一種彎曲鋼管超聲波自動檢測系統技術方案

本發明專利技術公開了一種彎曲鋼管超聲波自動檢測系統。包括一組均由驅動輥、支撐滾輪、電機安裝架、支撐滾輪安裝架、支撐滾輪導軌架和驅動輥安裝架組成的驅動保持架，一組驅動保持架構成彎管進給機構；包括內圈中間安裝有內齒輪的環形導軌和兩個液壓支撐缸構成的環形支撐機構；包括均由檢測伺服電機、回轉機構外箱體、傳動齒輪、齒輪軸、氣動伸縮桿、鏈式超聲探頭架安裝架、鏈式超聲探頭架構成的兩套彎管超聲波檢測機構。本發明專利技術采用彎管沿其軸向進給，超聲波探頭沿彎管周向運動進行檢測的全表面探傷方法，能實現對大口徑彎曲鋼管的超聲波自動探傷，有效提高了對彎曲鋼管無損探傷的精度和效率并降低了工人的檢測勞動強度。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術涉及ー種彎曲鋼管自動檢測系統，尤其涉及ー種彎曲鋼管超聲波自動檢測系統。
技術介紹
彎曲鋼管是油氣長輸送管道的重要組成部分，長輸管道通過許多地形復雜、氣候條件惡劣的地區，因此，在管道敷設中需要使用大口徑熱煨彎管。近20年來，彎管在國內外大直徑、高壓油氣輸送管線中得到越來越廣泛的使用。適用于不同エ況環境的大直徑、厚壁、低溫、高壓彎管的應用研究也在不斷深入，并且取得了ー些工程應用成果，彎管的應用領域也越來越廣泛。彎管在使用中受カ狀態復雜，且在彎制過程中エ藝難度大，影響質量性能的因素多，彎管的制造及其質量(包括力學性能和尺寸極限偏差等方面)的優劣，直接影響到油氣輸送管道的安全、可靠性和投資經濟效益。如果安全可靠性差，管道將會發生爆炸破裂，導致生命財產嚴重受損。造成惡劣的社會影響也是難以估計的；如在彎管制作中產生廢品，也將會造成重大的經濟損失。因此，對彎管在生產制造過程中采用合理的無損檢測方法進行產品質量控制是十分必要的。無損檢測作為彎管生產中必不可少的ー個環節，對于在彎管生產過程中及時發現缺陷，保證彎管的生產質量有著重要作用，國家有關部門要求生產企業必須按照產品標準開展高壓彎管的檢測。目前的檢測系統可對直管進行自動連續和點動探傷檢測，但是長期以來，在國內相關石油管道生產行業內，彎管無損檢測基本都采用人工作業方式進行檢測，在工人用手工方式完成磁粉檢測后再使用便攜式超聲檢測儀進行檢測，對彎管的檢測結果仍然停留在經驗和各種圖表上，不僅過程繁瑣，工作量大，檢測效率低，而且受制于人的主觀性影響，對于檢測缺陷的及時發現也存在一定的誤判。傳統的彎管手動檢測方法和檢測儀器無論在檢測速度還是檢測精度上都無法滿足企業大批量的彎管生產要求，而大口徑彎管的自動檢測系統的研發在國內外卻依然處于空白狀態，因此，十分有必要開發ー套大型彎管超聲波自動化無損檢測系統。
技術實現思路
針對彎曲鋼管檢測中普遍使用便攜式超聲檢測儀進行人工無損檢測的現狀，本專利技術的目的在于提供ー種彎曲鋼管超聲波自動檢測系統。本專利技術采用的技術方案是:本專利技術包括彎管進給機構、環形支撐機構和兩套結構相同的彎管超聲波檢測機構；其中: 彎管進給機構:包括一組均由驅動輥、支撐滾輪、電機安裝架、支撐滾輪安裝架、支撐滾輪導軌架和驅動輥安裝架組成的驅動保持架；驅動輥的兩端安裝在驅動輥安裝架上，在驅動輥安裝架的ー側為支撐滾輪導軌架，驅動輥安裝架的另ー側為電機安裝架，支撐滾輪安裝架安裝在支撐滾輪導軌架上，支撐滾輪安裝在支撐滾輪安裝架上，每個電機安裝架上可安裝進給伺服電機，多根驅動保持架等間隔排列組成圓弧形的彎管進給機構； 環形支撐機構:包括內圈中間安裝有內齒輪的環形導軌和兩個液壓支撐缸；兩個液壓支撐缸上的液壓活塞桿分別對稱與環形導軌外側固接； 兩套結構相同的彎管超聲波檢測機構:均包括檢測伺服電機、回轉機構外箱體、傳動齒輪、齒輪軸、氣動伸縮桿、鏈式超聲探頭架安裝架、鏈式超聲探頭架；兩個回轉機構外箱體分別安裝在環形導軌的兩側，齒輪軸安裝在回轉機構外箱體上，安裝在齒輪軸上的傳動齒輪與環形導軌上的內齒輪嚙合，齒輪軸通過聯軸器與安裝在電機安裝板上的檢測伺服電機連接，氣動伸縮桿的一端安裝在回轉機構外箱體上，氣動伸縮桿的另一端與鏈式超聲探頭架安裝架連接，鏈式超聲探頭架兩端分別通過弾性皮筋與鏈式超聲探頭架安裝架連接。所述的鏈式超聲探頭架由多個探頭安裝架通過彈性皮筋串接而成，每個探頭安裝架內均安裝一個四通道的超聲波檢測探頭。所述的各驅動輥安裝架之間均通過連接螺栓連接，通過調整各驅動輥安裝架之間的夾角能改變由多根驅動保持架組成的圓弧形彎管進給機構的曲率半徑 本專利技術具有的有益效果是: 1:能夠實現對彎管曲率半徑為6D (D為彎管外壁直徑)，彎管外壁直徑為60(Tl200mm，管長為2 5m的大型彎曲鋼管進行超聲波自動檢測。2:鏈式超聲探頭架通過配置使用橫波斜探頭和縱波直探頭可實現對管材的軸向缺陷、周向缺陷和分層缺陷進行無損檢測。3:采用彎管沿軸向進給，鏈式超聲探頭架在彎管表面作周向運動進行檢測的方法，彎管進給運動和鏈式超聲探頭架檢測運動相互獨立，運動控制實現較簡單。4:在將待檢測彎管放置到驅動保持架上之后，彎管的進給和檢測過程均在計算機控制下自動進行，檢測軟件可根據接收的超聲回波信號自動發現和定位缺陷，從而大大提高了彎管超聲波檢測效率，降低了工人的勞動強度。附圖說明圖1是本專利技術的總體示意圖(俯視方向)。圖2是本專利技術環形支撐機構及彎管超聲波檢測機構示意圖。圖3是本專利技術環形支撐機構及彎管超聲波檢測機構主視圖。圖4是本專利技術環形支撐機構及彎管超聲波檢測機構左視圖。圖5是圖3中I部分局部放大圖。圖6是圖3中II部分局部放大圖。圖7是本專利技術單個探頭安裝架(裝有超聲波檢測探頭)示意圖。圖8是本專利技術超聲波檢測探頭不意圖。圖9是本專利技術單根驅動保持架結構圖。圖中:1、連接螺栓，2、待檢測彎管，3、支撐滾輪，4、驅動輥，5、水池，6、環形導軌，7、回轉機構外箱體，8、檢測伺服電機，9、進給伺服電機，10、電機安裝架，11、氣動伸縮桿，12、氣動伸縮桿固定螺栓，13、內齒輪,14、液壓活塞桿，15、液壓支撐缸,16、鏈式超聲探頭架，17、鏈式超聲探頭架安裝架，18、電機安裝板，19、齒輪軸，20、支撐滾輪軸，21、支撐滾輪，22、傳動齒輪，23、回轉機構外箱體連接螺栓，24、超聲波檢測探頭，25、彈性皮筋，26、探頭安裝架，27、進水管ロ，28支撐滾輪安裝架，29、緊固螺栓，30、支撐滾輪導軌架，31、驅動輥安裝架。具體實施例方式以下結合附圖和實施方式對本專利技術作進ー步的描述。結合圖1所示，本專利技術包括彎管進給機構、環形支撐機構和兩套結構相同的彎管超聲波檢測機構。彎管進給機構包括一組均由驅動輥4、支撐滾輪3、電機安裝架10、支撐滾輪安裝架28、支撐滾輪導軌架30和驅動輥安裝架31組成的驅動保持架，環形支撐機構包括內圈中間安裝有內齒輪13的環形導軌6和兩個液壓支撐缸15，兩套結構相同的彎管超聲波檢測機構均包括檢測伺服電機8、回轉機構外箱體7、傳動齒輪22、齒輪軸19、氣動伸縮桿11、鏈式超聲探頭架安裝架17和鏈式超聲探頭架16。本專利技術設備進行彎管超聲波檢測時采用待檢測彎管2沿其軸向進給，鏈式超聲探頭架16沿彎管表面作周向運動進行檢測的方法。結合圖2、圖3和圖4所示，環形支撐機構關于待檢測彎管2的中心軸線對稱放置，環形導軌6的內圈中間安裝有內齒輪13，兩個液壓支撐缸15上的液壓支撐桿14分別對稱與環形導軌6外側固接，可以通過調整液壓支撐桿14的升降高度，使待檢測彎管2中心軸線和環形導軌6的圓心位于同一高度，即進行周向超聲波檢測的彎管圓周和環形導軌6同圓心。兩套結構相同的彎管超聲波檢測機構分別安裝在環形導軌6的兩側，分別負責對待檢測彎管2的兩側進行超聲波檢測，氣動伸縮桿11的一端通過檢測氣動伸縮桿固定螺栓12安裝在回轉機構外箱體7上。結合圖5所示，該圖為回轉機構外箱體7內部結構示意圖。兩個回轉機構外箱體7分別安裝在環形導軌6的兩側，回轉機構外箱體7由兩塊相同的箱體壁通過回轉機構外箱體連接螺栓23連接在一起構成,姆塊箱體壁的外沿頂端有弧形的突起部分,突起部分的曲率半徑和環形導軌6外圈半徑一致，當回轉機構外箱體7安裝在環本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種彎曲鋼管超聲波自動檢測系統，其特征在于：包括彎管進給機構、環形支撐機構和兩套結構相同的彎管超聲波檢測機構；其中：彎管進給機構：包括一組均由驅動輥（4）、支撐滾輪（3）、電機安裝架（10）、支撐滾輪安裝架（28）、支撐滾輪導軌架（30）和驅動輥安裝架（31）組成的驅動保持架；驅動輥（4）的兩端安裝在驅動輥安裝架（31）上，在驅動輥安裝架（31）的一側為支撐滾輪導軌架（30），驅動輥安裝架（31）的另一側為電機安裝架（10），支撐滾輪安裝架（28）安裝在支撐滾輪導軌架（30）上，支撐滾輪（3）安裝在支撐滾輪安裝架（28）上，每個電機安裝架（10）上可安裝進給伺服電機（9），多根驅動保持架等間隔排列組成圓弧形的彎管進給機構；環形支撐機構：包括內圈中間安裝有內齒輪（13）的環形導軌（6）和兩個液壓支撐缸（15）；兩個液壓支撐缸（15）上的液壓活塞桿（14）分別對稱與環形導軌（6）外側固接；兩套結構相同的彎管超聲波檢測機構：均包括檢測伺服電機（8）、回轉機構外箱體（7）、傳動齒輪（22）、齒輪軸（19）、氣動伸縮桿（11）、鏈式超聲探頭架安裝架（17）、鏈式超聲探頭架（16）；兩個回轉機構外箱體（7）分別安裝在環形導軌（6）的兩側，齒輪軸（19）安裝在回轉機構外箱體（7）上，安裝在齒輪軸（19）上的傳動齒輪（22）與環形導軌（6）上的內齒輪（13）嚙合，齒輪軸（19）通過聯軸器與安裝在電機安裝板（18）上的檢測伺服電機（8）連接，氣動伸縮桿（11）的一端安裝在回轉機構外箱體（7）上，氣動伸縮桿（11）的另一端與鏈式超聲探頭架安裝架（17）連接，鏈式超聲探頭架（16）兩端分別通過彈性皮筋（25）與鏈式超聲探頭架安裝架（17）連接。...

【技術特征摘要】
1.一種彎曲鋼管超聲波自動檢測系統，其特征在于:包括彎管進給機構、環形支撐機構和兩套結構相同的彎管超聲波檢測機構；其中: 彎管進給機構:包括一組均由驅動輥(4)、支撐滾輪(3)、電機安裝架(10)、支撐滾輪安裝架(28)、支撐滾輪導軌架(30)和驅動輥安裝架(31)組成的驅動保持架；驅動輥(4)的兩端安裝在驅動輥安裝架(31)上，在驅動輥安裝架(31)的一側為支撐滾輪導軌架(30)，驅動輥安裝架(31)的另ー側為電機安裝架(10)，支撐滾輪安裝架(28)安裝在支撐滾輪導軌架(30)上，支撐滾輪(3)安裝在支撐滾輪安裝架(28)上，每個電機安裝架(10)上可安裝進給伺服電機(9)，多根驅動保持架等間隔排列組成圓弧形的彎管進給機構； 環形支撐機構:包括內圈中間安裝有內齒輪(13)的環形導軌(6)和兩個液壓支撐缸(15);兩個液壓支撐缸(15)上的液壓活塞桿(14)分別對稱與環形導軌(6)外側固接； 兩套結構相同的彎管超聲波檢測機構:均包括檢測伺服電機(8)、回轉機構外箱體(7)、傳動齒輪(22)、齒輪軸(19)、氣動伸縮桿(11)、鏈...

【專利技術屬性】
技術研發人員：周曉軍，陳越超，魏燕定，廖紹良，徐云，王欣飛，李俊玉，
申請(專利權)人：浙江大學，
類型：發明
國別省市：