天車式大型筒節類件超聲波自動探傷機的製作方法
2023-12-06 13:11:36
專利名稱：天車式大型筒節類件超聲波自動探傷機的製作方法
技術領域：
本發明屬於超聲波探傷設備技術領域，尤其涉及一種天車式大型筒節類件超聲波自動探傷機。
背景技術：
超聲波探傷是在不破壞エ件結構的前提下檢查其內部缺陷的主要技術方法之一，採用超聲波探傷是國家重大工程和各類重要民用品製造中保障質量的一項關鍵技木。大型發電設備的主要零部件、核電站設備及各種管道、橋梁構件、海洋、航空等大型關鍵裝備的主要エ件往往需要進行超聲波探傷，以確保設備全壽命期安全運行。超聲波機械化或自動化探傷在德國、日本、美國已經有部分應用，其中關鍵技術及可參考信息被壟斷、封閉。目前，在我國エ業生產中，焊縫的超聲波自動化探傷有較ー些應 用。實用新型專利「一種門式行車探傷機」(CN201653987U)，主要針對大型螺旋焊管的焊縫進行自動化超聲波探傷，探傷時，行車在龍門架上的軌道上移動，探頭沿焊縫走向探測，可較好完成探測任務。但是，不能實現對エ件全部表面的連續探測，難以適應筒節類件探傷エ藝規程要求。然而，實際生產中對於核電產品等大型エ件進行超聲波檢測，超聲波探傷多數是手工操作，即エ件表面分區、手持探頭、眼觀示波器的方式，完全依據個人技術、經驗進行評判，探測效果、個人判斷標準難以統一。手工探傷工人勞動強度大，每個エ件探傷所需時間很長，生產周期被大大的拉長，甚至在一些企業中已經成為制約整個生產エ藝鏈的瓶頸，嚴重影響生產進度和生產效率；此外，由於具有探傷資質的操作人員較少，工人經常加班、加點，造成疲勞操作，探測過程易於產生誤判，在一定程度上影響エ件探傷的可靠性和準確性。為此，必須要加以改善。尤其是核電產品、加氫反應器中大型筒節類件，檢測質量必須得到充分、嚴格的保證。否則，將出現嚴重後果。
發明內容
本發明的目的在於提供一種天車式超聲波自動探傷機，通過其可對大型筒節類件進行自動地超聲波探傷檢測，以大幅提高探傷生產率，解除生產エ藝鏈的瓶頸，縮短生產周期、提高安全可靠性，改善手工探傷的勞動強度大等問題。本發明基本原理エ件不轉動，兩垂直臂呈雙向錯位形式布置於筒節內外側，與探頭相連並可沿垂直臂作上下移動，通過旋轉導軌帶動垂直臂及探測頭做水平環繞運動，ニ者聯動實現筒節類件自動探傷。本發明的技術方案如下
本發明主要包括縱向大車、縱橫向移動小車、垂直升降杆、垂直旋轉軸、旋轉導軌、內外上垂直導軌、內外下移動導軌和內外探頭，其中縱向大車置於大車支架導軌之上，可沿支架導軌縱向移動以帶動整機移動、離開或至エ件上方位置鎖定；橫向移動小車安裝於縱向大車之上，實現橫向微小位移；縱向移動小車置於橫向移動小車之上，實現縱向微小位移。垂直升降杆以移動副置於縱向移動小車上並可上下移動，升降杆驅動機構為齒輪齒條傳動機構，其固連於上述垂直升降杆上，該垂直升降杆下端與垂直旋轉軸轉動連接，且垂直升降杆的中心線與垂直旋轉軸的軸線重合。旋轉導軌與上述垂直旋轉軸垂直固連，該旋轉導軌的一端與外上垂直導軌和內上垂直導軌以移動副連接，其另一端為配重。外上垂直導軌和外下移動導軌、內上垂直導軌和內下移動導軌之間為移動副連接。外移動導軌驅動機構和內移動導軌驅動機構均為齒輪齒條傳動機構，其分別固連於外下移動導軌和內下移動導軌上。外下移動導軌和內下移動導軌分別與外探頭和內探頭移動副連接，上述外探頭和內探頭均為超聲波探頭。本發明的有益效果目前在中國，核電筒節類件自動化超聲波探傷尚未建立起相應的技術標準和規範，法規與技術需求之間出現嚴重滯後，隨著生產的發展和深化，自動化超聲波探傷是必由之路。本發明作為未來的技術儲備具有重要價值。
本發明g在提高生產效率、解決生產鏈瓶頸問題、改善勞動條件、提高產品安全質量，特別是對於關係到人民生命和財產安全裝備的保障有重要意義。本發明與現有技術相比具有如下優點探傷過程エ件不轉，節省能耗；省去大型迴轉臺，降低成本；同時消除了エ件旋轉波動對探測的影響、生產效率高；探傷機跟隨エ件定位、要求較低；設備結構簡單、調整方便、重量輕。
圖I為本發明天車式大型筒節類件超聲波自動探傷機的結構示意圖。圖2為本發明天車式大型筒節類件超聲波自動探傷機非工作狀態示意圖。圖3為本發明天車式大型筒節類件超聲波自動探傷機工作狀態示意圖。
具體實施例方式如下將結合附圖和實施例對本發明作進ー步說明。如圖I所示，本發明所涉及天車式大型筒節類件超聲波自動探傷機包括大車支架導軌I、縱向大車2、橫向移動小車3、縱向移動小車4、垂直升降杆5、垂直旋轉軸6、旋轉導軌7、外上垂直導軌8、外下移動導軌9、內上垂直導軌10、內下移動導軌11、外探頭12、內探頭13、升降杆驅動機構14、外移動導軌驅動機構15和內移動導軌驅動機構16。縱向大車2置於大車支架導軌I之上，實現大車整體縱向宏動。橫向移動小車3安裝於縱向大車2之上,實現橫向微小位移；縱向移動小車4置於橫向移動小車3之上,實現縱向微小位移。橫向移動小車3、縱向移動小車4共同協調運動實現垂直升降杆5的橫向和縱向的微調，以保證探傷機的垂直旋轉軸6的軸線和エ件軸線(中心)的重合。垂直升降杆5以移動副置於縱向移動小車4上並可上下移動，根據實際エ件大小確定探傷機鉛垂方向的合適高度。升降杆驅動機構14為齒輪齒條傳動機構，其固連於垂直升降杆5上。垂直升降杆5下端與垂直旋轉軸6轉動連接，且垂直升降杆5的中心線與垂直旋轉軸6的軸線重合。旋轉導軌7與垂直旋轉軸6垂直固連，旋轉導軌7可繞垂直旋轉軸6軸線在水平面內旋轉。旋轉導軌7的一端與外上垂直導軌8和內上垂直導軌10以移動副連接，兩者可沿旋轉導軌7移動以適應不同直徑、壁厚的エ件探傷要求，另ー側為配重，調節平衡。外垂直導軌8和外下移動導軌9、內垂直導軌10和內下移動導軌11之間為移動副連接。外移動導軌驅動機構15和內移動導軌驅動機構16均為齒輪齒條傳動機構，其分別固連於外下移動導軌9和內下移動導軌11上。外下移動導軌9和內下移動導軌11分別與外探頭12和內探頭13移動副連接，外探頭12和內探頭13可沿著外下移動導軌9和內下移動導軌11及外垂直導軌8和內垂直導軌10上下移動，帶動探頭沿垂直方向運動。外探頭12和內探頭13均為超聲波探頭。旋轉導軌7繞垂直旋轉軸6軸線旋轉、帶動外垂直導軌8和外下移動導軌9及內垂直導軌10和內下移動導軌11 一起旋轉，同時，探頭沿垂直方向運動，二者聯動實現探傷工藝所規定的探頭運動軌跡。如圖2所示，探傷開始前，探傷機位於探測臺的一側，待天車將工件吊入並固定在探測臺上之後，驅動縱向大車將探傷機整體移至工件上方並鎖定縱向大車，然後啟動橫向移動小車、縱向移動小車進行橫、縱向微調以使垂直旋轉軸線通過工件中心，根據工件高度由升降杆驅動機構驅動垂直升降杆至合適位置，同時調整內外兩垂直臂，即內、外垂直導軌及下移動導軌，使其分別位於工件的內、外兩側相應位置，將探頭移至相應指定探測起點，驅動旋轉導軌繞鉛垂軸緩慢、勻速旋轉，同時開動內、外移動導軌驅動機構，使內、外側探頭 沿工件內、外壁表面作軸向運動，實現內外表面一次完成探傷，如圖3所示。探測完成後垂直升降杆提起，內、外垂直導軌及下移動導軌縮回，探傷機移開，由人工對標定位置的缺陷進行複查、確認，之後天車吊離工件完成探傷檢測。
權利要求
1.一種天車式大型筒節類件超聲波自動探傷機，包括縱向大車、縱橫向移動小車、垂直升降杆、垂直旋轉軸、旋轉導軌、內外上垂直導軌、內外下移動導軌和內外探頭，其特徵在於其縱向大車置於大車支架導軌之上，橫向移動小車安裝於縱向大車之上，縱向移動小車置於橫向移動小車之上，垂直升降杆以移動副置於縱向移動小車上，升降杆驅動機構為齒輪齒條傳動機構，其固連於上述垂直升降杆上，該垂直升降杆下端與垂直旋轉軸轉動連接，且垂直升降杆的中心線與垂直旋轉軸的軸線重合，旋轉導軌與上述垂直旋轉軸垂直固連，該旋轉導軌的一端與外上垂直導軌和內上垂直導軌以移動副連接，其另一端為配重，外上垂直導軌和外下移動導軌、內上垂直導軌和內下移動導軌之間為移動副連接，外移動導軌驅動機構和內移動導軌驅動機構均為齒輪齒條傳動機構，其分別固連於外下移動導軌和內下移動導軌上，外下移動導軌和內下移動導軌分別與外探頭和內探頭移動副連接，上述外探頭和內探頭均為超聲波探頭。
全文摘要
一種天車式大型筒節類件超聲波自動探傷機，其縱向大車置於大車支架導軌之上，縱向移動小車安裝在縱向大車之上，橫向移動小車置於上述縱向移動小車之上，垂直升降杆通過移動副置於橫向移動小車上，垂直旋轉軸與上述垂直升降杆下端轉動連接，旋轉導軌與上述垂直旋轉軸垂直固連，該旋轉導軌的一端分別與內外上垂直導軌連接，其另一側為配重；上述內外上垂直導軌分別通過移動副與內外下移動導軌連接，該內外下移動導軌的下端分別通過移動副與內外超聲波探頭連接。本發明具有結構簡單、調整方便、重量輕，具有節省能耗、降低成本、提高生產效率高、改善勞動條件等優點。
文檔編號G01N29/265GK102809606SQ20121026580
公開日2012年12月5日 申請日期2012年7月30日 優先權日2012年7月30日
發明者周玉林, 曾達幸, 趙永生, 段豔賓, 侯雨雷, 姚建濤 申請人:燕山大學