专利名称：一种钢质热煨弯管裂纹超声扫查装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及油气管道热煨弯管检测技术领域，特别涉及一种钢质热煨弯管裂纹超
声扫查装置。
背景技术：
目前，钢质热煨弯管裂纹检测通常采用手工扫查方式，漏检率很高，并且检测效率低。由于弯管本身的形状特点，采用自动化的超声检测技术比较困难，传统的弯管爬行机构靠自身的行走轮在弯管内行走，由于弯管内两侧弧长不同，爬行机构很难实现精确的中心定位和位置定位，爬行过程中经常倾斜和跑偏，不能很好的满足热煨弯管裂纹超声检测的要求。
发明内容
为了解决现有钢质热煨弯管裂纹手工扫查漏检率高、检测效率低，以及自动化超声检测定位准确度差等问题，本发明提供了一种钢质热煨弯管裂纹超声扫查装置，包括支撑架、弧形轨道和爬行扫查装置；所述弧形轨道通过所述支撑架安装固定于钢质热煨弯管中心线上；所述爬行扫查装置安装于所述弧形轨道上，可沿所述弧形轨道在钢质热煨弯管内部步进行走和旋转。所述爬行扫查装置包括超声探头、探头支架、行走电机、行走轮机构、大齿轮、旋转电机、小齿轮和旋转架；所述行走轮机构一侧安装有所述行走电机，所述行走轮机构另一侧安装有所述旋转电机，所述行走轮机构中部安装有所述大齿轮；所述旋转电机的传动轴与所述小齿轮连接；所述小齿轮与大齿轮相互啮合，所述大齿轮与所述旋转架连接；所述旋转架两侧分别安装有探头支架，所述探头支架上安装有超声探头。所述超声探头与探头支架之间安装有弹簧。所述探头为TOFD探头。所述弧形轨道的两侧设置有齿条。本发明提供的钢质热煨弯管裂纹超声扫查装置，通过能够准确中心定位和位置定位的爬行扫查装置，实现对钢质热煨弯管内壁进行周向自动超声扫查，安装方便，满足了热煨弯管生产对管段质量检测要求速度快、检出率高等技术需求。
图1是本发明实施例提供的钢质热煨弯管裂纹扫查装置的侧视图；图2是本发明实施例提供的爬行扫查装置的主视图；图3是本发明实施例提供的爬行扫查装置的俯视图；图4是本发明实施例提供的钢质热煨弯管裂纹扫查装置的使用状态示意图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例，对本发明技术方案作进一步描述。本发明实施例提供的钢质热煨弯管裂纹超声扫查装置，通过能够准确定位的爬行扫查装置实现对钢质热煨弯管的自动扫查，解决了扫查器倾斜、跑偏及不规则弯管裂纹检测精确定位难等技术难题，为热煨弯管裂纹检测的准确定位提供了一套全新方案。参见图1，本发明实施例针对钢质热煨弯管本身的形状特点，并结合超声检测的技术要求，提出了一种钢质热煨弯管裂纹超声扫查装置，包括支撑架1、弧形轨道2和爬行扫查装置3。其中，弧形轨道2通过支撑架I安装固定于钢质热煨弯管中心线上，弧形轨道2的半径与钢质热煨弯管轴线曲率半径相同，弧形轨道2的截面为矩形；爬行扫查装置3安装于弧形轨道2上，通过控制可使爬行扫查装置3沿着弧形轨道2在钢质热煨弯管内部步进行走和旋转；弧形轨道2的两侧设置有齿条，用于使超声扫查装置在弯管轴线方向精确定位。参见图2和图3，爬行扫查装置3包括超声探头4、探头支架5、行走电机6、行走轮机构7、大齿轮8、旋转电机9、小齿轮10和旋转架11。其中，行走轮机构7 —侧安装有行走电机6，行走轮机构7另一侧安装有旋转电机9，行走轮机构7中部安装有大齿轮8 ;旋转电机9的传动轴与小齿轮10连接；小齿轮10与大齿轮8相互啮合，大齿轮8与旋转架11连接；旋转架11两侧分别安装有探头支架5，探头支架5上安装有超声探头4。行走电机6可控制爬行扫查装置3沿弧形轨道2步进行走；旋转电机9控制小齿轮10旋转，通过小齿轮10和大齿轮8之间的齿轮传动使大齿轮8上的旋转架11转动。超声探头4与探头支架5之间安装有弹簧，超声探头4通过弹簧作用压紧于钢质热煨弯管内壁，并随旋转架11 一起旋转实现对钢质热煨弯管内壁的扫查。图4是使用本实施例对$ 1016mm钢质热煨弯管(6D)进行裂纹检测的工作状态示意图，其中弧形轨道2中心轴线半径为6D,弦长1500mm,矩形截面为56mmX60mm,通过支撑架I将其安装固定于钢质热煨弯管中心线上；爬行扫查装置3通过行走轮机构7的压紧轮组安装于弧形轨道2上；行走电机6采用伺服电机，功率为100W，控制爬行扫查装置3沿着弧形轨道2步进行走；旋转电机9采用伺服电机，功率为100W，控制小齿轮10旋转，经小齿轮10和大齿轮8之间的齿轮传动使安装于行走轮机构7中部的大齿轮8旋转，从而带动安装于大齿轮8上的旋转架11转动；小齿轮10齿数为40，模数0. 8 ;大齿轮8齿数250，模数0. 8 ;旋转架11两侧分别安装有一个探头支架5，两个探头支架5上分别安装有四组超声探头4 ;超声探头4采用TOFD探头，型号为C563-SM，通过弹簧作用压紧于钢质热煨弯管内壁，随旋转架11 一起旋转实现对钢质热煨弯管内壁的扫查。对于钢质热煨弯管检测施工的实际情况，在钢质热煨弯管内部安装与弯管轴线曲率半径相同的弧形轨道，截面为矩形的弧形轨道侧面加工出齿条，供弯管内行走伺服电机驱动超声扫查装置并在弯管轴线方向精确定位，超声扫查装置可以绕弧形轨道旋转，完成沿钢质热煨弯管内壁一周的检测，检测一周后，沿弧形轨道前进一个扫查步进间隔，最终完成对整个钢质热煨弯管管壁的超声检测。钢质热煨弯管裂纹超声扫查装置实现了弯管生产质量检测的准确定位，本实施例经施工现场工业应用试验证明，钢质热煨弯管裂纹超声扫查装置应用于热煨弯管裂纹检测中，满足相关检测标准要求，弯管自动超声检测缺陷定位准确、施工安全可靠。本发明实施例提供的钢质热煨弯管裂纹超声扫查装置，可实现对钢质热煨弯管进行周向和轴向定位，安装方便；对于各种弯管规格，可以方便地通过控制系统来设置超声扫查装置的运行速度及定位精度，实现了对厚壁钢质热煨弯管质量的自动超声扫查，满足了热煨弯管生产对管段质量检测要求速度快、检出率高等技术需求。以上所述的具体实施例，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施例而已，并不用于限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
权利要求
1.一种钢质热煨弯管裂纹超声扫查装置，其特征在于，包括支撑架、弧形轨道和爬行扫查装置；所述弧形轨道通过所述支撑架安装固定于钢质热煨弯管中心线上；所述爬行扫查装置安装于所述弧形轨道上，可沿所述弧形轨道在钢质热煨弯管内部步进行走和旋转。
2.如权利要求1所述的钢质热煨弯管裂纹超声扫查装置，其特征在于，所述爬行扫查装置包括超声探头、探头支架、行走电机、行走轮机构、大齿轮、旋转电机、小齿轮和旋转架；所述行走轮机构一侧安装有所述行走电机，所述行走轮机构另一侧安装有所述旋转电机，所述行走轮机构中部安装有所述大齿轮；所述旋转电机的传动轴与所述小齿轮连接；所述小齿轮与大齿轮相互啮合，所述大齿轮与所述旋转架连接；所述旋转架两侧分别安装有探头支架，所述探头支架上安装有超声探头。
3.如权利要求2所述的钢质热煨弯管裂纹超声扫查装置，其特征在于，所述超声探头与探头支架之间安装有弹簧。
4.如权利要求3所述的钢质热煨弯管裂纹超声扫查装置，其特征在于，所述探头为TOFD探头。
5.如权利要求1所述的钢质热煨弯管裂纹超声扫查装置，其特征在于，所述弧形轨道的两侧设置有齿条。
全文摘要
本发明公开了一种钢质热煨弯管裂纹超声扫查装置，属于油气管道热煨弯管检测技术领域。所述扫查装置包括支撑架、弧形轨道和爬行扫查装置；弧形轨道通过支撑架安装固定于钢质热煨弯管中心线上；爬行扫查装置安装于弧形轨道上，可沿弧形轨道在钢质热煨弯管内部步进行走和旋转。本发明提供的钢质热煨弯管裂纹超声扫查装置，通过能够准确中心定位和位置定位的爬行扫查装置，实现对钢质热煨弯管内壁进行周向自动超声扫查，安装方便，满足了热煨弯管生产对管段质量检测要求速度快、检出率高等技术需求。
文档编号G01N29/04GK103063748SQ20121057445
公开日2013年4月24日 申请日期2012年12月26日 优先权日2012年12月26日
发明者刘全利, 陈浩, 李佳, 任亚龙, 薛岩, 郭奇超, 王玮, 吴江桥, 杨天冰, 吕新昱 申请人:中国石油天然气集团公司, 中国石油天然气管道局
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