進(jìn)行檢測，對彎管的檢測結(jié)果仍然停留在經(jīng)驗(yàn)和各種圖表上，不僅過程繁瑣，工作量大，檢測效率低，而且受制于人的主觀性影響，對于檢測缺陷的及時(shí)發(fā)現(xiàn)也存在一定的誤判。傳統(tǒng)的彎管手動(dòng)檢測方法和檢測儀器無論在檢測速度還是檢測精度上都無法滿足企業(yè)大批量的彎管生產(chǎn)要求，而大口徑彎管的自動(dòng)檢測系統(tǒng)的研發(fā)在國內(nèi)外卻依然處于空白狀態(tài)，因此，十分有必要開發(fā)一套大型彎管超聲波自動(dòng)化無損檢測系統(tǒng)。

發(fā)明內(nèi)容
針對彎曲鋼管檢測中普遍使用便攜式超聲檢測儀進(jìn)行人工無損檢測的現(xiàn)狀，本發(fā)明的目的在于提供一種基于移動(dòng)龍門架式的彎曲鋼管超聲波自動(dòng)探傷系統(tǒng)。本發(fā)明采用的技術(shù)方案是
本發(fā)明包括移動(dòng)龍門架式進(jìn)給機(jī)構(gòu)，兩套結(jié)構(gòu)相同的彎管超聲波檢測機(jī)構(gòu)以及彎管保持底座；
移動(dòng)龍門架式進(jìn)給機(jī)構(gòu)包括移動(dòng)式龍門架、進(jìn)給氣動(dòng)伸縮桿、傳動(dòng)蝸桿、傳動(dòng)蝸輪、傳動(dòng)桿、電機(jī)安裝板、調(diào)整軌道和進(jìn)給伺服電機(jī)；移動(dòng)式龍門架關(guān)于待檢測彎管中心軸線對稱放置，移動(dòng)式龍門架的一側(cè)通過定位銷和進(jìn)給氣動(dòng)伸縮桿的一端連接，傳動(dòng)桿的一端垂直固連在進(jìn)給氣動(dòng)伸縮桿的另一端，傳動(dòng)桿的另一端能繞電機(jī)安裝板上的孔轉(zhuǎn)動(dòng)，傳動(dòng)蝸輪安裝在傳動(dòng)桿上，進(jìn)給伺服電機(jī)安裝在電機(jī)安裝板上，傳動(dòng)蝸輪與安裝在進(jìn)給伺服電機(jī)上的傳動(dòng)蝸桿嚙合，電機(jī)安裝板安裝在調(diào)整軌道上，移動(dòng)式龍門架兩側(cè)底部各裝有繞豎直方向無限旋轉(zhuǎn)的滾輪；
兩套結(jié)構(gòu)相同的彎管超聲波檢測機(jī)構(gòu)均包括檢測滑塊、梯形絲杠、檢測伺服電機(jī)、檢測氣動(dòng)伸縮桿、超聲探頭架繞管材回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)和鏈?zhǔn)匠曁筋^架；檢測滑塊分別安裝在移動(dòng)式龍門架兩內(nèi)側(cè)的豎直滑動(dòng)軌道上，嵌入龍門架立柱內(nèi)的檢測滑塊部分的螺紋孔與梯形絲杠形成螺旋副，梯形絲杠與安裝在移動(dòng)式龍門架立柱下部的檢測伺服電機(jī)連接，檢測氣動(dòng)伸縮桿的一端安裝在檢測滑塊上，檢測氣動(dòng)伸縮桿的另一端與超聲探頭架繞管材回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)形成轉(zhuǎn)動(dòng)副，鏈?zhǔn)匠曁筋^架兩端分別通過彈性皮筋與超聲探頭架繞管材回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)連接；彎管保持底座包括一組均由液壓缸、液壓活塞桿以及安裝在液壓活塞桿上的V型支撐架構(gòu)成的液壓支撐架。所述的鏈?zhǔn)匠曁筋^架由多個(gè)探頭安裝架通過彈性皮筋串接而成，每個(gè)探頭安裝架內(nèi)均安裝一個(gè)四通道的超聲波檢測探頭。本發(fā)明的有益效果是1、能夠?qū)崿F(xiàn)對彎管曲率半徑為6D (D為彎管外壁直徑)，彎管外壁直徑為60(Tl200mm，管長為2 5m的大型彎曲鋼管進(jìn)行超聲波自動(dòng)檢測。2、鏈?zhǔn)匠曁筋^架通 過配置使用橫波斜探頭和縱波直探頭可實(shí)現(xiàn)對管材的軸向缺陷、周向缺陷和分層缺陷進(jìn)行無損檢測。3、采用移動(dòng)式龍門架沿彎管軸向進(jìn)給，鏈?zhǔn)匠曁筋^架在彎管表面作周向運(yùn)動(dòng)進(jìn)行檢測的方法，探傷系統(tǒng)的進(jìn)給和檢測運(yùn)動(dòng)相互獨(dú)立，運(yùn)動(dòng)控制實(shí)現(xiàn)較簡單。4、在將待檢測彎管放置到彎管保持底座上之后，探傷系統(tǒng)的進(jìn)給和檢測過程均在計(jì)算機(jī)控制下自動(dòng)進(jìn)行，檢測軟件可根據(jù)接收的超聲回波信號(hào)自動(dòng)發(fā)現(xiàn)和定位缺陷，從而大大提高了彎管超聲波檢測效率，降低了工人的勞動(dòng)強(qiáng)度。


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圖1是本發(fā)明的總體示意圖。
2是本發(fā)明移動(dòng)龍門架式進(jìn)給機(jī)構(gòu)示意圖。
3是本發(fā)明進(jìn)給機(jī)構(gòu)動(dòng)力傳遞部分局部放大圖。
4是本發(fā)明移動(dòng)式龍門架底部滾輪局部放大圖。
5是本發(fā)明移動(dòng)式龍門架左半側(cè)的剖視圖。
6是圖5的B-B剖視圖。
7是本發(fā)明檢測探頭架部分示意圖。
8是本發(fā)明單個(gè)探頭安裝架(裝有超聲波檢測探頭)示意圖。
9是本發(fā)明超聲波檢測探頭示意圖。
10是本發(fā)明液壓支撐架示意圖。
I中1、待檢測彎管，2、移動(dòng)式龍門架，3、超聲探頭架繞管材回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)，4、檢測氣動(dòng)伸縮桿，5、檢測滑塊，6、滾輪，7、矩形圍欄，8、液壓支撐架，9、鏈?zhǔn)匠曁筋^架，10、進(jìn)給氣動(dòng)伸縮桿，11、傳動(dòng)蝸桿，12、電機(jī)安裝板，13、進(jìn)給伺服電機(jī)，14、傳動(dòng)桿，15、調(diào)整軌道，16、傳動(dòng)蝸輪，17、梯形絲杠，18、檢測伺服電機(jī)，19、進(jìn)水管口，20、探頭安裝架，21、彈性皮筋，
22、超聲波檢測探頭，23、液壓缸，24、液壓活塞桿，25、V型支撐架
具體實(shí)施例方式以下結(jié)合附圖和實(shí)施方式對本發(fā)明作進(jìn)一步的描述。結(jié)合圖1所示，本發(fā)明進(jìn)行超聲波檢測時(shí)采用移動(dòng)式龍門架2沿待檢測彎管I軸向進(jìn)給，鏈?zhǔn)匠曁筋^架9在彎管表面作周向運(yùn)動(dòng)進(jìn)行檢測的方法。系統(tǒng)由彎管保持底座，移動(dòng)龍門架式進(jìn)給機(jī)構(gòu)以及兩套結(jié)構(gòu)相同的彎管超聲波檢測機(jī)構(gòu)組成，彎管保持底座包括一組均由液壓缸23、液壓活塞桿24以及V型支撐架25構(gòu)成的液壓支撐架8，移動(dòng)龍門架式進(jìn)給機(jī)構(gòu)包括移動(dòng)式龍門架2、進(jìn)給氣動(dòng)伸縮桿10、傳動(dòng)蝸桿11、傳動(dòng)蝸輪16、傳動(dòng)桿14、電機(jī)安裝板12和進(jìn)給伺服電機(jī)13，兩套結(jié)構(gòu)相同的彎管超聲波檢測機(jī)構(gòu)均包括檢測滑塊5、梯形絲杠17、檢測伺服電機(jī)18、檢測氣動(dòng)伸縮桿4、超聲探頭架繞管材回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)3和鏈?zhǔn)匠曁筋^架9。結(jié)合圖2、圖3和圖4所示，移動(dòng)式龍門架2關(guān)于待檢測彎管I的中心軸線對稱放置，移動(dòng)式龍門架2兩側(cè)的底板上各安裝有四個(gè)繞豎直方向無限旋轉(zhuǎn)的滾輪6，因此移動(dòng)式龍門架2移動(dòng)時(shí)可任意轉(zhuǎn)變運(yùn)動(dòng)方向。移動(dòng)式龍門架2靠近待檢測彎管I曲率中心的一側(cè)通過定位銷和進(jìn)給氣動(dòng)伸縮桿10的一端連接，傳動(dòng)桿14的一端垂直固連在進(jìn)給氣動(dòng)伸縮桿10的另一端，傳動(dòng)桿14的另一端通過滾動(dòng)軸承安裝在電機(jī)安裝板12上，傳動(dòng)桿14可繞電機(jī)安裝板12旋轉(zhuǎn)。傳動(dòng)蝸輪16安裝在傳動(dòng)桿14上，進(jìn)給伺服電機(jī)13安裝在電機(jī)安裝板12上，傳動(dòng)蝸輪16與安裝在進(jìn)給伺服電機(jī)13上的傳動(dòng)蝸桿11嚙合，電機(jī)安裝板12安裝在調(diào)整軌道15上。因此進(jìn)給伺服電機(jī)13工作可以帶動(dòng)傳動(dòng)桿14轉(zhuǎn)動(dòng)，進(jìn)而帶動(dòng)進(jìn)給氣動(dòng)伸縮桿10轉(zhuǎn)動(dòng)，從而使移動(dòng)式龍門架2作圓周運(yùn)動(dòng)。電機(jī)安裝板12可按要求沿調(diào)整軌道15改變安裝位置。按待檢測彎管I的曲率半徑調(diào)整進(jìn)給氣動(dòng)伸縮桿10的伸長長度，再調(diào)整電機(jī)安裝板12的安裝位置，使進(jìn)給氣動(dòng)伸縮桿10安裝在移動(dòng)式龍門架2上時(shí)，傳動(dòng)桿14轉(zhuǎn)動(dòng)中心和待檢測彎管I的曲率中心重合，從而進(jìn)給伺服電機(jī)13帶動(dòng)傳動(dòng)桿14轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，移動(dòng)式龍門架2能沿著待檢測彎管I的中心軸線方向運(yùn)動(dòng)。結(jié)合圖5和圖6所不，圖5所不為一側(cè)的移動(dòng)式龍門架2內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖,移動(dòng)式龍門架2另一側(cè)結(jié)構(gòu)完全相同。移動(dòng)式龍門架2的兩側(cè)立柱為內(nèi)部中空的可拆卸長方體立柱，在移動(dòng)式龍門架2立柱的內(nèi)側(cè)開有兩條矩形槽作為豎直滑動(dòng)導(dǎo)軌，立柱內(nèi)部上下兩端有滾動(dòng)軸承安裝架，梯形絲杠17通過滾動(dòng)軸承安裝在龍門架立柱的內(nèi)部，檢測滑塊5通過滑動(dòng)軌道嵌在龍門架立柱上，嵌入龍門架立柱內(nèi)的檢測滑塊5部分的螺紋孔與梯形絲杠17形成螺旋副，梯形絲杠17通過聯(lián)軸器與安裝在移動(dòng)式龍門架立柱底部的檢測伺服電機(jī)18連接。因此在檢測伺服電機(jī)18驅(qū)動(dòng)下，檢測滑塊5可以沿移動(dòng)式龍門架2立柱作豎直方向的運(yùn)動(dòng)。結(jié)合圖7所示，多個(gè)探頭安裝架20之間通過兩側(cè)的彈性皮筋21相連，組成鏈?zhǔn)匠曁筋^架9，在鏈?zhǔn)匠曁筋^架9的兩端同樣通過彈性皮筋21與超聲探頭架繞管材回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)3相連。當(dāng)鏈?zhǔn)匠曁筋^架9不與待檢測彎管I接觸時(shí)，鏈?zhǔn)匠曁筋^架9在超聲探頭架繞管材回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)3上處于繃直狀態(tài)。檢測氣動(dòng)伸縮桿4的伸縮運(yùn)動(dòng)可以調(diào)整鏈?zhǔn)匠曁筋^架9與待檢測彎管I表面之間的距離，鏈?zhǔn)匠曁筋^架9通過檢測氣動(dòng)伸縮桿4推動(dòng)與待檢測彎管I表面接觸后，檢測氣動(dòng)伸縮桿4繼續(xù)給鏈?zhǔn)匠曁筋^架9施加壓力，由于彈性皮筋21伸長后的張緊力作用而使鏈?zhǔn)匠曁筋^架9緊貼在待檢測彎管I表面。超聲探頭架繞管材回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)3與檢測氣動(dòng)伸縮桿4的中點(diǎn)之間通過鉸鏈形成轉(zhuǎn)動(dòng)副，因此超聲探頭架繞管材回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)3可繞檢測氣動(dòng)伸縮桿4的中點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)。當(dāng)檢測滑塊5沿移動(dòng)式龍門架2立柱的豎直滑動(dòng)軌道上作向上或向下的滑動(dòng)時(shí)，檢測氣動(dòng)伸縮桿4同時(shí)作伸縮運(yùn)動(dòng)使鏈?zhǔn)匠曁筋^架9與待檢測彎管I之間保持恒定壓力，超聲探頭架繞管材回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)3繞檢測氣動(dòng)伸縮桿4的中點(diǎn)作一定角度偏轉(zhuǎn)而使鏈?zhǔn)匠曁筋^架9始終正向貼合在待檢測彎管I表面，從而使鏈?zhǔn)匠曁筋^架9繞待檢測彎管I作周向運(yùn)動(dòng)，完成對該管段的周向超聲波檢測。由于鏈?zhǔn)匠曁筋^架9僅僅是作沿圓周的周向運(yùn)動(dòng)，因此執(zhí)行機(jī)構(gòu)檢測滑塊5與檢測氣動(dòng)伸縮桿4之間的運(yùn)動(dòng)關(guān)系較簡單，通過工控機(jī)設(shè)定可以方便實(shí)現(xiàn)對兩者的運(yùn)動(dòng)控制。結(jié)合圖8和圖9所示，鏈?zhǔn)匠曁筋^架9由多個(gè)探頭安裝架20通過彈性皮筋21連接而成。超聲波檢測探頭20工作時(shí)與彎管外壁之間的耦合方式采用溢水耦合方式，因此在每個(gè)探頭安裝架20上都設(shè)計(jì)有4個(gè)進(jìn)水管口 19，用于外接軟管供水。每個(gè)探頭安裝架20均可以在里面安裝I個(gè)四通道的超聲波檢測探頭22，超聲波檢測探頭22可以選用橫波斜探頭或者縱波直探頭。超聲波檢測探頭22的兩端各粘有兩塊帶螺紋孔的長方體金屬塊，超聲波檢測探頭22通過連接螺釘安裝在探頭安裝架20上。超聲波檢測探頭22兩端的帶螺紋孔金屬塊比超聲波檢測探頭22稍厚，從而當(dāng)超聲波檢測探頭22安裝在探頭安裝架20上時(shí)，超聲波檢測探頭22頂面和探頭安裝架20之間有一定間隙，使進(jìn)水管口 19接入的用作耦合的水能順暢均勻的流到超聲波檢測探頭22的檢測面上。結(jié)合圖10所示，液壓支撐架8由液壓缸23，液壓活塞桿24和V型支撐架25構(gòu)成。V型支撐架25安裝在液壓活塞桿24上，兩側(cè)伸展的鋼板成V字型，可以使不同管徑的待檢測彎管I均沿多個(gè)液壓支撐架8組成的彎管保持底座的中心線放置?？梢酝ㄟ^調(diào)整各液壓支撐架8的排布位置，從而使多個(gè)液壓支撐架8排布成的彎管保持底座曲率半徑和待檢測彎管I的中心軸線曲率半徑相同，待檢測彎管I可以平穩(wěn)放置在彎管保持底座上。當(dāng)鏈?zhǔn)匠曁筋^架9對某一管段進(jìn)行超聲波檢測時(shí)，用于支撐該管段的液壓支撐架8下降，使待檢測管段上無液壓支撐架8相接觸，可以確保兩套彎管超聲波檢測機(jī)構(gòu)可對彎管作完整的周向檢測。在超聲波檢測機(jī)構(gòu)的周邊有矩形圍欄7，用于收集作溢水耦合超聲波檢測時(shí)流出的水。整個(gè)系統(tǒng)的工作流程如下1.根據(jù)該批次待檢測彎管I彎曲弧度大小調(diào)整各液壓支撐架8之間的間隔，使多個(gè)液壓支撐架8組成的彎管保持底座的圓弧形中心線曲率半徑和待檢測彎管I的中心軸線曲率半徑相等。再調(diào)整進(jìn)給氣動(dòng)伸縮桿10的長短和電機(jī)安裝板12的位置，使進(jìn)給氣動(dòng)伸縮桿10安裝在移動(dòng)式龍門架2上時(shí)，傳動(dòng)桿14的轉(zhuǎn)動(dòng)中心和彎管保持底座的圓弧形中心線曲率中心重合。將待檢測彎管I放置在彎管保持底座上。2.進(jìn)給伺服電機(jī)13帶動(dòng)傳動(dòng)蝸桿11轉(zhuǎn)動(dòng)，傳動(dòng)蝸桿11通過帶動(dòng)傳動(dòng)蝸輪16使傳動(dòng)桿14轉(zhuǎn)動(dòng)，從而使進(jìn)給氣動(dòng)伸縮桿10作水平平面的轉(zhuǎn)動(dòng)，進(jìn)給氣動(dòng)伸縮桿10帶動(dòng)移動(dòng)式龍門架2沿待檢測彎管I中心軸線方向進(jìn)給，同時(shí)打開水閥，使進(jìn)水管口 19進(jìn)水，準(zhǔn)備進(jìn)行超聲檢測。
3.當(dāng)移動(dòng)龍門架式進(jìn)給機(jī)構(gòu)到達(dá)待檢測管段時(shí)進(jìn)給伺服電機(jī)13停止工作，移動(dòng)式龍門架2停止運(yùn)動(dòng)，同時(shí)該管段下方的液壓支撐架8下降，兩套彎管超聲波檢測機(jī)構(gòu)分別開始對該小段彎管的兩側(cè)沿周向進(jìn)行探傷檢測。首先兩套彎管超聲波檢測機(jī)構(gòu)中的檢測氣動(dòng)伸縮桿4分別伸長使各自的鏈?zhǔn)匠曁筋^架9與待檢測彎管I接觸并繼續(xù)伸長給鏈?zhǔn)匠曁筋^架9施加一定壓力，由于鏈?zhǔn)匠曁筋^架9中各探頭外殼之間使用彈性皮筋21進(jìn)行連接，因此在壓力作用下各彈性皮筋21伸長使鏈?zhǔn)匠曁筋^架9緊貼在待檢測彎管I外壁上。接著兩套彎管超聲波檢測機(jī)構(gòu)中的檢測伺服電機(jī)18分別開始工作使兩側(cè)的檢測滑塊5分別作上升或下降運(yùn)動(dòng)，方向相反，兩套彎管超聲波檢測機(jī)構(gòu)中的檢測氣動(dòng)伸縮桿4也分別相應(yīng)作伸長或收縮運(yùn)動(dòng)，檢測滑塊5和檢測氣動(dòng)伸縮桿4的運(yùn)動(dòng)關(guān)系由工控機(jī)控制，由于超聲探頭架繞管材回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)3和檢測氣動(dòng)伸縮桿4之間為鉸鏈連接的轉(zhuǎn)動(dòng)副，超聲探頭架繞管材回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)3可繞檢測氣動(dòng)伸縮桿4的一端轉(zhuǎn)動(dòng)，因此只需對檢測滑塊5和檢測氣動(dòng)伸縮桿4進(jìn)行定量的運(yùn)動(dòng)控制，就可以使鏈?zhǔn)匠曁筋^架9在沿待檢測彎管I上作周向運(yùn)動(dòng)的同時(shí)，與待檢測彎管I之間還能始終保持恒定壓力，從而鏈?zhǔn)匠曁筋^架9能始終貼附在待檢測彎管I表面。結(jié)合圖2所示，以圖中彎管剖面左半圓周的超聲檢測進(jìn)行說明，檢測滑塊5初始位于和待檢測彎管I同一高度位置，檢測伺服電機(jī)18工作使檢測滑塊5作上升運(yùn)動(dòng)，同時(shí)檢測氣動(dòng)伸縮桿4作伸長運(yùn)動(dòng)，從而鏈?zhǔn)匠曁筋^架9沿彎管表面做順時(shí)針運(yùn)動(dòng)，當(dāng)鏈?zhǔn)匠曁筋^架9的一端到達(dá)待檢測彎管I檢測剖面圓周豎直方向最高點(diǎn)后檢測伺服電機(jī)18反轉(zhuǎn)，檢測滑塊5下降，檢測氣動(dòng)伸縮桿4收縮，使鏈?zhǔn)匠曁筋^架9作逆時(shí)針運(yùn)動(dòng)回到原檢測位置，隨后檢測滑塊5繼續(xù)下降，檢測氣動(dòng)伸縮桿4作伸長運(yùn)動(dòng)，當(dāng)鏈?zhǔn)匠曁筋^架9的一端到達(dá)待檢測彎管I檢測剖面圓周豎直方向最低點(diǎn)后檢測伺服電機(jī)18再次反轉(zhuǎn)，檢測滑塊5上升，檢測氣動(dòng)伸縮桿4作收縮運(yùn)動(dòng)，鏈?zhǔn)匠曁筋^架9回到原檢測位置，最后檢測氣動(dòng)伸縮桿4收縮使鏈?zhǔn)匠曁筋^架9離開待檢測彎管I表面，完成一次彎管周向超聲檢測。在檢測過程中，由于鏈?zhǔn)匠曁筋^架9是作一個(gè)回?cái)[運(yùn)動(dòng)，因此對同一片區(qū)域鏈?zhǔn)匠曁筋^架9會(huì)經(jīng)過兩次，提高了檢測的精度。4.當(dāng)完成一次彎管周向超聲檢測后，進(jìn)給伺服電機(jī)13再次工作帶動(dòng)移動(dòng)式龍門架2前進(jìn)一小段距離，之后進(jìn)給伺服電機(jī)13停止工作，彎管超聲波檢測機(jī)構(gòu)重復(fù)步驟3中的運(yùn)動(dòng)完成對該段彎管的超聲檢測。重復(fù)上述工作，進(jìn)而完成對整根彎管的超聲檢測。移動(dòng)式龍門架2的進(jìn)給運(yùn)動(dòng)和彎管超聲波檢測機(jī)構(gòu)的檢測均在工控機(jī)控制下自動(dòng)完成。5.卸下已檢測彎管并放置下一根未檢測彎管開始下一輪檢測。
權(quán)利要求
1.一種基于移動(dòng)龍門架式的彎曲鋼管超聲波自動(dòng)探傷系統(tǒng)，其特征在于包括移動(dòng)龍門架式進(jìn)給機(jī)構(gòu)，兩套結(jié)構(gòu)相同的彎管超聲波檢測機(jī)構(gòu)以及彎管保持底座；移動(dòng)龍門架式進(jìn)給機(jī)構(gòu)包括移動(dòng)式龍門架(2)、進(jìn)給氣動(dòng)伸縮桿(10)、傳動(dòng)蝸桿(11)、傳動(dòng)蝸輪(16)、傳動(dòng)桿(14)、電機(jī)安裝板(12)、調(diào)整軌道(15)和進(jìn)給伺服電機(jī)(13)；移動(dòng)式龍門架(2)關(guān)于待檢測彎管(I)中心軸線對稱放置，移動(dòng)式龍門架(2)的一側(cè)通過定位銷和進(jìn)給氣動(dòng)伸縮桿(10)的一端連接，傳動(dòng)桿(14)的一端垂直固連在進(jìn)給氣動(dòng)伸縮桿(10)的另一端，傳動(dòng)桿(14)的另一端能繞電機(jī)安裝板(12)上的孔轉(zhuǎn)動(dòng),傳動(dòng)蝸輪(16)安裝在傳動(dòng)桿(14)上，進(jìn)給伺服電機(jī)(13)安裝在電機(jī)安裝板(12)上，傳動(dòng)蝸輪(16)與安裝在進(jìn)給伺服電機(jī)(13)上的傳動(dòng)蝸桿(11)嚙合，電機(jī)安裝板(12)安裝在調(diào)整軌道(15)上，移動(dòng)式龍門架(2 )兩側(cè)底部各裝有繞豎直方向無限旋轉(zhuǎn)的滾輪(6 );兩套結(jié)構(gòu)相同的彎管超聲波檢測機(jī)構(gòu)均包括檢測滑塊(5)、梯形絲杠(17)、檢測伺服電機(jī)(18)、檢測氣動(dòng)伸縮桿(4)、超聲探頭架繞管材回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)(3)和鏈?zhǔn)匠曁筋^架(9);檢測滑塊(5)分別安裝在移動(dòng)式龍門架(2)兩內(nèi)側(cè)的豎直滑動(dòng)軌道上，嵌入龍門架立柱內(nèi)的檢測滑塊(5)部分的螺紋孔與梯形絲杠(17)形成螺旋副，梯形絲杠(17)與安裝在移動(dòng)式龍門架立柱下部的檢測伺服電機(jī)(18)連接，檢測氣動(dòng)伸縮桿(4)的一端安裝在檢測滑塊(5)上，檢測氣動(dòng)伸縮桿(4)的另一端與超聲探頭架繞管材回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)(3)形成轉(zhuǎn)動(dòng)副，鏈?zhǔn)匠曁筋^架(9 )兩端分別通過彈性皮筋(21)與超聲探頭架繞管材回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)(3 )連接；彎管保持底座包括一組均由液壓缸(23)、液壓活塞桿(24)以及安裝在液壓活塞桿(24 )上的V型支撐架(25 )構(gòu)成的液壓支撐架(8 )。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于移動(dòng)龍門架式的彎曲鋼管超聲波自動(dòng)探傷系統(tǒng)，其特征在于所述的鏈?zhǔn)匠曁筋^架(9)由多個(gè)探頭安裝架(20)通過彈性皮筋(21)串接而成，每個(gè)探頭安裝架(20)內(nèi)均安裝一個(gè)四通道的超聲波檢測探頭(22)。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種基于移動(dòng)龍門架式的彎曲鋼管超聲波自動(dòng)探傷系統(tǒng)。包括移動(dòng)式龍門架、進(jìn)給氣動(dòng)伸縮桿、傳動(dòng)蝸桿、傳動(dòng)蝸輪、傳動(dòng)桿、電機(jī)安裝板、調(diào)整軌道和進(jìn)給伺服電機(jī)構(gòu)成的移動(dòng)龍門架式進(jìn)給機(jī)構(gòu)；包括均由檢測滑塊、梯形絲杠、檢測伺服電機(jī)、檢測氣動(dòng)伸縮桿、超聲探頭架繞管材回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)和鏈?zhǔn)匠曁筋^架構(gòu)成的兩套彎管超聲波檢測機(jī)構(gòu)；包括一組均由液壓缸、液壓活塞桿以及安裝在液壓活塞桿上的V型支撐架構(gòu)成的液壓支撐架，一組液壓支撐架構(gòu)成彎管保持底座。本發(fā)明能實(shí)現(xiàn)對大口徑彎曲鋼管進(jìn)行超聲波自動(dòng)探傷，有效提高了對彎曲鋼管無損探傷的精度和效率并降低了工人的檢測勞動(dòng)強(qiáng)度。
文檔編號(hào)G01N29/04GK103063744SQ201310010179
公開日2013年4月24日 申請日期2013年1月11日 優(yōu)先權(quán)日2013年1月11日
發(fā)明者魏燕定, 陳越超, 周曉軍, 李俊玉, 徐云, 文賢鶴, 王欣飛 申請人:浙江大學(xué)