[发明专利]适用于流线型多变角焊缝超声扫查的超声自动扫查装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种不规则角焊缝的超声扫查装置，具体涉及一种可用于具有空间限制的、流线型多变角焊缝的超声扫查的超声自动扫查装置。

背景技术

超声检测法具有检测范围大、灵敏度高、速度快，能够对缺陷定位定量等优点，因此在工业检测中得到了广泛应用。

在超声检测方法中，人工检测方式检测效率低，部分构件因运行环境恶劣或检测空间狭小、受检焊缝结构复杂，存在不宜进行人工检测或存在人工检测难度大的问题。如核电站材料长期在核辐射情况下运行，不易采用人工对这些材料进行超声检测，又如，混流可逆式水轮机，其具有转轮流道狭长、叶片与上冠、下环角焊缝多变等特点，也不适合人工超声检测。

随着超声检测技术的不断发展，人们研发出超声自动扫查装置。现有的超声自动扫查装置主要应用于规则焊缝的检测中，如平板焊缝、角度固定的角焊缝、管道环焊缝、球罐环焊缝等。现有的超声自动扫查装置多以轨道方式爬行或磁性轮吸附方式爬行。轨道式爬行装置主要适用于便于铺设轨道的规则焊缝检测，如管道环焊缝；磁性轮吸附式爬行装置主要适用于装置行进路线为直线的焊缝检测，如平板焊缝。可见，现有的这些超声自动扫查装置的的爬行方式均无法适用于爬行面为变曲率曲面、行走轨迹沿着变曲率角焊缝的构件的检测。

另外，现有角焊缝的超声自动扫查装置，探头贴合面和装置爬行面大多为同一个面，也有些超声自动扫查装置其探头贴合面和装置爬行面为不同的面，但这两个面之间的角度是固定的。对于探头贴合面和装置爬行面为同一个面的装置，一般装置尺寸较大，不宜在小空间内进行检测；对于探头贴合面和装置爬行面在不同面但夹角固定的装置，不适用于角度变化的焊缝的扫查。

上述磁性轮吸附式爬行装置还具有如下缺点，在检测现场，磁性轮的强大磁力会导致装置取放不便，而且铁磁性杂质吸附在轮上后还会对轮子旋转造成阻碍。

对于受检焊缝为流线型多变角焊缝，扫查器需要沿着受检角焊缝上的特定轨迹行进并进行超声检测。以混流式水轮机转轮为例，混流式水轮机转轮的上冠和下环距离小，叶片间距小，流道狭长，且叶片与上冠、下环之间的角焊缝为变曲率流线型角焊缝，相连接形成角焊缝的腹板和翼板间的角度，腹板、翼板的厚度，它们的表面曲率、位置均在不断变化。

上冠和下环距离小，叶片间距小，流道狭长，导致叶片与上冠、下环之间角焊缝的检测空间狭小，所以要求扫查器尺寸要小。还有，扫查器需要适应受检角焊缝的腹板、翼板之间角度的不断变化和它们表面曲率的变化，以及腹板、翼板空间姿态的不断变化。另外，腹板、翼板厚度不断变化，意味着探头离受检角焊缝的距离要不断调整，以保证探头沿着流线型多变角焊缝上的特定轨迹行走。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是，提供一种适用于流线型多变角焊缝超声扫查的超声自动扫查装置。

本发明通过如下技术方案解决其技术问题，一种适用于流线型多变角焊缝超声扫查的超声自动扫查装置，包括结构主体、磁性滚动机构、驱动机构和控制机构，所述磁性滚动机构安装在所述结构主体的底面，所述控制机构控制所述驱动机构驱动所述磁性滚动机构滚动，从而带动所述结构主体沿待检焊缝移动进行超声扫查，其特征在于，所述结构主体包括底板和侧板，所述底板和侧板分别通过其一侧边相铰接形成可翻转结构，所述侧板上纵向安装有升降机构。

本发明的底板与装置爬行面贴合，侧板与探头贴合面贴合，探头贴合面和装置爬行面不在同一平面上，有利于减小超声自动扫查装置的体积，使其适应于小空间的检测；另外，本发明的底板和侧板形成可翻转结构，以便适应角度变化的焊缝的扫查；本发明通过其磁性滚动机构实现沿焊缝爬行，以便适应焊缝的不同空间姿态；本发明沿其侧板纵向设有升降机构，将超声探头安装在所述升降机构后，可随时调整探头离焊缝的距离，以便探头可以沿着焊缝上的特定轨迹行走。综上所述，本发明克服了现有超声自动扫查装置不能适应流线型多变角焊缝扫查所存在的种种缺陷。

作为对本发明的一种改进，所述超声自动扫查装置还包括探头夹，所述探头夹通过旋转机构安装在所述升降机构上与所述升降机构同步升降。

作为对本发明的进一步改进，所述旋转机构与所述探头夹之间还设有弹性结构，以便在进行超声扫查时，使超声探头可以与探头贴合面更好的贴合。

所述探头夹与弹性结构之间还设有用于调整所述弹性结构形变量的电磁铁。在进行扫查时，探头在所述弹性结构的作用下，与探头贴合面紧密贴合，在需要移动所述超声自动扫查装置时，可以通过调整所述弹性结构的形变量，使探头离开所述探头贴合面，以便减小装置在移动时，探头与探头贴合面之间的摩擦阻力。