一種超聲檢查探頭的彈性耦合裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及核工程超聲探傷計(jì)算領(lǐng)域，具體涉及一種超聲檢查探頭的彈性耦合裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]20世紀(jì)80年末，中國(guó)開(kāi)始自行設(shè)計(jì)建設(shè)商用核電站。到目前為止，國(guó)內(nèi)共建成20個(gè)核電機(jī)組，2020年預(yù)計(jì)共建成40多個(gè)核電機(jī)組并投入運(yùn)行。根據(jù)我國(guó)核安全導(dǎo)則一一核電廠在役檢查HAD 103/07標(biāo)準(zhǔn)的要求，核電站在運(yùn)行壽期內(nèi)必須進(jìn)行在役檢查，檢驗(yàn)重點(diǎn)為反應(yīng)堆冷卻劑系統(tǒng)的關(guān)鍵部件和系統(tǒng)，統(tǒng)稱(chēng)為一回路。
[0003]通常用于核電站一回路主要設(shè)備、容器、管道的在役檢查的無(wú)損檢測(cè)方法有目視檢驗(yàn)、表面檢驗(yàn)和體積檢驗(yàn)。
[0004]目視檢驗(yàn)用于提供有關(guān)被檢零件、部件或表面的一般情況資料，包括表面劃痕、磨損、裂紋、浸蝕或泄漏跡象。
[0005]表面檢驗(yàn)用以顯示或驗(yàn)證表面或表層缺陷或不連續(xù)的存在，方法包括磁粉檢驗(yàn)、液體滲透檢驗(yàn)和渦流檢驗(yàn)等。
[0006]體積檢驗(yàn)用以檢查表面下缺陷或不連續(xù)的存在、深度或大小，方法包括射線(xiàn)檢驗(yàn)、超聲波檢驗(yàn)和渦流檢驗(yàn)等。此外還有泄漏檢驗(yàn)方法。
[0007]超聲波檢驗(yàn)主要是基于超聲波在被測(cè)物體中的傳播特性，通過(guò)超聲波與試件相互作用，對(duì)回波信號(hào)進(jìn)行研宄，來(lái)檢測(cè)試件的宏觀缺陷、幾何特性、組織結(jié)構(gòu)和力學(xué)性能，并進(jìn)一步對(duì)其特定的應(yīng)用性能進(jìn)行評(píng)價(jià)的技術(shù)。適用于金屬、非金屬和復(fù)合材料等多種試件的無(wú)損檢測(cè)。核電站一回路處于放射性環(huán)境，在一回路實(shí)施超聲波檢測(cè)，需要設(shè)計(jì)自動(dòng)化檢測(cè)裝置實(shí)施檢測(cè)，而對(duì)于超聲波探頭需要夾持機(jī)構(gòu)，保持探頭在被檢表面接觸耦合，因此需要一種用于接觸式超聲波探頭的彈性耦合裝置來(lái)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化超聲波檢測(cè)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008]本發(fā)明的目的是提供一種能夠與被檢測(cè)表面相緊密接觸，即超聲波探頭與被檢測(cè)變面填充耦合劑的狀態(tài)下緊密貼合，同時(shí)超聲波探頭還能在自動(dòng)化掃查過(guò)程中自動(dòng)適應(yīng)被檢表面的曲率變化以及表面的凸起、凹陷的超聲檢查探頭的彈性耦合裝置。
[0009]本發(fā)明是這樣實(shí)現(xiàn)的，一種超聲檢查探頭的彈性耦合裝置，包括探頭安裝擺動(dòng)機(jī)構(gòu)；
[0010]所述探頭安裝擺動(dòng)機(jī)構(gòu)包括C形圓弧架、軸承組件；所述C形圓弧架包括兩個(gè)平直段和連接該兩個(gè)平直段的弧形段；所述探頭設(shè)置在所述兩個(gè)平直段之間，并彼此轉(zhuǎn)動(dòng)配合；所述弧形段卡嵌在軸承組件內(nèi)，并沿弧形段延伸方向轉(zhuǎn)動(dòng)；c形圓弧架的每個(gè)平直段外側(cè)與一個(gè)拉伸彈簧一端連接，拉伸彈簧的另一端與軸承組件外側(cè)連接。
[0011]還包括框體，所述探頭固定在框體內(nèi)，框體兩側(cè)分別對(duì)稱(chēng)固定有兩個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)銷(xiāo)軸，兩個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)銷(xiāo)軸外端分別嵌入所述C形圓弧架的兩個(gè)平直段，所述兩個(gè)平直段與轉(zhuǎn)動(dòng)銷(xiāo)軸轉(zhuǎn)動(dòng)配合。
[0012]軸承組件包括箱體和三個(gè)軸承，所述三個(gè)軸承呈等腰三角形固定在所述箱體內(nèi)；
[0013]所述C形圓弧架的弧形段嵌在所述三個(gè)軸承之間，其弧形外壁面與所述三個(gè)軸承形成的等腰三角形頂角位置的軸承相切，其弧形內(nèi)壁與所述三個(gè)軸承形成的兩個(gè)底角位置的軸承相切，C形圓弧架通過(guò)其弧形段在箱體內(nèi)的三個(gè)軸承之間擺動(dòng)；所述C形圓弧架的兩個(gè)平直段自箱體內(nèi)穿出。
[0014]還包括伸縮壓緊機(jī)構(gòu)；其包括導(dǎo)軌、軸承箱體、氣缸和端部支架；
[0015]氣缸和導(dǎo)軌的一端分別與箱體上與框體相對(duì)面的對(duì)側(cè)表面連接，氣缸和導(dǎo)軌的另一端與端部支架連接；軸承箱體套在所述導(dǎo)軌和氣缸上，分別與導(dǎo)軌滑動(dòng)配合，與氣缸固定。
[0016]本發(fā)明的有益效果
[0017](I)框體、C形圓弧架、翻轉(zhuǎn)壓板三個(gè)零件組合成探頭組合框體，形成雙自由度轉(zhuǎn)動(dòng)調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)超聲波探頭可以自動(dòng)適應(yīng)被檢表面的曲率變化，以及表面的凸起、凹陷，很好地實(shí)現(xiàn)超聲波探頭和被檢表面之間的耦合，使得自動(dòng)化超聲檢查連續(xù)性，不會(huì)因接觸不好或不穩(wěn)定造成超聲掃查數(shù)據(jù)丟失；
[0018](2)框體包裹超聲波探頭結(jié)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)該結(jié)構(gòu)模塊化，通過(guò)改變框體結(jié)構(gòu)、C形圓弧架的結(jié)構(gòu)尺寸、氣缸型號(hào)，適應(yīng)不同尺寸的探頭需求，同時(shí)通過(guò)調(diào)節(jié)氣缸，施加不同的負(fù)載壓力，實(shí)現(xiàn)通用性廣泛；
[0019](3)采用氣缸和導(dǎo)軌組合伸縮機(jī)構(gòu)，氣缸執(zhí)行力施加在探頭組合框體上的形式，依靠氣缸的執(zhí)行力，實(shí)現(xiàn)超聲探頭壓緊在被檢設(shè)備表面，雙自由調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)在壓力作用下調(diào)整快速有效，同時(shí)氣缸壓力可以根據(jù)探頭的重量，增加或減少氣缸壓力，對(duì)探頭施加合適的力度，保證超聲波探頭和被檢表面耦合的緊密度；
[0020](4)背板擴(kuò)展接口，實(shí)現(xiàn)多個(gè)探頭自由組合為超聲托盤(pán)，自動(dòng)化超聲掃查往往需要多個(gè)探頭組合實(shí)施檢查，根據(jù)被檢對(duì)象多個(gè)超聲波探頭擺放，便于實(shí)施不同的自動(dòng)化檢查，增加自動(dòng)化檢查范圍，并提高效率。
【附圖說(shuō)明】
[0021]圖1為超聲探頭在被測(cè)物體表面矩形掃查示意圖；
[0022]圖2為本發(fā)明超聲檢查探頭的彈性耦合裝置主視圖；
[0023]圖3為本發(fā)明超聲檢查探頭的彈性耦合裝置側(cè)視圖；
[0024]圖4為本發(fā)明超聲檢查探頭的彈性耦合裝置局部剖視圖；
[0025]1.框體；2.超聲探頭；3.C形圓弧架；4.箱體；5.導(dǎo)軌；6.軸承箱體；7.氣缸；8.拉伸彈簧；9.背板；10.銷(xiāo)軸；11.軸承組件；12.端部支架。
【具體實(shí)施方式】
[0026]下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作詳細(xì)描述:
[0027]自動(dòng)化超聲波檢測(cè)根據(jù)超聲波探頭波束探測(cè)方向，在被檢查物體表面上分為掃查方向和掃查步進(jìn)方向，兩個(gè)方向組合成矩形掃查方式，見(jiàn)附圖1矩形掃查示意圖。
[0028]本發(fā)明超聲檢查探頭的彈性耦合裝置結(jié)構(gòu)示意圖見(jiàn)圖2，框體I外形為正方形，超聲波探頭2設(shè)置框體I內(nèi)部，緊定螺釘自框體外表面穿入框體和超聲波探頭2，實(shí)現(xiàn)超聲波探頭2與框體I固定；
[0029]C形圓弧架3包括兩個(gè)平直段和連接該兩個(gè)平直段的弧形段；
[0030]兩個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)銷(xiāo)軸10分別對(duì)稱(chēng)固定在框體I兩側(cè)，兩個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)銷(xiāo)軸10外端分別嵌入所述C形圓弧架3的兩個(gè)平直段，所述兩個(gè)平直段與轉(zhuǎn)動(dòng)銷(xiāo)軸10轉(zhuǎn)動(dòng)配合；
[0031]軸承組件11包括箱體4和三個(gè)軸承，所述三個(gè)軸承呈等腰三角形固定在所述箱體4內(nèi)；
[0032]所述C形圓弧架3的弧形段嵌在所述三個(gè)軸承之間，其弧形外壁面與所述三個(gè)軸承形成的等腰三角形頂角位置的軸承相切，其弧形內(nèi)壁與所述三個(gè)軸承形成的兩個(gè)底角位置的軸承相切，對(duì)C形圓弧架3起到固定支撐和限位作用，同時(shí)C形圓弧架3通過(guò)其弧形段在箱體4內(nèi)的三個(gè)軸承之間擺動(dòng)；所述C形圓弧架3的兩個(gè)平直段自箱體4內(nèi)穿出；
[0033]C形圓弧架3的每個(gè)平直段外側(cè)與一個(gè)拉伸彈簧8 一端連接，拉伸彈簧8的另一端與箱體4連接，在拉伸彈簧的限制下，C形圓弧架3轉(zhuǎn)動(dòng)銷(xiāo)軸10軸線(xiàn)和箱體4與框體I相對(duì)的上表面始終保持平行。
[0034]伸縮壓緊機(jī)構(gòu)包括導(dǎo)軌5、軸承箱體6和氣缸7 ;氣缸7和導(dǎo)軌5的一端分別與箱體4上與框體I相對(duì)面的對(duì)側(cè)表面連接，氣缸7和導(dǎo)軌5的另一端與端部支架12連接；
[0035]軸承箱體6套在所述導(dǎo)軌5和氣缸7上，軸承箱體6與導(dǎo)軌5滑動(dòng)配合，軸承箱體6與氣缸7固定；軸承箱體6上安裝背板9 ;
[0036]使用時(shí)，通過(guò)9連接到超聲掃查裝置上，通過(guò)氣缸伸縮，實(shí)現(xiàn)探頭的軸向運(yùn)動(dòng)，通過(guò)3在11中的轉(zhuǎn)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)探頭的角度調(diào)整，最終完成工作；
[0037]在氣缸7的作用下，超聲探頭被壓緊在被檢測(cè)設(shè)備表面，轉(zhuǎn)動(dòng)銷(xiāo)軸轉(zhuǎn)動(dòng)方向?yàn)槌暀z查掃查方向，X軸方向，C形圓弧架3擺動(dòng)方向?yàn)槌暀z查步進(jìn)方向，這兩個(gè)方向自適應(yīng)被檢設(shè)備表面的圓弧，起伏，凸起等。
[0038]多個(gè)超聲探頭彈性耦合裝置，按照自動(dòng)化超聲掃查要求，組合擺放，安裝在自動(dòng)化超聲檢查裝置上，自動(dòng)化超聲檢查裝置將耦合裝置整體送往被檢表面，超聲托盤(pán)骨架壓合在被檢表面，實(shí)現(xiàn)緊密的耦合。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種超聲檢查探頭的彈性耦合裝置，其特征在于:包括探頭安裝擺動(dòng)機(jī)構(gòu)； 所述探頭安裝擺動(dòng)機(jī)構(gòu)包括C形圓弧架、軸承組件；所述C形圓弧架包括兩個(gè)平直段和連接該兩個(gè)平直段的弧形段；所述探頭設(shè)置在所述兩個(gè)平直段之間，并彼此轉(zhuǎn)動(dòng)配合；所述弧形段卡嵌在軸承組件內(nèi)，并沿弧形段延伸方向轉(zhuǎn)動(dòng)；(:形圓弧架的每個(gè)平直段外側(cè)與一個(gè)拉伸彈簧一端連接，拉伸彈簧的另一端與軸承組件外側(cè)連接。
2.按照權(quán)利要求1所述的超聲檢查探頭的彈性耦合裝置，其特征在于:還包括框體，所述探頭固定在框體內(nèi)，框體兩側(cè)分別對(duì)稱(chēng)固定有兩個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)銷(xiāo)軸，兩個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)銷(xiāo)軸外端分別嵌入所述C形圓弧架的兩個(gè)平直段，所述兩個(gè)平直段與轉(zhuǎn)動(dòng)銷(xiāo)軸轉(zhuǎn)動(dòng)配合。
3.按照權(quán)利要求1所述的超聲檢查探頭的彈性耦合裝置，其特征在于:軸承組件包括箱體和三個(gè)軸承，所述三個(gè)軸承呈等腰三角形固定在所述箱體內(nèi)； 所述C形圓弧架的弧形段嵌在所述三個(gè)軸承之間，其弧形外壁面與所述三個(gè)軸承形成的等腰三角形頂角位置的軸承相切，其弧形內(nèi)壁與所述三個(gè)軸承形成的兩個(gè)底角位置的軸承相切，C形圓弧架通過(guò)其弧形段在箱體內(nèi)的三個(gè)軸承之間擺動(dòng)；所述C形圓弧架的兩個(gè)平直段自箱體內(nèi)穿出。
4.按照權(quán)利要求2所述的超聲檢查探頭的彈性耦合裝置，其特征在于:還包括伸縮壓緊機(jī)構(gòu)；其包括導(dǎo)軌、軸承箱體、氣缸和端部支架； 氣缸和導(dǎo)軌的一端分別與箱體上與框體相對(duì)面的對(duì)側(cè)表面連接，氣缸和導(dǎo)軌的另一端與端部支架連接；軸承箱體套在所述導(dǎo)軌和氣缸上，分別與導(dǎo)軌滑動(dòng)配合，與氣缸固定。
【專(zhuān)利摘要】本實(shí)用新型涉及一種超聲檢查探頭的彈性耦合裝置，包括探頭安裝擺動(dòng)機(jī)構(gòu)；所述探頭安裝擺動(dòng)機(jī)構(gòu)包括C形圓弧架、軸承組件；所述C形圓弧架包括兩個(gè)平直段和連接該兩個(gè)平直段的弧形段；所述探頭設(shè)置在所述兩個(gè)平直段之間，并彼此轉(zhuǎn)動(dòng)配合；所述弧形段卡嵌在軸承組件內(nèi)，并沿弧形段延伸方向轉(zhuǎn)動(dòng)；C形圓弧架的每個(gè)平直段外側(cè)與一個(gè)拉伸彈簧一端連接，拉伸彈簧的另一端與軸承組件外側(cè)連接。本發(fā)明能夠與被檢測(cè)表面相緊密接觸，即超聲波探頭與被檢測(cè)變面填充耦合劑的狀態(tài)下緊密貼合，同時(shí)超聲波探頭還能在自動(dòng)化掃查過(guò)程中自動(dòng)適應(yīng)被檢表面的曲率變化以及表面的凸起、凹陷。
【IPC分類(lèi)】G01N29-28, G01N29-265
【公開(kāi)號(hào)】CN204302244
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201420865132
【發(fā)明人】王俊濤, 周文, 辛露, 王龍, 張志義, 許遠(yuǎn)歡, 林百濤, 龔德馳
【申請(qǐng)人】中核武漢核電運(yùn)行技術(shù)股份有限公司, 核動(dòng)力運(yùn)行研究所
【公開(kāi)日】2015年4月29日
【申請(qǐng)日】2014年12月30日