一种无缝钢管无损超声探伤设备及方法技术

本申请公开了一种无缝钢管无损超声探伤设备及方法，属于工件检测技术领域，用于提供一种效率更好同时精度也更高的无缝钢管无损超声探伤设备以及使用该探伤设备的方法，包括机架，机架上设置有上料机构，上料机构的排料端设置有推排机构，推排机构和上料机构的上方设置有竖直的探伤管，探伤管在内外分离的真空隔层内设置有超声波收发器，探伤管的上方设置有重置机构。本实用通过设计具有多层结构的探伤管，并在探伤管内设置相互分离的超声反射器和超声接收器，超声发射器可沿无缝钢管的内壁运动，超声接收器可沿无缝钢管的外壁运动，从而精准地检测到无缝钢管管壁各个方向的材料均匀度情况，大大提高了无缝钢管的探伤精度。大大提高了无缝钢管的探伤精度。大大提高了无缝钢管的探伤精度。

【技术实现步骤摘要】
一种无缝钢管无损超声探伤设备及方法


[0001]本申请涉及工件检测
，尤其涉及一种无缝钢管无损超声探伤设备及方法。

技术介绍

[0002]目前，无缝钢管多用做石油地质钻探管、石油化工用的裂化管、锅炉管、轴承管以及汽车、拖拉机、航空用高精度结构钢管，为了保证无缝钢管能够长时间稳定的工作，在钢管生产完成后需要进行损伤检测，包括是否与裂缝、管壁的材料是否均匀等，人工的检测方法精度底、效率低，所以需要使用探伤设备。
[0003]现有的无缝钢管探伤设备多采用超声波探伤的方式，通过让超声波穿过无缝钢管的管壁，对比穿过前后声波的变化即可判断无缝钢管是否存在不合格的地方，但是现有的探伤设备仅能在无缝钢管外进行探测，利用声波的反射来确定管壁是否有损伤，这种探测反射虽然效率高，但是精度较低，需要增大损伤确定的阈值，才能保证无缝钢管具有较高的合格品率。

技术实现思路

[0004]本申请的目的在于，提供一种效率更好同时精度也更高的无缝钢管无损超声探伤设备以及使用该探伤设备的方法。
[0005]为达到以上目的，本申请提供了一种无缝钢管无损超声探伤设备：包括机架，所述机架上设置有上料机构，所述上料机构内排布有待检测的钢管体，所述上料机构的排料端设置有推排机构，所述推排机构和上料机构的上方设置有竖直的探伤管，所述推排机构适于将钢管体竖直地推入探伤管内，所述探伤管在插入的所述钢管体的内部和外部具有真空的隔层，所述探伤管在内外分离的真空隔层内设置有超声波收发器，适于检测所述钢管体的缺陷，所述探伤管的上方设置有重置机构，适于将所述超声波收发器的移动至初始位置。
[0006]作为一种优选，所述探伤管包括同轴且由内而外依次扩大的内层管、中层管和外层管，所述内层管的下端具有底部密封饼，所述内层管和中层管的上端固定连接有顶部密封环，所述中层管和外层管的下端固定连接有底部密封环，所述内层管与中层管之间形成有下端开放的钢管腔，适于容纳所述钢管体，钢管体在探伤管内即可进行探伤检测。
[0007]作为一种优选，所述重置机构包括纵向的液压缸，所述液压缸内插接有竖直向下延伸的伸缩杆和伸缩套，所述伸缩杆位于所述伸缩套内，并且同轴，所述内层管的上端内壁设置有密封圈，适于与所述伸缩杆的外侧面紧密贴合构成密封结构，所述内层管内形成空气密度低于10％的中间腔，所述中层管的外壁和所述外层管的内壁在靠近上端的位置同样设置有密封圈，适于与所述伸缩套的内外侧壁紧密贴合构成密封结构，所述中层管与外层管之间形成空气密度低于10％的外围腔；所述机架包括背板，所述液压缸通过连接套与所述背板固定连接，所述背板对向所述探伤管的一侧固定连接有限位板和夹持爪，所述外层管的顶部固定连接有连接盘，所述连接盘上开设有连接件孔，供连接件穿过与所述限位板
固定连接，所述夹持爪适于夹紧所述探伤管，提高探伤管的稳定性。
[0008]作为一种优选，所述超声波收发器包括超声发射器和超声接收器，所述超声发射器设置在所述中间腔内，与所述内层管的内壁留有间隙，所述超声接收器为环状，设置在所述外围腔内，与所述中层管的外壁和外层管的内壁留有间隙，所述超声发射器的外侧面开设有声波发射槽，所述超声接收器的内壁开设有声波接收槽，方便超声波的传递。
[0009]作为一种优选，所述伸缩杆的下端设置有圆形的电磁柄，所述伸缩套的下端设置有环形的电磁环，所述电磁柄和电磁环的内部设置有励磁线圈，所述超声发射器的顶部设置有铁磁性材料片，适于被所述电磁柄吸附，所述超声接收器的顶部同样设置有铁磁性材料片，适于被所述电磁环吸附，所述伸缩杆和伸缩套的下端均具有卡环，所述电磁柄和电磁环的上端面均开设有卡槽，适于分别与所述卡环配合构成卡合结构；所述电磁柄和电磁环的下端面均开设有电极槽，所述超声发射器的上端面设置有发射器电极，适于与所述电磁柄下端的电极槽嵌合电性连接，所述超声接收器的上端面设置有接收器电极，适于与所述电磁环下端的电极槽嵌合电性连接；所述内层管、中层管和外层管由绝缘材料制成，所述中间腔和外围腔的内底面设置有软性垫，所述软性垫包括设置在所述底部密封饼上表面的减振饼，以及设置在所述底部密封环上表面的减振环，降低超声发射器和超声接收器的冲击。
[0010]作为一种优选，所述机架还包括轮架，所述推排机构包括一对上下排布的滚轮，所述滚轮与所述轮架转动连接，两个所述滚轮外传动连接有皮带，所述皮带的两侧为纵向，所述皮带的外侧面具有凹槽，所述皮带在凹槽内设置有替代柱，所述替代柱的长度大于所述钢管体的长度，所述皮带的长度减去所述替代柱的长度后大于所述钢管体的长度；所述轮架的外侧面设置有电动机和减速器，所述电动机通过所述减速器带动所述滚轮转动，所述轮架还转动连接有辊子，适于给所述皮带可与所述钢管体贴合一侧的内壁接触提供支持力，避免后面等待检测的钢管体干扰真正检测的钢管体。
[0011]作为一种优选，所述上料机构与所述机架固定连接，所述上料机构包括光滑过渡的圆弧滑道和水平滑道，所述水平滑道内的钢管体均为竖直状态，所述圆弧滑道远离所述水平滑道的一端更高，所述水平滑道远离所述圆弧滑道的一端与所述皮带之间的间隔大于所述钢管体直径的一倍、小于所述钢管体直径的二倍，方便检测好的钢管体从推排机构下脱离。
[0012]作为一种优选，所述推排机构和上料机构的下方设置有分流机构，所述分流机构包括次品滑道和正品滑道，所述次品滑道和正品滑道均包含相对端高、远离端低的斜板，所述斜板的相对侧设置有与所述机架固定连接的挡板，两个所述斜板之间设置有位于所述推排机构和上料机构之间正下方的分拨板，所述分拨板的两端具有与所述挡板转动连接的端轴，所述挡板的外侧面固定连接有气缸，所述气缸的活动端铰接有连杆，所述连杆的另一端铰接有摆臂，所述摆臂的另一端开设有销孔，其中一个所述端轴穿过所述挡板并固定连接有销柱，所述销柱穿过所述销孔并固定连接有限位环，构成一个稳定的曲柄滑块机构。
[0013]本申请还提供了一种使用该无缝钢管无损超声探伤设备的探伤方法，具体步骤如下：
[0014]S1.位于所述水平滑道内最左侧的所述钢管体在右侧的其他所述钢管体的压迫作用下紧贴所述皮带的凹槽侧；
[0015]S2.所述皮带带动所述替代柱一同转动，所述替代柱将最左侧的所述钢管体推入
所述探伤管的钢管腔内，直至所述替代柱的上端顶住所述探伤管的底部；
[0016]S3.所述电磁柄和电磁环一起停止给内部的励磁线圈供电，同步释放超声发射器和超声接收器，同时超声发射器开始发射超声波、超声接收器开始接收超声波，二者在真空的腔体内以相同的加速度同步下落，高度保持几乎一致，直至同时掉落至软性垫上；
[0017]S4.超声接收器判断下落过程中略过的钢管体的侧壁材料是否均匀，若不均匀，则超声发射器和超声接收器保持开启状态，在重置机构的电磁柄和电磁环下降与二者接触进行充电的时候，将不均匀的信号传递给主控电脑，所述重置机构将超声发射器和超声接收器以匀速向上提升，确定该钢管体存在材料不均匀的位置和长度，进入S5；若检测结果为均匀，则超声发射器和超声接本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种无缝钢管无损超声探伤设备，其特征在于：包括机架(7)，所述机架(7)上设置有上料机构(6)，所述上料机构(6)内排布有待检测的钢管体(1)，所述上料机构(6)的排料端设置有推排机构(3)，所述推排机构(3)和上料机构(6)的上方设置有竖直的探伤管(2)，所述推排机构(3)适于将钢管体(1)竖直地推入探伤管(2)内，所述探伤管(2)在插入的所述钢管体(1)的内部和外部具有真空的隔层，所述探伤管(2)在内外分离的真空隔层内设置有超声波收发器(8)，适于检测所述钢管体(1)的缺陷，所述探伤管(2)的上方设置有重置机构(5)，适于将所述超声波收发器(8)的移动至初始位置。2.如权利要求1所述的无缝钢管无损超声探伤设备，其特征在于：所述探伤管(2)包括同轴且由内而外依次扩大的内层管(201)、中层管(202)和外层管(203)，所述内层管(201)的下端具有底部密封饼(204)，所述内层管(201)和中层管(202)的上端固定连接有顶部密封环(206)，所述中层管(202)和外层管(203)的下端固定连接有底部密封环(205)，所述内层管(201)与中层管(202)之间形成有下端开放的钢管腔(210)，适于容纳所述钢管体(1)。3.如权利要求2所述的无缝钢管无损超声探伤设备，其特征在于：所述重置机构(5)包括纵向的液压缸(501)，所述液压缸(501)内插接有竖直向下延伸的伸缩杆(503)和伸缩套(504)，所述伸缩杆(503)位于所述伸缩套(504)内，并且同轴，所述内层管(201)的上端内壁设置有密封圈(209)，适于与所述伸缩杆(503)的外侧面紧密贴合构成密封结构，所述内层管(201)内形成空气密度低于10％的中间腔(211)，所述中层管(202)的外壁和所述外层管(203)的内壁在靠近上端的位置同样设置有密封圈(209)，适于与所述伸缩套(504)的内外侧壁紧密贴合构成密封结构，所述中层管(202)与外层管(203)之间形成空气密度低于10％的外围腔(212)；所述机架(7)包括背板(701)，所述液压缸(501)通过连接套(502)与所述背板(701)固定连接，所述背板(701)对向所述探伤管(2)的一侧固定连接有限位板(703)和夹持爪(704)，所述外层管(203)的顶部固定连接有连接盘(207)，所述连接盘(207)上开设有连接件孔(208)，供连接件穿过与所述限位板(703)固定连接，所述夹持爪(704)适于夹紧所述探伤管(2)。4.如权利要求3所述的无缝钢管无损超声探伤设备，其特征在于：所述超声波收发器(8)包括超声发射器(810)和超声接收器(820)，所述超声发射器(810)设置在所述中间腔(211)内，与所述内层管(201)的内壁留有间隙，所述超声接收器(820)为环状，设置在所述外围腔(212)内，与所述中层管(202)的外壁和外层管(203)的内壁留有间隙，所述超声发射器(810)的外侧面开设有声波发射槽(811)，所述超声接收器(820)的内壁开设有声波接收槽(821)。5.如权利要求4所述的无缝钢管无损超声探伤设备，其特征在于：所述伸缩杆(503)的下端设置有圆形的电磁柄(505)，所述伸缩套(504)的下端设置有环形的电磁环(506)，所述电磁柄(505)和电磁环(506)的内部设置有励磁线圈，所述超声发射器(810)的顶部设置有铁磁性材料片，适于被所述电磁柄(505)吸附，所述超声接收器(820)的顶部同样设置有铁磁性材料片，适于被所述电磁环(506)吸附，所述伸缩杆(503)和伸缩套(504)的下端均具有卡环(508)，所述电磁柄(505)和电磁环(506)的上端面均开设有卡槽(509)，适于分别与所述卡环(508)配合构成卡合结构；所述电磁柄(505)和电磁环(506)的下端面均开设有电极槽(507)，所述超声发射器(810)的上端面设置有发射器电极(812)，适于与所述电磁柄(505)下端的电极槽(507)嵌合电性连接，所述超声接收器(820)的上端面设置有接收器电
极(822)，适于与所述电磁环(506)下端的电极槽(507)嵌合电性连接；所述内层管(201)、中层管(202)和外层管(203)由绝缘材料制成，所述中间腔(211)和外围腔(212)的内底面设置有软性垫(9)，所述软性垫(9)包括设置在所述底部密封饼(204)上表面的减振饼(901)，以及设置在所述底部密封环(205)上表面的减振环(9...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈华姣，
申请(专利权)人：宁波永信钢管有限公司，
类型：发明
国别省市：