专利名称：天车式大型筒节类件超声波自动探伤机的制作方法
技术领域：
本发明属于超声波探伤设备技术领域，尤其涉及一种天车式大型筒节类件超声波自动探伤机。
背景技术：
超声波探伤是在不破坏エ件结构的前提下检查其内部缺陷的主要技术方法之一，采用超声波探伤是国家重大工程和各类重要民用品制造中保障质量的一项关键技木。大型发电设备的主要零部件、核电站设备及各种管道、桥梁构件、海洋、航空等大型关键装备的主要エ件往往需要进行超声波探伤，以确保设备全寿命期安全运行。超声波机械化或自动化探伤在德国、日本、美国已经有部分应用，其中关键技术及可參考信息被垄断、封闭。目前，在我国エ业生产中，焊缝的超声波自动化探伤有较ー些应 用。实用新型专利“一种门式行车探伤机”(CN201653987U)，主要针对大型螺旋焊管的焊缝进行自动化超声波探伤，探伤时，行车在龙门架上的轨道上移动，探头沿焊缝走向探測，可较好完成探测任务。但是，不能实现对エ件全部表面的连续探測，难以适应筒节类件探伤エ艺规程要求。然而，实际生产中对于核电产品等大型エ件进行超声波检测，超声波探伤多数是手工操作，即エ件表面分区、手持探头、眼观示波器的方式，完全依据个人技术、经验进行评判，探測效果、个人判断标准难以统一。手工探伤工人劳动强度大，每个エ件探伤所需时间很长，生产周期被大大的拉长，甚至在一些企业中已经成为制约整个生产エ艺链的瓶颈，严重影响生产进度和生产效率；此外，由于具有探伤资质的操作人员较少，工人经常加班、加点，造成疲劳操作，探测过程易于产生误判，在一定程度上影响エ件探伤的可靠性和准确性。为此，必须要加以改善。尤其是核电产品、加氢反应器中大型筒节类件，检测质量必须得到充分、严格的保证。否则，将出现严重后果。
发明内容
本发明的目的在于提供一种天车式超声波自动探伤机，通过其可对大型筒节类件进行自动地超声波探伤检测，以大幅提高探伤生产率，解除生产エ艺链的瓶颈，缩短生产周期、提高安全可靠性，改善手工探伤的劳动强度大等问题。本发明基本原理エ件不转动，两垂直臂呈双向错位形式布置于筒节内外侧，与探头相连并可沿垂直臂作上下移动，通过旋转导轨带动垂直臂及探测头做水平环绕运动，ニ者联动实现筒节类件自动探伤。本发明的技术方案如下
本发明主要包括纵向大车、纵横向移动小车、垂直升降杆、垂直旋转轴、旋转导轨、内外上垂直导轨、内外下移动导轨和内外探头，其中纵向大车置于大车支架导轨之上，可沿支架导轨纵向移动以带动整机移动、离开或至エ件上方位置锁定；横向移动小车安装于纵向大车之上，实现横向微小位移；纵向移动小车置于横向移动小车之上，实现纵向微小位移。垂直升降杆以移动副置于纵向移动小车上并可上下移动，升降杆驱动机构为齿轮齿条传动机构，其固连于上述垂直升降杆上，该垂直升降杆下端与垂直旋转轴转动连接，且垂直升降杆的中心线与垂直旋转轴的轴线重合。旋转导轨与上述垂直旋转轴垂直固连，该旋转导轨的一端与外上垂直导轨和内上垂直导轨以移动副连接，其另一端为配重。外上垂直导轨和外下移动导轨、内上垂直导轨和内下移动导轨之间为移动副连接。外移动导轨驱动机构和内移动导轨驱动机构均为齿轮齿条传动机构，其分别固连于外下移动导轨和内下移动导轨上。外下移动导轨和内下移动导轨分别与外探头和内探头移动副连接，上述外探头和内探头均为超声波探头。本发明的有益效果目前在中国，核电筒节类件自动化超声波探伤尚未建立起相应的技术标准和规范，法规与技术需求之间出现严重滞后，随着生产的发展和深化，自动化超声波探伤是必由之路。本发明作为未来的技术储备具有重要价值。
本发明g在提高生产效率、解决生产链瓶颈问题、改善劳动条件、提高产品安全质量，特别是对于关系到人民生命和财产安全装备的保障有重要意义。本发明与现有技术相比具有如下优点探伤过程エ件不转，节省能耗；省去大型回转台，降低成本；同时消除了エ件旋转波动对探测的影响、生产效率高；探伤机跟随エ件定位、要求较低；设备结构简单、调整方便、重量轻。
图I为本发明天车式大型筒节类件超声波自动探伤机的结构示意图。图2为本发明天车式大型筒节类件超声波自动探伤机非工作状态示意图。图3为本发明天车式大型筒节类件超声波自动探伤机工作状态示意图。
具体实施例方式如下将结合附图和实施例对本发明作进ー步说明。如图I所示，本发明所涉及天车式大型筒节类件超声波自动探伤机包括大车支架导轨I、纵向大车2、横向移动小车3、纵向移动小车4、垂直升降杆5、垂直旋转轴6、旋转导轨7、外上垂直导轨8、外下移动导轨9、内上垂直导轨10、内下移动导轨11、外探头12、内探头13、升降杆驱动机构14、外移动导轨驱动机构15和内移动导轨驱动机构16。纵向大车2置于大车支架导轨I之上，实现大车整体纵向宏动。横向移动小车3安装于纵向大车2之上,实现横向微小位移；纵向移动小车4置于横向移动小车3之上,实现纵向微小位移。横向移动小车3、纵向移动小车4共同协调运动实现垂直升降杆5的横向和纵向的微调，以保证探伤机的垂直旋转轴6的轴线和エ件轴线(中心)的重合。垂直升降杆5以移动副置于纵向移动小车4上并可上下移动，根据实际エ件大小确定探伤机铅垂方向的合适高度。升降杆驱动机构14为齿轮齿条传动机构，其固连于垂直升降杆5上。垂直升降杆5下端与垂直旋转轴6转动连接，且垂直升降杆5的中心线与垂直旋转轴6的轴线重合。旋转导轨7与垂直旋转轴6垂直固连，旋转导轨7可绕垂直旋转轴6轴线在水平面内旋转。旋转导轨7的一端与外上垂直导轨8和内上垂直导轨10以移动副连接，两者可沿旋转导轨7移动以适应不同直径、壁厚的エ件探伤要求，另ー侧为配重，调节平衡。外垂直导轨8和外下移动导轨9、内垂直导轨10和内下移动导轨11之间为移动副连接。外移动导轨驱动机构15和内移动导轨驱动机构16均为齿轮齿条传动机构，其分别固连于外下移动导轨9和内下移动导轨11上。外下移动导轨9和内下移动导轨11分别与外探头12和内探头13移动副连接，外探头12和内探头13可沿着外下移动导轨9和内下移动导轨11及外垂直导轨8和内垂直导轨10上下移动，带动探头沿垂直方向运动。外探头12和内探头13均为超声波探头。旋转导轨7绕垂直旋转轴6轴线旋转、带动外垂直导轨8和外下移动导轨9及内垂直导轨10和内下移动导轨11 一起旋转，同时，探头沿垂直方向运动，二者联动实现探伤工艺所规定的探头运动轨迹。如图2所示，探伤开始前，探伤机位于探测台的一侧，待天车将工件吊入并固定在探测台上之后，驱动纵向大车将探伤机整体移至工件上方并锁定纵向大车，然后启动横向移动小车、纵向移动小车进行横、纵向微调以使垂直旋转轴线通过工件中心，根据工件高度由升降杆驱动机构驱动垂直升降杆至合适位置，同时调整内外两垂直臂，即内、外垂直导轨及下移动导轨，使其分别位于工件的内、外两侧相应位置，将探头移至相应指定探测起点，驱动旋转导轨绕铅垂轴缓慢、匀速旋转，同时开动内、外移动导轨驱动机构，使内、外侧探头 沿工件内、外壁表面作轴向运动，实现内外表面一次完成探伤，如图3所示。探测完成后垂直升降杆提起，内、外垂直导轨及下移动导轨缩回，探伤机移开，由人工对标定位置的缺陷进行复查、确认，之后天车吊离工件完成探伤检测。
权利要求
1.一种天车式大型筒节类件超声波自动探伤机，包括纵向大车、纵横向移动小车、垂直升降杆、垂直旋转轴、旋转导轨、内外上垂直导轨、内外下移动导轨和内外探头，其特征在于其纵向大车置于大车支架导轨之上，横向移动小车安装于纵向大车之上，纵向移动小车置于横向移动小车之上，垂直升降杆以移动副置于纵向移动小车上，升降杆驱动机构为齿轮齿条传动机构，其固连于上述垂直升降杆上，该垂直升降杆下端与垂直旋转轴转动连接，且垂直升降杆的中心线与垂直旋转轴的轴线重合，旋转导轨与上述垂直旋转轴垂直固连，该旋转导轨的一端与外上垂直导轨和内上垂直导轨以移动副连接，其另一端为配重，外上垂直导轨和外下移动导轨、内上垂直导轨和内下移动导轨之间为移动副连接，外移动导轨驱动机构和内移动导轨驱动机构均为齿轮齿条传动机构，其分别固连于外下移动导轨和内下移动导轨上，外下移动导轨和内下移动导轨分别与外探头和内探头移动副连接，上述外探头和内探头均为超声波探头。
全文摘要
一种天车式大型筒节类件超声波自动探伤机，其纵向大车置于大车支架导轨之上，纵向移动小车安装在纵向大车之上，横向移动小车置于上述纵向移动小车之上，垂直升降杆通过移动副置于横向移动小车上，垂直旋转轴与上述垂直升降杆下端转动连接，旋转导轨与上述垂直旋转轴垂直固连，该旋转导轨的一端分别与内外上垂直导轨连接，其另一侧为配重；上述内外上垂直导轨分别通过移动副与内外下移动导轨连接，该内外下移动导轨的下端分别通过移动副与内外超声波探头连接。本发明具有结构简单、调整方便、重量轻，具有节省能耗、降低成本、提高生产效率高、改善劳动条件等优点。
文档编号G01N29/265GK102809606SQ20121026580
公开日2012年12月5日 申请日期2012年7月30日 优先权日2012年7月30日
发明者周玉林, 曾达幸, 赵永生, 段艳宾, 侯雨雷, 姚建涛 申请人:燕山大学