螺旋焊管焊縫超聲波探傷用多維探頭架的製作方法
2023-10-08 23:24:09 1
專利名稱：螺旋焊管焊縫超聲波探傷用多維探頭架的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及超聲波無損探傷領域，尤其涉及一種螺旋焊管焊縫超聲波探傷用多維探頭架。
背景技術：
目前採用超聲波自動探傷是檢查和控制螺旋埋弧焊管焊縫質量十分經濟有效的手段，也是近年來各重要管線生產所必需的檢測手段，螺旋管自動探傷的原理是在空間螺旋曲線焊縫的兩側對稱設有兩排焊縫探頭，焊縫探頭髮射超聲波，超聲波遇到鋼管內缺陷反射回來，由該探頭或其他探頭接收，信號經控制系統分析後，描繪出缺陷形狀，所有的焊縫探頭都安裝在一個焊縫探頭架上，探頭架在焊縫跟蹤系統的控制下沿焊縫移動，在自動探傷過程中為了保證焊縫探頭全部落在鋼管上，與鋼管外壁準確彌合，焊縫探頭架多設計成空間板形或連杆結構，在螺旋管直徑和壁厚變化時，要調整探頭之間的距離和升降角度， 目前焊縫探頭架的結構只能作簡單的距離調節，因此探頭和鋼管外壁不能保證完全彌合， 從而加大探傷誤差，並且很難消除。
實用新型內容本實用新型的目的是針對上述問題，提供一種螺旋焊管焊縫超聲波探傷用多維探頭架，能靈活調整探頭之間的距離和升降角度，使探頭和焊縫能保證完全彌合，減少探傷誤差。為實現上述目的，本實用新型通過以下技術方案實現螺旋焊管焊縫超聲波探傷用多維探頭架，包括連接座、橫梁、柔性主軸和探頭夾持架，連接座居中設置在橫梁上，槽形連接座內置升降氣缸，升降氣缸活塞杆端部與橫梁相連接，柔性主軸為三節以上主軸關節依次鉸接而成，柔性主軸設置在橫梁下方通過中節與橫梁相連接，橫梁與柔性主軸的其它主軸關節之間還設有調節螺杆，每個主軸關節下設有一個探頭夾持架，主軸關節與探頭夾持架之間設有擺動銷。所述探頭夾持架包括座殼、提升氣缸、滑塊和側架，座殼前後分別設有蓋板，座殼左右分別設有側架，座殼內左右對稱設有兩個滑塊，一側的側架對應與該側滑塊鉸接，提升氣缸設置在對應滑塊的座殼頂部，提升氣缸的活塞杆端部穿過座殼與滑塊頂部相連接，滑塊與座殼之間還設有導杆，滑塊與導杆構成滑動副，座殼內兩滑塊之間設有門形擋塊，座殼底部設有靠輪一。所述側架包括滑杆一、滑杆二、絲杆、端塊一、端塊二、調整座、拐臂、託叉和託架， 端塊一和端塊二之間平行設置滑杆一、滑杆二構成矩形框架，端塊二與滑塊鉸接，調整座與滑杆一和滑杆二滑動連接，調整座與端塊一之間設有絲杆，絲杆的一端伸出端塊一併與絲杆旋鈕相連接，調整座上對應絲杆和滑杆一處設有定位螺釘，調整座底側對應滑杆二處設有靠輪二，調整座依次與拐臂、託叉、託架鉸接，滑杆二一端伸出端塊二置於門形擋塊下。所述柔性主軸前端第一節為側擺關節，包括前節和後節，前節上設有限位銷，後節上設有垂直橫梁長度方向的長圓通孔，前節和後節通過限位銷和長圓通孔鉸接，所述前節與橫梁之間設有擺動節螺杆，擺動節螺杆與橫梁之間設有鉸接座，調節螺杆的擺動方向與橫梁長度方向垂直。與現有技術相比，本實用新型的有益效果是1)採用柔性主軸，使探頭和焊縫能保證完全彌合，減少探傷誤差；幻柔性主軸第一節採用側擺關節，使探頭和焊縫彌合程度更好；幻橫梁與柔性主軸上下平行設置，結構簡單，形狀穩定方便調整控制；4)柔性主軸的弧度由調節螺杆手動調節，調整範圍大，調整靈活力)該結構適合多探頭形式，探頭夾持架數量可根據需要擴展，大大提高缺陷檢出率。
圖1是本實用新型實施例結構示意圖；圖2是圖1中的沿A-A線剖視圖；圖3是圖1的右視圖；圖4是本實用新型實施例的軸側圖；圖5是本實用新型探頭夾持架實施例結構示意圖(圖中蓋板被拆除)；圖6是圖5的右側視圖。圖中1-連接座 2-橫梁 3-柔性主軸 4-探頭夾持架 5-升降氣缸6_主軸關節7-調節螺杆8-擺動銷9-導柱10-座殼11-提升氣缸12-側架13-蓋板 14-導杆 15-滑塊 16-滑杆一 17-滑杆二 18-絲杆 19-端塊一 20-調整座 21-拐臂22-託叉 23-託架 24-絲杆旋鈕 25-定位螺釘 26-靠輪一 27-銷軸一 28-緊定螺釘一 29-緊定螺釘二 30-銷軸二 31-門形擋塊 32-超聲波探頭 33-前節34-後節35-限位銷36-長圓通孔37-擺動節螺杆38-鉸接座39-靠輪二 40-端塊二
具體實施方式
以下結合附圖對本實用新型的具體實施方式
作進一步說明見圖1、圖2、圖3、圖4，是本實用新型螺旋焊管焊縫超聲波探傷用多維探頭架結構示意圖，包括連接座1、橫梁2、柔性主軸3和探頭夾持架4，連接座1居中設置在橫梁2上， 槽形連接座1內置升降氣缸5，升降氣缸5活塞杆端部與橫梁2相連接，柔性主軸3為五節主軸關節6依次鉸接而成，柔性主軸3設置在橫梁2下方通過中節與橫梁2相連接，橫梁2 與柔性主軸3的其它主軸關節之間還設有調節螺杆7，可按需要調節柔性主軸3各主軸關節6之間的角度，每個主軸關節6下設有一個探頭夾持架4，主軸關節6與探頭夾持架4之間設有擺動銷8，擺動銷8可使探頭夾持架4繞擺動銷8軌線小範圍扭動，增加探頭夾持架 4調整的靈活性，橫梁2上設有四根導柱9，當升降氣缸5驅動橫梁2升降時，導柱9可保證橫梁2在連接座1中垂直上下移動。為了進一步提高超聲波探頭和焊縫彌合程度，可將柔性主軸3前端第一節設為側擺關節，包括前節33和後節34，前節33上設有限位銷35，後節34上設有垂直橫梁長度方向的長圓通孔36，前節33和後節34通過限位銷35和長圓通孔36鉸接，同時前節33與橫梁2之間設有擺動節螺杆37，擺動節螺杆37與橫梁2之間設有鉸接座38，擺動節螺杆37的擺動方向與橫梁2長度方向垂直。見圖5、圖6，探頭夾持架4包括座殼10、提升氣缸11、滑塊15和側架12，座殼10 前後分別設有蓋板13，座殼10左右分別設有側架12，座殼10內左右對稱設有兩個滑塊15， 一側的側架12對應與該側滑塊15鉸接，提升氣缸11設置在對應滑塊15的座殼10頂部， 提升氣缸11的活塞杆端部穿過座殼10與滑塊15頂部相連接，滑塊15與座殼10之間還設有導杆14，滑塊15與導杆14構成滑動副，座殼10內兩滑塊15之間設有門形擋塊31，座殼 10底部設有靠輪一沈，靠輪一沈用於限制座殼10與待檢鋼管的距離。側架12包括滑杆一 16、滑杆二 17、絲杆18、端塊一 19、端塊二 40、調整座20、拐臂 21、託叉22和託架23，端塊一 19和端塊二 40之間平行設置滑杆一 16、滑杆二 17構成矩形框架，端塊二 40與滑塊15鉸接，調整座20與滑杆一 16和滑杆二 17滑動連接，調整座20與端塊一 19之間設有絲杆18，絲杆的一端伸出端塊一 19並與絲杆旋鈕M相連接，調整座20 上對應絲杆18和滑杆一 16處設有定位螺釘25，調整座20底側對應滑杆二 17處設有靠輪二 39，靠輪二 39用於限制調整座20與待檢鋼管的距離，滑杆二 17 —端伸出端塊二 40置於門形擋塊31下，調整座20與拐臂21經銷軸一 27鉸接，銷軸一 27經緊定螺釘一觀緊定， 拐臂21與託叉22鉸接，託叉22經緊定螺釘二四緊定，託叉22與託架23經銷軸二 30鉸接，託架23內設有超聲波探頭32，每個探頭夾持架4上設有兩個超聲波探頭32，可實現水平間距和垂直升降調節，同時還可繞銷軸一 27、託叉22軸線、銷軸二 30偏轉、繞柔性主軸 3軸向扭轉，從而實現超聲波探頭的多維調整定位，可靈活地調整超聲波探頭之間的距離和升降角度，使超聲波探頭和焊縫彌合程度更好，提高缺陷檢出率。
權利要求1.螺旋焊管焊縫超聲波探傷用多維探頭架，其特徵在於，包括連接座、橫梁、柔性主軸和探頭夾持架，連接座居中設置在橫梁上，槽形連接座內置升降氣缸，升降氣缸活塞杆端部與橫梁相連接，柔性主軸為三節以上主軸關節依次鉸接而成，柔性主軸設置在橫梁下方通過中節與橫梁相連接，橫梁與柔性主軸的其它主軸關節之間還設有調節螺杆，每個主軸關節下設有一個探頭夾持架，主軸關節與探頭夾持架之間設有擺動銷。
2.根據權利要求1所述的螺旋焊管焊縫超聲波探傷用多維探頭架，其特徵在於，所述探頭夾持架包括座殼、提升氣缸、滑塊和側架，座殼前後分別設有蓋板，座殼左右分別設有側架，座殼內左右對稱設有兩個滑塊，一側的側架對應與該側滑塊鉸接，提升氣缸設置在對應滑塊的座殼頂部，提升氣缸的活塞杆端部穿過座殼與滑塊頂部相連接，滑塊與座殼之間還設有導杆，滑塊與導杆構成滑動副，座殼內兩滑塊之間設有門形擋塊，座殼底部設有靠輪ο
3 根據權利要求2所述的螺旋焊管焊縫超聲波探傷用多維探頭架，其特徵在於，所述側架包括滑杆一、滑杆二、絲杆、端塊一、端塊二、調整座、拐臂、託叉和託架，端塊一和端塊二之間平行設置滑杆一、滑杆二構成矩形框架，端塊二與滑塊鉸接，調整座與滑杆一和滑杆二滑動連接，調整座與端塊一之間設有絲杆，絲杆的一端伸出端塊一併與絲杆旋鈕相連接， 調整座上對應絲杆和滑杆一處設有定位螺釘，調整座底側對應滑杆二處設有靠輪二，調整座依次與拐臂、託叉、託架鉸接，滑杆二一端伸出端塊二置於門形擋塊下。
4.根據權利要求1或2或3所述的螺旋焊管焊縫超聲波探傷用多維探頭架，其特徵在於，所述柔性主軸前端第一節為側擺關節，包括前節和後節，前節上設有限位銷，後節上設有垂直橫梁長度方向的長圓通孔，前節和後節通過限位銷和長圓通孔鉸接，所述前節與橫梁之間設有擺動節螺杆，擺動節螺杆與橫梁之間設有鉸接座，調節螺杆的擺動方向與橫梁長度方向垂直。
專利摘要本實用新型涉及超聲波無損探傷領域，尤其涉及螺旋焊管焊縫超聲波探傷用多維探頭架，其特徵是，包括連接座、橫梁、柔性主軸和探頭夾持架，連接座居中設置在橫梁上，槽形連接座內置升降氣缸，升降氣缸活塞杆端部與橫梁相連接，柔性主軸為三節以上主軸關節依次鉸接而成，柔性主軸設置在橫梁下方通過中節與橫梁相連接，橫梁與柔性主軸的其它主軸關節之間還設有調節螺杆，每個主軸關節下設有一個探頭夾持架，主軸關節與探頭夾持架之間設有擺動銷。與現有技術相比，本實用新型的優點是1)柔性主軸使探頭和焊縫能保證完全彌合，減少探傷誤差；2)柔性主軸第一節採用側擺關節，使探頭和焊縫彌合程度更好；3)橫梁與柔性主軸上下平行設置，形狀穩定方便調整控制。
文檔編號G01N29/22GK202204801SQ201120336950
公開日2012年4月25日 申請日期2011年9月8日 優先權日2011年9月8日
發明者劉忠魁 申請人:鞍山長風無損檢測設備有限公司