CN114754277A - 一种超声检查装置及其驱动部和超声检查*** - Google Patents

一种超声检查装置及其驱动部和超声检查*** Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种超声检查装置及其驱动部和超声检查***，驱动部包括：导轨；第一方向移动座，其安装于所述导轨上；第二方向运动底座，其一端部安装于所述第一方向移动座上；第一方向驱动组件，其安装于所述第二方向运动底座的另一端部上并用于带动所述第一方向移动座沿所述导轨移动，所述第二方向运动底座的另一端部朝远离所述导轨的方向延伸。驱动部能够通过单侧驱动平稳的在待检测物表面运动。

Description

一种超声检查装置及其驱动部和超声检查***
技术领域
本发明属于核电检测设备领域，特别涉及一种超声检查装置及其驱动部和超声检查***。
背景技术
核电站中设备众多，焊缝形式也不尽相同。常规的焊缝多为垂直于管道轴线的环形焊缝，在钢制立壁面上的焊缝一般也为直线横纵焊缝，这类焊缝实现无损检测超声检查时可使用磁性轮爬行小车携带超声探头沿焊缝进行运动实现对焊缝的检查。但对于立壁面环状异形的焊缝，由于磁性轮爬行小车转弯灵活性差、难以准确定位的原因，无法用于立壁面环状异形焊缝的超声检测，若增加磁性轮爬行小车的尺寸增加其转弯半径，则小车的吸附力降低，不足以负载扫查装置在立壁面的稳定检查，所以一般采用手动检查，检查效率低，缺陷定位不准确，容易出现漏检、误检的情况。对于呈柱状的待检测物，目前大多采用环抱于待检测物周面上的导轨，结合安装在导轨上的探头以及安装在导轨上的驱动部实现环绕检测，如专利申请：CN201910710929.6-多姿态可适应性大管径管道检查机构；CN202010293730.0-对接焊缝检测装置，但此类方式只能带动探头在周面上进行扫查，无法在端面进行周向和径向的扫查动作。因此如何实现在待检测物的端面上进行周向和径向扫查同时还能适应端面上起伏变化是目前急需解决的问题。
发明内容
本发明的目的是提供一种超声检查装置的驱动部。
为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：一种超声检查装置的驱动部，它包括：
导轨；
第一方向移动座，其安装于所述导轨上；
第二方向运动底座，其一端部安装于所述第一方向移动座上；
第一方向驱动组件，其安装于所述第二方向运动底座的另一端部上并用于带动所述第一方向移动座沿所述导轨移动，所述第二方向运动底座的另一端部朝远离所述导轨的方向延伸。
优化的，所述导轨为环形或弧形或椭圆形。
优化的，所述第一方向移动座在所述导轨上运行扫过的面为第一平面，所述第二方向运动底座与所述第一方向移动座枢轴连接，其绕所述第一方向移动座转动的轴线与所述第一平面相平行或共面。
优化的，所述第一方向移动座包括第一安装板、转动连接于所述第一安装板下方且分别位于所述导轨两侧的内侧导轨轴承和外侧导轨轴承，所述导轨的侧面上形成有向导轨外侧延伸的凸起，所述内侧导轨轴承和所述外侧导轨轴承的周面上形成有与所述凸起匹配的卡槽。
优化的，所述第一方向移动座包括固定于所述第一安装板上的编码器安装板、安装于所述编码器安装板上的编码器、设于所述编码器上的编码器压紧轮、连接在编码器和所述编码器安装板之间用于使所述编码器压紧轮始终具有朝向导轨的侧面运动的趋势的压紧组件。
优化的，所述压紧组件包括固定于所述编码器安装板上的压紧滑轨、滑动连接于所述压紧滑轨上的压紧滑块、连接于所述压紧滑块上和所述编码器安装板之间且用于使所述编码器压紧轮始终具有朝向导轨运动趋势的弹簧。
优化的，所述驱动部包括固定于所述导轨上且用于使驱动部固定的开关磁铁，所述开关磁铁与所述第二方向运动底座分别位于所述导轨的两侧。
优化的，所述导轨呈环形，其包括两个呈半圆形的分导轨以及连接在分导轨的两端部上的夹紧连接块，拼接时，所述分导轨相拼接的端部上的两个所述夹紧连接块相固定连接使所述分导轨形成一个完成的环形。
优化的，所述第一方向驱动组件包括固定于所述第二方向运动底座的另一端部上的第一方向电机、转动连接于所述第二方向运动底座的另一端部上且转动轴线与所述的第二方向运动底座的延伸方向相平行的第一方向驱动轮，所述第一方向驱动轮与所述第一方向电机传动连接。
优化的，所述驱动部包括螺母滑块、安装于所述第二方向运动底座上用于带动所述螺母滑块沿所述第二方向运动底座延伸方向移动的第二方向驱动组件，所述第二方向驱动组件包括转动连接于所述第二方向运动底座上的丝杆、固定于所述第二方向运动底座上的第二方向电机、连接于所述第二方向电机和所述丝杆之间的齿轮组。
本发明还提供了一种超声检查装置，它包括扫查部和驱动部，所述驱动部为上述驱动部，所述扫查部包括超声探头、固定于所述螺母滑块上的探头安装座、安装于所述探头安装座上用于带动所述超声探头转动的一级转动组件以及用于使所述超声探头能够适应待检测物表面起伏而摆动的二级转动组件，所述超声探头在所述一级转动组件的带动下转动时的转动轴线与其摆动轴线相垂直。
优化的，所述一级转动组件包括转动连接于所述探头安装座上的蜗杆、带动所述蜗杆转动的探头调整电机、与所述蜗杆相配合且转动连接于所述探头安装座上的蜗轮，所述蜗轮的转动轴线与所述第一方向移动座所扫过的平面向垂直。
优化的，所述二级转动组件包括固定于所述蜗轮上且向下延伸的摆动杆、垂直固定于所述摆动杆下端部上的固定杆、转动连接于所述固定杆上的摆动架、套设于所述固定杆上且两端部分别抵在所述摆动杆和所述摆动架上的复位扭簧，所述超声探头安装于所述摆动架上，所述摆动架的在所述固定杆上的转动轴线与所述摆动杆向垂直。
优化的，所述扫查部包括固定于所述探头安装座上的用于观察所述超声探头与待检测物相对位置的摄像头。
本发明还提供了一种超声检查***，其包括超声检查装置、电控部分、耦合剂供给部、以及连接在所述超声检查装置和所述电控部分之间、所述超声检查装置和所述耦合剂供给部之间的管线部分，所述超声检查装置为上述超声检查***。
本发明的有益效果在于：驱动部能够通过单侧驱动平稳的在待检测物表面运动。
附图说明
图1是超声检查装置的安装示意图；
图2是超声检查装置的结构示意图；
图3是超声检查装置的第一方向移动座的结构示意图；
图4是超声检查装置的第一方向移动座的另一角度的结构示意图；
图5是超声检查装置的第二方向运动底座和第二方向驱动组件的结构示意图；
图6是扫查部的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图所示的实施例对本发明作以下详细描述：
如图1所示，超声检查***包括超声检查装置0、电控部分、耦合剂供给部、以及连接在超声检查装置0和电控部分之间、超声检查装置0和耦合剂供给部之间的管线部分（电控部分、耦合剂供给部以及管线部分为现有技术，非本发明重点，在此不做赘述），超声检查装置0包括扫查部1和驱动部2。
如图2和5所示，驱动部2包括：导轨21；第一方向移动座22，其安装于导轨21上；第二方向运动底座23，其一端部安装于第一方向移动座22上；第一方向驱动组件24，其安装于第二方向运动底座23的另一端部上并用于带动第一方向移动座22沿导轨21移动，第二方向运动底座23的另一端部朝远离导轨21的方向延伸；开关磁铁223，其固定于导轨21上且用于使驱动部2固定在待检测物上，且其与第二方向运动底座23分别位于导轨21的两侧；螺母滑块218；第二方向驱动组件219，其安装于第二方向运动底座23上用于带动螺母滑块218沿第二方向运动底座23延伸方向移动，其包括转动连接于第二方向运动底座23上的丝杆220、固定于第二方向运动底座23上的第二方向电机221、连接于第二方向电机和丝杆之间的齿轮组222。
导轨21为环形或弧形或椭圆形。在本实施例中，导轨21呈环形，其包括两个呈半圆形的分导轨25以及连接在分导轨25的两端部上的夹紧连接块26，拼接时，分导轨25相拼接的端部上的两个夹紧连接块26通过螺栓组件或卡接手轮5相固定连接使分导轨25形成一个完成的环形，本实施例中为卡接手轮5，其转动连接在其中一个夹紧连接块26上，转动后卡在另一个夹紧连接块26上后旋紧卡接手轮5后实现锁定。第一方向移动座22在导轨21上运行扫过的面呈环形面，该环形面为第一平面27，第二方向运动底座23与第一方向移动座22枢轴连接，其绕第一方向移动座22上的转动座227转动的轴线226与第一平面27相平行或共面。
如图3-4所示，第一方向移动座22包括第一安装板28、转动连接于第一安装板28下方且分别位于导轨21两侧的内侧导轨轴承29和外侧导轨轴承20、用于在需要时将第一安装板28固定在导轨21上的锁紧螺钉223，导轨21的侧面上形成有向导轨21外侧延伸的凸起，内侧导轨轴承29和外侧导轨轴承20的周面上形成有与凸起匹配的卡槽210。内侧导轨轴承29和外侧导轨轴承20夹紧在导轨21上使第一安装板28无法脱离从垂直导轨21上端面的方向脱离导轨21。
如图3-4所示，第一方向移动座22包括固定于第一安装板28上的编码器安装板211、安装于编码器安装板211上的编码器212、设于编码器212上的编码器压紧轮213、连接在编码器212和编码器安装板211之间用于使编码器压紧轮213始终具有朝向导轨21的侧面运动的趋势的压紧组件214。压紧组件214包括固定于编码器安装板211上的压紧滑轨215、滑动连接于压紧滑轨215上的压紧滑块216、连接于压紧滑块216上和编码器安装板211之间且用于使编码器压紧轮始终具有朝向导轨21运动趋势的弹簧217，编码器212固定于压紧滑块216上，不仅能够记录第一方向移动座22的移动路程，还能与第一方向驱动组件24配合，提高驱动部整体运行的稳定性和平顺性。
第一方向驱动组件24包括固定于第二方向运动底座23的另一端部上的第一方向电机224、转动连接于第二方向运动底座23的另一端部上且转动轴线与的第二方向运动底座23的延伸方向相平行的第一方向驱动轮225，第一方向驱动轮与第一方向电机传动连接，第一方向驱动轮为磁性轮。
扫查部1包括超声探头11、摄像头12、固定于螺母滑块218上的探头安装座13、安装于探头安装座13上用于带动超声探头11转动的一级转动组件14以及用于使超声探头11能够适应待检测物表面起伏而摆动的二级转动组件15。
如图6所示，超声探头11在一级转动组件14的带动下转动时的转动轴线与其摆动轴线相垂直。一级转动组件14包括转动连接于探头安装座13上的蜗杆16、带动蜗杆16转动的探头调整电机17、与蜗杆16相配合且转动连接于探头安装座上的蜗轮18，蜗轮18的转动轴线与第一方向移动座22所扫过的平面向垂直。二级转动组件15包括固定于蜗轮上且向下延伸的摆动杆19、垂直固定于摆动杆下端部上的固定杆10、转动连接于固定杆上的摆动架110、套设于固定杆上且两端部分别抵在摆动杆和摆动架上的复位扭簧111，超声探头安装于摆动架上，摆动架的在固定杆上的转动轴线与摆动杆向垂直。摄像头12固定于探头安装座上的用于观察超声探头与待检测物相对位置以及焊缝4表面状况。
能够稳定固定在待检测物中间的立壁面上（环状焊缝中间可能存在立柱3或贯穿孔洞，需要避开），实现超声探头和摄像头沿第一方向（即周向）和第二方向（即径向）两个方向自由度的运动，同时，超声探头能够按照焊缝的走向自适应调整，从而匹配探头与焊缝的相对位置，实现对立壁面环状异形焊缝的稳定检查。
上述实施例只为说明本发明的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本发明的内容并据以实施，并不能以此限制本发明的保护范围。凡根据本发明精神所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (15)

1.一种超声检查装置的驱动部，其特征在于，它包括：
导轨；
第一方向移动座，其安装于所述导轨上；
第二方向运动底座，其一端部安装于所述第一方向移动座上；
第一方向驱动组件，其安装于所述第二方向运动底座的另一端部上并用于带动所述第一方向移动座沿所述导轨移动，所述第二方向运动底座的另一端部朝远离所述导轨的方向延伸。
2.根据权利要求1所述的超声检查装置的驱动部，其特征在于：所述导轨为环形或弧形或椭圆形。
3.根据权利要求1所述的超声检查装置的驱动部，其特征在于：所述第一方向移动座在所述导轨上运行扫过的面为第一平面，所述第二方向运动底座与所述第一方向移动座枢轴连接，其绕所述第一方向移动座转动的轴线与所述第一平面相平行或共面。
4.根据权利要求3所述的超声检查装置的驱动部，其特征在于：所述第一方向移动座包括第一安装板、转动连接于所述第一安装板下方且分别位于所述导轨两侧的内侧导轨轴承和外侧导轨轴承，所述导轨的侧面上形成有向导轨外侧延伸的凸起，所述内侧导轨轴承和所述外侧导轨轴承的周面上形成有与所述凸起匹配的卡槽。
5.根据权利要求4所述的超声检查装置的驱动部，其特征在于：所述第一方向移动座包括固定于所述第一安装板上的编码器安装板、安装于所述编码器安装板上的编码器、设于所述编码器上的编码器压紧轮、连接在编码器和所述编码器安装板之间用于使所述编码器压紧轮始终具有朝向导轨的侧面运动的趋势的压紧组件。
6.根据权利要求5所述的超声检查装置的驱动部，其特征在于：所述压紧组件包括固定于所述编码器安装板上的压紧滑轨、滑动连接于所述压紧滑轨上的压紧滑块、连接于所述压紧滑块上和所述编码器安装板之间且用于使所述编码器压紧轮始终具有朝向导轨运动趋势的弹簧。
7.根据权利要求1所述的超声检查装置的驱动部，其特征在于：所述驱动部包括固定于所述导轨上且用于使驱动部固定的开关磁铁，所述开关磁铁与所述第二方向运动底座分别位于所述导轨的两侧。
8.根据权利要求1所述的超声检查装置的驱动部，其特征在于：所述导轨呈环形，其包括两个呈半圆形的分导轨以及连接在分导轨的两端部上的夹紧连接块，拼接时，所述分导轨相拼接的端部上的两个所述夹紧连接块相固定连接使所述分导轨形成一个完成的环形。
9.根据权利要求1所述的超声检查装置的驱动部，其特征在于：所述第一方向驱动组件包括固定于所述第二方向运动底座的另一端部上的第一方向电机、转动连接于所述第二方向运动底座的另一端部上且转动轴线与所述的第二方向运动底座的延伸方向相平行的第一方向驱动轮，所述第一方向驱动轮与所述第一方向电机传动连接。
10.根据权利要求1所述的超声检查装置的驱动部，其特征在于：所述驱动部包括螺母滑块、安装于所述第二方向运动底座上用于带动所述螺母滑块沿所述第二方向运动底座延伸方向移动的第二方向驱动组件，所述第二方向驱动组件包括转动连接于所述第二方向运动底座上的丝杆、固定于所述第二方向运动底座上的第二方向电机、连接于所述第二方向电机和所述丝杆之间的齿轮组。
11.一种超声检查装置，其特征在于：它包括扫查部和驱动部，所述驱动部为权利要求1-10中任一所述驱动部，所述扫查部包括超声探头、固定于所述螺母滑块上的探头安装座、安装于所述探头安装座上用于带动所述超声探头转动的一级转动组件以及用于使所述超声探头能够适应待检测物表面起伏而摆动的二级转动组件，所述超声探头在所述一级转动组件的带动下转动时的转动轴线与其摆动轴线相垂直。
12.根据权利要求11所述的超声检查装置，其特征在于：所述一级转动组件包括转动连接于所述探头安装座上的蜗杆、带动所述蜗杆转动的探头调整电机、与所述蜗杆相配合且转动连接于所述探头安装座上的蜗轮，所述蜗轮的转动轴线与所述第一方向移动座所扫过的平面向垂直。
13.根据权利要求12所述的超声检查装置，其特征在于：所述二级转动组件包括固定于所述蜗轮上且向下延伸的摆动杆、垂直固定于所述摆动杆下端部上的固定杆、转动连接于所述固定杆上的摆动架、套设于所述固定杆上且两端部分别抵在所述摆动杆和所述摆动架上的复位扭簧，所述超声探头安装于所述摆动架上，所述摆动架的在所述固定杆上的转动轴线与所述摆动杆向垂直。
14.根据权利要求11所述的超声检查装置，其特征在于：所述扫查部包括固定于所述探头安装座上的用于观察所述超声探头与待检测物相对位置的摄像头。
15.一种超声检查***，其包括超声检查装置、电控部分、耦合剂供给部、以及连接在所述超声检查装置和所述电控部分之间、所述超声检查装置和所述耦合剂供给部之间的管线部分，其特征在于：所述超声检查装置为权利要求11中所述超声检查***。
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