专利名称：一种悬挂式无缝钢管超声波探伤机的制作方法
技术领域：
本发明涉及金属管材的无损检测技术，尤其是涉及一种用于大口径无缝钢管(直 径> 100mm)超声波探伤的悬挂式无缝钢管超声波探伤机。
背景技术：
在无缝钢管的制造过程中，往往由于材料中的夹渣与材质疏松，使成型后的钢管 表面与内部出现裂纹或折叠等缺陷，从而形成安全隐患，特别是在高温、高压下使用的无缝 钢管，其质量要求更高，应用企业都要求对钢管进行超声波检测，无损检测中心对钢管超声 波探伤也制定了超声波探伤标准和认可程序。利用超声波技术对金属管材进行探伤的设备 已有多种，一般的分为两大类一类是管材直线前进同时超声波探头围绕管材旋转；另一 类是管材螺旋前进而超声波探头不动，本悬挂式无缝钢管超声波探伤机即是管材螺旋前进 而超声波探头不动，目前，国内大口径超声波探伤主机不是很多，在应用中存在着探伤机与 钢管随动性不好、探头调节不方便的缺点，从而导致钢管缺陷漏报和误报、探伤效率低。
发明内容
本发明的目的是提供一种悬挂式无缝钢管超声波探伤机。 为实现上述目的，本发明采取以下设计方案 —种悬挂式无缝钢管超声波探伤机，其包括 —由电机驱动涡轮与蜗杆装置而实现升降的升降台； —外水箱，置于升降台上方底板上； —随动装置，具有一滚轮架，该滚轮架由顶板、一组导柱和带有底脚的底架组合构 成，滚轮架的顶板上具有一组悬挂弹簧； —组供随动装置移动的导轨，设置于升降台上底板的上方，滚轮架的底端置于导 轨内并可沿导轨移动； —内水箱，包括一水箱体，水箱体的中心开有供被测钢管穿过的贯穿孔，至少在水 箱体前、后一侧面的贯穿孔端口的沿边上分布成角度设置的一组可调球轴承，水箱体上方 布有一组供上述悬挂弹簧挂设的部件； —探头调节装置，具有一手轮及探头架，探头架上梁上方装有探头，探头架下梁置 于一轴内，该轴一侧连接轴座，另一侧连接一涡轮蜗杆机构，该涡轮蜗杆机构的蜗杆固定在 一对蜗杆固定座的轴孔内，手轮与蜗杆配合连接； —对用于实现内水箱横向随动及就位后定位的顶杆装置，分设于内水箱两侧；
所述的内水箱通过上方的通过悬挂弹簧挂设，并固定于随动装置的滚轮架中间。
本发明悬挂式无缝钢管超声波探伤机采用悬挂式水箱，探头调节装置设置在内水 箱上，通过涡轮蜗杆机构来调节探头偏心距，通过悬挂弹簧以及可以伸縮的顶杆机构实现 探头随钢管的上下随动和径向随动。 本发明的优点是探伤机与钢管随动性好，探头调节方便，钢管缺陷漏报和误报少，探伤效率高。
图1为本发明悬挂式无缝钢管超声波探伤机一实施例结构示意图(其中升降台为 降至最低点状态)。 图2为升降台装置分拆示意图。
图3为随动装置结构示意图。
图4为探头调节装置结构示意图。
图5为顶杆装置结构示意图。
图6为内水箱结构示意图。 下面结合附图及具体实施例对本发明做进一步说明
具体实施例方式
参阅图1所示，本发明悬挂式无缝钢管超声波探伤机主要包括有升降台1、外水箱 2、随动装置3、探头调节装置4、顶杆装置5和内水箱6。 参阅图1、图2所示，本实施例的升降台1由可升降的上移动台和下底座及中间的 涡轮与蜗杆传动装置组成，是由电机驱动涡轮与蜗杆装置而实现升降，包括有底座卜1、蜗 杆1-2、电机l-3、涡轮l-4、手轮l-5、一组导柱l-6(本实施例采用方形台，故一组导柱1-6 选用四个)以及底板卜7。底座l-l与蜗杆l-2配合连接，电机l-3与手轮l-5各自与蜗杆 1-2的一侧配合连接，使电机、手轮任一方的转动都可带动蜗杆1-2的移动，各导柱1-6分别 与底座1-1的四个轴孔配合连接，涡轮1-4与蜗杆1-2配合连接，底板1-7与导柱1-6配合 连接。 所述外水箱2置于升降台1上方底板1-7的上方，其主要作用是挡住内水箱贯穿 孔流出来的水并流回用户蓄水池中，实现水的循环利用，本实施例中，外水箱2靠近电机的 一侧以及对侧立板上开有孔，以实现顶杆装置的固定。 参阅图3所示，所述随动装置3由滚轮架3-2、滚轮装置3_6、一组导柱(同样，一 组导柱选用四个)3-l、顶板3-4、螺母以及弹簧3-5组成，其中可采用4组导轨3-7置在升 降台底板1-7上，分别在导轨3-7上设置有滚轮装置3-6，4组滚轮装置3-6与滚轮架3_2 配合连接，在滚轮架3-2上设置有四根导柱3-1 ，在导柱3-1通过螺母3-3连接顶板3-4，在 顶板3-4上挂设一组弹簧(本实施例中采用9根)3-5。 参阅图1、图3所示，本实施例中在升降台1上方横向设置一组导轨3-7，用于供随 动装置3横向移动。上述的导轨3-7、滚轮装置3-6呈倒"V"形为佳，相互契合。导轨3-7 的铺设形式不限，亦可采用整条式，即两条导轨铺设，对应的一对滚轮装置卧在同一条导轨 上，其上设置止点即可。 如图4所示，所述探头调节装置具有一手轮4-8及探头架4-2，探头架上方装有探 头4-1 ，探头架下方置于一支架4-4内，该支架两端的轴一侧连接轴支座4-3，另一侧连接一 涡轮4-5，涡杆4-6与涡轮4-5采用涡轮蜗杆幅连接，该涡轮蜗杆机构的蜗杆4-6固定在一 对蜗杆固定座4-7的轴孔内，手轮与蜗杆配合连接。探头架4-2固定在支架4-4方框内，可 以上下滑动，实现探头上下调节，探头4-7固定在探头架4-2上部的方槽内，应用时，通过旋拧手轮4-8带动蜗杆4-6转动，涡轮4-5通过涡轮蜗杆幅转动，探头架4-2角度发生改变， 实现探头4-7角度变化，从而改变探头的入射角度。 参阅图1，上述的蜗杆支座4-7以及轴支座4-3设置在内水箱6中间两支板的其中 一侧的支板外侧。 如图5所示，所述顶杆装置5由丝杆、丝母、螺柱、弹簧和顶杆组成，其中丝母5-2 设置在外水箱2上，丝母5-2与丝杆5-1采用螺纹连接，螺柱5-3设置在丝杆5-1的螺纹孔 内，在螺纹孔内设置有弹簧5-4以及顶杆5-5。 参阅图1、图6所示，所述水箱体的中心开有供被测钢管穿过的贯穿孔，内水箱体 前、后两侧面分别分布成角度设置的一组滑套(本实施例中设置三个滑套6-3，两个在下， 一个在正上方)，在滑套6-3内装有支杆6-2，在水箱体6-1内部两板上固定有两组导套 6-4，导套6-4内径与被测钢管规格相对应，并与钢管外径留有一定间隙。水箱体上方布有 一组供上述悬挂弹簧挂设的部件，本实施例中采用开孔的挂鼻儿，其数量及位置应与随动 装置3上设的一组弹簧数量及位置对应。 本发明的工作原理如下随动装置3可以通过其下部V形滚轮装置3-6在V形导 轨3-7上滚动，在升降台装置1的底板1-3上设置有外水箱2，在外水箱2两侧板上安装有 顶杆装置5，通过V形导轨3-7、滚轮装置3-6以及顶杆装置5实现内水箱横向随动及就位 后的定位；内水箱6通过弹簧3-5与随动装置连接，实现内水箱的上下浮动；在导柱3-1上 设置有四组螺母3-3，在内水箱体6两侧设置有两组支杆6-2，在升降台装置上设置有蜗杆 1-2、涡轮1-4以及导柱l-6，通过调节螺母3-3、支杆6-4以及涡轮1_4、蜗杆1_2传动实现 被测钢管的定心，其中电机1-3可以实现粗调，手轮1-5可以实现微调；内水箱6通过弹簧 3-4悬挂在随动装置3下，与导柱3-1配合，在内水箱6上设置有两组探头调节装置4，通过 手轮4-8可以调节探头4-1的偏心距，通过滑动探头架4-2可以实现探头距钢管的距离。 由V形滚轮装置3-6、滚轮架3-2、导柱3-l、螺母3-3、顶板3_4、以及弹簧3_5组成的一框 架小车，由于钢管自身轴线方向不直，并且存在一定的椭圆度，所以当无缝钢管通过时，会 造成框架小车连同内水箱纵向及横向晃动，框架小车可以通过V形滚轮装置3-6在V形导 轨3-7上滚动，以实现框架小车、内水箱连同探头的横向随动，以保证探头距钢管的距离相 对不变，实现探伤。 本发明通过旋拧丝杆5-1可以调节弹簧5-4的压縮量，通过弹簧5-4的伸縮实现 随动装置3、内水箱6以及探头的横向定位。在水箱体6-l上下各有4组导向孔与随动装置 3的导柱3-1配合，从而限制内水箱6只能沿导柱3-1上下滑动，滑套6-3固定在内水箱体 6-1前后两侧板上，成角度分布，分别分布在水箱体6-1轴孔正上方以及下部，支杆6-2与滑 套6-3配合连接，通过螺栓固定，根据钢管规格不同，可以调节支杆6-2与中心的距离，在水 箱体内部板上固定的导套6-4起到导向作用，以保证钢管与探头4-7的随动。
权利要求
一种悬挂式无缝钢管超声波探伤机，其特征在于包括一由电机驱动涡轮与蜗杆装置而实现升降的升降台；一外水箱，置于升降台上方底板上；一随动装置，具有一滚轮架，该滚轮架由顶板、一组导柱和带有底脚的底架组合构成，滚轮架的顶板上具有一组悬挂弹簧；一组供随动装置移动的导轨，设置于升降台上底板的上方，滚轮架的底端置于导轨内并可沿导轨移动；一内水箱，包括一水箱体，水箱体的中心开有供被测钢管穿过的贯穿孔，至少在水箱体前、后一侧面的贯穿孔端口的沿边上分布成角度设置的一组可调支杆，水箱体上方布有一组供上述悬挂弹簧挂设的部件；一探头调节装置，具有一手轮及探头架，探头架上梁上方装有探头，探头架下梁置于一支架内，该支架两侧的轴一侧连接轴座，另一侧连接一涡轮蜗杆机构，该涡轮蜗杆机构的蜗杆固定在一对蜗杆固定座的轴孔内，手轮与蜗杆配合连接；一对用于实现内水箱横向随动及就位后定位的顶杆装置，分设于内水箱两侧；所述的内水箱上方通过悬挂弹簧挂设，并固定于随动装置的滚轮架中间。
2. 根据权利要求1所述的悬挂式无缝钢管超声波探伤机，其特征在于所述升降台由 可升降的上移动台、下底座及中间的涡轮与蜗杆传动装置组成，由电机及手轮驱动涡轮与 蜗杆装置，底座与传动装置的蜗杆底端配合连接，上移动台与传动装置的上端配合连接，上 移动台的一组导柱与底座的对应轴孔配合插接。
3. 根据权利要求1所述的悬挂式无缝钢管超声波探伤机，其特征在于所述随动装置 的滚轮架的各底脚带有滚轮装置，该滚轮装置置于导轨上，所述导轨及随动装置的滚轮装 置均呈倒"V"形为佳，相互契合。
4. 根据权利要求1所述的悬挂式无缝钢管超声波探伤机，其特征在于所述的可调支 杆通过滑套成角度的固定在水箱体侧贯穿孔端口处。
5. 根据权利要求1所述的悬挂式无缝钢管超声波探伤机，其特征在于所述水箱体通 过弹簧悬挂在随动装置的顶板下方。
6. 根据权利要求1所述的悬挂式无缝钢管超声波探伤机，其特征在于所述外水箱靠 近电机的一侧以及对侧立板上开有孔，以实现顶杆装置的固定，所述的顶杆装置由丝杆、丝 母、螺柱、弹簧和顶杆组成，其中丝母与丝杆采用螺纹连接，螺柱设置在丝的螺纹孔内，在螺 纹孔内设置有弹簧以及顶杆，顶杆装置的丝母固定在外水箱靠近电机的一侧以及对侧立板 上。
7. 根据权利要求1所述的悬挂式无缝钢管超声波探伤机，其特征在于在水箱体内部 两板上固定有两组导套，导套内径与被测钢管规格相对应。
全文摘要
一种悬挂式无缝钢管超声波探伤机，包括升降台；外水箱，置于升降台底板上；随动装置；一组供随动装置移动的导轨，置于升降台上底板的上方；内水箱，包括水箱体，水箱体中心开有贯穿孔，至少在水箱体前、后一侧面的贯穿孔端口的沿边上分布成角度设置的一组可调支杆，水箱体上方布有一组供上述悬挂弹簧挂设的部件；探头调节装置；一对用于实现内水箱横向随动及就位后定位的顶杆装置，分设于内水箱两侧；内水箱通过上方的悬挂弹簧挂设，并固定于随动装置的滚轮架中间。本发明采用悬挂式水箱，探头调节装置设置在内水箱上，通过涡轮蜗杆机构来调节探头偏心距，通过悬挂弹簧以及可以伸缩的顶杆机构实现探头随钢管的上下随动和径向随动。
文档编号G01N29/275GK101738434SQ20081022642
公开日2010年6月16日 申请日期2008年11月10日 优先权日2008年11月10日
发明者张延宾, 郑杰 申请人:北京有色金属研究总院