专利名称：压力容器封头组合焊缝tofd和相控阵成像扫查器的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种压力容器封头组合焊缝TOFD和相控阵成像扫查器，主要用于锅炉和压力容器的不同大小的封头的环缝检测，也可以用于直缝和其他环缝的检测。
背景技术：
超声波无损检测仪器在许多工业领域中的产品质量检测、设备安全性能检查等方面有着不可替代的重要作用，其中的一个重要组成部分就是机械扫查器，用于携带探头在被检测物体表面移动，实现对被检测物体的扫差检测，现有的机械扫查器只能对平板上的直线焊缝或管道上的焊缝进行检测，对于容器封头上的环形焊缝则无能为力，即使勉强采 用检测直线焊缝的扫查器进行检测，其检测结果的可靠性也将受到很大影响。

实用新型内容为克服现有技术的上述缺陷，本实用新型提供了一种压力容器封头组合焊缝TOFD和相控阵成像扫查器，适用于锅炉和压力容器的不同大小的封头的环缝检测。本实用新型采用的技术方案一种压力容器封头组合焊缝TOFD和相控阵成像扫查器，包括主架，所述主架前梁、后梁、左梁、右梁和中梁构成，所述左、右梁的前端分别与所述前梁的两端铰接，所述中梁的前部固定连接所述前梁的中部，所述后梁包括左右对称的双头螺杆，其左半部的螺纹和右半部的螺纹旋向相反，所述螺杆的中部与所述中梁的后部以允许所述螺杆以其轴线为轴旋转而不允许其左右移动的旋转连接方式连接，所述螺杆的左、右半部的螺纹上分别旋接有左、右螺母，所述左、右螺母以所述中梁为对称轴对称设置在所述后梁上，所述左、右螺母与所述左、右梁的后端连接，所述左、右梁上分别安装有一个或多个探头加载臂，所述主架的四角分别设有磁轮机构，所述磁轮机构包括磁轮和用于将所述磁轮安装在所述主架的相应位置上的磁轮支架，所述主架上安装有用于记录所述扫查器行走位移的记录仪，还设有用于为探头提供扫查用水的供水通道。所述后梁优选长于所述前梁，所述左、右梁的长度优选相等。所述左、右螺母与所述左、右梁的后端的连接方式优选为分别通过左、右连杆连接，所述左、右连杆的一端优选与相应的所述螺母的连接部铰接，另一端优选与相应的所述梁的后端的连接部铰接。所述探头加载臂可以包括固定架、滑动架和用于固定探头的叉架，所述滑动架与固定架优选上下滑动配合，并通过拉簧连接，所述叉架的闭合端可以通过螺栓与所述滑动架的底端连接，优选所述左、右梁上安装的探头加载臂对称设置，每个梁上安装的探头加载臂的数量为4个，梁的左右两侧各设2个，部分或全部所述探头加载臂上安装有探头，所述探头包括TOFD探头。所述左梁和右梁上可以分别设有用于同滑块滑动配合的燕尾型滑槽，所述滑块上可以设有用于锁定其在相应的梁上的位置的紧固螺丝，与所述探头加载臂的设置相对应，优选所述左梁和右梁的左右两侧均设有燕尾型滑槽，每个所述燕尾型滑槽内设有与连接在相应的梁上的所述探头加载臂数量相对应的所述滑块，所述探头加载臂的固定架固定连接与其相对应的所述滑块。所述供水通道可以包括连接进水ロ的供水主路和分别向左右两侧供水的两个供水支路，所述供水主路可以通过分水器连接所述的两个供水支路，所述分水器可以安装在所述中梁的中部下方。所述设有燕尾型滑槽的所述梁可以设有激光指示器，所述激光指示器可以通过连接架安装在相应的所述梁上，所述连接架优选采用可以调节角度和/或高度的活动连接结构，所述左、右梁上可以分别设有激光对中仪。所述磁轮支架上优选设有脱磁装置，所述脱磁装置可以设有可向下滑动并使其底端延伸到所述磁轮底面所处水平面下方的支撑柱，所述支撑柱可以设有控制其向下滑动及复位的手柄。 所述后梁的两端可以分别设有用于旋转后梁的旋转把手。所述前梁和中梁上可以分别设有用于移动所述扫查器的把手。本实用新型的有益效果由于本实用新型的后梁采用双头螺杆且左右半部的螺纹旋向相反，以及左、右梁与后梁的独特的连接结构的设计，使得在推动扫查器行走时，所述左、右、中三个梁的延长线始終交于一点，将该点设定为被测环缝的圆心或无穷远(直缝可以被视为圆心在无穷远的环缝)，就可以使扫查器的行走路线呈与被测环缝相同的圆形或直线形，保证探头能够沿着环形焊缝检测，适用于锅炉和压カ容器的封头等各种场合下的环缝检测和直缝检测，同时，这种结构在旋转后梁时，左、右梁可以同步改变与中梁之间的夹角，通过调节左、右梁与中梁之间的夹角，就可以改变扫查器行走的环形路线的半径，使其适用于半径大小不同的环缝检测，而对于圆心相同的在一定范围之内的多个不同半径的环缝，则可以只移动探头加载臂在相应梁上的位置就可以实现对不同环缝的检测；由于左、右梁及中梁的延长线和分别安装在左、右梁上每ー侧的偶数个探头的连线的延长线始終指向环形焊缝的圆心，有效地帮助工作人员准确地将扫查器定位于エ件上；探头加载臂位置的可调及数量可以设置呈若干个，使扫查器可同时对多条焊缝进行检测或对同一条焊缝进行多种方式的检测；由于脱磁装置的设置，可以轻松的将扫查器从铁磁性エ件表面取下，防止磨损エ件；由于设置了行走位移的记录仪，方便了对扫查过程和扫查轨迹的监控；由于在主架上设置了供水通道，并且还可以设置用于控制和平衡左右两侧供水量的分水器，可以直接提供扫查所需的用水，而无须另行进行供水操作，由此不仅方便了使用，而且还提高了供水的可靠性和准确性。本实用新型具有结构简单紧凑、灵活性好、检测准确度和可靠性高等优点，不仅可用于罐体封头的检測，同样能够支持管道焊缝和对接平板等多种エ件的检测。

图I为本实用新型的结构示意图。
具体实施方式
參见图1，本实用新型提供了一种压カ容器封头组合焊缝TOFD和相控阵成像扫查器，包括主架，所述主架由前梁I、后梁2、左梁3、右梁4和中梁5构成，优选所述后梁长于所述前梁，所述左、右梁的长度相等，使得在推动扫查器行走时，所述左、右、中三个梁的延长线始终交于一点，将该点设定为被测环缝的圆心，就可以使扫查器的行走路线呈与被测环缝相同的圆形，保证安装在扫查器上的探头能够沿着环形焊缝检测，所述左、右梁的前端分别与所述前梁的两端铰接，便于相对转动，所述中梁的前部固定连接所述前梁的中部，所述后梁包括左右対称的双头螺杆，其左半部的螺纹和右半部的螺纹旋向相反，所述螺杆的中部与所述中梁的后部以允许所述螺杆以其轴线为轴旋转而不允许其左右移动的旋转连接方式连接，使在旋转所述后梁时，不会改变其与所述中梁之间的位置关系，所述螺杆的左、右半部的螺纹上分別旋接有左、右螺母6，所述左、右螺母以所述中梁为对称轴对称设置在所述后梁上，所述左、右螺母与所述左、右梁的后端连接，优选所述左、右螺母与所述左、右梁的后端的连接方式为分别通过左、右连杆7连接，所述左、右连杆的一端优选与相应的所述螺母的连接部铰接，另一端优选与相应的所述梁的后端的连接部铰接。这种结构在旋转后梁时，左、右梁可以同步改变与中梁之间的夹角，通过调节左、右梁与中梁之间的夹角，就可以改变扫查器行走的环形路线的半径，使其适用于半径大小不同的环缝检測。优选所述中梁的长度等于所述左或右梁与所述连杆的长度之和，以使适当的旋转所述后梁时，可以使所述主架呈矩形，此时所述扫查器可直线行走。所述左、右梁上分别设有一个或多个探头加载臂8，用于安装探头。所述主架的四角分别设有磁轮机构，所述磁轮机构包括磁轮9和用于将所述磁轮安装在所述主架的相应位置上的磁轮支架10，设定所述磁轮的转轴方向与相应的左、右梁的延伸方向相同，就可以保证主架整体上沿圆形轨迹行走。通常，可以将所述磁轮机构固定安装在相应的所述左梁或右梁的相应端的下面，并使磁轮所在的平面与相应的所述左梁或右梁的延伸方向垂直，使磁轮转轴方向与相应的所述左梁或右梁的延伸方向相同，由此保证了在调节左、右梁的角度时，所述磁轮的角度(运行方向)也随着相应的左梁或右梁一同变动，而无须对磁轮单独进行调节。所述主架上设有用于记录所述扫查器行走位移的记录仪，所述记录仪可以采用旋转式角位移光电编码器，也可以采用其它机电式、电磁式等检测或传感装置，所述记录仪的侧面可以设有数据线接ロ，通过数据线可以与所述终端控制器连接。所述扫查器还设有用于为探头提供扫查用水的供水通道。所述磁轮的外表面可以采用金属材料制成，磁性材料设置在其内部，在所述磁轮外表面的中部可以设有一圈略微突出所述磁轮外表面的橡胶圈，当所述磁轮吸附在エ件上时，所述橡胶圈受挤压变形，可增大所述磁轮与エ件表面的摩擦力，有利于所述扫查器在エ件上的行走。所述探头加载臂可以包括固定架、滑动架和用于固定探头的叉架，所述滑动架与所述固定架优选上下滑动配合，并通过拉簧连接，可以使所述固定架的一侧设有与所述滑 动架相配合的滑槽，所述滑动架设置于所述固定架的滑槽内，以此实现所述固定架与滑动架之间的滑动配合，所述叉架的闭合端可以通过螺栓与所述滑动架的底端连接。优选所述左、右梁上安装的探头加载臂对称设置，每个梁上安装的探头加载臂的数量为4个，梁的左右两侧各设2个，部分或全部所述探头加载臂上安装有探头，所述探头包括TOFD探头，还可以包括超声相控阵检测探头和/或常规检测探头，这样所述左、右梁及所述中梁的延长线和分别安装在所述左、右梁上每ー侧的2个探头的连线的延长线始終指向环形焊缝的圆心，有效地帮助工作人员准确地将扫查器定位于エ件上。优选所述扫查器在未工作状态下，所述叉架携帯的探头的检测端低于各所述磁轮的底面所处的水平面。为使所述探头能够具有更大的灵活性从而提高检测质量，可以使所述探头通过转轴转动连接在所述叉架上，并在所述叉架上设置能够固定所述转轴转动角度的紧固件，也可以采用其它适宜的活动连接方式连接所述探头和叉架。所述探头加载臂采用上述结构，对エ件进行检测时，所述探头贴近エ件表面，会使所述滑动架相对于所述固定架滑动，将所述探头压在所述エ件的表面上进行检测，根据エ件表面的形状，所述滑动架相对于所述固定架滑动的距离不等，以保证所述探头始终贴在エ件表面，检测结束后，所述滑动架通过所述拉簧的弾性作用复位。所述左梁和右梁上可以分别设有用于同滑块11滑动配合的燕尾型滑槽，所述滑块上可以设有用于锁定其在相应的梁上的位置的紧固螺丝。以使所述滑块可以在相应的梁上滑动并固定位置。同时，与所述探头加载臂的设置相对应，优选所述左梁和右梁的左右两侧均设有燕尾型滑槽，所述燕尾型滑槽内设有设有与连接在相应的梁上的所述探头加载臂数量相对应的所述滑块，所述探头加载臂的固定架固定连接与其相对应的所述滑块。所述探头加载臂位置的可调及数量可以设置呈若干个，使所述扫查器可同时对于圆心相同的在一定范围之内的多条不同半径的环缝进行检测，也可同时对同一条焊缝进行多种方式的检测。为了更方便地调整所述左或右梁上多个所述探头之间的距离，所述左和右梁的上表面上可以刻有刻度尺，以作參照。所述供水通道可以包括连接进水ロ的供水主路和分别向左右两侧供水的两个供水支路，所述供水主路可以通过分水器12连接所述的两个供水支路，所述分水器可以安装在所述中梁的中部下方。所述设有燕尾型滑槽的所述梁可以设有激光指示器13，用于照射待检测エ件上的焊缝，指示所述扫查器行走路线的同时还可以起到照明的作用，所述激光指示器可以通过连接架安装在相应的所述梁上，所述连接架优选采用可以调节角度和/或高度的活动连接结构。所述左、右梁上可以分别设有激光对中仪，可以有效地帮助操作人员准确地将扫查器定位于エ件上。所述磁轮支架上优选设有脱磁装置14，所述脱磁装置可以设有可向下滑动并使其底端延伸到所述磁轮底面所处水平面下方的支撑柱，所述支撑柱可以设有控制其向下滑动及复位的手柄。当需要将所述扫查器从待检测エ件上取下时，操作所述手柄控制所述支撑柱向下滑动，当所述支撑柱的底端接触到待检测エ件表面时，继续使其向下滑动，即可借助所述支撑柱的向下推力使与其相对应的所述磁轮与铁磁性エ件表面脱离，从而将所述扫查器从待检测エ件上取下，避免强行从待检测エ件上取下所述扫查器对エ件造成磨损。所述扫查器上还可以设有用于将所述探头采集的信息通过数据线传递给终端控制器的数据线接ロ，所述探头与所述数据线接ロ连接的数据线可以设置在所述主架内，可以通过与所述数据线接ロ对应的数据线连接所述扫查器和所述终端控制器，使检测结果及时传递给所述终端控制器；或者所述主架上可以安装有用于存储所述探头采集的信息的存储器，用于存储检测结果，工作完成后再通过适宜的数据传输方式将检测数据传递给所述终ま而控制器。为便于使用时操作，所述后梁的两端可以分别设有用于旋转后梁的旋转把手15，所述前梁和中梁上可以分别设有用于移动所述扫查器的把手16。本实用新型结构紧凑、灵活性好、检测准确度和可靠度高，不仅可用于罐体封头的检测，同样能够支持管道焊缝和对接平板等多种エ件检测。 本实用新型所称环缝是指呈圆形或圆弧形的焊缝等待扫查轨迹。
权利要求1.一种压力容器封头组合焊缝TOFD和相控阵成像扫查器，其特征在于包括主架，所述主架由前梁、后梁、左梁、右梁和中梁构成，所述左、右梁的前端分别与所述前梁的两端铰接，所述中梁的前部固定连接所述前梁的中部，所述后梁包括左右对称的双头螺杆，其左半部的螺纹和右半部的螺纹旋向相反，所述螺杆的中部与所述中梁的后部以允许所述螺杆以其轴线为轴旋转而不允许其左右移动的旋转连接方式连接，所述螺杆的左、右半部的螺纹上分别旋接有左、右螺母，所述左、右螺母与所述左、右梁的后端连接，所述左、右梁上分别安装有一个或多个探头加载臂，所述主架的四角分别设有磁轮机构，所述磁轮机构包括磁轮和用于将所述磁轮安装在所述扫查器的相应位置上的磁轮支架，所述主架上安装有用于记录所述扫查器行走位移的记录仪，还设有用于为探头提供扫查用水的供水通道。
2.如权利要求I所述的压力容器封头组合焊缝TOFD和相控阵成像扫查器，其特征在于所述后梁长于前梁，所述左、右梁长度相等。
3.如权利要求2所述的压力容器封头组合焊缝TOFD和相控阵成像扫查器，其特征在于所述左、右螺母与所述左、右梁的后端的连接方式为分别通过左、右连杆连接，所述左、右连杆的一端与相应的所述螺母的连接部铰接，另一端与相应的所述梁的后端的连接部铰接。
4.如权利要求3所述的压力容器封头组合焊缝TOFD和相控阵成像扫查器，其特征在于所述探头加载臂包括固定架、滑动架和用于固定探头的叉架，所述滑动架与所述固定架上下滑动配合，并通过拉簧连接，所述叉架的闭合端通过螺栓与所述滑动架的底端连接，所述左、右梁上安装的探头加载臂对称设置，每个梁上安装的探头加载臂的数量均为4个，部分或全部所述探头加载臂上安装有探头，所述探头包括TOFD探头。
5.如权利要求4所述的压力容器封头组合焊缝TOFD和相控阵成像扫查器，其特征在于所述左梁和右梁上分别设有用于同滑块滑动配合的燕尾型滑槽，所述滑块上设有用于锁定其在相应的梁上的位置的紧固螺丝，所述探头加载臂的固定架固定连接所述滑块。
6.如权利要求5所述的压力容器封头组合焊缝TOFD和相控阵成像扫查器，其特征在于所述供水通道包括连接进水口的供水主路和分别向左右两侧供水的两个供水支路，所述供水主路通过分水器连接所述的两个供水支路，所述分水器安装在所述中梁的中部下方。
7.如权利要求6所述的压力容器封头组合焊缝TOFD和相控阵成像扫查器，其特征在于所述设有燕尾型滑槽的所述梁设有激光指示器，所述激光指示器通过连接架安装在相应的所述梁上，所述连接架采用可以调节角度和/或高度的活动连接结构，所述左、右梁上分别设有激光对中仪。
8.如权利要求1、2、3、4、5、6或7所述的压力容器封头组合焊缝TOFD和相控阵成像扫查器，其特征在于所述磁轮支架上设有脱磁装置，所述脱磁装置设有可向下滑动并使其底端延伸到所述磁轮底面所处水平面下方的支撑柱，所述支撑柱设有控制其向下滑动及复位的手柄。
9.如权利要求8所述的压力容器封头组合焊缝TOFD和相控阵成像扫查器，其特征在于所述后梁的两端分别设有用于旋转后梁的旋转把手。
10.如权利要求9所述的压力容器封头组合焊缝TOFD和相控阵成像扫查器，其特征在于所述前梁和中梁上分别设有用于移动所述扫查器的把手。
专利摘要本实用新型涉及一种压力容器封头组合焊缝TOFD和相控阵成像扫查器，其主架由前梁、后梁、左梁、右梁和中梁构成，所述左、右梁的前端分别与所述前梁的两端铰接，所述中梁前部固定连接所述前梁中部，所述后梁包括左右对称的双头螺杆，其左、右半部螺纹旋向相反，所述螺杆中部连接所述中梁的后部，所述螺杆左、右半部的螺纹上分别旋接有左、右螺母，所述左、右螺母与所述左、右梁的后端连接，所述主架上安装有用于记录所述扫查器行走位移的记录仪，还设有用于为探头提供扫查用水的供水通道。本实用新型适用于容器的不同大小的封头的环缝检测，使探头能够始终沿着环缝检测，确保检测精度，还可以支持管道焊缝、对接平板等多种工件的焊缝检测。
文档编号G01N29/265GK202393744SQ201120550249
公开日2012年8月22日 申请日期2011年12月26日 优先权日2011年12月26日
发明者李志军 申请人:北京欧宁航宇检测技术有限公司