专利名称：大轴中心孔检测装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及发电机转子检测设备技术领域，特别涉及一种大轴中心孔检测装置。
背景技术：
汽轮机的发电机转子是由钢坯锻制而成，而钢坯中的缺陷大多集中在中心部位， 镗中心孔的目的(1)是去除转子锻压时集中在轴心处的夹杂物和疏松部分，以保证转子强度。( 是便于内窥镜和其他方法进行探伤检查。( 是在热处理时，中心孔使工作温度均勻，提高处理效果。但由于锻件中心部位的白点、偏析、夹杂、气孔等铸造缺陷存在一定的分散度，镗中心孔时难以消除干净，中心孔表面及近表面可能有缺陷残留。大轴系高速转动部件，内孔表面承受较大的切向应力和径向应力。大轴长期运行后，由于高温高应力作用和频繁启停的恶劣工况，可能在缺陷部位产生轴向或斜轴向裂纹并扩展，如不及时检测出来并采取有效措施，就可能因裂纹扩展加速导致转子报废甚至发生转子飞裂事故，影响机组安全运行。《火力发电厂金属技术监督规程》规定，机组大修中汽轮机、发电机转子中心部位要进行检查，尤其对国产200MW机组和使用时间超过10万h、容量为50MW以上的机组，必须进行中心孔检查，包括大轴材料内部缺陷超声波探伤和表面缺陷。超声波检测的原理是通过探头产生纵波、横波和表面波在大轴表面和内部建立超声场，当缺陷位于超声场内时，缺陷产生的回波被探头接收，信号经仪器处理，显示在屏幕上，从而对缺陷定位、定量。DL/T717-2000《汽轮发电机组转子中心孔检验技术导则》规定采用接触式双晶纵波探头和周向横波探头，利用45度角横波探头端角反射敏感来发现外表面裂纹，利用双晶纵波探头盲区小的特点检验近表面(内壁)及内部缺陷。目前普遍采用的大轴中心孔检测装置的工作过程如下卸下大轴中心孔两端封堵一安装法兰盘一中心孔穿入钢丝一在法兰盘上安装油槽一用钢丝将导线和传动钢丝带入中心孔一根据中心孔径选择支撑块，安装探头一安装驱动电机一用导线将各单元连接一将中心孔注满油一检验。现有大轴中心孔检测装置的支撑块通过弹簧力进行支撑，在弹簧力不足时，随着探头的转动，支撑块发生周向滑动，也就是说初始零位改变，影响缺陷定位。而且检测前需要向中心孔内注满油，要求大轴放置水平，否则一边油满溢出，一边未满，探头无法耦合。因此，如何避免大轴中心孔检测装置受胡克定律的影响，保证在任意直径的中心孔内保持较为恒定的支撑力，便于爬行装置工作，成为本领域技术人员亟待解决的重要技术问题。

实用新型内容有鉴于此，本实用新型提供了一种大轴中心孔检测装置，避免大轴中心孔检测装置受胡克定律的影响，保证在任意直径的中心孔内保持较为恒定的支撑力，便于爬行装置
4工作。为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案一种大轴中心孔检测装置，包括爬行装置；扫描装置，其通过连接杆与所述爬行装置可拆卸的连接，其包括扫描检测装置和驱动该扫描检测装置旋转的旋转执行装置，所述扫描检测装置包括气动支撑装置和气动升降探头；向大轴中心孔内供油的供油系统。优选地，在上述大轴中心孔检测装置中，气动支撑装置具体包括设置于所述扫描装置的中心位置的支撑轴；固定套装于所述支撑轴上的固定环；滑动套装于所述支撑轴上的滑环；至少两个固定支撑装置，其外侧设有滚轮；形状相同的前支撑臂和后支撑臂，所述前支撑臂和后支撑臂的数量均与所述固定支撑装置的数量相同，所述前支撑臂的两端分别与所述固定环和所述固定支撑装置的一端铰接，所述后支撑臂的两端分别与所述滑环和所述固定支撑装置的另一端铰接；设置于所述支撑轴上的第一气缸，其伸出杆与所述滑环相连。优选地，在上述大轴中心孔检测装置中，所述固定支撑装置为四个，且均勻的分布在所述支撑轴的周围。优选地，在上述大轴中心孔检测装置中，所述气动支撑装置为两个，且沿所述扫描装置的长度方向间隔布置，所述气动升降探头设置于两个所述气动支撑装置之间。优选地，在上述大轴中心孔检测装置中，所述气动升降探头具体包括第二气缸；与所述第二气缸的伸出杆相连的探头座；设置于所述探头座内的探头。优选地，在上述大轴中心孔检测装置中，所述探头座和所述探头之间形成有油槽缝隙。优选地，在上述大轴中心孔检测装置中，所述气动升降探头为两个，且对称的分布在所述扫描装置的两侧。优选地，在上述大轴中心孔检测装置中，所述爬行装置具体包括行走装置；设置于所述行走装置上的丝杠机构；与所述丝杠机构的丝母铰接的第一支杆，其上设有压力传感器；与所述行走装置铰接的第二支杆；分别与所述第一支杆和所述第二支杆铰接的支撑轮。优选地，在上述大轴中心孔检测装置中，所述行走装置的前端设有与所述连接杆卡配的连接槽。优选地，在上述大轴中心孔检测装置中，所述旋转执行装置为电机。从上述的技术方案可以看出，本实用新型提供的大轴中心孔检测装置，采用气动支撑装置，同以往采用弹簧支撑相比，不受胡克定律的影响，在任意直径的中心孔内均能保持较为恒定的支撑力，便于爬行装置工作。探头也采用气动升降探头，即探头是在气动作用下与中心孔内壁接触，动作可靠，简便，优于用弹簧支撑探头。本实用新型额外添加了供油系统，在检测时实时向中心孔内注油，因此只需打开一端堵头，不需要灌油过程就成满足要求，本实用新型大大降低了工人们的劳动强度，因拆除一端堵头节省了一半的劳动时间，同时因简化了供油方式，不需要安装油槽和灌油过程，除节省大量的安装油槽浪费的时间外， 还为电厂节省了大量机油，降低了消耗成本。

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为本实用新型实施例提供的大轴中心孔检测装置的结构示意图；图2为本实用新型实施例提供的气动支撑装置的结构示意图；图3为本实用新型实施例提供的气动升降探头的结构示意图。
具体实施方式
本实用新型公开了一种大轴中心孔检测装置，避免大轴中心孔检测装置受胡克定律的影响，保证在任意直径的中心孔内保持较为恒定的支撑力，便于爬行装置工作。下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。请参阅图1，图1为本实用新型实施例提供的大轴中心孔检测装置的结构示意图。本实用新型提供的大轴中心孔检测装置，包括爬行装置1、扫描装置和供油系统。 其中，爬行装置1用于驱动扫描装置沿大轴中心孔的轴向移动。扫描装置通过连接杆7与爬行装置1可拆卸的连接，该扫描装置包括扫描检测装置和驱动该扫描检测装置旋转的旋转执行装置8，扫描检测装置包括气动支撑装置9和气动升降探头。气动支撑装置9采用气动的方式支撑在大轴中心孔的内壁上，相应的气动升降探头在检测时，采用气动的方式将探头贴紧在大轴中心孔的内壁上。供油系统用于在检测时向大轴中心孔内供油。目前通常采用的大轴中心孔检测装置，要求对所检测的大轴中心孔两端堵头均需要拆除，没有供油系统，与检测过程不同步。大轴中心孔堵头拆卸非常因难，每拆卸一个少则一天多则数天，有时通过数天努力也拆不下来的情况也经常发生，工作中应常常碰到一根大轴一端拆下另一端拆不下，在过去因无法满足设备要求无功而返，使大轴检测工作中断，给安全留下隐患。本实用新型提供的大轴中心孔检测装置解决了这个问题，只需打开一端堵头，不需要灌油过程就成满足要求，本实用新型检测过程只用一个人操作，即可完成检测、记录等工作。按以往经验平均考虑，每拆卸一端堵头需一天时间，4根大轴就需4天时间，按检测200MW机组大轴计算，节省4天时间电厂可直接受益20万kWX4天X 24小时/天父0.4元/度=768万元另外，尤其明显的好处是采用本检测装置，可以节省人力资源，大大降低工人们的劳动强度。因拆除一端堵头节省了一半的劳动时间，同时因简化了供油方式，不需要安装油槽和灌油过程，除节省大量的安装油槽浪费的时间外，还为电厂节省了大量机油，降低了消耗成本。采用现有检测装置，灌装机油过程经常会发生机油泄漏对地面造成环境污染。而本实用新型避免了此种污染环境情况的发生。本实用新型提供的大轴中心孔检测装置，采用气动支撑装置，同以往采用弹簧支撑相比，不受胡克定律的影响，在任意直径的中心孔内均能保持较为恒定的支撑力，便于爬行装置工作。探头也采用气动升降探头，即探头是在气动作用下与中心孔内壁接触，动作可靠，简便，优于用弹簧支撑探头。请参阅图2，图2为本实用新型实施例提供的气动支撑装置的结构示意图。上述实施例公开的气动支撑装置9可具体包括支撑轴91、固定环92、滑环94、固定支撑装置95、前支撑臂93、后支撑臂98和第一气缸96。其中，支撑轴91设置于扫描装置的中心位置，固定环92固定套装于支撑轴91上，滑环94滑动套装于支撑轴91上，且与固定环92相对布置。固定支撑装置95至少具有两个，其外侧设有滚轮，以在支撑在中心孔内壁12上后，可沿中心孔内壁12滚动。前支撑臂93和后支撑臂98形状相同，前支撑臂93 和后支撑臂98的数量均与固定支撑装置95的数量相同，前支撑臂93的两端分别与固定环 92和固定支撑装置95的一端铰接，后支撑臂98的两端分别与滑环94和固定支撑装置95 的另一端铰接。第一气缸96设置于支撑轴91上，其伸出杆97与滑环94相连。本实用新型通过第一气缸96的伸出杆97的伸出长度，控制固定环92和滑环94之间的距离，继而控制固定支撑装置95围成圆形的直径，在固定环92和滑环94之间的距离较近时，相应的固定支撑装置95围成圆形的直径较大，因此能够适应各种尺寸的中心孔。 优选地，固定支撑装置95为四个，且均勻的分布在支撑轴91的周围。为了进一步优化上述技术方案，本实用新型提供的气动支撑装置9为两个，且沿扫描装置的长度方向间隔布置，气动升降探头设置于两个气动支撑装置9之间。请参阅图3，图3为本实用新型实施例提供的气动升降探头的结构示意图。上述实施例公开的气动升降探头具体包括第二气缸10、探头座11和探头13。探头座11与第二气缸10的伸出杆相连，探头13设置于探头座11内。探头座11在第二气缸 10的作用下做垂直于支撑轴91的往复运动，在自适用于不同的管径中升降探头13，对被检表面的压力调节可以通过控制器上的相应的压力调节阀门来控制。压力大时，探13头对表面贴的较紧，反之则较松。为了进一步优化上述技术方案，探头座11和探头13之间形成有油槽缝隙。气动升降探头为两个，且对称的分布在扫描装置的两侧。系统没有接入之前，两个气动支撑装置 9及2个探头座11应处于缩回状态，系统连接之后在正常的工作检测工作中两个气动支撑装置9及2个探头座11应处于撑起状态，探头座11可依需要进行升起和落下。如图1所示，爬行装置1可具体包括行走装置、丝杠机构2、第一支杆、第二支杆和支撑轮5。其中，行走装置的底部有行走轮，通过驱动设备驱动可在相应的速度下进行行走。 丝杠机构2设置于行走装置上，第一支杆与丝杠机构2的丝母铰接，第一支杆上设有压力传感器4。第二支杆与行走装置铰接，支撑轮5分别与第一支杆和第二支杆铰接。旋转丝杠机构2，可使得丝杠机构2上的丝母沿丝杠轴向移动，从而带动第一支杆的一端进行移动，第一支杆移动过程中，相应的会改变第一支杆和第二支杆之间的夹角，从而改变支撑轮5的竖直高度位置，以适应各种尺寸内径的中心孔支撑。行走装置的前端设有与连接杆7卡配的连接槽6，后端连接有电缆3，只有在正确的条件下，才能将连接杆7与连接槽6的卡配，不正确时是安不上的，因此避免了由于误装造成的检测误差。爬行装置1为系统的纵向行进提供动力，可自适用于70—110毫米之间的不同大小的管径。(适应不同管径的过程中有适载保护动能)该爬行装置1在控制器的控制下可做前行、后退、撑起、落下等动作，可自动行进和手控进退。为给扫描装置提供足够的进退动力，前行和后退时支杆应处于撑起状态。(在面板上有撑起指示灯)。旋转执行装置8可为电机，旋转执行装置8的功能是做正、反两个方向的360度旋转扫描。正转一周后向反方向旋转一周，可自适用于70-110cm的不同管径。在扫描一周时控制器上有360度的12个方向的指示灯。本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本实用新型。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本实用新型的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本实用新型将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。
权利要求1.一种大轴中心孔检测装置，其特征在于，包括 爬行装置⑴；扫描装置，其通过连接杆(7)与所述爬行装置(1)可拆卸的连接，其包括扫描检测装置和驱动该扫描检测装置旋转的旋转执行装置(8)，所述扫描检测装置包括气动支撑装置 (9)和气动升降探头；向大轴中心孔内供油的供油系统。
2.如权利要求1所述的大轴中心孔检测装置，其特征在于，所述气动支撑装置(9)具体包括设置于所述扫描装置的中心位置的支撑轴(91)； 固定套装于所述支撑轴(91)上的固定环(92)； 滑动套装于所述支撑轴(91)上的滑环(94)； 至少两个固定支撑装置(95)，其外侧设有滚轮；形状相同的前支撑臂和后支撑臂，所述前支撑臂和后支撑臂的数量均与所述固定支撑装置(％)的数量相同，所述前支撑臂的两端分别与所述固定环(9 和所述固定支撑装置 (95)的一端铰接，所述后支撑臂的两端分别与所述滑环(94)和所述固定支撑装置(95)的另一端铰接；设置于所述支撑轴(91)上的第一气缸(96)，其伸出杆(97)与所述滑环(94)相连。
3.如权利要求2所述的大轴中心孔检测装置，其特征在于，所述固定支撑装置(95)为四个，且均勻的分布在所述支撑轴(91)的周围。
4.如权利要求3所述的大轴中心孔检测装置，其特征在于，所述气动支撑装置(9)为两个，且沿所述扫描装置的长度方向间隔布置，所述气动升降探头设置于两个所述气动支撑装置(9)之间。
5.如权利要求1所述的大轴中心孔检测装置，其特征在于，所述气动升降探头具体包括第二气缸(10)；与所述第二气缸(10)的伸出杆相连的探头座(11)； 设置于所述探头座(11)内的探头(13)。
6.如权利要求5所述的大轴中心孔检测装置，其特征在于，所述探头座(11)和所述探头(13)之间形成有油槽缝隙。
7.如权利要求5所述的大轴中心孔检测装置，其特征在于，所述气动升降探头为两个， 且对称的分布在所述扫描装置的两侧。
8.如权利要求1-7任一项所述的大轴中心孔检测装置，其特征在于，所述爬行装置(1) 具体包括行走装置；设置于所述行走装置上的丝杠机构O)；与所述丝杠机构O)的丝母铰接的第一支杆，其上设有压力传感器； 与所述行走装置铰接的第二支杆； 分别与所述第一支杆和所述第二支杆铰接的支撑轮(5)。
9.如权利要求8所述的大轴中心孔检测装置，其特征在于，所述行走装置的前端设有与所述连接杆(7)卡配的连接槽(6)。
10.如权利要求1-7任一项所述的大轴中心孔检测装置，其特征在于，所述旋转执行装置(8)为电机。
专利摘要本实用新型公开的大轴中心孔检测装置，包括爬行装置；扫描装置，其通过连接杆与爬行装置连接，其包括扫描检测装置和驱动该扫描检测装置旋转的旋转执行装置，扫描检测装置包括气动支撑装置和气动升降探头；向大轴中心孔内供油的供油系统。本实用新型提供的大轴中心孔检测装置，采用气动支撑装置，同以往采用弹簧支撑相比，不受胡克定律的影响，在任意直径的中心孔内均能保持较为恒定的支撑力，便于爬行装置工作。探头也采用气动升降探头，即探头是在气动作用下与中心孔内壁接触，动作可靠，简便，优于用弹簧支撑探头。因简化了供油方式，不需要安装油槽和灌油过程，除节省大量的安装油槽浪费的时间外，还为电厂节省了大量机油，降低了消耗成本。
文档编号G01N29/22GK202256262SQ201120316420
公开日2012年5月30日 申请日期2011年8月26日 优先权日2011年8月26日
发明者李春华, 杜好阳, 杨坚, 赵子谦, 陈晓明, 隋忠学 申请人:吉林省电力有限公司电力科学研究院, 吉林省电力科学研究院有限公司