一种适用于汽轮机焊接转子的超声波无损检测定位装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本实用新型属于检测机器人领域，特别是一种适用于汽轮机焊接转子的超声波无损检测定位装置。
【背景技术】
[0002]转子是汽轮机的核心部件，其结构形式很多，如整锻转子、套装转子、焊接转子和组合转子等。与常规火电机组汽轮机转子相比，核电站汽轮机转子体积和重量都大，加工精度要求高，一般均采用焊接转子。
[0003]为保证焊接转子的质量，在制过程中、制备完成后、在役过程中均需要进行焊缝的超声波检测覆盖范围大，检测所需时间多。
[0004]目前，针对超声检测已经具有成熟的探头夹具和检测系统，但由于焊接转子应用场合的特殊情况，现有方案很少，且无法在焊接转子上进行使用。目前实际状况下对于探头夹具在转子待检表面的布置定位主要依靠操作人员手持，在长时间的检测工作下，劳动强度大，同时手持方式的不稳定性导致检测数据效果不理想。
【实用新型内容】
[0005]为了克服现有方案中存在的技术问题，提供一种适用于焊接转子超声检测，可为超声检测夹具提供定位，并保证一定的自由度需要，使其依附在转子待测表面进行检测工作，同时又保持所需的使用便利性，本实用新型特提出一种适用于汽轮机焊接转子的超声波无损检测定位装置。
[0006]为实现上述目的，本实用新型采用了以下技术方案:
[0007]一种适用于汽轮机焊接转子的超声波无损检测定位装置，其特征在于:所述定位装置(16 )主要包括装置主体(2 )、前端定位模块(I)及激光定位模块(3 );所述装置主体(2 )置于地面并可折叠；所述前端定位模块(I)固定于装置主体(2)折叠运动部分构件a (4)的前端；所述激光定位模块(3)固定于装置主体(2)折叠固定于地面部分构件b (8)的尾端；构成的定位装置(16)将超声检测夹具定位在汽轮机转子壁面上进行超声检测工作；装置主体(2)构件简单，轻便可靠。
[0008]进一步的，在所述装置主体(2)的构件a (4)与构件b (8)之间设置铰链轴(6);在所述装置主体(2)的铰链轴(6)旁设置了滚轮(7);在所述铰链轴(6)两侧的构件a (4)与构件b (8)之间设置了自锁气弹簧(5)，在工作状态下可锁定超声波无损检测定位装置的展开角度，而在折叠过程中提供阻尼作用。
[0009]所述装置主体上设置了铰链轴，使定位装置在工作状态下展开，在非工作状态下可折叠，便于收纳；装置主体上设置了滚轮，便于装置折叠后进行搬运；铰链轴两侧的构件之间设置了自锁气弹簧，在工作状态下将定位装置展开至设计工作角度时气弹簧自动锁定，保持定位装置的工作姿态，而在折叠过程中提供阻尼作用。
[0010]进一步的，所述前端定位模块(I)由弹性伸缩杆(9)、水平滑轨(10)、球铰(11)顺次连接安装组成，且分别提供两个轴向的平移自由度及绕三个轴的旋转自由度，由此提高定位装置(16)工作前布置的位置误差容许范围，同时保证安装在定位模块(16)上的超声检测夹具(14)具备足够的活动范围以适应检测转子(15)的曲面位置及微量位移。
[0011]进一步的，所述激光定位模块(3)包括激光发射器(12)及球关节调整机构(13);激光发射器(12)固定在球关节调整机构(13)的球关节上，可进行方向调节；在使用前进行校准时利用球关节调整机构(13)将激光发射器(12)的姿态调整合适，使用时利用激光发射器(12)投射的光点指导定位装置(16)相对于待检测转子(15)的位置摆放；激光定位模块(3)的调整及开关均通过手动操作完成。
[0012]进一步的，所述定位装置(16)还包括超声波检测夹具(14)，所述超声波检测夹具(14)通过接插或者螺纹紧固方式安装在前端定位模块(I)的球铰(11)端部。
[0013]本实用新型的优点在于:
[0014]1、本定位装置为超声检测夹具提供定位，在无损检测过程中无需人工手持，降低检测劳动强度，同时其机械定位保证检测数据的稳定可靠。
[0015]2、本定位装置可在工作姿态保持自锁、可收折、便于搬运收纳。装置整体构件简单、轻便可靠。
[0016]3、本定位装置设置的前端定位模块提供充足的自由度，由此提高定位装置工作前布置的位置误差容许范围，同时保证安装在定位模块上的超声检测夹具始终具有所需的检测位置姿态。
[0017]4、本定位装置设置的激光定位模块利用激光指导装置在工作前的位置摆放，提高工作效率，同时可以通过球关节调整机构在必要时对激光发射器的姿态进行调校。
【附图说明】
[0018]图1本实用新型设计的超声波无损检测定位装置示意图。
[0019]其中，附图标记为:1是前端定位模块，2是装置主体，3是激光定位模块。
[0020]图2本实用新型设计的超声波无损检测定位装置铰链轴部位示意图。
[0021]其中，附图标记为:4为构件a，8为构件b，5是自锁气弹簧，6是铰链轴，7是滚轮。
[0022]图3本实用新型设计的超声波无损检测定位装置收折示意图。
[0023]图4本实用新型设计的超声波无损检测定位装置前端定位模块示意图。
[0024]其中，附图标记为:9是弹性伸缩杆，10是水平滑轨，11是球铰。
[0025]图5本实用新型设计的超声波无损检测定位装置激光定位模块示意图。
[0026]其中，附图标记为:12是激光发射器，13是球关节调整机构。
[0027]图6本实用新型设计的定位装置用于超声检测夹具定位的工作示意图。
[0028]其中，附图标记为:14是超声波检测夹具，15是汽轮机转子，16是超声无损检测定位装置。
【具体实施方式】
[0029]下面结合附图对本实用新型做进一步说明。
[0030]如图1、2所示，超声无损检测定位装置的装置主体2前端设置有前端定位模块1，用于安装超声波检测夹具14，尾部设有激光定位模块3，在工作前布置定位装置时指示其相对于汽轮机转子正确的摆放位置，装置主体2上设有铰链轴6，并用自锁气弹簧5连接铰链两侧的构件。工作时铰链6两侧的构件展开至设计角度，支撑检测夹具为其提供定位，在该设计角度下，自锁气弹簧5自动锁定，并使定位装置保持工作姿态。工作完毕后进行收折时，自锁气弹簧人工解锁并提供阻尼。折叠后的装置姿态如图3所示。滚轮7在搬运定位装置时触地滚动，便于装置移动。
[0031]如图4，前端定位模块I包括弹性伸缩杆9、水平滑轨10和球铰11，前两者分别提供沿X轴、沿y轴的平移自由度，球铰11提供绕w三个轴的旋转自由度，在工作前布置定位装置时可能存在的各个方向位置、角度误差均可由上述自由度补偿，简化了准备工作；上述自由度同时保证安装在定位模块I上的超声检测夹具具备足够的活动范围以适应检测转子不同的高度、曲面位置及转子检测过程中产生的微量位移。球铰11前端将安装超声波检测夹具，以进行检测工作。
[0032]如图5，定位装置尾端两侧的两套激光定位模块3包括激光发射器12及球关节调整机构13。使用时在定位装置未展开前，如图3姿态时利用两侧的激光发射器12分别向汽轮机转子投射光点，激光发射器12的姿态在正确调校前提下，目视光点调整定位装置座于地面的位置及偏角，使两侧投射的光点汇集在转子待检表面的对称线上，则显示定位装置摆放到位，可展开至工作姿态开始检测。在需要进行激光发射器12的校准时，以定位装置在工作姿态下仔细摆放装置座于地面的位置，而后利用球关节调整机构13将激光发射器12的姿态调整至光点重合于汽轮机转子检测表面的对称线上即可。
[0033]如图6，将超声波检测夹具14安装在定位装置16前端，获取适合的定位而依附在汽轮机转子15的待检表面上。形成的系统相对地面静止，通过汽轮机转子15的主动旋转，完成超声波检测探头相应焊缝位置全周的检测工作。
[0034]对于【具体实施方式】的理解的描述仅仅是为帮助理解本实用新型，而不是用来限制本实用新型的。本领域技术人员均可以利用本实用新型的思想进行一些改动和变化，只要其技术手段没有脱离本实用新型的思想和要点，仍然在本实用新型的保护范围之内。
【主权项】
1.一种适用于汽轮机焊接转子的超声波无损检测定位装置，其特征在于:所述定位装置(16)主要包括装置主体(2)、前端定位模块(I)及激光定位模块(3);所述装置主体(2)置于地面并可折叠；所述前端定位模块(I)固定于装置主体(2)折叠运动部分构件a (4)的前端；所述激光定位模块(3)固定于装置主体(2)折叠固定于地面部分构件b (8)的尾端。
2.如权利要求1所述的一种适用于汽轮机焊接转子的超声波无损检测定位装置，其特征在于:在所述装置主体(2)的构件a (4)与构件b (8)之间设置铰链轴(6);在所述装置主体(2)的铰链轴(6)旁设置了滚轮(7);在所述铰链轴(6)两侧的构件a (4)与构件b (8)之间设置了自锁气弹簧(5)。
3.如权利要求1所述的一种适用于汽轮机焊接转子的超声波无损检测定位装置，其特征在于:所述前端定位模块(I)由弹性伸缩杆(9)、水平滑轨(10)、球铰(11)顺次连接安装组成。
4.如权利要求1所述的一种适用于汽轮机焊接转子的超声波无损检测定位装置，其特征在于:所述激光定位模块(3)包括激光发射器(12)及球关节调整机构(13);激光发射器(12)固定在球关节调整机构(13)的球关节上，可进行方向调节。
5.如权利要求1所述的一种适用于汽轮机焊接转子的超声波无损检测定位装置，其特征在于:所述定位装置(16)还包括超声波检测夹具(14)，所述超声波检测夹具(14)通过接插或者螺纹紧固方式安装在前端定位模块(I)的球铰(11)端部。
【专利摘要】本实用新型公开了一种适用于汽轮机焊接转子的超声波无损检测定位装置，所述装置主要包括装置主体、前端定位模块、激光定位模块；构成的定位装置将超声检测夹具定位在汽轮机转子壁面上进行超声检测工作。本实用新型的主要优点包括在无损检测过程中无需人工手持，降低检测劳动强度，同时其机械定位保证检测数据的稳定可靠；可在工作姿态保持自锁、可收折、便于搬运收纳，装置整体构件简单、轻便可靠；拥有前序布置工作中较大的位置误差容许范围，同时保证超声检测夹具始终具有所需的检测位置姿态；利用便于调校的激光定位模块指导工作前的位置摆放，提高工作效率。
【IPC分类】G01N29-27
【公开号】CN204330690
【申请号】CN201520011022
【发明人】张帆, 李永龙, 栗园园, 吴建东, 莫堃, 董娜, 肖唐杰, 姜周, 王重山
【申请人】中国东方电气集团有限公司
【公开日】2015年5月13日
【申请日】2015年1月8日