管道內(nèi)壁自動(dòng)磁粉檢測(cè)裝置的制造方法
【專利摘要】本實(shí)用新型提供一種管道內(nèi)壁自動(dòng)磁粉檢測(cè)裝置。其包括行走單元、動(dòng)力機(jī)構(gòu)和檢測(cè)單元，動(dòng)力機(jī)構(gòu)包括伺服電機(jī)、變速箱、前轉(zhuǎn)動(dòng)軸和后轉(zhuǎn)動(dòng)軸，伺服電機(jī)通過變速箱能夠分別驅(qū)動(dòng)前轉(zhuǎn)動(dòng)軸和后轉(zhuǎn)動(dòng)軸旋轉(zhuǎn)，后轉(zhuǎn)動(dòng)軸與行走單元連接并傳遞動(dòng)力，檢測(cè)單元固定安裝在前轉(zhuǎn)動(dòng)軸上，能夠整體跟隨所述前轉(zhuǎn)動(dòng)軸轉(zhuǎn)動(dòng)，檢測(cè)單元安裝有萬向輪，當(dāng)動(dòng)力機(jī)構(gòu)通過后轉(zhuǎn)動(dòng)軸驅(qū)動(dòng)所述行走單元運(yùn)動(dòng)時(shí)，借助萬向輪能夠使檢測(cè)單元跟隨整個(gè)裝置在管道中順著管道壁直線行走并進(jìn)行監(jiān)測(cè)，當(dāng)動(dòng)力機(jī)構(gòu)通過前轉(zhuǎn)動(dòng)軸驅(qū)動(dòng)旋轉(zhuǎn)時(shí)，整個(gè)裝置停留在管道中需要檢測(cè)的位置，只有檢測(cè)單元借助萬向輪在管道壁上沿著圓周運(yùn)動(dòng)進(jìn)行監(jiān)測(cè)。本實(shí)用新型可以對(duì)中小直徑管道、容器內(nèi)壁進(jìn)行熒光磁粉檢測(cè)。
【專利說明】
管道內(nèi)壁自動(dòng)磁粉檢測(cè)裝置
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本實(shí)用新型涉及一種中小直徑管道內(nèi)壁自動(dòng)磁粉檢測(cè)裝置，該裝置主要應(yīng)用于中小直徑管道或容器內(nèi)壁熒光磁粉檢測(cè)，它具有管徑自適應(yīng)調(diào)節(jié)功能，可以在較大程度上適應(yīng)管徑變化，搭載在管道爬行器上，由電機(jī)驅(qū)動(dòng)，可以自動(dòng)進(jìn)行縱向和環(huán)向檢測(cè)工作。
【背景技術(shù)】
[0002]在制工業(yè)管道由于受組對(duì)、焊接、熱處理等因素影響，容易在管道內(nèi)壁焊縫表面形成根部未熔合、未焊透、裂紋等危害性缺陷，在用工業(yè)管道在長(zhǎng)期使用過程中由于管道內(nèi)部工作介質(zhì)、工作壓力影響，容易產(chǎn)生腐蝕、裂紋等危害性缺陷，安裝檢驗(yàn)和定期檢驗(yàn)通過對(duì)管道內(nèi)壁焊縫進(jìn)行熒光磁粉檢測(cè)，可以精確發(fā)現(xiàn)以上表面及近表面缺陷。目前大多數(shù)檢測(cè)手段由于受空間限制，只能在管道外壁進(jìn)行磁粉或超聲檢測(cè)，而內(nèi)壁缺陷檢出率很低，從而造成缺陷漏檢，留下安全隱患。實(shí)際應(yīng)用于管道內(nèi)壁磁粉檢測(cè)的集成系統(tǒng)尚不多見，管道內(nèi)壁檢測(cè)裝置是在管道內(nèi)部爬行，并攜帶相關(guān)作業(yè)設(shè)備裝置，以不同的位姿完成一定工作任務(wù)的高科技產(chǎn)品，它是集合機(jī)械、控制、傳感技術(shù)、檢測(cè)技術(shù)等科技并應(yīng)用于工業(yè)過程的新型技術(shù)產(chǎn)品，但是近些年國(guó)內(nèi)外研究者對(duì)管道內(nèi)壁磁粉檢測(cè)裝置的研究十分有限，難以滿足管道檢測(cè)的需要。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問題是提供一種管道內(nèi)壁自動(dòng)磁粉檢測(cè)裝置，特別是應(yīng)用于中小管徑管道內(nèi)壁的磁粉檢測(cè)，可以較大范圍適應(yīng)管徑的變化，在管道內(nèi)壁進(jìn)行平穩(wěn)行走，對(duì)管道縱縫進(jìn)行磁粉檢測(cè)，檢測(cè)裝置可以在管道內(nèi)壁沿環(huán)向轉(zhuǎn)動(dòng)，對(duì)管道環(huán)縫進(jìn)行磁粉檢測(cè)，并通過觀察、攝像對(duì)檢測(cè)結(jié)果通過視頻、圖片的方式進(jìn)行記錄存檔。
[0004]本實(shí)用新型的管道內(nèi)壁自動(dòng)磁粉檢測(cè)裝置包括行走單元、動(dòng)力機(jī)構(gòu)和檢測(cè)單元，所述動(dòng)力機(jī)構(gòu)包括伺服電機(jī)、變速箱、前轉(zhuǎn)動(dòng)軸和后轉(zhuǎn)動(dòng)軸，所述伺服電機(jī)通過所述變速箱能夠分別驅(qū)動(dòng)所述前轉(zhuǎn)動(dòng)軸和所述后轉(zhuǎn)動(dòng)軸旋轉(zhuǎn)，所述后轉(zhuǎn)動(dòng)軸與所述行走單元連接并傳遞動(dòng)力，所述檢測(cè)單元固定安裝在所述前轉(zhuǎn)動(dòng)軸上，能夠整體跟隨所述前轉(zhuǎn)動(dòng)軸轉(zhuǎn)動(dòng)，所述檢測(cè)單元安裝有萬向輪，當(dāng)所述動(dòng)力機(jī)構(gòu)通過所述后轉(zhuǎn)動(dòng)軸驅(qū)動(dòng)所述行走單元運(yùn)動(dòng)時(shí)，借助所述萬向輪能夠使所述檢測(cè)單元跟隨整個(gè)裝置在管道中順著管道壁直線行走并進(jìn)行監(jiān)測(cè)，當(dāng)所述動(dòng)力機(jī)構(gòu)通過所述前轉(zhuǎn)動(dòng)軸驅(qū)動(dòng)旋轉(zhuǎn)時(shí)，整個(gè)裝置停留在管道中需要檢測(cè)的位置，只有所述檢測(cè)單元借助所述萬向輪在管道壁上沿著圓周運(yùn)動(dòng)進(jìn)行監(jiān)測(cè)。
[0005]優(yōu)選所述行走單元包括驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)和從動(dòng)機(jī)構(gòu)，所述后轉(zhuǎn)動(dòng)軸的后端為蝸桿，所述驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)包括同時(shí)與所述蝸桿嚙合的三個(gè)相互呈120°角的驅(qū)動(dòng)蝸輪，所述蝸輪分別通過普通平鍵鍵連在三根轉(zhuǎn)軸上，轉(zhuǎn)軸穿過支撐架殼體和驅(qū)動(dòng)架殼體，另一端通過平鍵連接主動(dòng)帶輪，所述主動(dòng)帶輪與從動(dòng)帶輪通過同步帶連接，所述從動(dòng)帶輪固連在所述轉(zhuǎn)軸上，所述轉(zhuǎn)軸另一端通過螺母固定有驅(qū)動(dòng)輪，由此，通過所述蝸桿能夠驅(qū)動(dòng)所述驅(qū)動(dòng)輪轉(zhuǎn)動(dòng)。
[0006]優(yōu)選所述從動(dòng)機(jī)構(gòu)借助所述支撐架安裝在所述動(dòng)力機(jī)構(gòu)與所述檢測(cè)單元之間，所述從動(dòng)機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)是三個(gè)從動(dòng)輪分別安裝在三個(gè)液壓桿上三個(gè)所述液壓桿相互呈120°角均布地固連在所述支撐架上。
[0007]優(yōu)選所述檢測(cè)單元包括支撐臂、支撐液壓桿、萬向輪和探傷裝置，所述支撐臂與前轉(zhuǎn)動(dòng)軸連接，所述支撐液壓桿與支撐臂和探傷裝置連接，所述探傷裝置包括交叉磁軛、磁懸液噴嘴、隔板、黑光燈、攝像頭，所述萬向輪安裝在交叉磁軛的四個(gè)磁極外側(cè)，所述磁懸液噴嘴、隔板、黑光燈、攝像頭依次安裝在交叉磁軛內(nèi)部。
[0008]本實(shí)用新型的有益效果是:
[0009]1、可以對(duì)中小直徑的管道、容器內(nèi)壁進(jìn)行熒光磁粉檢測(cè)，解決管道、容器內(nèi)壁焊縫缺陷難于檢測(cè)的難題；
[0010]2、能較大范圍適應(yīng)內(nèi)徑變化，檢測(cè)裝置可以直線行走、升降、轉(zhuǎn)向，自動(dòng)檢測(cè)縱向和環(huán)向焊縫。
[0011]3、可以根據(jù)焊縫兩側(cè)高低不同自動(dòng)進(jìn)行調(diào)節(jié)，提高檢測(cè)靈敏度。
【附圖說明】
[0012]圖1為自動(dòng)磁粉檢測(cè)裝置總體結(jié)構(gòu)示意圖。
[0013]圖2為檢測(cè)裝置局部結(jié)構(gòu)示意圖。
[0014]符號(hào)說明:
[0015]1、驅(qū)動(dòng)輪2、驅(qū)動(dòng)架3、支撐架4、驅(qū)動(dòng)蝸輪5、驅(qū)動(dòng)蝸桿6、動(dòng)力機(jī)構(gòu)7、從動(dòng)輪
8、固定液壓桿9、萬向輪10、攝像頭11、黑光燈12、隔板13、磁懸液噴嘴14、交叉磁軛15、支撐液壓桿16、支撐臂17、前轉(zhuǎn)動(dòng)軸18、后轉(zhuǎn)動(dòng)軸19、自由液壓桿20、主動(dòng)帶輪21、同步帶、22、從動(dòng)帶輪
【具體實(shí)施方式】
[0016]下面參照附圖對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)一步詳細(xì)說明。
[0017]如圖1和圖2所示，本實(shí)用新型的管道內(nèi)壁自動(dòng)磁粉檢測(cè)裝置包括行走單元、動(dòng)力機(jī)構(gòu)6和檢測(cè)單元，動(dòng)力機(jī)構(gòu)6包括伺服電機(jī)、變速箱、前轉(zhuǎn)動(dòng)軸17和后轉(zhuǎn)動(dòng)軸18，行走單元包括驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)和從動(dòng)機(jī)構(gòu)，驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)包括驅(qū)動(dòng)輪1、驅(qū)動(dòng)架2、支撐架3、驅(qū)動(dòng)蝸輪4、驅(qū)動(dòng)蝸桿
5、自由液壓桿19、主動(dòng)帶輪20、同步帶21、從動(dòng)帶輪22，從動(dòng)機(jī)構(gòu)包括從動(dòng)輪7、固定液壓桿8，檢測(cè)單元包括萬向輪9、攝像頭10、黑光燈11、隔板12、磁懸液噴嘴13、交叉磁軛14、支撐液壓桿15、支撐臂16。
[0018]動(dòng)力機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)是:伺服電機(jī)固定在變速箱上，通過變速箱可以分別驅(qū)動(dòng)前轉(zhuǎn)動(dòng)軸17和后轉(zhuǎn)動(dòng)軸18，前轉(zhuǎn)動(dòng)軸17為檢測(cè)裝置提供動(dòng)力，后轉(zhuǎn)動(dòng)軸18為驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)提供動(dòng)力。
[0019]驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)是:驅(qū)動(dòng)蝸桿5固定在后轉(zhuǎn)動(dòng)軸18上，同時(shí)與三個(gè)相互呈120°角的驅(qū)動(dòng)蝸輪4嚙合，驅(qū)動(dòng)蝸輪4分別通過普通平鍵鍵連在三根轉(zhuǎn)軸上，轉(zhuǎn)軸穿過支撐架3殼體和驅(qū)動(dòng)架2殼體，另一端通過平鍵連接主動(dòng)帶輪20，主動(dòng)帶輪20與從動(dòng)帶輪22通過同步帶21連接，從動(dòng)帶輪22固連在轉(zhuǎn)軸上，轉(zhuǎn)軸另一端通過螺母固定驅(qū)動(dòng)輪I。
[0020]從動(dòng)機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)是:在支撐架3前端裝有三組結(jié)構(gòu)相同均勻分布的從動(dòng)輪結(jié)構(gòu)，其結(jié)構(gòu)是三個(gè)相互呈120°角的固定液壓桿8固連在支撐架3上，從動(dòng)輪7與固定液壓桿8的另一端以轉(zhuǎn)軸連接。
[0021]檢測(cè)裝置結(jié)構(gòu)是:支撐臂16通過平鍵鍵連在前轉(zhuǎn)動(dòng)軸17上，同時(shí)與四個(gè)相互呈90°的支撐液壓桿15通過轉(zhuǎn)軸連接，四個(gè)支撐液壓桿15另一端與交叉磁軛14四個(gè)均布的端點(diǎn)通過轉(zhuǎn)軸連接，交叉磁軛14內(nèi)部依次固定安裝攝像頭10、黑光燈11、隔板12、磁懸液噴嘴13，四個(gè)萬向輪9安裝在交叉磁軛的四個(gè)磁極外側(cè)。
[0022]在管道內(nèi)行走時(shí)，動(dòng)力機(jī)構(gòu)6中的伺服電機(jī)通過變速箱驅(qū)動(dòng)后轉(zhuǎn)動(dòng)軸18旋轉(zhuǎn)，前轉(zhuǎn)動(dòng)軸17不動(dòng)，后轉(zhuǎn)動(dòng)軸18帶動(dòng)驅(qū)動(dòng)蝸桿5同步旋轉(zhuǎn)，從而帶動(dòng)與之嚙合的3個(gè)驅(qū)動(dòng)蝸輪4轉(zhuǎn)動(dòng)，主動(dòng)帶輪20通過同步帶21帶動(dòng)從動(dòng)帶輪22轉(zhuǎn)動(dòng)，從而將動(dòng)力傳送到驅(qū)動(dòng)輪I，驅(qū)動(dòng)裝置推動(dòng)整個(gè)裝置沿管道內(nèi)直線行走。
[0023]縱向焊縫磁粉檢測(cè)時(shí)，前轉(zhuǎn)動(dòng)軸17不動(dòng)，四個(gè)支撐液壓桿15壓住交叉磁軛14，從而讓萬向輪9與管道內(nèi)壁緊密接觸，此時(shí)交叉磁軛14的四個(gè)磁極與檢測(cè)表面滿足間距小于1.5mm的要求，萬向輪9隨整個(gè)裝置行走沿內(nèi)壁滾動(dòng)，首先打開攝像頭10和黑光燈11，同時(shí)控制噴液栗通過磁懸液噴嘴13向焊縫上均勻噴灑熒光磁懸液，隔板12禁止磁懸液噴灑至黑光燈11，同時(shí)通過遠(yuǎn)程控制給交叉磁軛14的內(nèi)部線圈進(jìn)行通電，從而在交叉磁軛14四個(gè)磁極周圍產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)，焊縫及附近有缺陷的部位會(huì)聚集磁懸液形成磁痕，通過黑光燈11發(fā)出的紫外線照射，磁痕會(huì)發(fā)出黃綠色的可見光，通過攝像頭10對(duì)檢測(cè)部位進(jìn)行攝錄，從而記錄下檢測(cè)部位的檢測(cè)結(jié)果。
[0024]環(huán)向焊縫磁粉檢測(cè)時(shí)，調(diào)節(jié)變速箱使后轉(zhuǎn)動(dòng)軸18不轉(zhuǎn)，驅(qū)動(dòng)裝置固定不動(dòng)，調(diào)節(jié)變速箱使前轉(zhuǎn)動(dòng)軸17轉(zhuǎn)動(dòng)，支撐臂16隨前轉(zhuǎn)動(dòng)軸17同步旋轉(zhuǎn)，從而帶動(dòng)交叉磁軛14和萬向輪9沿內(nèi)壁環(huán)縫行走，檢測(cè)步驟同上。
[0025]本實(shí)用新型的具體結(jié)構(gòu)說明和試驗(yàn)驗(yàn)證都證明了本實(shí)用新型具有的特點(diǎn)，能夠?qū)崿F(xiàn)中小直徑管道、容器內(nèi)壁的快速自動(dòng)熒光磁粉檢測(cè)，有效的提高了工作效率和檢測(cè)能力，解決了中小直徑管道、容器內(nèi)壁無法直接檢測(cè)的難題。
[0026]以上對(duì)本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施方式進(jìn)行了說明，但本實(shí)用新型并不限定于上述實(shí)施例。對(duì)本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說，在權(quán)利要求書所記載的范疇內(nèi)，顯而易見地能夠想到各種變更例或者修正例，當(dāng)然也屬于本實(shí)用新型的技術(shù)范疇。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種管道內(nèi)壁自動(dòng)磁粉檢測(cè)裝置，其特征在于:包括行走單元、動(dòng)力機(jī)構(gòu)和檢測(cè)單元，所述動(dòng)力機(jī)構(gòu)包括伺服電機(jī)、變速箱、前轉(zhuǎn)動(dòng)軸和后轉(zhuǎn)動(dòng)軸，所述伺服電機(jī)通過所述變速箱能夠分別驅(qū)動(dòng)所述前轉(zhuǎn)動(dòng)軸和所述后轉(zhuǎn)動(dòng)軸旋轉(zhuǎn)，所述后轉(zhuǎn)動(dòng)軸與所述行走單元連接并傳遞動(dòng)力，所述檢測(cè)單元固定安裝在所述前轉(zhuǎn)動(dòng)軸上，能夠整體跟隨所述前轉(zhuǎn)動(dòng)軸轉(zhuǎn)動(dòng)，所述檢測(cè)單元安裝有萬向輪，當(dāng)所述動(dòng)力機(jī)構(gòu)通過所述后轉(zhuǎn)動(dòng)軸驅(qū)動(dòng)所述行走單元運(yùn)動(dòng)時(shí)，借助所述萬向輪能夠使所述檢測(cè)單元跟隨整個(gè)裝置在管道中順著管道壁直線行走并進(jìn)行監(jiān)測(cè)，當(dāng)所述動(dòng)力機(jī)構(gòu)通過所述前轉(zhuǎn)動(dòng)軸驅(qū)動(dòng)旋轉(zhuǎn)時(shí)，整個(gè)裝置停留在管道中需要檢測(cè)的位置，只有所述檢測(cè)單元借助所述萬向輪在管道壁上沿著圓周運(yùn)動(dòng)進(jìn)行監(jiān)測(cè)。2.如權(quán)利要求1所述的管道內(nèi)壁自動(dòng)磁粉檢測(cè)裝置，其特征在于:所述行走單元包括驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)和從動(dòng)機(jī)構(gòu)，所述后轉(zhuǎn)動(dòng)軸的后端為蝸桿，所述驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)包括同時(shí)與所述蝸桿嚙合的三個(gè)相互呈120°角的驅(qū)動(dòng)蝸輪，所述蝸輪分別通過普通平鍵鍵連在三根轉(zhuǎn)軸上，轉(zhuǎn)軸穿過支撐架殼體和驅(qū)動(dòng)架殼體，另一端通過平鍵連接主動(dòng)帶輪，所述主動(dòng)帶輪與從動(dòng)帶輪通過同步帶連接，所述從動(dòng)帶輪固連在所述轉(zhuǎn)軸上，所述轉(zhuǎn)軸另一端通過螺母固定有驅(qū)動(dòng)輪，由此，通過所述蝸桿能夠驅(qū)動(dòng)所述驅(qū)動(dòng)輪轉(zhuǎn)動(dòng)。3.如權(quán)利要求2所述的管道內(nèi)壁自動(dòng)磁粉檢測(cè)裝置，其特征在于:所述從動(dòng)機(jī)構(gòu)借助所述支撐架安裝在所述動(dòng)力機(jī)構(gòu)與所述檢測(cè)單元之間，所述從動(dòng)機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)是三個(gè)從動(dòng)輪分別安裝在三個(gè)液壓桿上三個(gè)所述液壓桿相互呈120°角均布地固連在所述支撐架上。4.如權(quán)利要求1所述的管道內(nèi)壁自動(dòng)磁粉檢測(cè)裝置，其特征在于:所述檢測(cè)單元包括支撐臂、支撐液壓桿、萬向輪和探傷裝置，所述支撐臂與前轉(zhuǎn)動(dòng)軸連接，所述支撐液壓桿與支撐臂和探傷裝置連接，所述探傷裝置包括交叉磁軛、磁懸液噴嘴、隔板、黑光燈、攝像頭，所述萬向輪安裝在交叉磁軛的四個(gè)磁極外側(cè)，所述磁懸液噴嘴、隔板、黑光燈、攝像頭依次安裝在交叉磁軛內(nèi)部。
【文檔編號(hào)】G01N27/84GK205449885SQ201521108589
【公開日】2016年8月10日
【申請(qǐng)日】2015年12月28日
【發(fā)明人】石彥磊, 李志勇, 徐思遠(yuǎn)
【申請(qǐng)人】北京航天特種設(shè)備檢測(cè)研究發(fā)展有限公司