专利名称：浮箱摆式跟踪轮机构的制作方法
技术领域：
本发明涉及金属材料无损探伤技术领域，属于一种钢管超声自动探伤装置，适用于钢管螺旋前进，直径≥Ф76mm的钢管的无损检测。
背景技术：
为了保证钢管的产品质量，要对钢管进行无损检测，在用超声探伤的方法中，钢管的直径≥Ф100mm一般采用钢管螺旋前进、探头相对固定的形式。在超声探伤的过程中，探头与被测物之间需用耦合剂，在钢管自动探伤中一般都用水做耦合剂。根据超声探伤原理，探头的轴线要平行偏离钢管直径方向一定的距离，即偏心距；同时探头与钢管的外表面要保持约20mm的距离，这一距离必须稳定，这些在技术上称为探头对钢管外壁的跟踪。为了保持水层的稳定，探头得在钢管的下方。因此就必须有一套机械装置来保证这些要求，以往的设备都采用导套或弹簧机构的形式跟踪，探头浸在水槽里用以保证水层。由于外形尺寸合格的钢管存在着允许的直度、圆度偏差，这些装置在跟踪及调整上都存在一些问题，导套内经必须大于钢管外经几毫米，否则钢管就不能穿入导套，这样跟踪效果不理想，同时导套的数量和被探钢管外径的规格数量有直接关系，不易调整操作，设备制造成本大；弹簧机构振动大，探头易损坏，这些机构都存机械振动大，噪音高的问题。为了可靠地检测，防止误探，必须把钢管两端用封头堵上，避免管内大量进水，这样就增加了操作人员。
发明内容
本发明的目的是提供一种浮箱摆式跟踪轮机构，其能使探头可靠地对被测钢管外壁进行跟踪，且跟踪效果好，在更换被探测钢管规格时调整、操作方便，不需要导套和封头，机械振动小，噪音低。
为实现上述目的，采用了以下设计方案；一种浮箱摆式跟踪轮机构，其特征在于它包括储水槽、密闭式浮箱、铰接摆动轴、跟踪轮、支杆、溢水式探头、燕尾槽调节托板、滑板、轮距调节杆；所述的密闭式浮箱设置在储水槽内，在密闭式浮箱的顶部设置有两个支座，在该两个支座内设置有一根铰接摆动轴，在该铰接摆动轴中部沿径向两侧分别固定连接有向上倾斜的托板，在该两侧的托板上分别设置有燕尾槽调节托板和滑板，在滑板上设置有溢水式探头；所述的跟踪轮是设置在溢水式探头的两侧，在跟踪轮的下部连接有支杆，在溢水式探头一侧的两个跟踪轮下交叉连接有轮距调节杆。
在储水槽下部设置有集水槽，在储水槽内的上端两侧设置有浮箱限位板。
所述的支杆下端连接有横板，在该横板下端连接有与密闭式浮箱相接的弹簧。
所述的溢水式探头包括多通道探头和开口水套，该探头设置在开口水套内，在水套的后部连接有输水软管。
所述的轮距调节杆上设置有调节孔，在两交叉的轮距调节杆的调节孔内插入销钉。
使用时，密封式浮箱在储水槽中由水产生的浮力作用下，跟踪轮紧贴螺旋前进的被测钢管壁，使探头与钢管外壁的距离保持稳定，达到很好的跟踪效果。
由于溢水式探头中的水套外形尺寸相对于已有水槽要小很多，钢管在前进时，钢管端头接近水套时距探头的距离已经很小，钢管端头很快就能通过水套，在探伤过程中，钢管端头不需要堵上封头，节省了人力物力。
本装置的优点是探伤时探头对钢管外壁的跟踪效果好，在更换被探测钢管规格时调整、操作方便。不需要导套、封头。机械振动小，噪音低。
图1是本发明的主视示意2是图1俯视示意3是图1左视示意4是图1中下交叉连接轮距调节杆的放大示意5是燕尾槽调节托板和滑板的放大示意图具体实施方式
参见图1、图2、图3、图4、图5所示一种浮箱摆式跟踪轮机构，其特征在于它包括储水槽12、密闭式浮箱11、铰接摆动轴10、跟踪轮2、支杆16、溢水式探头3、燕尾槽调节托板7、滑板8、轮距调节杆4；所述的密闭式浮箱11设置在储水槽12内，在密闭式浮箱11的顶部设置有两个支座22，在该两个支座内设置有一根铰接摆动轴10，在该铰接摆动轴中部沿径向两侧分别固定连接有向上倾斜的托板9，在该两侧的托板9上分别设置有燕尾槽调节托板7和滑板8，在滑板8上设置有溢水式探头3；使用时，转动手轮6，使滑板8在燕尾槽调节托板7上移动，从而调节探头3与钢管的偏心距。
所述的跟踪轮2是设置在溢水式探头的两侧，在跟踪轮2的下部连接有支杆16，在溢水式探头一侧的两个跟踪轮下交叉连接有轮距调节杆4。
在储水槽12下部设置有集水槽13，在储水槽12内的上端两侧设置有浮箱限位板19。使密闭式浮箱11只能上下运动和最高限位。
所述的支杆16下端连接有横板15，在该横板15下端连接有与密闭式浮箱相接的弹簧14。
所述的溢水式探头3包括多通道探头20和开口水套21，该探头20设置在开口水套21内，在水套的后部连接有输水软管17。
所述的轮距调节杆4上设置有调节孔，在两交叉的轮距调节杆的调节孔内插入销钉。对于不同直径的被测钢管，用销钉18插入不同的调节孔5的位置，用来调节钢管径向跟踪轮的距离，以适应不同直径的钢管。
使用时，被检测的钢管1在辊道上由辊轮带动下自身旋转并直线运动即螺旋前进。密封式浮箱11在储水槽12中由水产生的浮力作用下，跟踪轮2紧贴螺旋前进的被测钢管1壁，使探头20与钢管1外壁的距离保持稳定，达到很好的跟踪效果。
由于溢水式探头中的水套外形尺寸相对于已有水槽要小很多，钢管1在前进时，钢管端头接近水套时距探头的距离已经很小，钢管端头很快就能通过水套，在探伤过程中，钢管端头不需要堵上封头，节省了人力物力。
在使用过程中，先向探头水套4供有一定压力的水，使探头水套口形成有几十毫米的溢水层，水排出水套后流入储水槽12内，使浮箱11产生足够的浮力，跟踪轮等一同随之浮起，储水槽12溢出的水由集水槽13收集循环使用。钢管未接触跟踪轮时，钢管底部低于跟踪轮3-10mm，钢管一旦接触到跟踪轮，自动将随动的跟踪轮压下，在浮力和摆轴随动的共同作用下，浮箱、摆轴、跟踪轮能随着有直度、圆度偏差的钢管上下左右运动，跟踪轮紧贴钢管的外壁，使探头对钢管有很好的跟踪效果。同时在水的作用下，大大减少了机械振动，因此噪音低。
国家标准对钢管自动探伤的方法，要求钢管端部的不可探盲区为≤200mm。钢管超声探伤的速度一般为6-30m/min，即100-500mm/s，本装置探头水套21的长度约100mm，端部通过水套21的时间小于1秒，管内进水很少，影响范围在盲区以内，因此不需要在钢管端部堵上封头。
权利要求
1.一种浮箱摆式跟踪轮机构，其特征在于它包括储水槽(12)、密闭式浮箱(11)、铰接摆动轴(10)、跟踪轮(2)、支杆(16)、溢水式探头(3)、燕尾槽调节托板(7)、滑板(8)、轮距调节杆(4)；所述的密闭式浮箱(11)设置在储水槽(12)内，在密闭式浮箱(11)的顶部设置有两个支座(22)，在该两个支座内设置有一根铰接摆动轴(10)，在该铰接摆动轴中部沿径向两侧分别固定连接有向上倾斜的托板(9)，在该两侧的托板(9)上分别设置有燕尾槽调节托板(7)和滑板(8)，在滑板(8)上设置有溢水式探头(3)；所述的跟踪轮(2)是设置在溢水式探头的两侧，在跟踪轮(2)的下部连接有支杆(16)，在溢水式探头一侧的两个跟踪轮下交叉连接有轮距调节杆(4)。
2.根据权利要求1所述的悬浮式跟踪钢管超声自动探伤装置，其特征在于在储水槽(12)下部设置有集水槽(13)，在储水槽(12)内的上端两侧设置有浮箱限位板(19)。
3.根据权利要求1所述的浮箱摆式跟踪轮机构，其特征在于所述的支杆(16)下端连接有横板(15)，在该横板(15)下端连接有与密闭式浮箱相接的弹簧(14)。
4.根据权利要求1所述的浮箱摆式跟踪轮机构，其特征在于所述的溢水式探头(3)包括多通道探头(20)和开口水套(21)，该探头(20)设置在开口水套(21)内，在水套的后部连接有输水软管(17)。
5.根据权利要求1所述的浮箱摆式跟踪轮机构，其特征在于所述的轮距调节杆(4)上设置有调节孔，在两交叉的轮距调节杆的调节孔内插入销钉(18)。
全文摘要
一种浮箱摆式跟踪轮机构，它包括储水槽、密闭式浮箱、铰接摆动轴、跟踪轮、支杆、溢水式探头、燕尾槽调节托板、滑板、轮距调节杆；所述的密闭式浮箱设置在储水槽内，在密闭式浮箱的顶部设置有两个支座，在该两个支座内设置有一根铰接摆动轴，在该铰接摆动轴中部沿径向两侧分别固定连接有向上倾斜的托板，在该两侧的托板上分别设置有燕尾槽调节托板和滑板，在滑板上设置有溢水式探头；所述的跟踪轮是设置在溢水式探头的两侧，在跟踪轮的下部连接有支杆，在溢水式探头一侧的两个跟踪轮下交叉连接有轮距调节杆。本装置的优点是探伤时探头对钢管外壁的跟踪效果好，在更换被探测钢管规格时调整、操作方便，机械振动小，噪音低。
文档编号G01N29/04GK1627066SQ200310117258
公开日2005年6月15日 申请日期2003年12月9日 优先权日2003年12月9日
发明者徐允谦, 袁琪, 耿剑秋 申请人:北京有色金属研究总院