浮箱摆式跟踪轮机构
技术领域
本发明涉及金属材料无损探伤技术领域,属于一种钢管超声自动探伤装置,适用于钢管螺旋前进,直径≥Ф76mm的钢管的无损检测。
背景技术
为了保证钢管的产品质量,要对钢管进行无损检测,在用超声探伤的方法中,钢管的直径≥Ф100mm一般采用钢管螺旋前进、探头相对固定的形式。在超声探伤的过程中,探头与被测物之间需用耦合剂,在钢管自动探伤中一般都用水做耦合剂。根据超声探伤原理,探头的轴线要平行偏离钢管直径方向一定的距离,即偏心距;同时探头与钢管的外表面要保持约20mm的距离,这一距离必须稳定,这些在技术上称为探头对钢管外壁的跟踪。为了保持水层的稳定,探头得在钢管的下方。因此就必须有一套机械装置来保证这些要求,以往的设备都采用导套或弹簧机构的形式跟踪,探头浸在水槽里用以保证水层。由于外形尺寸合格的钢管存在着允许的直度、圆度偏差,这些装置在跟踪及调整上都存在一些问题,导套内经必须大于钢管外经几毫米,否则钢管就不能穿入导套,这样跟踪效果不理想,同时导套的数量和被探钢管外径的规格数量有直接关系,不易调整操作,设备制造成本大;弹簧机构振动大,探头易损坏,这些机构都存机械振动大,噪音高的问题。为了可靠地检测,防止误探,必须把钢管两端用封头堵上,避免管内大量进水,这样就增加了操作人员。
发明内容
本发明的目的是提供一种浮箱摆式跟踪轮机构,其能使探头可靠地对被测钢管外壁进行跟踪,且跟踪效果好,在更换被探测钢管规格时调整、操作方便,不需要导套和封头,机械振动小,噪音低。
为实现上述目的,采用了以下设计方案;
一种浮箱摆式跟踪轮机构,其特征在于:它包括储水槽、密闭式浮箱、铰接摆动轴、跟踪轮、支杆、溢水式探头、燕尾槽调节托板、滑板、轮距调节杆;
所述的密闭式浮箱设置在储水槽内,在密闭式浮箱的顶部设置有两个支座,在该两个支座内设置有一根铰接摆动轴,在该铰接摆动轴中部沿径向两侧分别固定连接有向上倾斜的托板,在该两侧的托板上分别设置有燕尾槽调节托板和滑板,在滑板上设置有溢水式探头;
所述的跟踪轮是设置在溢水式探头的两侧,在跟踪轮的下部连接有支杆,在溢水式探头一侧的两个跟踪轮下交叉连接有轮距调节杆。
在储水槽下部设置有集水槽,在储水槽内的上端两侧设置有浮箱限位板。
所述的支杆下端连接有横板,在该横板下端连接有与密闭式浮箱相接的弹簧。
所述的溢水式探头包括多通道探头和开口水套,该探头设置在开口水套内,在水套的后部连接有输水软管。
所述的轮距调节杆上设置有调节孔,在两交叉的轮距调节杆的调节孔内***销钉。
使用时,密封式浮箱在储水槽中由水产生的浮力作用下,跟踪轮紧贴螺旋前进的被测钢管壁,使探头与钢管外壁的距离保持稳定,达到很好的跟踪效果。
由于溢水式探头中的水套外形尺寸相对于已有水槽要小很多,钢管在前进时,钢管端头接近水套时距探头的距离已经很小,钢管端头很快就能通过水套,在探伤过程中,钢管端头不需要堵上封头,节省了人力物力。
本装置的优点是:探伤时探头对钢管外壁的跟踪效果好,在更换被探测钢管规格时调整、操作方便。不需要导套、封头。机械振动小,噪音低。
附图说明
图1是本发明的主视示意图
图2是图1俯视示意图
图3是图1左视示意图
图4是图1中下交叉连接轮距调节杆的放大示意图
图5是燕尾槽调节托板和滑板的放大示意图
具体实施方式
参见图1、图2、图3、图4、图5所示:一种浮箱摆式跟踪轮机构,其特征在于:它包括储水槽12、密闭式浮箱11、铰接摆动轴10、跟踪轮2、支杆16、溢水式探头3、燕尾槽调节托板7、滑板8、轮距调节杆4;
所述的密闭式浮箱11设置在储水槽12内,在密闭式浮箱11的顶部设置有两个支座22,在该两个支座内设置有一根铰接摆动轴10,在该铰接摆动轴中部沿径向两侧分别固定连接有向上倾斜的托板9,在该两侧的托板9上分别设置有燕尾槽调节托板7和滑板8,在滑板8上设置有溢水式探头3;使用时,转动手轮6,使滑板8在燕尾槽调节托板7上移动,从而调节探头3与钢管的偏心距。
所述的跟踪轮2是设置在溢水式探头的两侧,在跟踪轮2的下部连接有支杆16,在溢水式探头一侧的两个跟踪轮下交叉连接有轮距调节杆4。
在储水槽12下部设置有集水槽13,在储水槽12内的上端两侧设置有浮箱限位板19。使密闭式浮箱11只能上下运动和最高限位。
所述的支杆16下端连接有横板15,在该横板15下端连接有与密闭式浮箱相接的弹簧14。
所述的溢水式探头3包括多通道探头20和开口水套21,该探头20设置在开口水套21内,在水套的后部连接有输水软管17。
所述的轮距调节杆4上设置有调节孔,在两交叉的轮距调节杆的调节孔内***销钉。对于不同直径的被测钢管,用销钉18***不同的调节孔5的位置,用来调节钢管径向跟踪轮的距离,以适应不同直径的钢管。
使用时,被检测的钢管1在辊道上由辊轮带动下自身旋转并直线运动即螺旋前进。密封式浮箱11在储水槽12中由水产生的浮力作用下,跟踪轮2紧贴螺旋前进的被测钢管1壁,使探头20与钢管1外壁的距离保持稳定,达到很好的跟踪效果。
由于溢水式探头中的水套外形尺寸相对于已有水槽要小很多,钢管1在前进时,钢管端头接近水套时距探头的距离已经很小,钢管端头很快就能通过水套,在探伤过程中,钢管端头不需要堵上封头,节省了人力物力。
在使用过程中,先向探头水套4供有一定压力的水,使探头水套口形成有几十毫米的溢水层,水排出水套后流入储水槽12内,使浮箱11产生足够的浮力,跟踪轮等一同随之浮起,储水槽12溢出的水由集水槽13收集循环使用。钢管未接触跟踪轮时,钢管底部低于跟踪轮3-10mm,钢管一旦接触到跟踪轮,自动将随动的跟踪轮压下,在浮力和摆轴随动的共同作用下,浮箱、摆轴、跟踪轮能随着有直度、圆度偏差的钢管上下左右运动,跟踪轮紧贴钢管的外壁,使探头对钢管有很好的跟踪效果。同时在水的作用下,大大减少了机械振动,因此噪音低。
国家标准对钢管自动探伤的方法,要求钢管端部的不可探盲区为≤200mm。钢管超声探伤的速度一般为6-30m/min,即100-500mm/s,本装置探头水套21的长度约100mm,端部通过水套21的时间小于1秒,管内进水很少,影响范围在盲区以内,因此不需要在钢管端部堵上封头。