專利名稱：大口徑無縫鋼管超聲波自動(dòng)化探傷設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及鋼管自動(dòng)探傷領(lǐng)域，具體涉及一種用于大口徑無縫鋼管的超聲波自動(dòng)化探傷設(shè)備。
背景技術(shù)：
現(xiàn)有技術(shù)中，人們習(xí)慣上將外徑大于Φ 180mm的無縫鋼管稱為大口徑無縫鋼管。 目前我國(guó)對(duì)于超過Φ 180mm的無縫鋼管，多采用漏磁和水壓實(shí)驗(yàn)的檢測(cè)方法。漏磁探傷設(shè)備需要進(jìn)口，非常昂貴，大多數(shù)企業(yè)難以承受；水壓試驗(yàn)操作麻煩、檢測(cè)效率低，且往往由于操作者的責(zé)任心問題而使檢測(cè)達(dá)不到應(yīng)有的檢測(cè)效果。對(duì)于超過Φ 180mm的無縫鋼管，超聲有采用鋼管全部浸入水槽內(nèi)進(jìn)行探傷的方法，這種方法自動(dòng)化程度低，耗水量大，耦合液不能實(shí)現(xiàn)循環(huán)過濾，一旦水質(zhì)不好影響檢測(cè)靈敏度。水膜法超聲波探傷和點(diǎn)探頭渦流探傷，是目前解決大口徑無縫鋼管檢測(cè)的新途徑。但操作過程中普遍采用上述兩種方法單獨(dú)對(duì)鋼管進(jìn)行探傷或者兩種設(shè)備復(fù)合檢測(cè)，工序復(fù)雜、檢測(cè)速度慢、效率低、檢測(cè)效果差。而且檢測(cè)過程中不會(huì)檢測(cè)徑向缺陷。

實(shí)用新型內(nèi)容實(shí)用新型目的本實(shí)用新型的目的是為了解決現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種可實(shí)時(shí)調(diào)節(jié)檢測(cè)速度、可同時(shí)檢測(cè)軸向與徑向缺陷的大口徑無縫鋼管超聲波自動(dòng)化探傷設(shè)備。本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案一種大口徑無縫鋼管超聲波自動(dòng)化探傷設(shè)備，包括探頭機(jī)構(gòu)組、位于所述探頭機(jī)構(gòu)組下方的傳動(dòng)輪、設(shè)在所述傳動(dòng)輪下方的水槽和上下料平臺(tái)，所述探頭機(jī)構(gòu)組包括移動(dòng)裝置和安裝在所述移動(dòng)裝置下方的整板，所述整板下方裝有探頭組，所述探頭組上設(shè)有多個(gè)探頭夾具和套在所述探頭夾具端口處的水套，所述水套底端設(shè)有弧度，所述整板和移動(dòng)裝置中間通過導(dǎo)向柱相連，所述探頭夾具中可以裝測(cè)徑向缺陷、軸向缺陷和測(cè)鋼管厚度的探頭，實(shí)現(xiàn)同時(shí)對(duì)徑向缺陷、軸向缺陷和鋼管厚度探測(cè)。作為本實(shí)用新型進(jìn)一步改進(jìn)，所述探頭組上設(shè)有五個(gè)探頭夾具和五個(gè)底端設(shè)有弧度的水套，所述五個(gè)水套分別套在所述五個(gè)探頭夾具端口處。五個(gè)探頭夾具，每個(gè)都可以獨(dú)立替換，偏心距探頭夾具之間的距離根據(jù)不同口徑的工件可調(diào)。作為本實(shí)用新型進(jìn)一步改進(jìn)，所述五個(gè)探頭夾具中裝有兩個(gè)測(cè)軸線缺陷的探頭、 兩個(gè)測(cè)徑向缺陷的探頭和一個(gè)測(cè)鋼管厚度的探頭，所述測(cè)軸向缺陷的兩個(gè)探頭和測(cè)徑向缺陷的兩個(gè)探頭分別兩兩對(duì)應(yīng)排列，可以達(dá)到檢測(cè)全面、檢測(cè)效果佳。作為本實(shí)用新型進(jìn)一步改進(jìn)，所述移動(dòng)裝置包括移動(dòng)板和安裝于所述移動(dòng)板下方的滑軌，所述移動(dòng)板和滑軌之間設(shè)有滑塊。移動(dòng)總板可在滑軌上左右滑動(dòng)，用于探傷行走。作為本實(shí)用新型進(jìn)一步改進(jìn)，所述移動(dòng)板上方設(shè)有滑塊驅(qū)動(dòng)，可以根據(jù)工作需要控制移動(dòng)總板的滑動(dòng)，便于探傷設(shè)備的行走探傷。作為本實(shí)用新型進(jìn)一步改進(jìn)，所述滑塊驅(qū)動(dòng)由工控機(jī)集中控制。考慮到與生產(chǎn)線同步，可以通過自動(dòng)化設(shè)施實(shí)時(shí)調(diào)節(jié)檢測(cè)速度。[0011]作為本實(shí)用新型進(jìn)一步改進(jìn)，所述探頭組設(shè)有兩組，分別活動(dòng)安裝于所述整板下方的兩端。采用兩組探頭同時(shí)進(jìn)行檢測(cè)，根據(jù)不同長(zhǎng)度的工件調(diào)節(jié)兩探頭組之間的距離，縮短檢測(cè)時(shí)間，提高檢測(cè)效率與覆蓋率。作為本實(shí)用新型進(jìn)一步改進(jìn)，所述導(dǎo)向柱的柱芯為絲桿，所述絲桿下端設(shè)有氣缸， 所述絲桿與氣缸之間設(shè)有絲桿連接板，連接探頭組的整板通過氣缸控制相對(duì)絲桿連接板上下運(yùn)動(dòng)。作為本實(shí)用新型進(jìn)一步改進(jìn)，所述絲桿為螺紋絲桿。螺紋絲桿與移動(dòng)板相連，通過工控機(jī)控制移動(dòng)板使絲桿連接板相對(duì)移動(dòng)板上下運(yùn)動(dòng)調(diào)節(jié)，使其適應(yīng)不同口徑的被測(cè)鋼管。本設(shè)備超聲波探傷工藝采用噴水檢測(cè)。噴水耦合探傷是將探頭放置在被檢測(cè)對(duì)象上方一定的高度，噴水形成水層，利用縱波傾斜入射到水和鋼的界面，當(dāng)入射角適當(dāng)時(shí)，可在氣瓶?jī)?nèi)實(shí)現(xiàn)純橫波檢測(cè)，高度即水層厚度的選擇應(yīng)為鋼中橫波全聲程的一半以上，例如， 對(duì)于外徑為425mm的鋼管，經(jīng)計(jì)算水層應(yīng)選擇為30mm。有益效果本實(shí)用新型大口徑無縫鋼管超聲波自動(dòng)化探傷設(shè)備，可以適用于多種大口徑無縫鋼管的探傷檢測(cè)；探傷速度連續(xù)可調(diào)，滿足各種生產(chǎn)線對(duì)于探傷時(shí)間的控制要求；可以同時(shí)檢測(cè)軸向與徑向缺陷，并且兼有測(cè)厚功能。

圖1為本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為本實(shí)用新型探頭機(jī)構(gòu)組結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式
如附圖所示，一種大口徑無縫鋼管超聲波自動(dòng)化探傷設(shè)備，包括探頭機(jī)構(gòu)組1、位于所述探頭機(jī)構(gòu)組1下方的傳動(dòng)輪2、設(shè)在所述傳動(dòng)輪2下方的水槽3和上下料平臺(tái)4，所述探頭機(jī)構(gòu)組1包括移動(dòng)裝置5和安裝在所述移動(dòng)裝置5下方的整板6，所述整板6下方裝有探頭組，所述探頭組上設(shè)有多個(gè)探頭夾具7和套在所述探頭夾具7端口處的水套8，所述水套8底端設(shè)有弧度，所述整板6和移動(dòng)裝置5中間通過導(dǎo)向柱9相連。所述探頭組上設(shè)有五個(gè)探頭夾具7和五個(gè)底端設(shè)有弧度的水套8，所述五個(gè)水套分別套在所述五個(gè)探頭夾具7端口處，所述五個(gè)探頭夾具7中裝有兩個(gè)測(cè)軸向缺陷的探頭、 兩個(gè)測(cè)徑向缺陷的探頭和一個(gè)測(cè)鋼管厚度的探頭，所述測(cè)軸向缺陷的兩個(gè)探頭和測(cè)徑向缺陷的兩個(gè)探頭分別兩兩對(duì)應(yīng)排列，所述移動(dòng)裝置5包括移動(dòng)板10和安裝于所述移動(dòng)板10 下方的滑軌11，所述移動(dòng)板10和滑軌11之間設(shè)有滑塊12，所述移動(dòng)板10上方設(shè)有滑塊驅(qū)動(dòng)13，所述滑塊驅(qū)動(dòng)13由工控機(jī)集中控制，所述探頭組設(shè)有兩組，分別活動(dòng)安裝于所述整板6下方的兩端，所述導(dǎo)向柱9的柱芯為螺紋絲桿14，所述螺紋絲桿14下端設(shè)有氣缸15， 所述螺紋絲桿14與氣缸15之間設(shè)有絲桿連接板16。徑向缺陷的檢測(cè)使探頭與鋼管的軸線成一定角度斜入射，波形轉(zhuǎn)換后，使橫波延軸線方向傳播，檢測(cè)徑向缺陷?？紤]水和鋼的界面聲壓往復(fù)投射率，使入射角為16°，透射率最高接近17%。軸向缺陷的檢測(cè)采用偏心入射的方式，波形轉(zhuǎn)換為橫波周向掃查。偏心距離χ的計(jì)算符合0. 251R≤χ≤0. 458r，一般取平均值(0. 251R+0. 458r) /2。其中R為外半徑，r為內(nèi)半徑。例如，對(duì)于外徑425mm，厚度15mm，其偏心距為71. 9mm。本設(shè)備選用探頭類型為，線聚焦探頭；探頭晶片尺寸為Φ20πιπι ；探頭頻率為5MHz ； 功能指標(biāo)為可發(fā)現(xiàn)當(dāng)量不大于寬0. 4mm長(zhǎng)40mm的缺陷。參照GB4730-2005標(biāo)準(zhǔn)中最大線速度200mm/s，15%的覆蓋率計(jì)算，若工件外徑為 219mm，長(zhǎng)度700mm，則完成檢測(cè)需要時(shí)間為71s (理論最小時(shí)間)。
權(quán)利要求1.一種大口徑無縫鋼管超聲波自動(dòng)化探傷設(shè)備，其特征在于包括探頭機(jī)構(gòu)組(1)、位于所述探頭機(jī)構(gòu)組(1)下方的傳動(dòng)輪O)、設(shè)在所述傳動(dòng)輪( 下方的水槽C3)和上下料平臺(tái)G)，所述探頭機(jī)構(gòu)組(1)包括移動(dòng)裝置( 和安裝在所述移動(dòng)裝置( 下方的整板 (6)，所述整板(6)下方裝有探頭組，所述探頭組上設(shè)有多個(gè)探頭夾具(7)和套在所述探頭夾具(7)端口處的水套(8)，所述水套(8)底端設(shè)有弧度，所述整板(6)和移動(dòng)裝置(5)中間通過導(dǎo)向柱(9)相連。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述大口徑無縫鋼管超聲波自動(dòng)化探傷設(shè)備，其特征在于所述探頭組上設(shè)有五個(gè)探頭夾具(7)和五個(gè)底端設(shè)有弧度的水套(8)，所述五個(gè)水套分別套在所述五個(gè)探頭夾具(7)端口處。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述大口徑無縫鋼管超聲波自動(dòng)化探傷設(shè)備，其特征在于所述五個(gè)探頭夾具(7)中裝有兩個(gè)測(cè)軸向缺陷的探頭、兩個(gè)測(cè)徑向缺陷的探頭和一個(gè)測(cè)鋼管厚度的探頭。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述大口徑無縫鋼管超聲波自動(dòng)化探傷設(shè)備，其特征在于所述測(cè)軸向缺陷的兩個(gè)探頭和測(cè)徑向缺陷的兩個(gè)探頭分別兩兩對(duì)應(yīng)排列。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述大口徑無縫鋼管超聲波自動(dòng)化探傷設(shè)備，其特征在于所述移動(dòng)裝置( 包括移動(dòng)板(10)和安裝于所述移動(dòng)板(10)下方的滑軌(11)，所述移動(dòng)板(10) 和滑軌(11)之間設(shè)有滑塊(12)。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述大口徑無縫鋼管超聲波自動(dòng)化探傷設(shè)備，其特征在于所述移動(dòng)板(10)上方設(shè)有滑塊驅(qū)動(dòng)(13)。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述大口徑無縫鋼管超聲波自動(dòng)化探傷設(shè)備，其特征在于所述滑塊驅(qū)動(dòng)(1 由工控機(jī)集中控制。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述大口徑無縫鋼管超聲波自動(dòng)化探傷設(shè)備，其特征在于所述探頭組設(shè)有兩組，分別活動(dòng)安裝于所述整板(6)下方的兩端。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述大口徑無縫鋼管超聲波自動(dòng)化探傷設(shè)備，其特征在于所述導(dǎo)向柱(9)的柱芯為絲桿(14)，所述絲桿(14)下端設(shè)有氣缸(15)，所述絲桿(14)與氣缸(15) 之間設(shè)有絲桿連接板(16)。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述大口徑無縫鋼管超聲波自動(dòng)化探傷設(shè)備，其特征在于所述絲桿(14)為螺紋絲桿。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種大口徑無縫鋼管超聲波自動(dòng)化探傷設(shè)備，包括探頭機(jī)構(gòu)組、位于所述探頭機(jī)構(gòu)組下方的傳動(dòng)輪、設(shè)在所述傳動(dòng)輪下方的水槽和上下料平臺(tái)，所述探頭機(jī)構(gòu)組包括移動(dòng)裝置和安裝在所述移動(dòng)裝置下方的整板，所述整板下方裝有探頭組，所述探頭組上設(shè)有多個(gè)探頭夾具和套在所述探頭夾具端口處的水套，所述水套底端設(shè)有弧度，所述整板和移動(dòng)裝置中間通過導(dǎo)向柱相連。本實(shí)用新型大口徑無縫鋼管超聲波自動(dòng)化探傷設(shè)備，可以適用于多種大口徑無縫鋼管的探傷檢測(cè)；探傷速度連續(xù)可調(diào)，滿足各種生產(chǎn)線對(duì)于探傷時(shí)間的控制要求；可以同時(shí)檢測(cè)軸向與徑向缺陷，并且兼有測(cè)厚功能。
文檔編號(hào)G01B17/02GK202101973SQ20112019093
公開日2012年1月4日 申請(qǐng)日期2011年6月8日 優(yōu)先權(quán)日2011年6月8日
發(fā)明者卞華, 季肖楓, 許純昕, 錢建忠, 顧娜 申請(qǐng)人:南通航運(yùn)職業(yè)技術(shù)學(xué)院