本发明属于超声波检测领域，尤其涉及一种风电机组塔筒焊缝检测装置及方法。
背景技术：
目前，风机塔筒焊缝检测是风电场运行阶段很关键的检查试验，焊缝的连接情况关系着风机安全运行，同时反映出在运行工况频繁变化、塔筒载荷频繁变化的情况下塔筒的承载能力。目前的风机塔桶焊缝检测没有明确的国标或行标规定周期和方法。目前的工艺在进行风电场塔筒焊缝检测时，先对焊缝处表层烤漆进行打磨再进行检测。这种方法能够达到探伤的目的，但是测试试验前后分别需要对表层烤漆进行打磨和修补，操作人员和仪器设备需要通过吊篮或支架被送到高空焊缝处，存在成本高、操作繁琐和存在安全隐患等问题。因此，提出一种节省成本、可行性高并且能保证检测精度的焊缝检测方法已成为现场生产的迫切需求。
技术实现要素：
本发明旨在解决上述问题，提供一种操作步骤简单的风电机组塔筒焊缝检测装置及方法。
本发明所述的风电机组塔筒焊缝检测装置，包括塔筒和设置于塔筒顶部的机舱；所述机舱内设置有电源和电动吊车；还包括防坠安全吊绳、机械小车和超声波探伤仪；所述机械小车上设置有超声波探伤仪固定支架；所述超声波探伤仪设置于超声波探伤仪固定支架内；所述超声波探伤仪与前述电源相连接；所述机械小车与前述电动吊车相连接；所述机械小车设置于塔筒侧壁上；所述机械小车上与塔筒侧壁之间设置有滚轮；所述防坠安全吊绳的一端与超声波探伤仪固定支架相连接，另一端与机舱相连接。其中机械小车仅作为超声波探伤仪载体，没有动力装置，超声波探伤仪由机舱内的电源用电线经机舱吊装口沿塔筒外壁供电。所述防坠安全吊绳为高强度牵引绳；防坠安全绳的作用是避免机械检测小车出现意外时直接坠地，电动吊车的作用是为机械小车提供牵引动力，并为避免机械小车坠地提供双保险。
本发明所述的风电机组塔筒焊缝检测装置，所述机械小车的上下两端均设置有一固定孔；所述固定孔内设置有弹力绳螺纹套管组件；所述弹力绳螺纹套管组件包括弹力绳；所述弹力绳的一端设置有内螺纹套管，另一端设置有与内螺纹套管相匹配的外螺纹套管。
本发明所述的风电机组塔筒焊缝检测装置，所述外螺纹套管的外表面设置有若干万向轮；通过万向轮可有效避免弹力绳螺纹套管组件与塔筒外壁接触摩擦，减少磨损。
本发明所述的风电机组塔筒焊缝检测装置，所述万向轮设置有三个。
本发明所述的风电机组塔筒焊缝检测装置，所述机械小车上的滚轮设置有四个；分别设置于机械小车的四个角。
本发明所述的风电机组塔筒焊缝检测方法，包括如下步骤：
1）首先根据风电机组的塔筒底部和顶部周长选择两组弹力绳螺纹套管组件，将其中的两根弹力绳分别穿过机械小车上端和下端的固定孔并环绕圆柱形的塔筒一圈，通过内螺纹套管和外螺纹套管首尾相连；
2）接着将防坠安全吊绳一端固定在超声波探伤仪固定架上，用于保护超声波探伤仪防止坠地，另一端与机舱相固定；机舱内的电动吊车与机械小车相固定连接、电源与机械小车内的超声波探伤仪相连接；
3）打来电源启动检测，机械小车在弹力绳的固定下紧贴在塔筒外壁，通过电动吊车牵引着沿塔筒上的焊缝向上移动，超声波探伤仪进行不间断探伤工作；
4）当机械小车被牵引到达塔筒顶部完成作业后，释放电动吊车利用机械小车自身重力缓慢下降至塔筒底部，完成检测。
本发明所述的风电机组塔筒焊缝检测方法，步骤2）中所述对弹力绳与固定孔接触处需进行光滑处理。避免使用时两者出现相对运动造成螺纹解扣。
本发明所述的风电机组塔筒焊缝检测方法，步骤3）所述的超声波探伤仪使用前需根据塔筒材料厂家所提供塔筒烤漆材料样块调节增益系数。在超声波探伤仪使用前需要根据塔筒材料厂家所提供塔筒烤漆材料样块调节增益系数，以此提高检测精度。
本发明所述的风电机组塔筒焊缝检测装置及方法，具有以下优点：1、降低试验成本，无需人员高空作业，保障人身安全；2、超声波探伤仪对人体无害，保证人身安全；3、针对风机塔筒圆锥形的外观特点，经现场调节并连接后的弹力绳螺纹套管能够很好地实现将机械小车固定在塔筒表面的目的。
附图说明
图1是本发明所述机械小车的主视图；
图2是本发明所述机械小车的左视图；
图3是本发明所述机械小车的右视图；
图4是本发明所述弹力绳螺纹套管组件结构示意图；
其中1-机械小车、2-超声波探伤仪、3-滚轮、4-固定孔、5-弹力绳螺纹套管组件、6-外螺纹套管、7-内螺纹套管、8-万向轮。
具体实施方式
下面结合附图及实施例对本发明所述的风电机组塔筒焊缝检测装置及方法进行详细说明。
本发明基于塔筒焊缝检测现场操作，简化风电机组塔筒焊缝检测程序与步骤，避免对塔筒表面烤漆进行打磨和修补，降低焊缝检测工作量。
目前的风电场塔筒焊缝检测主要通过超声波探伤仪2，先对焊缝处表层烤漆进行打磨再使用超声波探伤仪2进行检测。这种方法能够达到探伤的目的，但是测试试验前后分别需要对表层烤漆进行打磨和修补，操作人员和仪器设备需要通过吊篮或支架被送到高空焊缝处，存在成本高、操作繁琐和存在安全隐患等问题。而根据塔筒材料样块调节增益的超声波探伤仪2可以忽略塔筒表层烤漆对焊缝检测的影响。
基于上述原理，本发明所述的风电机组塔筒焊缝检测装置，使风电场塔筒焊缝检测现场试验安全可靠，经济可行。如图1～图4所示，本发明包括一系列弹力绳螺纹套管组件5、一根防坠安全吊绳、一辆装载超声波探伤仪2的机械小车1，其中所述弹力绳螺纹套管组件5由一根高强度弹力绳、弹力绳一端设置的内螺纹套管7、另一端设置的外螺纹套管6和外螺纹套管6表面固定的三个万向轮8组成，机械小车1与塔筒之间设置有四个滚轮3，分别设置于机械小车1的四个角；所述防坠安全吊绳为高强度牵引绳，携带超声波探伤仪2的机械小车1由机械小车1和超声波探伤仪2两部分组成，其中机械小车1仅作为超声波探伤仪2载体，没有动力装置，超声波探伤仪2由机舱内电源用电线经机舱吊装口沿塔筒外壁供电。所述弹力绳螺纹套管组件5分成两组分别从机械小车1上下两个固定孔4穿过并环绕圆柱形塔筒一圈，通过内外螺纹首尾相连，所述防坠安全吊绳一端安装在超声波探伤仪2固定架，用于保护超声波探伤仪2防止坠地，另一端通过机舱吊装口固定在机舱内安全绳悬挂处。由此可见，在现场使用弹力绳爬壁机械小车1时，首先根据塔筒底部和顶部周长选择两组弹力绳螺纹套管组件5每组的数量，其中两根弹力绳分别穿过机械小车1上方和下方的固定圆管后每组组件首尾相连，需要注意的是，弹力绳与圆管接触处需做光滑处理，避免使用时两者出现相对运动造成螺纹解扣。随后将机舱内的电动吊车吊索、防坠安全绳和电源供电电线经机舱尾部吊装口送至塔筒底部并固定在机械小车1上，防坠安全绳的作用是避免机械小车1出现意外时直接坠地，电动吊车吊索的作用是为机械小车1提供牵引动力，并为避免机械小车1坠地提供双保险，供电电线是为超声波探伤仪2提供电源。在试验过程中，通过电动吊车控制机械小车1的前进距离，实现对塔筒焊缝的连续监测。整套装置正常工作时，机械小车1在弹力绳的固定下紧贴在塔筒外壁，通过电动吊车牵引沿焊缝向上移动，超声波探伤仪2进行不间断探伤工作。牵引到达塔筒顶部完成作业后，释放电动吊车吊绳利用机械小车1自身重力通过滚轮3缓慢下降至塔筒底部。如出现弹力绳断裂等情况，机械小车1受吊索和防坠安全绳保护悬在半空，再由吊索将其安全放下。
本发明仅以上述实施例进行说明，各部件的结构、尺寸及其连接方法都是可以有所变化的，在本发明技术方案的基础上，凡根据本发明原理对个别部件进行的改进和等同变换，均不应排除在本发明的保护范围之内。