船罐焊缝自动爬行X射线探伤机制造技术

本发明专利技术是一种船罐焊缝自动爬行ｘ射线探伤机，属于ｘ射线照相设备。主要包括自吸附爬行探伤机、遥控台、粗定位信号发射器和辅助爬升引桥四个独立部分。探伤主机靠铰式软连接活动机架上的永磁履带吸附式链条传动爬行机构，在遥控台操纵下前进、后退或左右转弯，自动寻找焊缝，自动完成焊缝拍片。完全摆脱了传统的探伤工艺方法，工效提高１０倍，节省了大量辅助设备和辅助人员，改善了劳动条件，有利于人身防护，很有推广应用价值。（*该技术在2018年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及到χ射线照明设备、有χ射线管的χ射线设备及其所用的电路，具体而言是一种船罐焊缝自动爬行χ射线探伤机。船舶、储罐的焊缝质量是关系到其安全运行及使用寿命的重要因素。多年来，在船舶、储罐建造中，最常用的焊缝探伤设备是χ射线探伤机。此类探伤设备国内外已有多种不同系列和型号。其共同特点是非自行式，探伤过程全是人工直接操作。通常是先搭脚手架，用吊车吊兰或电动升降机把探伤操作人员送至需探伤的焊缝处，再在板壁上焊一支架，将χ射线探伤机安置于支架上并调整好焦距，操作人员再回到地面，通过电缆操作χ射线机完成焊缝探伤拍片。然后，再用上述方法把操作人员送至焊缝探伤处，取下探伤机，去掉所焊专用支架，操作人员回到地面后，再移动脚手架、吊车或电动升降架进行下一道焊缝探伤。此类探伤机及其所述的传统探伤操作方法，因探伤机需人工移动，所以需要辅助设备和人员较多，操作过程烦琐，工作效率很低；由于操作人员直接操作χ射线探伤机，故人身防护较困难；辅助设备潜在的故障也会造成人身伤害，不安全因素较多，事故时有发生。经过有关信息检索部门利用“中国专利光盘”(1985-1998.6)检索，与山东省情报所信息中心联机检索，利用“WPI德温特世界专利二十年检索盘(1987-1996)及数据库检索系统”、“PA(美国石油文摘)数据库及检索系统”(1987-1996)检索，均未发现能代替上述传统操作方法的自动爬行探伤设备，未查到与本专利技术相关性文献。鉴于上述已有技术的缺点和不足之处，本专利技术的目的就在于提供一种船罐焊缝自动爬行χ射线探伤机，它能自己吸附在船或罐体的板壁上，通过无线遥控，实现前后自动行走和左右自动转弯，自动寻找焊缝、定位、照相拍片等全部探伤工作程序，从而克服原有χ射线探伤设备及其传统操作方法的上述所有缺点。本专利技术的上述目的是由于下述技术方案实现的该机包括自动吸附爬行探伤主机(简称主机)、遥控台、粗定位信号发射器和辅助爬升引桥四个独立部分。探伤主机主要包括铰式软连接活动机架、永磁履带吸附式链条传动爬行机构、驱动机构、弹簧式压紧机构、特制的χ射线管及其高压包、高压起动指示灯、信号天线、精定位摄像系统、PLC可编程工业控制器、粗定位信号接收器、χ射线源控制器、驱动电机控制器、遥控信号接收电路、χ射线源高压起动信号发射电路和电源插座等。遥控台主要包括壳体、面板、行走操作手柄、高压起停按钮、锁存时间按钮、各种指示灯、电源电压表、信号天线、曝光时间控制器、遥控信号发射电路、高压起动信号接收电路、精定位图像监视器和交流稳压电源。粗定位信号发射器主要包括低频信号发生器、支架和固定磁铁。辅助爬升引桥主要包括手推小车、引桥和电缆盘。各部分相互位置关系是，自吸附爬行探伤主机的铰式软连接活动机架分为前机架和后机架，前、后机架由铰轴连为一体，并以铰轴为中心上下自由摆动。机架两边装有永磁履带吸附式链条传动爬行机构，受前机架左前部和后机架右后部两组驱动机构驱动。弹簧式压紧机构左右各一套，其压缩弹簧纵向跨在前、后机架铰接处，由前、后支座和支架用螺钉固定安装在前、后机架上。前机架上面安装特制的χ射线管及其高压包，构成χ射线源，其后安装高压起动指示灯和信号天线。χ射线管下方安装精定位摄像系统。前机架前端底部安装粗定位信号接收器。后机架上面装有PLC可编程工业控制器、χ射线源控制器、驱动电机控制器、遥控信号接收电路、χ射线源高压起动信号发射电路和电源插座等。遥控台面板上装有行走操作手柄、高压起停按钮、各种指示灯、电源电压表、信号天线、曝光光时间控制器、锁存时间按钮等。遥控台壳体内装有遥控信号发射电路及其它专用电路、精定位图像监视器和交流稳压电源等。自吸附爬行主机与遥控台之间由交流供电电缆相连。遥控台固定安放在辅助爬升引桥的手推小车后部。探伤工作开始之前，主机临时置于手推小车前部。上述主机的永磁履带吸附式链条传动爬行机构包括左右两条环形滚子链条，在滚子链条外围均布固定着若干永久磁铁块。左滚子链条内部前端有主动链轮，后端有被动链轮；右滚子链条内部后端有主动链轮，前端有被动链轮；滚子链条中部有张紧轮。该爬行机构通过各链轮轴的轴承座用螺栓固定在前后主机架上。上述主机的驱动机构由伺服电动机、电机座、谐波减速器、联轴节、主动和被动链轮轴、轴承、轴承座和链轮组成。该驱动机构通过电机座和轴承座等用螺栓固定在主机架上。上述主机特制的χ射线管及其高压包组成χ射线源。二者为不同心的 形结构，上部为质量较小的χ射线管，下部为质量较大的高压包，将其用卡箍固定于前机架上。其重心较底，增加了稳定性。上述主机后机架上PLC可编程工业控制器，配有230条用梯形图语言编制的控制程序指令，并包括接口扩展电路和控制继电器。上述主机后机架上的遥控信号接收电路由信号天线、本振电路、混频电路、编码器、译码器和多路输出信号放大器组成。最后形成数据信号送至PLC可编程工业控制器及χ射线源控制器。上述遥控台中遥控信号发射电路由本振电路、编码器、译码器、操作开关、按钮、频率合成调制器、功放发射电路和信号天线组成。上述粗定位信号发射器由RC振荡电路、23.5HZ信号稳压电路、1∶1占空比发射电路和发射探头组成，用磁铁临时固定到被探伤焊缝附近。超低频信号穿过被探伤工件后被主机前端低部的接收探头接收。上述辅助爬升引桥包括手推小车、引桥和电缆盘。引桥由两条可折叠的轨道桥板、销轴和支架组成。电缆盘置于小车低部。轨道桥板后端用销轴与小车架前端相连，轨道桥板前段被支架支撑起来并形成一定坡度。轨道桥板上表面焊上若干横向钢筋条，以增加主机爬升的摩擦力。本专利技术由于采用了上述技术方案，其主要优点是1.由于采用自动爬行探伤主机和遥控技术，完全摆脱了传统的船罐焊缝探伤工艺方法。操作人员在地面上只操作遥控台的手柄、按钮、并同时观察监视器和各种指示灯，即可完成船罐焊缝探伤拍片。自动化水平较高，比前述传统探伤工艺方法提高工效10倍，节省了辅助设备操作人员，有利与人身防护和设备安全，是船罐焊缝探伤
的重大技术进步。2.由于主机采用了永磁履带吸附式链条传动爬行机构，整机能够吸附在被探伤工件的竖直、水平或倾斜表面上，并能按控制指令前进、后退或左、右转弯自由爬行。3.由于机架分为前后两部分，中间采用铰式软连接方式，并且有弹簧式压紧机构，所以在有一定弧度的球面或圆柱面上探伤时，主机前后两端仍能紧贴在工件表面，保持足够大的吸附力。4.特制的 形χ射线源不但降低了整机重心，整加了稳定性，而且使整机结构更加合理、紧凑和美观。5.由于采用粗、精定位相结合的定位方法，使得主机寻找焊缝定位更加迅速准确。6.操作人员在地面上不但可以遥控主机自动完成焊缝探伤拍片，而且可以遥控设置χ射线源的曝光电压和曝光时间，并将设置或改变后的数据锁定。7.由于主机用100米长的电缆供电，并且主机和地面遥控台上都设置了χ射线源高压起动大红指示灯，操作人员在χ射线高强度辐射区以外操作，仍能直观判断χ射线源的工作状态，工作更可靠，人身更安全。8.由于配制了一个简单而实用的辅助爬升引桥和手推小车，探伤开始前主机临时放置于小车前部，遥控台可一直安置在小车后部。引桥可以由折叠状态变为支撑状态，主机可通过引桥的轨道桥板，按遥控指令自行爬上直立的工件表面，非常灵活方便，不再需要其它辅助设本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种船罐焊缝自动爬行ｘ射线探伤机，包括自吸附爬行探伤主机、遥控台、粗定位信号发射器和辅助爬升引桥四个独立部分，其特征是探伤主机主要包括铰式软连接活动机架、永磁履带吸附式链条传动爬行机构、驱动机构、弹簧式压紧机构、特制的ｘ射线管及其高压包、高压起动指示灯、信号天线、精定位摄像系统、ＰＬＣ可编程工业控制器、粗定位信号接收器、ｘ射线源控制器、驱动电机控制器、遥控信号接收电路、ｘ射线源高压起动信号发射电路和电源插座等，遥控台主要包括壳体、面板、行走操作手柄、高压起停按钮、锁存时间按钮、各种指示灯、电源电压表、信号天线、曝光时间控制器、遥控信号发射电路、高压起动信号接收电路、精定位图像监视器和交流稳压电源，粗定位信号发射器主要包括低频信号发生器、支架和固定磁铁，辅助爬升引桥主要包括手推小车、引桥和电缆盘；各部分相互位置关系是，自吸附爬行探伤主机的铰式软连接活动机架分前机架和后机架，前、后机架由铰轴连为一体，并以铰轴为中心上下自由摆动，机架两边装有永磁履带吸附式链条传动爬行机构，受前机架左前部和后机架右后部两组驱动机构驱动，弹簧式压紧机构左右各一套，其压缩弹簧纵向跨在前、后机架铰接处，由前、后支座和支架用螺钉固定安装在前、后机架上，前机架上面安装特制的ｘ射线管及其高压包，构成ｘ射线源，其后安装高压起动指示灯和信号天线，ｘ射线管下方安装精定位摄像系统，前机架前端底部安装粗定位信号接收器，后机架上面装有ＰＬＣ可编程工业控制器、ｘ射线源控制器、驱动电机控制器、遥控信号接收电路、ｘ射线源高压起动信号发射电路和电源插座等，遥控台面板上装有行走操作手柄、高压起停按钮、各种指示灯、电源电压表、信号天线、曝光时间控制器、锁存时间按钮等，遥控台壳体内装有遥控信号发射电路及其它专用电路、精定位图像监视器和交流稳压电源等。...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：孙法远，叶明，王开怀，
申请(专利权)人：孙法远，叶明，王开怀，
类型：发明
国别省市：37[中国|山东]