一种无损检测系统及其导轨组件的制作方法

本发明涉及检测技术领域，具体地说，涉及一种用于对大口径金属管路进行无损检测的无损检测系统及其导轨组件。

背景技术：

对于直径在1米以上的大口径气、液输送金属管路，需经常地对其做维护性的在线无损检测。常用检测方法为：先在管路的预定检测点上架设具有圆环形导轨的导轨组件，再在圆环形导轨上安装带驱动轮的无损检测仪，接着操作检测仪沿圆环形导轨滑动一圈对管壁进行检测；完成对该预定检测点的检测后，需顺序拆卸无损检测仪与导轨组件，并将整个无损检测系统搬至下一预定检测点，重复前述安装工序与检测工序对该预定检测点进行检测。不断地重复安装工序、检测工序、拆卸工序及搬运工序，依序对管路上的各预定检测点进行检测，且由于管路直径很大而导致每次拆卸都需要耗费大量的时间，及管路长度非常长、检测点较多，整个过程比较耗时耗力，不利于检测效率的提高。

技术实现要素：

本发明的目的是提供一种用于对大口径管路进行无损检测的无损检测系统，以简化其在不同检测点间切换的操作，提高检测效率；

本发明的另一目的是提供一种可用于构建上述无损检测系统的导轨组件。

为了实现上述目的，本发明提供的无损检测系统包括导轨组件与无损检测仪；导轨组件包括供无损检测仪在工作过程中沿其滑动的圆环形导轨，及用于将圆环形导轨紧松可调地紧箍在被检大口径金属管路外的多个可调式支撑滚轮机构，相邻两个可调式支撑滚轮机构相对圆环形导轨的圆心构成的圆心角小于180度；可调式支撑滚轮机构包括可在管路表面沿管路轴向滚动行走的滚轮；圆环形导轨包括两片以上首尾依次连接的弧形导轨段，两片相邻接的弧形导轨段的邻接端部间通过对定锁定机构可拆卸地固定连接。

通过对定锁定机构可拆卸地连接相邻的两片弧形导轨段，从而使圆环形导轨的圆度更好、导轨面更平整。通过调节可调式支撑滚轮机构对管路紧箍的松紧程度，从而对圆环形导轨中心与管路中心间的相对位置进行调整，从而调至二者大致为共圆心的位置，控制无损检测仪对该检测点进行检测，以提高检测质量，在完成检测后，可通过调松部分可调式支撑滚轮机构，并利用滚轮推动整个无损检测系统沿管路长度方向移动，以移至下一检测点位置，对于无法直接移动到达另一检测点的情况，通过解锁锁定机构而将整个无损检测系统从管路上拆卸下来，并运输至下一检测点进行检测，与现有技术中相邻两检测点都需要通过从管路上拆卸下来后，并运输下一检测点的方案相比，可有效地简化其在不同检测点间的移动操作，以提高检测效率。

具体的方案为对定锁定机构包括对定槽、与对定槽配合的对定榫、两个铰链块及可拆卸地连接两个铰链块的铰链转轴；两片相邻接的弧形导轨段的邻接端部中，一个端部上固定有一个铰链块且其端面上设有对定槽，另一个端部上固定有另一个铰链块且其端面上设有对定榫，对定榫沿其所在端面的长度方向布置。

通过铰链机构可拆卸地连接弧形导轨段的邻接端部，便于检测前的安装及检测后的拆卸，通过在邻接端部设置相配合的对定榫与对定槽，便于实现相邻两片导轨段间的对接并对准定位，从而在径向上对邻接端部进行对准定位，以使整个导轨周面为圆整无台阶面，并通过两个铰链块的固定连接，以在圆环形导轨轴向上对其两端面进行对准定位。

更具体的方案为对定榫的表面为弧形面，该弧形面的圆心角小于等于180度。可在拆卸构成中，利用铰链构成相邻两片弧形导轨段间的转轴机构，以简化拆卸步骤及安装步骤。

另一个具体的方案为可调式支撑滚轮机构包括调节螺柱、与调节螺柱配合的螺母、与调节螺柱平行布置的导柱、与导柱配合的导孔座及用于安装滚轮的连接座；调节螺柱与导柱均沿圆环形导轨的径向布置，螺母及导孔座固定在弧形导轨段上；导柱的一端穿过导孔座上导孔后与连接座固定连接，调节螺柱的一端穿过螺母后与连接座可绕自身轴线转动地固定连接。通过转动调节螺柱，并在导柱的引导限位下，驱动滚轮沿圆环形导轨的径向移动，从而调整对管路的紧箍程度，操作简单。

更具体的方案为两根导柱对称地布置在调节螺柱的两侧，两组滚轮对称地布置在调节螺柱的两侧；调节螺柱与连接座连接的端部固设有凸环部，连接座设有用于容纳凸环部的限位腔室，限位腔室的底面与顶面构成凸环部沿其轴向移动的限位。

为了实现上述另一目的，本发明提供的导轨组件包括圆环形导轨及用于将圆环形导轨紧松可调地紧箍在支撑物外的多个可调式支撑滚轮机构，相邻两个可调式支撑滚轮机构相对圆环形导轨的圆心构成的圆心角小于180度，可调式支撑滚轮机构包括可在支撑物表面沿其长度方向滑动的滚轮：圆环形导轨包括两片以上首尾依次连接的弧形导轨段，两片相邻接的所述弧形导轨段的邻接端部间通过对定锁定机构可拆卸地固定连接。

通过对定锁定机构可拆卸地连接相邻的两片弧形导轨段，从而使圆环形导轨的圆度更好、导轨面更平整。通过调节可调式支撑滚轮机构对支撑物紧箍的松紧程度，从而对圆环形导轨中心与支撑物中心间的相对位置进行调整，从而调至二者大致为共圆心的位置；并可通过调松部分可调式支撑滚轮机构，并利用滚轮推动整个无损检测系统沿支撑物长度方向移动，以移至下一位置，对于无法直接移动到达另一位置的情况，通过解锁锁定机构而将整个导轨组件从支撑物上拆卸下来，并运输至下一位置，与现有技术中相邻两位置都需要通过从支撑物上拆卸下来后，并运输下一位置的方案相比，可有效地简化其在不位置间的移动操作，尤其是对长度非常长的大口径气、油输送管路的无损检测而言，使用该导轨组件作为无损检测仪的检测导轨支架，可有效地提高检测效率。

具体的方案为对定锁定机构包括对定槽、与对定槽配合的对定榫、两个铰链块及可拆卸地连接两个铰链块的转轴；两片相邻接的弧形导轨段的邻接端部中，一个端部上固定有一个铰链块且其端面上设有对定槽，另一个端部上固定有另一个铰链块且其端面上设有对定榫，对定榫沿其所在端面的长度方向布置。

通过铰链机构可拆卸地连接弧形导轨段的邻接端部，便于检测前的安装及检测后的拆卸，通过在邻接端部设置相配合的对定榫与对定槽，便于实现相邻两片导轨段间的对接并对准定位，从而在径向上对邻接端部进行对准定位，以使整个导轨周面为圆整无台阶面，并通过两个铰链块的固定连接，以在圆环形导轨轴向上对其两端面进行对准定位。

更具体的方案为对定榫的表面为弧形面，该弧形面的圆心角小于等于180度。可在拆卸构成中，利用铰链构成相邻两片弧形导轨段间的转轴机构，以简化拆卸步骤。

另一个具体的方案为可调式支撑滚轮机构包括调节螺柱、与调节螺柱配合的螺母、与调节螺柱平行布置的导柱、与导柱配合的导孔座及用于安装滚轮的连接座；调节螺柱与导柱均沿圆环形导轨的径向布置，螺母及导孔座固定在弧形导轨段上；导柱一端穿过导孔座上导孔后与连接座固定连接，调节螺柱的一端穿过螺母后与连接座可绕自身轴线转动地固定连接。通过转动调节螺柱，并在导柱的引导限位下，驱动滚轮沿圆环形导轨的径向移动，从而调整对管路的紧箍程度，操作简单。

更具体的方案为两根导柱对称地布置在调节螺柱的两侧，两组滚轮对称地布置在调节螺柱的两侧；调节螺柱与连接座连接的端部固设有凸环部，连接座设有用于容纳凸环部的限位腔室，限位腔室底面与顶面构成凸环部沿其轴向移动的限位。

附图说明

图1是本发明实施例中无损检测系统与管路的配合示意图；

图2是本发明实施例中轨道组件的结构示意图；

图3是图2中a局部放大图；

图4是图2中b局部放大图；

图5是本发明实施例中两个弧形导轨段端部的配合示意图；

图6是本发明实施例中弧形导轨段与可调式支撑滚轮机构的配合示意图；

图7是本发明实施例中导轨组件的主视示意图；

图8是本发明实施例中无损检测仪与导轨组件的配合示意图。

具体实施方式

以下结合实施例及其附图对本发明作进一步说明。

实施例

参见图1，用于对大口径金属管路01进行检测的无损检测系统1包括导轨组件2与无损检测仪3。

参见图2至图6，导轨组件2包括弧形导轨段4、弧形导轨段5、十个可调式支撑滚轮机构6、两个对定锁定机构，对定锁定机构由锁定机构7与对定机构构成；弧形导轨段4与弧形导轨段5均为半圆形结构，即二者首尾依次相连地构成圆环形导轨。

如图3至图6所示，弧形导轨段4的一端端面形成有沿该端面长度方向布置的对定榫41，另一端端面形成有沿端面长度方向布置的对定槽42；弧形导轨段5的一端端面形成有与对定榫41相配合的对定槽51，另一端端面形成有与对定槽42相配合的对定榫52，在本实施例中，在端面宽度方向上，对定槽、对定榫均为位于端面的中部，以在二者卡合后能对邻接的两个端面在圆环形导轨径向上进行对准定位，即可有效地确保圆环形导轨内、外环面为平整无台阶面，以确保无损检测仪沿导轨移动的稳定性，当然了，对定槽、对定榫不一定要位于端面中部，只需二者能相互配合即可。

可调式支撑滚轮机构6包括导柱61、与导柱61配合的导孔座62、调节螺柱63、与调节螺柱63配合的螺母64、导柱65、与导柱65配合的导孔座66、连接座8、滚轮91、滚轮92及限位轮93，连接座8包括连接基座81、镶嵌块82、滚轮座83、滚轮座84及连接螺钉85。

导柱61与导柱65对称地布置在调节螺柱63的两侧，且三者长度方向均沿圆环形导轨的径向布置；在弧形导轨段4与弧形导轨段5邻接的邻接端部上设有用于固定导孔座62的安装通孔43、用于固定导孔座66的安装通孔45及与螺母64的螺孔对接的通孔44，在弧形导轨段5的邻接端部上设有用于固定导孔座62的安装通孔53、用于固定导孔座66的安装通孔55及与螺母64的螺孔对接的通孔54，螺母64通过焊接的方式固定在弧形导轨段的内环面上。

滚轮91可转动地安装在滚轮座83上，滚轮92可转动地安装在滚轮座84上，且滚轮91、92的转动行走方向为沿如图1所示管路01的长度方向，即其转轴与管路01的长度方向相正交。

连接基座81上设有与镶嵌块82相配合的固定槽，二者通过连接螺钉85固定连接，二者对接面间形成有与调节螺柱63相配合的通孔86，且在与该通孔86相正交的方向上设有与限位轮93相配合的限位腔室87，限位轮93构成固设在调节螺柱63上的凸环部，且限位腔室87的底面与顶面构成限位轮93沿其轴向移动的限位，即通过转动调节螺柱63，以带动限位轮93沿调节螺柱63的轴向移动，同时通过其端面与限位腔室87顶底、面相抵靠而推动/拉动连接座8沿圆环形导轨的径向移动，继而带动滚轮91、92沿圆环形导轨的径向位置可调，即可调式支撑滚轮机构6为其滚轮在圆环形导轨径向上的位置可调。

锁定机构7为铰链结构，包括铰链块71、铰链块72及铰链转轴73，铰链块71通过焊接方式固定在弧形导轨段4的端部外环面上，铰链块72通过焊接方式固定在弧形导轨段5的端部外环面上，通过插拔铰链转轴73实现对弧形导轨段4的端部与弧形导轨段5的端部间的锁定，且为可拆卸地固定连接一起。

上述对定榫41、对定槽51与相对应的一组铰链块71、铰链块72及铰链转轴73一起构成本实施例的一个对定机构，对定槽42、对定榫52与相对应另一组的铰链块71、铰链块72及铰链转轴73一起构成本实施例的另一个对定机构。当然了，对定机构还可为，一邻接端面形成还有多个圆柱凸起，而另一邻接端面内凹形成与圆柱凸起相配合的凹槽。

其中，通过对定榫与对定槽的配合，实现对两相邻弧形导轨段的邻接端部在径向上的对准及定位，及通过铰链结构固定连接，实现邻接端部在圆环形导轨的轴向上的对准及定位，即对定机构用于实现两个相邻接端部间的在圆形导轨的径向与轴向上的对准与定位，从而实现内、外环面及两轴向端面的对齐对接。

在本实施例中，对定榫41与对定榫52的表面为弧形面，且该弧形面的圆心角小于等于180度，以确保当一个弧形导轨段绕铰链转轴73转动的过程中，对定榫与对定槽能够顺利地卡接或分离。对定榫的表面不一定要局限于弧形面，比如，还可为三角结构。

如图7所示，在圆环形导轨上共布置有十个可调式支撑滚轮机构6，其中六个为沿圆环形导轨的周向均匀布置，即在该六个可调式支撑滚轮机构6中，相邻两个相对圆环形导轨的圆心构成的圆心角α为60度；另外四个可调式支撑滚轮机构6为各自安装在弧形导轨段的两端部，即弧形导轨段的两端部各安装有一个可调式支撑滚轮机构，两端部之间安装有一个以上的可调式支撑滚轮机构。当然了，相邻两个可调式支撑滚轮机构6间的圆心角并不局限于上述实施例中的60度，其根据实际需求选择为小于180度即可。

在本实施例中，弧形导轨段4与弧形导轨段5均为半圆形结构，当然了，圆环形导轨可以设置成由3片以上的非半圆形的弧形导轨段首尾依次相连构成，且可将所有弧形导轨段的圆心角配置成相等，以简化预制工序。此外，弧形导轨段并不局限于上述实施例中的板状结构，比如，还可为两根弧形管通过端部焊接而构成的管状结构。

通过设置限位轮93构成一凸环部与设于连接座8上的限位腔室87相配合，从而实现调节螺柱63与连接座8可绕自身轴线旋转的固定连接，即调节螺柱63相对连接座8，在轴向上的位移受限位腔室87的限制，而在周向上可绕自身轴线旋转。

参见图1至图8，使本实施例无损检测系统1对大口径金属管路01进行检测的方法包括以下步骤：

在检测点安装轨道组件，通过调整各可调式支撑滚轮机构6上的调节螺柱，以使可调式支撑滚轮机构6与圆环形导轨连接点与管路01管面间间距大致相等，从而使圆环形导轨与管轮01为大致共心的位置，且使圆环形导轨通过10个可调式支撑滚轮机构6而紧箍在管路01外；

控制无损检测仪3沿所述圆环形导轨滑动一周，对该检测点进行检测；

完成对该检测点的检测后，如果管路表面状况允许且相邻两检测点间距离在预设阈值内，则可将上弧形导轨段4中的调节螺柱63依序松开，沿管路01的长度方向将整个无损检测系统推至下一检测点进行无损检测；对不允许管路表面状况，需根据实际导轨结构与检测工况进行判断，比如可以为：相邻两检测点间存有调节阀，而该调节阀的尺寸大于圆环形导轨与管路的直径之和；对于管路表面状况不允许或距离太长的情况下，将整个系统从管路01上拆下，并运输至下检测点进行检测。

本发明所称“大口径管路”是指管道公称直径大于200毫米的管路，此外，本发明优选适用于公称直径大于等于800毫米的管路。