主索鞍竖向摩擦板焊缝的超声相控阵检测装置及检测方法制造方法及图纸

本发明专利技术涉及的一种主索鞍竖向摩擦板焊缝的超声相控阵检测装置及检测方法，它包括辅助检测机器人和超声相控阵探头；所述辅助检测机器人的一侧设有磁式配件，通过磁式配件与鞍座保持紧密接触，所述辅助检测机器人的底部设有四个磁式配件与竖向摩擦板保持接触，底部的磁式配件的下方设有两个行走轮，所述辅助检测机器人通过行走轮在竖向摩擦板上移动；所述辅助检测机器人的其中一个端面上固定有探头支座，所述探头支座上固定有超声相控阵探头。本发明专利技术有效实施主索鞍竖向摩擦板焊缝的无损检测，磁式配件可保证与鞍座及摩擦板的紧密接触，探头与鞍座的距离连续可调，且可保证探头与摩擦板的耦合效果。

Ultrasonic phased array testing device and method of the main cable saddle vertical friction plate weld

【技术实现步骤摘要】
主索鞍竖向摩擦板焊缝的超声相控阵检测装置及检测方法
本专利技术涉及无损检测
，尤其涉及一种主索鞍竖向摩擦板焊缝的超声相控阵检测装置及检测方法。
技术介绍
将主索鞍横向隔板设计改成竖向摩檫板是主索鞍新的设计理念，这样的设计使各根索股的侧面都与竖向摩檫板接触，提供侧面摩擦力，从而提高主索鞍的抗滑性能，参见图1，图1为竖向摩擦板主索鞍的结构示意图。主索鞍的鞍槽内共计14块竖向摩擦板，包括厚度为10mm的4块、厚度为12mm的4块、厚度为14mm的4块以及厚度为16mm的2块，竖向摩擦板材质为Q345C，鞍座材质为铸钢件。竖向摩擦板板高的范围为756~945mm，纵向长度为3466mm，相邻摩擦板的间距范围为61.5mm~73.0mm。由于竖向摩擦板的纵向长度和高度较大、而间距很小，造成了结构空间的限制，无法采取常规无损检测方法进行竖向摩擦板焊缝的无损检测。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服上述不足，提供一种主索鞍竖向摩擦板焊缝的超声相控阵检测装置及检测方法，利用辅助检测机器人携带相控阵探头，可实施竖向摩擦板焊缝的无损检测。本专利技术的目的是这样实现的：一种主索鞍竖向摩擦板焊缝的超声相控阵检测装置，它包括辅助检测机器人和超声相控阵探头；所述辅助检测机器人的一侧设有磁式配件，通过磁式配件与鞍座保持紧密接触，所述辅助检测机器人的底部设有四个磁式配件与竖向摩擦板保持接触，底部的磁式配件的下方设有两个行走轮，所述辅助检测机器人通过行走轮在竖向摩擦板上移动；所述辅助检测机器人的其中一个端面上固定有探头支座，所述探头支座上固定有超声相控阵探头。进一步地，所述探头支座上设有两个矩形孔，所述辅助检测机器人的前后端面上均设有数个螺栓孔，矩形孔位置与端面上的螺栓孔对应。进一步地，所述矩形孔的孔径略大于端面上的螺栓孔的孔径。进一步地，所述探头支座呈悬臂结构。一种主索鞍竖向摩擦板焊缝的超声相控阵检测装置的检测方法，包括以下内容：将主索鞍竖向摩擦板焊接接头归纳为两种型式，依据接头型式制作对比试块，对比试块的材质、焊接工艺均与实际制造相同；通过对两种对比试块的模拟检测，进行超声相控阵检测工艺优化，选择合适的参数以保证声束大于焊缝区域的完全覆盖；将主索鞍旋转90°，使竖向摩擦板呈水平状态；辅助检测机器人通过磁式配件与鞍座及竖向摩擦板保持紧密接触，超声相控阵探头与鞍座的距离连续可调，且可保证超声相控阵探头与竖向摩擦板的耦合效果；辅助检测机器人携带超声相控阵探头，通过辅助行走轮的移动实施对竖向摩擦板焊缝的超声相控阵检测。进一步地，按照第一种接头型式制作的对比试块为第一种试块，试块厚度50mm，在焊缝处开始设置三个长横孔，3个长横孔呈等边三角形的三个角设置。进一步地，按照第二种接头型式制作的对比试块为第二种试块，试块厚度50mm，在左侧焊缝处开始设置三个长横孔，3个长横孔呈等边三角形的三个角设置；在右侧焊缝处，按左侧焊缝处设置长横孔的方法，同样设置3个长横孔。进一步地，长横孔的孔径为3mm，深度为50mm，长横孔为穿透孔。进一步地，相邻长横孔之间的距离为10mm。与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：（1）本专利技术有效地解决了悬索桥主索鞍竖向摩擦板焊缝检测空间不足的问题，采用超声相控阵技术和辅助检测机器人相结合的方法，利用辅助检测机器人携带超声相控阵探头，有效实施主索鞍竖向摩擦板焊缝的无损检测，磁式配件可保证与鞍座及摩擦板的紧密接触，探头与鞍座的距离连续可调，且可保证探头与摩擦板的耦合效果。（2）本专利技术采用与竖向摩擦板材质相同、焊接工艺相同以及接头结构相同的型式制作完成对比试块，通过对典型结构形式对比试块的模拟检测，获得确保声束完全覆盖待检测焊缝区域与检测灵敏度检测工艺参数；通过辅助检测机器人和对比试块的应用，采用超声相控阵实施对主索鞍竖向摩擦板焊缝的无损检测。附图说明图1为竖向摩擦板主索鞍的结构示意图。图2为本专利技术的辅助检测机器人的结构示意图。图3为本专利技术的辅助检测机器人的主视图。图4为竖向摩擦板焊接接头第一种型式示意图。图5为竖向摩擦板焊接接头第二种型式示意图。图6为本专利技术的第一种试块的结构示意图。图7为本专利技术的第二种试块的结构示意图。图8为本专利技术的第一种试块的声束覆盖示意图。图9为本专利技术的第二种试块的声束覆盖示意图。其中：辅助检测机器人1、磁式配件2、行走轮3、端面4、矩形孔5、探头支座6、超声相控阵探头7、第一种试块8、第二种试块9、长横孔10、竖向摩擦板11、焊缝12。具体实施方式实施例1：参见图2和3，本专利技术涉及的一种主索鞍竖向摩擦板焊缝的超声相控阵检测装置，它包括辅助检测机器人1和超声相控阵探头7。所述辅助检测机器人1的一侧设有磁式配件2，通过磁式配件2与鞍座保持紧密接触，所述辅助检测机器人1的底部设有四个磁式配件2与竖向摩擦板11保持接触，底部的每个磁式配件2的下方设有两个行走轮3，通过行走轮3在竖向摩擦板11上移动。所述辅助检测机器人1的前后端面4上均设有若干个螺栓孔。所述超声相控阵探头7通过内六角螺母固定在探头支座6上，所述探头支座6上设有两个矩形孔5，矩形孔5位置与端面4上的螺栓孔对应，所述探头支座6通过内六角螺母固定在辅助检测机器人1的端面4上，所述矩形孔5的孔径略大于端面4上的螺栓孔的孔径，使得超声相控阵探头7可以在一定范围内调节与鞍座的距离以及与竖向摩擦板11的耦合效果。所述探头支座6呈悬臂结构，可以保证探头与摩擦板的耦合效果。通过辅助检测机器人1的行走实施对竖向摩擦板11焊缝的超声相控阵检测。进一步查阅图4-9，本专利技术涉及的一种主索鞍竖向摩擦板焊缝的超声相控阵检测装置的检测方法，包括以下内容：将主索鞍竖向摩擦板焊接接头归纳为两种型式，参见图4和图5，依据接头型式制作对比试块，对比试块的材质、焊接工艺均与实际制造相同；按照第一种接头型式制作的对比试块为第一种试块8，参见图6，试块厚度50mm，在焊缝12处开始设置孔径3mm、长度50mm的长横孔10，长横孔10为穿透孔，第一种试块8一共设置3个长横孔10，3个长横孔10呈等边三角形的三个角设置，相邻长横孔10之间的距离为10mm，因此3个长横孔10的圆心连线形成一个边长为10mm的等边三角形；按照第二种接头型式制作的对比试块为第二种试块9，参见图7，试块厚度50mm，在左侧焊缝处开始设置三个直径3mm、长度50mm的长横孔10，长横孔10为穿透孔，3个长横孔10呈等边三角形的三个角设置，相邻长横孔10之间的距离为10mm，因此3个长横孔10的圆心连线形成一个边长为10mm的等边三角形；在右侧焊缝处，按左侧焊缝处设置长横孔10的方法，同样设置3个直径3mm、长度50mm的长横孔10；采用平行焊缝横向移动的超声相控阵扇形扫查方式，用离本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种主索鞍竖向摩擦板焊缝的超声相控阵检测装置，其特征在于：它包括辅助检测机器人（1）和超声相控阵探头（7）；/n所述辅助检测机器人（1）的一侧设有磁式配件（2），通过磁式配件（2）与鞍座保持紧密接触，所述辅助检测机器人（1）的底部设有四个磁式配件（2）与竖向摩擦板（11）保持接触，底部的磁式配件（2）的下方设有两个行走轮（3），所述辅助检测机器人（1）通过行走轮（3）在竖向摩擦板（11）上移动；所述辅助检测机器人（1）的其中一个端面（4）上固定有探头支座（6），所述探头支座（6）上固定有超声相控阵探头（7）。/n

【技术特征摘要】
1.一种主索鞍竖向摩擦板焊缝的超声相控阵检测装置，其特征在于：它包括辅助检测机器人（1）和超声相控阵探头（7）；
所述辅助检测机器人（1）的一侧设有磁式配件（2），通过磁式配件（2）与鞍座保持紧密接触，所述辅助检测机器人（1）的底部设有四个磁式配件（2）与竖向摩擦板（11）保持接触，底部的磁式配件（2）的下方设有两个行走轮（3），所述辅助检测机器人（1）通过行走轮（3）在竖向摩擦板（11）上移动；所述辅助检测机器人（1）的其中一个端面（4）上固定有探头支座（6），所述探头支座（6）上固定有超声相控阵探头（7）。


2.根据权利要求1所述的一种主索鞍竖向摩擦板焊缝的超声相控阵检测装置，其特征在于：所述探头支座（6）上设有两个矩形孔（5），所述辅助检测机器人（1）的前后端面（4）上均设有数个螺栓孔，矩形孔（5）位置与端面（4）上的螺栓孔对应。


3.根据权利要求2所述的一种主索鞍竖向摩擦板焊缝的超声相控阵检测装置，其特征在于：所述矩形孔（5）的孔径略大于端面4上的螺栓孔的孔径。


4.根据权利要求1所述的一种主索鞍竖向摩擦板焊缝的超声相控阵检测装置，其特征在于：所述探头支座（6）呈悬臂结构。


5.一种主索鞍竖向摩擦板焊缝的超声相控阵检测装置的检测方法，其特征在于，包括以下内容：
将主索鞍竖向摩擦板焊接接头归纳为两种型式，依据接头型式制作对比试块，对比试块的材质、焊接工艺均与实际制造相同；
通过对两种对比试块的模拟检测，进行超声相控阵检测工艺优化，选择合适的参...

【专利技术属性】
技术研发人员：卫健，郑锋利，陈善波，南航，薛温瑞，林月妙，孙杰，曹荣庆，朱飞，王凯，
申请(专利权)人：江苏法尔胜材料分析测试有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32