一种锅炉压力容器用内部检查装置的制作方法

本实用新型涉及承压类设备检验设备，尤其涉及一种锅炉压力容器用内部检查装置。

背景技术：

目前，随着锅炉节能设计的重视，小型工业锅炉不仅体积小，结构也比以前复杂，而小型锅炉的使用单位缺少检修人员，在检验中，有不少锅炉需要检查的区域空间较小，有的难以让人进入检查，有的难以打开或拆卸，有的无法拆卸（例如WNS0.5-0.7-Q型锅炉燃烧器有不少采用刚性燃气管道连接，导致检验时，使用单位不敢拆卸燃烧器，炉胆前部无法检验；后部回燃室的保温盖板拆卸困难，拆卸后难以安装，影响回燃室的检验）；小型压力容器直径小，检查孔一般只有手孔，常规检验方式，难以有效的检查各个部位。

现在市面上的工业内部检查装置主要是柔性内窥镜，一般采用软线，视野较小，同时受结构限制不能采用大功率照明设备，其照明亮度较低，导致可视距离变远后，不能清晰的显示细节。探头由于采用软线连接，虽然头部可以旋转弯曲，但在悬空的条件下观察时，难以调节到位，不适用于小型工业锅炉和压力容器的内部检验。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于，克服现有技术的不足之处，提供一种锅炉压力容器用内部检查装置，将现在比较成熟的高清变焦微型摄像头用作探头的成像装置，采用大功率强光二极管进行照明，同时利用探头的金属外壳给照明装置散热，利用小型电机通过螺杆带动连杆对摄像头进行小范围的角度调整，探头安装在机械臂上，通过机械臂的插入深度、旋转、折叠和与探头连接部位的旋转，使探头实现无死角的检查，来检查各个角落，满足检验的要求。通过固定装置和夹持装置来实现对机械臂的现场固定，以方便操作。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：锅炉压力容器用内部检查装置由探头、机械臂、控制装置及触控屏构成。探头采用高清变焦摄像头作为成像装置，采用大功率强光二极管进行照明，同时利用探头的金属外壳给照明装置散热；利用探头内的小型电机上螺杆的旋转，带动连杆对摄像头进行小范围的角度调整；通过与探头连接的机械臂上的旋转装置实现探头的旋转；通过机械臂的插入深度和折叠实现探头位置的调整。探头作为一个组装后的整体部件使用，所有连接线通过多股电线与控制装置连接。机械臂以折叠的方式可以在180°的区域内旋转，其实现的方式是通过直流电机的正转和反转来实现的，控制装置对探头、机械臂上的旋转装置和机械臂的电机进行通、断电和改变供电极性来进行调节。机械臂折叠的动作所采用的是蜗杆传动结构，因此断电后，机械臂可以保持相应的位置不会因重力而变化，为避免电机动力不足和机械臂折叠过快，电机和齿轮减速器全部整合在电机内作为一个整体，同时控制装置增加了电流过载识别，到达位置极限或机械臂因碰到障碍物不能动作时，电机电流会增大，识别后，会停止对电机供电，然后可以人工通过控制装置反向供电进行反向操作；整个机械臂为了减低重量、方便运行,采用轻质铝合金做成，机械臂与探头连接的部位采用了圆形接口，其余折叠旋转的部分采用矩形截面，方便装配。由于被检测的设备一般空间较小，同时考虑到机械臂的重量和灵活性，活动机械臂设置成两个，与探头连接的活动机械臂较短，一般控制在100mm左右；与固定机械臂连接的活动机械臂较长，一般控制在1m以下；考虑到进入设备检查孔的限制，机械臂的最大截面对角线长度一般控制在20mm-50mm之间，当采用机械臂的截面对角线长度较大时，其与固定机械臂连接的活动机械臂可以设置较长。控制及显示装置，可以用于控制探头调整电机、机械臂与探头连接处的旋转电机、机械臂折叠动作的控制电机的正、反转，及通电时间，实现探头和机械臂无死角的观察；可以控制探头内部的变焦，控制发光二极管的照明亮度，显示装置主要是用于显示图像。控制及显示装置也可以采用触控屏设计，通过软件和触控屏上的显示实现控制和显示功能，如同现在智能手机屏幕一样进行作业。上述的这两类控制方式都是现有的成熟技术，采用现有成型的设计和应用，根据本方案的要求进行定制。连接探头的机械臂能有效的将连接线引出，并保证在机械臂进行机械动作时，不损伤信号线。大功率强光二极管采用单独供电，以保证照明亮度。

本实用新型的有益效果是，解决了小型工业锅炉、压力容器，难以打开、拆卸，或者难以让人进入区域的检验问题，不仅让使用单位的准备简化，也有利于检验人员的检验工作，能有效的发现设备隐患，满足安全工作的要求。

附图说明

图1是本实用新型所述的一种锅炉压力容器用内部检查装置的实施方式示意图；

图2是本实用新型所述的一种锅炉压力容器用内部检查装置的C机械臂与探头连接侧的结构示意图；

图3是本实用新型所述的一种锅炉压力容器用内部检查装置的A机械臂与B机械臂的连接结构主视图；

图4是本实用新型所述的一种锅炉压力容器用内部检查装置的A机械臂与B机械臂的连接结构右视图；

图5是本实用新型所述的一种锅炉压力容器用内部检查装置的探头主视图；

图6是本实用新型所述的一种锅炉压力容器用内部检查装置的探头右视图

图7是本实用新型所述的一种锅炉压力容器用内部检查装置的固定装置结构示意图；

图8是本实用新型所述的一种锅炉压力容器用内部检查装置的C机械臂旋转部分内齿轮的结构示意图；

图9是本实用新型所述的一种锅炉压力容器用内部检查装置的信号和控制的示意图结构示意图；

图10是本实用新型所述的一种锅炉压力容器用内部检查装置的信号和控制的C机械臂中间圆管和方形结构连接的示意图；

图11是本实用新型所述的一种锅炉压力容器用内部检查装置的信号和控制的C机械臂中间圆管和方形结构连接的示意图；

附图标记：

1-锅炉本体 2-烟管 3-回燃室 4-观火孔 5-夹持装置 6-控制及显示装置 7-连接导线 8-固定装置 9-A机械臂 10-B机械臂 11-C机械臂 12-探头 13-连接探头 14-A限位销 15-穿线板 16-旋转电机 17-定位销 18-B限位销 19-控制电机 20-齿轮 21-轴 22-强光二极管 23-透明护罩 24-高清摄像头 25-探头外壳 26-调整电机 27-连接导线 28-摄像头旋转轴

本实用新型目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。

具体实施方式

参照图1至图11，本实用新型所述一种锅炉压力容器用内部检查装置，有探头、机械臂、固定装置、触控屏及控制装置组成。探头有强光二极管22、透明护罩23、高清摄像头24、探头外壳25、调整电机26、连接导线27、摄像头旋转轴28组成；强光二极管22通过探头外壳25进行散热；调整电机26通过旋转使高清摄像头24进行小范围的旋转，对检查区域进行检查；高清摄像头24可以通过控制及显示装置进行变焦，以便更为清晰的观察检查部位的情况。机械臂由A机械臂、B机械臂、C机械臂及其连接机构组成，A机械臂为整个机械臂系统的固定端，B机械臂、C机械臂为活动臂，C机械臂连接探头，设计较短，主要是为了调整方便和便于使用。同时考虑C机械臂既要与B机械臂进行折叠运动，与探头连接部位还要进行旋转，因此C机械臂采用两种截面固定连接而成（可以焊接或螺丝连接），与探头连接部位的C机械臂采用圆管，与B机械臂连接的连接机构采用方形结构。A机械臂9通过轴21与B机械臂10连接，齿轮20、轴21和控制电机19组成了连接机构，齿轮20和B机械臂10与轴21固定，A机械臂9可以绕轴21旋转。这样当控制电机19通电转动时，通过蜗杆推动齿轮20转动，由于齿轮20和B机械臂10与轴21为固定连接，使B机械臂旋转，从而实现A机械臂9与B机械臂10的折叠运动。通常为了便于操作和检查，其折叠运动的夹角为正负90°，B机械臂10与C机械臂11的连接机构与上述A机械臂和B机械臂的连接机构结构相同。C机械臂11与探头12的连接机构有连接接头13、A限位销14、B限位销18、穿线板15、旋转电机16、定位销17组成，控制及显示装置6通过旋转电机16可以控制连接接头13进行旋转，A限位销14固定在C机械臂11上，B限位销18固定在连接接头13上，A限位销14与B限位销18配合，使连接接头13进行超过正负150°范围内的旋转，从而实现与连接接头13连接的探头12的旋转，使高清摄像头24覆盖所需要观察的区域；定位销17与连接接头13突出的环状板共同配合，使连接接头13能够旋转而不沿轴向移位和脱节，穿线板15是为了避免连接接头13在旋转过程中导致连接导线被电机旋转的机械部分绞入，从而影响使用。固定装置8利用磁性吸附装置或机械装置固定在设备本体上，然后由夹持装置5将A机械臂9,即机械臂固定端进行相对固定，以便于检查。控制及显示装置采用目前市场上已经比较成熟的现有控制技术，进行定制。探头和机械臂要求最大对角线要小于看火孔或检查孔直径，对于0.5-4t/h的卧式内燃锅炉内部检查时，采用30mm即可。

本实用新型应用的具体实施是，探头和机械臂通过检查孔或看火孔进入到需要检验的部位；根据检验需要，通过夹持装置和固定装置对机械臂A进行相对固定；固定后，即可以通过对机械臂固定端的插入深度和人工旋转的控制，来扩大检验的区域；通过控制及显示装置进行控制和显示，通过控制机械臂进行折叠和旋转使探头内的高清摄像头对所需检验的部位进行巡检；需要对某一部位进行重点检查时，则控制机械臂通过折叠和旋转使探头内的高清摄像头靠近和对正该部位，通过控制及显示装置的输入，调整强光二极管的电流，对照明亮度进行调整，通过探头内调整电机的旋转使高清摄像头进行小范围的转动，以便更好的观察重点检查的部位；通过探头内的摄像头将图像信号传送至控制及显示装置，在显示装置上显示检验部位的图像，检验人员通过对图像的辨识来判断检验部位是否有安全隐患，从而发现隐患，达到检验的目的。探头中的摄像头由控制装置进行自动对焦或人工对焦；根据观察部位的远近，由控制及显示装置控制摄像头实现变焦，来放大图像；并按指令要求进行录像或照相。

综上所述，本实用新型结构简单使用方便，更加有利于锅炉测温使用。