用于相控阵探头运动路线控制的装置及管板堆焊层相控阵超声检测方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种用于相控阵探头运动路线控制的装置及管板堆焊层相控阵超声检测方法，所述装置包括设有第一直行轨道的主动梁，主动梁上连接有驱动轮、第一支撑轮，从动梁和探头安装座均在第一直行轨道上可滑动固定，从动梁上滑动连接一对从动轮和一对第二支撑轮，两个从动轮间距及两第二支撑轮的间距均可调，驱动轮和从动轮的转动中心线相互平行且均垂直于支撑轮的转动中心线，各个支撑轮采用万向轮，其底部均位于同一平行于第一直行轨道的支撑平面；一个从动轮上安装有角位移传感器，主动梁上安装有用于探头径向定位的直线位移传感器。所述检测方法采用前述装置，可实现管板堆焊层相控阵检测的自动扫查，降低劳动强度，提高检测效率和稳定性。提高检测效率和稳定性。提高检测效率和稳定性。

【技术实现步骤摘要】
用于相控阵探头运动路线控制的装置及管板堆焊层相控阵超声检测方法


[0001]本专利技术涉及一种在进行超声波相控阵检测时使用的辅助装置。

技术介绍

[0002]管板作为换热器的重要组成部件，母材为低合金钢材质，堆焊不锈钢堆焊层，堆焊后机加密集管孔，并在堆焊面进行管板与换热管的焊接。为保证换热管与管板焊接角缝的质量，避免失效泄漏，必须对管板堆焊层进行严格的质量控制。一般设计要求管板堆焊层采用常规脉冲超声波检测，用直探头和斜探头在不同方向进行多次扫查，检测强度大、效率低、重现性差，且长时间操作易出现手臂及视觉疲劳导致探头耦合不足，造成缺陷漏检、漏判。
[0003]目前所见相控阵自动扫查装置多用于管道环形对接焊缝的检测，也有用于管道内壁或外壁的自动扫查装置。但目前还没有针对圆盘状工件设计的易于使用的超声波相控阵检测辅助装置。公告号为CN208621561U的专利文献中公开了一种“风电叶片自动超声无损检测扫查装置”，包括叶片扫查器端、工作车端和主缆，叶片扫查器端包括纵梁、行走装置、横梁、支撑架和气动吸盘等，能适用于两维平面部件的无损探伤检测，但该装置也不能直接应用于管板堆焊层的自动检测。

技术实现思路

[0004]本专利技术所要解决的技术问题是提供一种稳定、易操作的用于相控阵探头运动路线控制的装置，以达到对圆形管板上堆焊层进行超声波相控阵检测自动扫查的目的。
[0005]本专利技术解决其技术问题所采用的技术方案是：用于相控阵探头运动路线控制的装置，包括设置有第一直行轨道的主动梁，和垂直连接于第一直行轨道上的从动梁，从动梁在主动梁上的位置可滑动固定，从动梁上设置有第二直行轨道，第二直行轨道垂直于第一直行轨道，第一直行轨道所在平面和第二直行轨道所在平面相互平行，主动梁上连接有位置固定的驱动轮，邻近驱动轮设置有第一支撑轮，第二直行轨道上滑动连接有一对从动轮，两个从动轮相对于第一直行轨道对称设置且两个从动轮与第一直行轨道之间的距离可调，驱动轮和从动轮的转动中心线相互平行且均垂直于所述第一直行轨道所在平面，第二直行轨道上还布置有一对位置可调节的第二支撑轮，第二支撑轮位于从动轮的内侧，各个支撑轮的底部位于同一支撑平面，该支撑平面平行于第一直行轨道所在平面，各个支撑轮采用万向轮；在第一直行轨道上连接有可沿第一直行轨道往复运动的探头安装座；在其中一个从动轮上安装有用于探头周向定位的角位移传感器，在主动梁上安装有用于探头径向定位的直线位移传感器。该装置结构简便，能适应工件一定范围的尺寸变化，能带动探头实现周向和径向运动，从而代替人力调整探头位置，既省力又准确且不会遗漏。
[0006]在主动梁上，还分别设有周向限位传感器和径向限位传感器，周向限位传感器控制驱动轮的正反转触发，方便实现自动控制，径向限位传感器控制探头的扫查半径的极大
值，避免因探头碰到工件而损伤探头。
[0007]所述主动梁的第一直行轨道上还连接有第三支撑轮，第三支撑轮与第一支撑轮分别位于从动梁的两侧，这样可以利用一对主动梁支撑轮先对装置进行支撑，再调节从动梁上支撑轮位置，方便装置操作。
[0008]所述从动梁通过连接装置与主动梁连接，所述连接装置可滑动固定地连接在第一直行轨道上，从动梁相对于连接装置可转动固定。通过设计连接装置来连接主动梁和从动梁，可以在工作状态下才调整从动梁位置上轨道垂直于主动梁上轨道，而非工作状态下，可将从动梁转动到与主动梁有小夹角的状态，方便装置收纳。
[0009]所述从动轮安装在从动轮安装座上，从动轮安装座可滑动固定地连接在第二直行轨道上，所述连接装置上安装有从动轮间距调节装置，通过从动轮间距调节装置来调整从动轮与第一直行轨道之间的间距，方便操作。
[0010]所述从动轮间距调节装置包括同轴布置的卷筒和齿轮，及与齿轮啮合的丝杠，丝杠上连接有可限位的摇把，卷筒通过对称缠绕的两根拉索同时与两个从动轮安装座连接，卷筒的轴线平行于第二直行轨道所在平面但垂直于第二直行轨道，卷筒向一个方向转动时，从动轮间距增大，卷筒向反方向转动时，从动轮间距缩小，方便从动轮间距的快速调节。
[0011]所述从动轮安装座上设有锁紧螺杆，用于从动轮位置的固定，以准确地适应工件尺寸变化，从而尽量保证装置沿工件的圆周壁顺畅的转动。在调节从动轮间距时，应当松开所述的锁紧螺杆。
[0012]所述从动轮、一对摆杆和从动轮安装座连接形成平行四边形机构，所述从动轮安装座上设有压紧弹簧，压紧弹簧的两端分别固定在从动轮安装座和其中一根摆杆的中间位置，从而可保证从动轮贴紧压靠在圆周壁上，在驱动轮的作用下转动。
[0013]所述主动梁上还设有接线支撑杆插座，接线支撑杆插座兼作从动梁相对于连接装置的转动限位结构，安装在接线支撑杆插座上的接线支撑杆基本与主动梁、从动梁两两垂直，避免接线阻碍到探头安装座的运动。
[0014]本专利技术还提供了一种管板堆焊层相控阵超声检测方法，所述管板包括圆周壁、凸台和具有堆焊层的扫查面，采用上述的用于相控阵探头运动路线控制的装置，还采用了与所述装置电连接的电控系统，检测方法包括以下步骤：根据管板尺寸，调整各个支撑轮的位置，使支撑轮均位于管板的凸台上，调整驱动轮和各个从动轮的位置，并通过从动轮锁紧装置，使其驱动轮和各个从动轮贴紧所述的圆周壁；在探头安装座上安装好探头，调整探头安装座位于扫查面的扫查半径的其中一个极限位置，并完成检测设备接线；在管板上安装与周向限位传感器配合的周向限位触点，设置探头安装座的步进长度，设置扫查模式为到达所述周向限位触点点时控制驱动轮反转同时探头安装座沿第一直行轨道移动一个步进长度，启动驱动轮直至完成扫查。以上检测方法可实现对扫查面不漏不重复的高效检测。
[0015]本专利技术的有益效果是：可实现管板堆焊层相控阵检测的自动检测扫查，减少检测劳动强度，提高检测效率和检测的稳定性。
附图说明
[0016]图1是常见的换热器管板的示意图。
[0017]图2是本专利技术实施例装置的轴测图。
[0018]图3是图2中A部的局部放大示意图。
[0019]图4是图2中B部的局部放大示意图。
[0020]图5是图2中C部的局部放大示意图。
[0021]图6是图2中D部的局部放大示意图。
[0022]图7是是本专利技术实施例装置的主视图。
[0023]图8是图7中E部的局部放大示意图。
[0024]图中标记为：1
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主动梁，2
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从动梁，3
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连接装置，4
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驱动轮，5
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从动轮，6
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从动轮安装座，7
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第二锁紧螺杆，8
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探头安装座，9
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角位移传感器，10
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直线位移传感器，11
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第一直行轨道，12
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第二直行轨道，13
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第三支撑轮，14
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第一支撑轮，15
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.用于相控阵探头运动路线控制的装置，包括设置有第一直行轨道（11）的主动梁（1），和垂直连接于第一直行轨道（11）上的从动梁（2），从动梁（2）在主动梁（1）上的位置可滑动固定，从动梁（2）上设置有第二直行轨道（12），第二直行轨道（12）垂直于第一直行轨道（11），第一直行轨道所在平面和第二直行轨道所在平面相互平行，其特征是：主动梁（1）上连接有位置固定的驱动轮（4），邻近驱动轮（4）设置有第一支撑轮（14），第二直行轨道（12）上滑动连接有一对从动轮（5），两个从动轮（5）相对于第一直行轨道（11）对称设置且两个从动轮（5）与第一直行轨道（11）之间的距离可调，驱动轮（4）和从动轮（5）的转动中心线相互平行且均垂直于所述第一直行轨道所在平面，第二直行轨道（12）上还布置有一对位置可调节的第二支撑轮（15），第二支撑轮（15）位于从动轮（5）的内侧，各个支撑轮（13、14、15）的底部位于同一支撑平面，该支撑平面平行于第一直行轨道所在平面，各个支撑轮（13、14、15）采用万向轮；在第一直行轨道（11）上连接有可沿第一直行轨道（11）往复运动的探头安装座（8）；在其中一个从动轮（5）上安装有用于探头周向定位的角位移传感器（9），在主动梁（1）上安装有用于探头径向定位的直线位移传感器（10）。2.如权利要求1所述的用于相控阵探头运动路线控制的装置，其特征是：在主动梁（1）上，还分别设有周向限位传感器（16）和径向限位传感器（17），周向限位传感器（16）控制驱动轮（4）的正反转触发，径向限位传感器（17）控制探头的扫查半径的极大值。3.如权利要求2所述的用于相控阵探头运动路线控制的装置，其特征是：所述主动梁（1）的第一直行轨道（11）上还连接有第三支撑轮（13），第三支撑轮（13）与第一支撑轮（14）分别位于从动梁（2）的两侧。4.如权利要求1、2或3所述的用于相控阵探头运动路线控制的装置，其特征是：所述从动梁（2）通过连接装置（3）与主动梁（1）连接，所述连接装置（3）可滑动固定地连接在第一直行轨道（11）上，从动梁（2）相对于连接装置（3）可转动固定。5.如权利要求4所述的用于相控阵探头运动路线控制的装置，其特征是：所述从动轮（5）安装在从动轮安装座（6）上，从动轮安装座（6）可滑动固定地连接在第...

【专利技术属性】
技术研发人员：石爱玲，陈太军，谭云华，王玉雄，张友文，马桂振，谢进，
申请(专利权)人：东方电气集团东方锅炉股份有限公司，
类型：发明
国别省市：