本發(fā)明屬于核電站無(wú)損檢測(cè)技術(shù)領(lǐng)域,具體涉及一種用于異形焊縫超聲檢查的多探頭同步擺動(dòng)機(jī)構(gòu)。
背景技術(shù):
核電站中設(shè)備眾多,焊縫的形式也不盡相同。常規(guī)的焊縫為圓柱形外形上環(huán)形焊縫,探頭只需沿焊縫做圓周運(yùn)動(dòng)和垂直于焊縫做軸向運(yùn)動(dòng)即可完成對(duì)焊縫的檢查。但還有一類異形焊縫,如控制棒驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的上、中、下部密封焊縫,其焊縫截面為圓環(huán),焊縫走向也為圓環(huán);若想對(duì)其進(jìn)行連續(xù)全檢,探頭除了能圍繞焊縫走向做圓周運(yùn)動(dòng)外,其自身還需要能在焊縫截面上做擺動(dòng)。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本發(fā)明的目的在于提供一種用于異形焊縫超聲檢查的多探頭同步擺動(dòng)機(jī)構(gòu),可實(shí)現(xiàn)對(duì)類似控制棒驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)密封焊縫的異形焊縫進(jìn)行連續(xù)超聲檢查。
本發(fā)明的技術(shù)方案如下:一種用于異形焊縫超聲檢查的多探頭同步擺動(dòng)機(jī)構(gòu),該機(jī)構(gòu)包括伺服電機(jī)、主動(dòng)同步帶輪、從動(dòng)同步帶輪、無(wú)側(cè)縫同步帶以及探頭擺動(dòng)機(jī)構(gòu),其中,安裝有伺服電機(jī)的主動(dòng)同步帶輪通過(guò)無(wú)側(cè)縫同步帶與若干個(gè)探頭擺動(dòng)機(jī)構(gòu)上端安裝的從動(dòng)同步帶輪依次串聯(lián),當(dāng)伺服電機(jī)帶動(dòng)主動(dòng)同步帶輪旋轉(zhuǎn)時(shí),通過(guò)無(wú)側(cè)縫同步帶帶動(dòng)若干個(gè)從動(dòng)同步帶輪均勻、同步旋轉(zhuǎn),超聲探頭通過(guò)探頭夾安裝在探頭擺動(dòng)機(jī)構(gòu)上,從動(dòng)同步帶輪同步旋轉(zhuǎn)時(shí),帶動(dòng)每個(gè)從動(dòng)同步帶輪下端的探頭擺動(dòng)機(jī)構(gòu)同步進(jìn)行運(yùn)動(dòng),進(jìn)而實(shí)現(xiàn)若干個(gè)超聲探頭的同步擺動(dòng)。
所述的探頭擺動(dòng)機(jī)構(gòu)包括絲桿軸、螺母、連接座、滑塊、以及弧形軌道,其中,豎直安裝在探頭擺動(dòng)機(jī)構(gòu)支架中的絲桿軸上端與從動(dòng)同步帶輪固定連接,在絲桿軸上套有相互固定連接的螺母和連接座,連接座與導(dǎo)軌滑塊相連接,在從動(dòng)同步帶輪帶動(dòng)絲桿軸旋轉(zhuǎn)時(shí),可驅(qū)動(dòng)螺母和連接座直線運(yùn)動(dòng),并驅(qū)動(dòng)導(dǎo)軌滑塊沿著安裝在探頭擺動(dòng)機(jī)構(gòu)支架上的導(dǎo)軌相對(duì)運(yùn)動(dòng);在探頭擺動(dòng)機(jī)構(gòu)支架上開(kāi)有弧形軌道,滑塊通過(guò)導(dǎo)向滾輪可在弧形軌道中自由滑動(dòng),同時(shí),滑塊通過(guò)導(dǎo)向軸、旋轉(zhuǎn)銷軸與連接座相連接,當(dāng)連接座在絲桿軸的驅(qū)動(dòng)下作直線運(yùn)動(dòng)時(shí),通過(guò)導(dǎo)向軸、旋轉(zhuǎn)銷軸可帶動(dòng)滑塊在弧形軌道中擺動(dòng)。
所述的無(wú)側(cè)縫同步帶通過(guò)若干個(gè)同步帶張緊輪張緊。
所述的導(dǎo)向軸可在連接座上作直線滑動(dòng)。
所述的超聲探頭通過(guò)探頭夾固定在探頭擺動(dòng)機(jī)構(gòu)中的滑塊上,在對(duì)異形焊縫進(jìn)行檢查時(shí),超聲探頭隨著探頭擺動(dòng)機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)而擺動(dòng),實(shí)現(xiàn)對(duì)一形焊縫在豎直截面上的連續(xù)、等距的掃查。
所述的探頭夾可制成不同的角度,以保證超聲探頭安裝某種固定角度對(duì)異形焊縫進(jìn)行檢測(cè)。
所述的弧形軌道弧度范圍盡可能大,以有效覆蓋異形焊縫上的待檢區(qū)域。
所述的主動(dòng)同步帶輪通過(guò)無(wú)側(cè)縫同步帶與6個(gè)探頭擺動(dòng)機(jī)構(gòu)上端安裝的從動(dòng)同步帶輪依次串聯(lián)。
所述的若干個(gè)超聲探頭僅需通過(guò)一個(gè)伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)即可實(shí)現(xiàn)同步擺動(dòng)。
本發(fā)明的顯著效果在于:本發(fā)明所述的一種用于異形焊縫超聲檢查的多探頭同步擺動(dòng)機(jī)構(gòu),只用控制一個(gè)電機(jī),即可實(shí)現(xiàn)對(duì)六個(gè)探頭的同步驅(qū)動(dòng),在控制上更為簡(jiǎn)單、穩(wěn)定,更容易保證多個(gè)探頭的運(yùn)動(dòng)同步性;通過(guò)螺母的直線運(yùn)動(dòng)帶動(dòng)探頭沿著圓弧槽實(shí)現(xiàn)擺動(dòng),使得結(jié)構(gòu)更加小巧,運(yùn)動(dòng)精度更高,探頭可以更加接近焊縫,而且探頭的擺動(dòng)幅度更大,超過(guò)100°;用于安裝探頭的探頭夾可根據(jù)需要加工成某個(gè)固定的角度,以保證安裝上去的超聲探頭可按照檢查方案以特定的角度朝向焊縫。此擺動(dòng)機(jī)構(gòu)的運(yùn)用,實(shí)現(xiàn)了多種規(guī)格的探頭同時(shí)對(duì)同一異形焊縫及其附近母材區(qū)域進(jìn)行全面覆蓋及連續(xù)檢查,對(duì)核電站設(shè)備的安全運(yùn)行及老化管理提供了有效依據(jù)。
附圖說(shuō)明
圖1為本發(fā)明所述的一種用于異形焊縫超聲檢查的多探頭同步擺動(dòng)機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖;
圖2為圖1中探頭擺動(dòng)機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖;
圖3位本發(fā)明所述的一種用于異形焊縫超聲檢查的多探頭同步擺動(dòng)機(jī)構(gòu)實(shí)施例的局部結(jié)構(gòu)示意圖;
圖中:1、伺服電機(jī);2、主動(dòng)同步帶輪;3、從動(dòng)同步帶輪;4、無(wú)側(cè)縫同步帶;5、同步帶張緊輪;6、探頭擺動(dòng)機(jī)構(gòu);7、探頭夾;8、超聲探頭;9、異形焊縫;61、絲桿軸;62、螺母;63、導(dǎo)軌;64、導(dǎo)軌滑塊;65、連接座;66、導(dǎo)向軸;67、旋轉(zhuǎn)銷軸;68、滑塊;69、導(dǎo)向滾輪;610弧形軌道。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合附圖及具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。
如圖1所示,一種用于異形焊縫超聲檢查的多探頭同步擺動(dòng)機(jī)構(gòu),包括伺服電機(jī)1、主動(dòng)同步帶輪2、從動(dòng)同步帶輪3、無(wú)側(cè)縫同步帶4以及探頭擺動(dòng)機(jī)構(gòu)6,其中,安裝有伺服電機(jī)1的主動(dòng)同步帶輪2通過(guò)無(wú)側(cè)縫同步帶4與若干個(gè)探頭擺動(dòng)機(jī)構(gòu)6上端安裝的從動(dòng)同步帶輪3依次串聯(lián),當(dāng)伺服電機(jī)1帶動(dòng)主動(dòng)同步帶輪2旋轉(zhuǎn)時(shí),通過(guò)無(wú)側(cè)縫同步帶4帶動(dòng)若干個(gè)從動(dòng)同步帶輪3,例如6個(gè)從動(dòng)同步帶輪3均勻、同步旋轉(zhuǎn),并利用同步帶張緊輪5將無(wú)側(cè)縫同步帶4張緊;超聲探頭8通過(guò)探頭夾7安裝在探頭擺動(dòng)機(jī)構(gòu)6上,從動(dòng)同步帶輪3同步旋轉(zhuǎn)時(shí),帶動(dòng)每個(gè)從動(dòng)同步帶輪3下端的探頭擺動(dòng)機(jī)構(gòu)6同步進(jìn)行運(yùn)動(dòng),進(jìn)而實(shí)現(xiàn)若干個(gè)超聲探頭8的同步擺動(dòng)。
如圖2所示,探頭擺動(dòng)機(jī)構(gòu)6包括絲桿軸61、螺母62、連接座65、滑塊68、以及弧形軌道610,其中,豎直安裝在探頭擺動(dòng)機(jī)構(gòu)支架中的絲桿軸61上端與從動(dòng)同步帶輪3固定連接,在絲桿軸61上套有相互固定連接的螺母62和連接座65,連接座65與導(dǎo)軌滑塊64相連接,在從動(dòng)同步帶輪3帶動(dòng)絲桿軸61旋轉(zhuǎn)時(shí),可驅(qū)動(dòng)螺母62和連接座65直線運(yùn)動(dòng),并驅(qū)動(dòng)導(dǎo)軌滑塊64沿著安裝在探頭擺動(dòng)機(jī)構(gòu)支架上的導(dǎo)軌63相對(duì)運(yùn)動(dòng);在探頭擺動(dòng)機(jī)構(gòu)支架上開(kāi)有弧形軌道610,滑塊68通過(guò)導(dǎo)向滾輪69可在弧形軌道610中自由滑動(dòng),同時(shí),滑塊68通過(guò)導(dǎo)向軸66、旋轉(zhuǎn)銷軸67與連接座65相連接,當(dāng)連接座65在絲桿軸61的驅(qū)動(dòng)下作直線運(yùn)動(dòng)時(shí),通過(guò)導(dǎo)向軸66、旋轉(zhuǎn)銷軸67可帶動(dòng)滑塊68在弧形軌道610中擺動(dòng),其中,導(dǎo)向軸66可在連接座65上作直線滑動(dòng),以適應(yīng)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中連接座65、滑塊68之間的距離變化。
如圖3所示,超聲探頭8通過(guò)探頭夾7固定在探頭擺動(dòng)機(jī)構(gòu)6中的滑塊68上,在對(duì)異形焊縫9進(jìn)行檢查時(shí),超聲探頭8安裝在探頭夾7上,隨著探頭擺動(dòng)機(jī)構(gòu)6的運(yùn)動(dòng)而擺動(dòng),實(shí)現(xiàn)對(duì)一形焊縫9在豎直截面上的連續(xù)、等距的掃查。
探頭夾7可根據(jù)超聲檢查方案的需要,做成不同的角度,以保證超聲探頭8可以按照某種固定角度向異形焊縫9發(fā)送超聲波,以獲得不同的反饋信號(hào),安裝于探頭夾7上的超聲探頭8為向斜上方偏轉(zhuǎn)或者向斜下方偏轉(zhuǎn),根據(jù)檢查方案的需要,探頭夾7可做成多種朝向,不局限于上下方向的偏轉(zhuǎn),還可以向平面內(nèi)、外偏轉(zhuǎn)。
在保證不與異形焊縫9發(fā)生運(yùn)動(dòng)干涉的情況下,可將弧形軌道610的角度盡可能做大,本發(fā)明中超聲探頭8在弧形軌道610中的連續(xù)擺動(dòng)范圍達(dá)到100°,有效覆蓋了異形焊縫9上的待檢區(qū)域。