一种用于工业管道弯头外检测的扫查装置制造方法及图纸

一种用于工业管道弯头外检测的扫查装置，它主要解决现有装置检测复杂管道弯头时普遍存在管径适应性差、安装和拆卸不方便等技术问题。其技术方案是：在管道直管一端固定由长短链节组成的弹性夹具装置，通过调整链节的数量与弧度来适应管道截面半径的尺寸变化；轴向扫查运动采用滚珠丝杠滑台产生的直线运动与摇臂产生的翻转运动共同拟合一条近似弯头外表面轮廓线的曲线，再由摇臂末端的转动块调整周向导轨位姿来改善由曲线拟合造成的误差，在轴向电机驱动下使传感器完成轴向扫描；周向扫查运动采用在摇臂末端转动块上安装一个180º半环形导轨，在导轨上设置圆弧齿条，在周向电机驱动下齿轮齿条啮合使传感器完成周向扫描。

A scavenging device for the detection of the elbow in the industrial pipeline

A scanning device for external inspection of industrial pipe elbow mainly solves the technical problems of poor adaptability of pipe diameter, inconvenient installation and disassembly, etc., when existing devices detect complex pipe elbow. The technical scheme is that the elastic clamping device in pipe with one end fixed length is composed of links, to adapt to the size change of pipeline section radius by the number and radian chain; axial sweep linear motion and motion generated by the ball screw check rocker slider from overturning common fitting a approximate outer surface contour of the elbow by the rotation curve, the error at the end of the week to adjust the rocker block to improve the rail position caused by curve fitting in the axial direction, driven by the motor to complete the axial scanning sensor; circumferential scan movement in the rocker arm rotating block is installed on the end of a 180 degree half ring rail by setting arc rack on the guide rail. In the week driven by gear rack engagement to the motor to complete the circumferential scanning sensor.

【技术实现步骤摘要】
一种用于工业管道弯头外检测的扫查装置
本技术涉及工业管道弯头无损检测设备，尤其涉及一种用于工业管道弯头外检测的扫查装置。
技术介绍
工业管道在长期的服役过程中，由于管材老化、所处环境苛刻或工况恶劣等原因，其壁面上会产生裂纹、腐蚀、凹坑等损伤。特别是管道弯头部位，因内部介质冲刷和撞击而造成的腐蚀失效更容易发生，成为整体管道的薄弱环节。管道损伤的积累最终会引发泄漏或爆炸事故，给安全生产带来隐患。因此，对工业管道弯头进行定期的无损检测，以便及时发现问题并进行维护，显得尤为必要。目前，管道弯头检测多采用内通过式柔性装置，在实际应用时往往需要设备停机，耽误工时，影响生产效率。若从外部进行检测，则需要一种能沿弯头轴向和周向扫查的传感器夹持装置。现有弯头管外扫查装置在设计上多针对某一特定规格管道，在结构上多采用沿轴向和周向设置连接轨道的方式，从而普遍存在管径适应性差、安装和拆卸不方便等问题，难以满足具有多种尺寸规格的工业管道快速检测的需求，成为制约弯头自动检测技术发展的瓶颈之一。
技术实现思路
鉴于上述存在的问题，本技术将提供一种弹性链式夹具机构和滚珠丝杠-摇臂组合机构，其技术方案包括以下具体内容：一种用于工业管道弯头外检测的扫查装置，在管道直管一端固定由长短链节组成的弹性夹具装置，通过调整链节的数量与弧度来适应管道截面半径的尺寸变化；轴向扫查运动采用滚珠丝杠滑台产生的直线运动与摇臂产生翻转运动拟合一条近似于管道外表面弧线的曲线，再由摇臂末端的转动块调整周向导轨位姿来改善由曲线拟合造成的误差，在轴向电机驱动下使传感器完成轴向扫描；周向扫查运动采用在摇臂的转动块上安装一个180º半环形导轨，在导轨上设置齿轮齿条，在周向电机驱动下齿轮齿条啮合使传感器完成周向扫描。上述的用于工业管道弯头外检测的扫查装置中，所述弹性夹具装置由弧形链节、弹性挂钩和销轴组成；弧形链节和弹性挂钩能够提供一定的弹性余量来补偿夹具产生的径向变形和管道的热变形。上述的用于工业管道弯头外检测的扫查装置中，轴向扫查运动是由轴向电机通过齿轮传动将动力传递给滚珠丝杠和六角轴，进一步使得滚珠丝杠滑台的直线运动和摇臂的翻转运动得以实现。上述的用于工业管道弯头外检测的扫查装置中，轴向扫查运动是在六角轴上方安装一根伸出轴进行锥齿轮Ⅰ的安装，这样避免锥齿轮Ⅰ与安装轴上的锥齿轮Ⅱ啮合时，安装锥齿轮Ⅱ的连接轴与六角轴发生干涉。上述的用于工业管道弯头外检测的扫查装置中，周向扫查运动采用齿轮齿条传动，在周向导轨上设置圆弧齿条，周向电机驱动齿轮齿条啮合完成传感器的周向扫查。上述的用于工业管道弯头外检测的扫查装置中，轴上设有直齿轮Ⅰ，直齿轮Ⅰ与直齿轮Ⅱ和直齿轮Ⅲ啮合；直齿轮Ⅱ安装在滚珠丝杠光轴端，直齿轮Ⅲ安装在六角轴的轴端，通过齿轮间啮合传动将动力传递给滚珠丝杠和六角轴，滚珠丝杠和六角轴的转动分别作为滚珠丝杠滑台直线移动和摇臂摆动的动力输出；能使滚珠丝杠滑台的直线移动和摇臂的反转运动交替发生。上述的用于工业管道弯头外检测的扫查装置中，传感器安装在周向导轨的传感器安装板上，在周向导轨上设置燕尾型滑槽和滑块。上述的用于工业管道弯头外检测的扫查装置中，对弯头冲蚀最为严重的区域的外表面进行检测；传感器安装板的安装弧面与管道截面同心；周向导轨应与管道截面同心。上述的用于工业管道弯头外检测的扫查装置中，在箱体下端部设置缓冲弹簧，当滑台到达丝杠的下极限位置时，防止滑台与箱体发生碰撞。附图说明图1为本技术的总装轴侧图。图2为本技术弹性夹具结构图。图3为本技术的传动装置轴侧图。图4为本技术的周向导轨剖面示意图。具体实施方式下面通过具体实施方案并结合附图对本技术做进一步的详细描述：在管道直管2一端设有由长链节1和短链节3连接而成的弹性夹具装置，弹性夹具装置由多根弧形长短链节交替连接，并用弹性挂钩进行首尾封闭；采用销轴4进行链节间的连接，通过调整夹具预紧力保证检测装置在扫查过程的运动平稳性。采用夹具支撑板5将弹性夹具与扫查装置箱体6外表面进行连接，并采用四个螺栓进行固定。轴向电机22通过电机支撑座23连接于箱体6内的上端面，采用四根螺钉连接；电机输出轴通过弹性联轴器24连接轴27，轴27上设有直齿轮Ⅰ29，直齿轮Ⅰ29与直齿轮Ⅱ25和直齿轮Ⅲ28啮合；直齿轮Ⅱ25安装在滚珠丝杠13光轴端，直齿轮Ⅲ28安装在六角轴31的轴端，通过齿轮间啮合传动将动力传递给滚珠丝杠13和六角轴31，滚珠丝杠13和六角轴31的转动分别作为滚珠丝杠滑台9直线移动和摇臂14摆动的动力输出。直齿轮Ⅰ29的轴端采用深沟球轴承和轴承端盖进行轴向定位，轴承端盖采用螺栓连接；深沟球轴承安装在箱体内的伸出板内，直齿轮Ⅱ25和直齿轮Ⅲ28采用在六角轴31轴端和滚珠丝杠13光轴端开螺纹的方式进行轴向定位；齿轮与各轴间采用平键连接进行动力传递。直齿轮Ⅰ29为不完全齿轮，分别与直齿轮Ⅱ25和直齿轮Ⅲ28交替啮合，使滚珠丝杠滑台9的直线运动和摇臂14的翻转运动交替发生；直齿轮Ⅱ25或直齿轮Ⅲ28齿轮参数将根据弯头的曲率半径变化调整确定。滚珠丝杠13穿过滑台9利用丝杠的旋转运动带动滑台沿丝杠轴线方向进行移动；光轴26安装在滑台9一端，以防止滑台运动过程中发生侧翻；在六角轴31另一端安装直齿轮30，在直齿轮30正上方通过伸出轴8安装直齿轮7，通过直齿轮30和直齿轮7的啮合，将动力传递给伸出轴8上的直齿轮7；在伸出轴8轴端安装锥齿轮Ⅰ10；在滑台上安装轴12连接滑台9和摇臂14，在安装轴12上设有锥齿轮Ⅱ11，通过锥齿轮Ⅰ10和锥齿轮Ⅱ11的啮合，实现摇臂14的翻转运动。在摇臂14的尾端设有一个转动块32，通过轴33将转动块32与摇臂14进行连接，转动块32能绕连接轴33的轴线进行转动；周向导轨17通过导轨支撑座16安装在转动块32上，并采用螺栓进行连接；周向导轨与导轨支承座采用焊接；在周向导轨一端设有限位挡板18，限制传感器的运动范围；当周向导轨到达预期位置，调整转动块32的位置，改变传感器安装板21的位姿，使安装在传感器安装板21内的传感器正对弯头切平面。在周向导轨上设有圆弧齿条；在周向电机轴20设有直齿轮15，周向电机安装在燕尾型滑块19上，滑块19在滑槽内做半圆周运动；传感器通过传感器安装板21与周向电机壳体20连接，周向电机20通过齿轮齿条啮合带动传感器在弯头外表面完成周向扫查；传感器安装板21的安装表面与弯头截面曲率半径相同，进一步保证传感器在扫查过程中与弯头外表面紧密贴合。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于工业管道弯头外检测的扫查装置，其特征在于，在管道直管一端固定由长短链节组成的弹性夹具装置，通过调整链节的数量与弧度来适应管道截面半径的尺寸变化；轴向扫查运动采用滚珠丝杠滑台产生的直线运动与摇臂产生翻转运动拟合一条近似于管道外表面弧线的曲线，再由摇臂末端的转动块调整周向导轨位姿来改善由曲线拟合造成的误差，在轴向电机驱动下使传感器完成轴向扫描；周向扫查运动采用在摇臂的转动块上安装一个180º半环形导轨，在导轨上设置齿轮齿条，在周向电机驱动下齿轮齿条啮合使传感器完成周向扫描。

【技术特征摘要】
1.一种用于工业管道弯头外检测的扫查装置，其特征在于，在管道直管一端固定由长短链节组成的弹性夹具装置，通过调整链节的数量与弧度来适应管道截面半径的尺寸变化；轴向扫查运动采用滚珠丝杠滑台产生的直线运动与摇臂产生翻转运动拟合一条近似于管道外表面弧线的曲线，再由摇臂末端的转动块调整周向导轨位姿来改善由曲线拟合造成的误差，在轴向电机驱动下使传感器完成轴向扫描；周向扫查运动采用在摇臂的转动块上安装一个180º半环形导轨，在导轨上设置齿轮齿条，在周向电机驱动下齿轮齿条啮合使传感器完成周向扫描。2.根据权利要求1所述一种用于工业管道弯头外检测的扫查装置，其特征是：所述弹性夹具装置由弧形链节、弹性挂钩和销轴组成；弧形链节和弹性挂钩能够提供一定的弹性余量来补偿夹具产生的径向变形和管道的热变形。3.根据权利要求1所述一种用于工业管道弯头外检测的扫查装置，其特征是：轴向扫查运动是由轴向电机通过齿轮传动将动力传递给滚珠丝杠和六角轴，进一步使得滚珠丝杠滑台的直线运动和摇臂的翻转运动得以实现。4.根据权利要求3所述一种用于工业管道弯头外检测的扫查装置，其特征是：轴向扫查运动是在六角轴上方安装一根伸出轴进行锥齿轮Ⅰ的安装，这样避免锥齿轮Ⅰ与安装轴上的锥齿...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐志远，肖奇，
申请(专利权)人：湘潭大学，
类型：新型
国别省市：湖南,43