本发明专利技术公开了一种基于超声波检测的弯曲钢管自动探伤系统。包括一组均由驱动辊、支撑滚轮、电机安装架、支撑滚轮安装架、支撑滚轮导轨架和驱动辊安装架构成的驱动保持架，一组驱动保持架组成弯管进给机构；包括均由竖直滑动导轨架、检测滑块、梯形丝杠、丝杠电机联轴器、检测伺服电机、气动伸缩杆、超声探头架绕管材回转机构和链式超声探头架组成的两套弯管超声波检测机构。本发明专利技术采用弯管沿其轴向进给，超声波探头沿弯管周向运动进行检测的全表面探伤方法，能实现对大口径弯曲钢管的超声波自动探伤，有效提高了对弯曲钢管无损探伤的精度和效率并降低了工人的检测劳动强度。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种弯曲钢管自动探伤系统，尤其涉及一种基于超声波检测的弯曲钢管自动探伤系统。
技术介绍
弯曲钢管是油气长输送 管道的重要组成部分，长输管道通过许多地形复杂、气候条件恶劣的地区，因此，在管道敷设中需要使用大口径热煨弯管。近20年来，弯管在国内外大直径、高压油气输送管线中得到越来越广泛的使用。适用于不同工况环境的大直径、厚壁、低温、高压弯管的应用研究也在不断深入，并且取得了一些工程应用成果，弯管的应用领域也越来越广泛。弯管在使用中受力状态复杂，且在弯制过程中工艺难度大，影响质量性能的因素多，弯管的制造及其质量(包括力学性能和尺寸极限偏差等方面)的优劣，直接影响到油气输送管道的安全、可靠性和投资经济效益。如果安全可靠性差，管道将会发生爆炸破裂，导致生命财产严重受损。造成恶劣的社会影响也是难以估计的；如在弯管制作中产生废品，也将会造成重大的经济损失。因此，对弯管在生产制造过程中采用合理的无损检测方法进行产品质量控制是十分必要的。无损检测作为弯管生产中必不可少的一个环节，对于在弯管生产过程中及时发现缺陷，保证弯管的生产质量有着重要作用，国家有关部门要求生产企业必须按照产品标准开展高压弯管的检测。目前的检测系统可对直管进行自动连续和点动探伤检测，但是长期以来，在国内相关石油管道生产行业内，弯管无损检测基本都采用人工作业方式进行检测，在工人用手工方式完成磁粉检测后再使用便携式超声检测仪进行检测，对弯管的检测结果仍然停留在经验和各种图表上，不仅过程繁琐，工作量大，检测效率低，而且受制于人的主观性影响，对于检测缺陷的及时发现也存在一定的误判。传统的弯管手动检测方法和检测仪器无论在检测速度还是检测精度上都无法满足企业大批量的弯管生产要求，而大口径弯管的自动检测系统的研发在国内外却依然处于空白状态，因此，十分有必要开发一套大型弯管超声波自动化无损检测系统。
技术实现思路
针对弯曲钢管检测中普遍使用便携式超声检测仪进行人工无损检测的现状，本专利技术的目的在于提供一种基于超声波检测的弯曲钢管自动探伤系统。本专利技术采用的技术方案是: 本专利技术包括弯管进给机构和两套结构相同的弯管超声波检测机构；其中: 弯管进给机构:包括一组均由驱动辊、支撑滚轮、电机安装架、支撑滚轮安装架、支撑滚轮导轨架和驱动辊安装架组成的驱动保持架；驱动辊的两端安装在驱动辊安装架上，在驱动辊安装架的一侧为支撑滚轮导轨架，驱动辊安装架的另一侧为电机安装架，支撑滚轮安装架安装在支撑滚轮导轨架上，支撑滚轮安装在支撑滚轮安装架上，每个电机安装架上可安装进给伺服电机，多根驱动保持架等间隔排列组成圆弧形的弯管进给机构； 两套结构相同的弯管超声波检测机构:均包括竖直滑动导轨架、检测滑块、梯形丝杠、丝杠电机联轴器、检测伺服电机、气动伸缩杆、超声探头架绕管材回转机构和链式超声探头架；两套弯管超声波检测机构关于待检测弯管中心轴线对称放置，弯管超声波检测机构安装在弯管进给机构的中部，两个检测滑块分别安装在竖直滑动导轨架上，嵌入竖直滑动导轨架内的检测滑块部分的螺纹孔与梯形丝杠形成螺旋副，梯形丝杠经丝杠电机联轴器与安装在竖直滑动导轨架底部的检测伺服电机连接，气动伸缩杆的一端安装在检测滑块上，气动伸缩杆的另一端与超声探头架绕管材回转机构形成转动副，链式超声探头架两端分别通过弹性皮筋与超声探头架绕管材回转机构连接。所述的链式超声探头架由多个探头安装架通过弹性皮筋串接而成，每个探头安装架内均安装一个四通道的超声波检测探头。所述的各驱动辊安装架之间均通过连接螺栓连接，通过调整各驱动辊安装架之间的夹角能改变由多根驱动保持架组成的弯管进给机构的曲率半径。本专利技术的有益效果是: 1:能够实现对弯管曲率半径为6D(D为弯管外壁直径)，弯管外壁直径为60(T 1200mm,管长为2 5m的大型弯曲钢管进行超声波自动检测。2:链式超声探头架通过配置使用横波斜探头和纵波直探头可实现对管材的轴向缺陷、周向缺陷和分层缺陷进行无损检测。3:采用弯管沿轴向进给，链式超声探头架在弯管表面作周向运动进行检测的方法，弯管进给运动和链式超声探头架检测运动相互独立，运动控制实现较简单。4:在将待检测弯管放置到驱动保持架上之后，弯管的进给和检测过程均在计算机控制下自动进行，检测软件可根据接收的超声回波信号自动发现和定位缺陷，从而大大提高了弯管超声波检测效率，降低了工人的劳动强度。附图说明图1是本专利技术的总体示意图(俯视方向)。图2是本专利技术一套弯管超声波检测机构结构图。图3是图2沿B-B向剖视图。图4是本专利技术中检测探头架部分示意图。图5是本专利技术单个探头安装架(装有超声波检测探头)示意图。图6是本专利技术超声波检测探头示意图。图7是本专利技术单根驱动保持架结构图。图8是本专利技术进行超声检测时的工作示意图。图中:1、连接螺栓，2、水池，3、支撑滚轮，4、驱动辊，5、进给伺服电机，6、待检测弯管，7、链式超声探头架，8、竖直滑动导轨架，9、检测滑块，10、气动伸缩杆，11、电机安装架，12、超声探头架绕管材回转机构，13、梯形丝杠，14、丝杠电机联轴器，15、检测伺服电机，16、进水管口，17、探头安装架，18、弹性皮筋，19、超声波检测探头，20、联轴器，21、支撑滚轮安装架，22、紧固螺栓，23、支撑滚轮导轨架，24、驱动辊安装架。具体实施例方式以下结合附图和实施方式对本专利技术作进一步的描述。结合图1所示，本专利技术进行弯管超声波检测时采用待检测弯管6沿其轴向进给，链式超声探头架7在弯管表面作周向运动进行检测的方法，系统包括弯管进给机构和两套结构相同的弯管超声波检测机构。弯管进给机构包括一组均由驱动辊4、支撑滚轮3、电机安装架11、支撑滚轮安装架21、支撑滚轮导轨架23和驱动辊安装架24组成的驱动保持架；两套结构相同的弯管超声波检测机构均包括竖直滑动导轨架8、检测滑块9、梯形丝杠13、丝杠电机联轴器14、检测伺服电机15、气动伸缩杆10、超声探头架绕管材回转机构12和链式超声探头架7。结合图2和图3所示，图2所示为一套弯管超声波检测机构。两套结构相同的弯管超声波检测机构关于进给机构的圆弧形中心线对称，分别负责待检测弯管6外半圆周和内半圆周的超声波检测。竖直滑动导轨架8为内部中空的可拆卸长方体柱，在安装检测滑块9的一侧上开有两条矩形槽作为导轨轨道，导轨架内部上下两端有滚动轴承安装架，梯形丝杠13通过滚动轴承安装在竖直滑动导轨架8的内部，检测滑块9通过导轨轨道嵌在竖直滑动导轨架8上，嵌入龙门架立柱内的检测滑块9部分的螺纹孔与梯形丝杠13形成螺旋副。梯形丝杠底部通过丝杠电机联轴器14与安装在导轨架底部的检测伺服电机15连接，因此在检测伺服电机15驱动下，检测滑块9可以沿竖直滑动导轨架8作竖直方向的运动。气动伸缩杆10的伸缩运动可以调整链式超声探头架7与待检测弯管6表面之间的距离。结合图4所示，多个探头安装架17之间通过两侧的弹性皮筋18相连，组成链式超声探头架7，在链式超声探头架7的两端同样通过弹性皮筋18与超声探头架绕管材回转机构12相连。当链式超声探头架7不与待检测弯管6接触时，链式超声探头架7在超声探头架绕管材回转机构12上处于绷直状态。气动伸缩杆10的伸缩运动可以调整链式超声探头架7与待检测弯管6表面之间的距离，链式超声探头架7本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种基于超声波检测的弯曲钢管自动探伤系统，其特征在于：包括弯管进给机构和两套结构相同的弯管超声波检测机构；其中：弯管进给机构：包括一组均由驱动辊（4）、支撑滚轮（3）、电机安装架（11）、支撑滚轮安装架（21）、支撑滚轮导轨架（23）和驱动辊安装架（24）组成的驱动保持架；驱动辊（4）的两端安装在驱动辊安装架（24）上，在驱动辊安装架（24）的一侧为支撑滚轮导轨架（23），驱动辊安装架（24）的另一侧为电机安装架（11），支撑滚轮安装架（21）安装在支撑滚轮导轨架（23）上，支撑滚轮（3）安装在支撑滚轮安装架（21）上，每个电机安装架（11）上可安装进给伺服电机（5），多根驱动保持架等间隔排列组成圆弧形的弯管进给机构；两套结构相同的弯管超声波检测机构：均包括竖直滑动导轨架（8）、检测滑块（9）、梯形丝杠（13）、丝杠电机联轴器（14）、检测伺服电机（15）、气动伸缩杆（10）、超声探头架绕管材回转机构（12）和链式超声探头架（7）；两套弯管超声波检测机构关于待检测弯管（6）中心轴线对称放置，弯管超声波检测机构安装在弯管进给机构的中部，两个检测滑块（9）分别安装在竖直滑动导轨架（8）上，嵌入竖直滑动导轨架（8）内的检测滑块（9）部分的螺纹孔与梯形丝杠（13）形成螺旋副，梯形丝杠（13）经丝杠电机联轴器（14）与安装在竖直滑动导轨架（8）底部的检测伺服电机（15）连接，气动伸缩杆（10）的一端安装在检测滑块（9）上，气动伸缩杆（10）的另一端与超声探头架绕管材回转机构（12）形成转动副，链式超声探头架（7）两端分别通过弹性皮筋（18）与超声探头架绕管材回转机构（12）连接。...
【技术特征摘要】
1.一种基于超声波检测的弯曲钢管自动探伤系统，其特征在于:包括弯管进给机构和两套结构相同的弯管超声波检测机构；其中: 弯管进给机构:包括一组均由驱动辊(4)、支撑滚轮(3)、电机安装架(11)、支撑滚轮安装架(21)、支撑滚轮导轨架(23)和驱动辊安装架(24)组成的驱动保持架；驱动辊(4)的两端安装在驱动辊安装架(24)上，在驱动辊安装架(24)的一侧为支撑滚轮导轨架(23)，驱动辊安装架(24)的另一侧为电机安装架(11)，支撑滚轮安装架(21)安装在支撑滚轮导轨架(23 )上，支撑滚轮(3 )安装在支撑滚轮安装架(21)上，每个电机安装架(11)上可安装进给伺服电机(5)，多根驱动保持架等间隔排列组成圆弧形的弯管进给机构； 两套结构相同的弯管超声波检测机构:均包括竖直滑动导轨架(8)、检测滑块(9)、梯形丝杠(13)、丝杠电机联轴器(14)、检测伺服电机(15)、气动伸缩杆(10)、超声探头架绕管材回转机构(12)和链式超声探头架(7);两套弯管超声波检测机构关于待检测弯管(6)中心轴线对称放置，弯管超声波检...
【专利技术属性】
技术研发人员：周晓军，陈越超，吴思源，魏燕定，王建龙，李俊玉，徐云，
申请(专利权)人：浙江大学，
类型：发明
国别省市：
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