一种应用于薄膜型围护系统连续检测的爬行工装的制作方法

本发明涉及船舶建造无损检测，尤其涉及一种应用于mark0iii薄膜型围护系统连续检测的爬行工装。

背景技术：

1、mark0iii薄膜型围护系统采用焊接成型，即使焊缝上出现极小缺陷，也可能造成天然气的泄露爆炸，故对围护系统进行密性检测至关重要，常用的方法之一是氦质谱检漏法，其原理是将干燥的空气和氦气混合气体填充主绝缘层，使得主绝缘层的压力略高于大气压，若主薄膜存在泄漏点，则气体会经泄漏点进入舱内，可通过检测舱内是否存在氦分子判断泄露与否。

2、目前氦检流程主要采用吸枪，将吸嘴在主屏蔽层表面的可疑漏隙处以一定的速度逐点吸取，当经过泄漏点处时，泄露的氦气混合周围的空气一起被抽入吸嘴，经由氦质谱检漏仪进行检测。

3、mark0iii型围护系统使用的材料是不锈钢，为了防止舱体结构在超低温环境下冷裂，主屏蔽层被制成交叉的波纹形状，且在交叉处形成特殊的波纹节，应用于no96的连续检测系统在该应用场景下无法实现吸附运动及自动连续氦检。

4、现阶段mark0iii型围护系统的密性检测主要是通过工人手持吸枪进行操作，但在实际检测吸枪氦检法的可靠性与检测距离有关，而且由于示踪气体与空气融合，吸枪法并不适合大范围检测且速度不宜过快，同时因为检测标准规定焊缝必须经由两遍100% 多维度全检，对检测操作人员的体能和业务熟练度是一个极大的挑战。

技术实现思路

1、本发明的目的是提供一种应用于薄膜型围护系统连续检测的爬行工装。

2、为了实现上述目的，本发明的技术方案是：

3、一种应用于薄膜型围护系统连续检测的爬行工装，其特征在于，包括固定夹具、爬行搭载装置和氦气检测单元，所述固定夹具包括气缸、安装架、固定端夹块和带滑轨的活动端夹块，所述气缸的壳体、固定端夹块和滑轨均与安装架固定连接，所述气缸驱动活动端夹块沿滑轨前后运动，

4、所述爬行搭载装置包括上端行走组件和下端行走组件，所述上端行走组件和下端行走组件设在相邻两条波纹管上，所述上端行走组件和下端行走组件通过固定架连接，所述上端行走组件和下端行走组件的结构相同，

5、所述上端行走组件包括左侧行走部、中间连接部和右侧行走部，所述左侧行走部和右侧行走部的结构相同，所述左侧行走部包括外壳体、丝杆、轴承、滑动导轨和直线同步电动机，所述丝杆在外壳体内沿左右方向设置，所述丝杆的外侧设有行走块，所述行走块与丝杆通过螺纹传动，所述滑动导轨固定在外壳体的下端，所述滑动导轨为行走块导向左右移动，所述直线同步电动机的升降轴与行走块内的圆形轨道配合升降，所述升降轴的下端与安装架固定连接，

6、所述中间连接部包括中间壳体、同步伺服驱动电机和直线提升电机，所述同步伺服驱动电机左右对称设置在中间壳体内，所述直线提升电机固定于中间壳体的上端，所述同步伺服驱动电机驱动左右两端的丝杆转动，所述直线提升电机的提升轴与氦气检测单元连接。

7、进一步地，所述丝杆的一端设有轴承，所述丝杆通过轴承安装在外壳体内。

8、进一步地，所述直线同步电动机通过螺栓固定在电机安装架上，所述外壳体的上端设有平移导轨，所述电机安装架与平移导轨配合滑动。

9、进一步地，所述直线同步电动机升降轴的下端固定设有夹具连接架，所述夹具连接架与安装架的上端固定连接。

10、进一步地，所述同步伺服驱动电机产生的扭矩通过齿轮减速箱传递到丝杆输入端，所述减速齿轮箱通过螺栓与中间壳体固定连接。

11、进一步地，所述左侧行走部的外壳体和右侧行走部的右壳体均通过螺栓与连接中端的中间壳体固定连接。

12、进一步地，所述氦气检测单元包括三段式吸枪和氦检仪。

13、进一步地，所述气缸的推杆由电磁阀控制。

14、进一步地，所述爬行工装还设有控制单元，所述控制单元中的控制终端与爬行工装的各电机、气缸、电磁阀以及手持遥控器通过信号线连接。

15、本发明通过夹块运动实现工装与围护系统波纹节的抓取紧固，相邻两条波纹打在爬行搭载装置，爬行搭载装置为上下端行走组件通过固定架连接的模块化结构，行走组件中左右侧行走部通过丝杆和行走块组合传动实现工装的自动前进，泄露的氦气进入吸枪经由氦检仪进行检测；本发明可以降低氦检操作工人的工作量，提高检测效率，保证氦检工序的连续性和可靠性。

技术特征：

1.一种应用于薄膜型围护系统连续检测的爬行工装，其特征在于，包括固定夹具（1）、爬行搭载装置（2）和氦气检测单元（3），所述固定夹具（1）包括气缸（4）、安装架（5）、固定端夹块（6）和带滑轨的活动端夹块（7），所述气缸（4）的壳体、固定端夹块（6）和滑轨均与安装架（5）固定连接，所述气缸（4）驱动活动端夹块（7）沿滑轨前后运动，

2.如权利要求1所述的一种应用于薄膜型围护系统连续检测的爬行工装，其特征在于，所述丝杆（15）的一端设有轴承（17），所述丝杆（15）通过轴承（17）安装在外壳体（14）内。

3.如权利要求1所述的一种应用于薄膜型围护系统连续检测的爬行工装，其特征在于，所述直线同步电动机（19）通过螺栓固定在电机安装架（20）上，所述外壳体（14）的上端设有平移导轨，所述电机安装架（20）与平移导轨配合滑动。

4.如权利要求1所述的一种应用于薄膜型围护系统连续检测的爬行工装，其特征在于，所述直线同步电动机（19）升降轴的下端固定设有夹具连接架（21），所述夹具连接架（21）与安装架（5）的上端固定连接。

5.如权利要求1所述的一种应用于薄膜型围护系统连续检测的爬行工装，其特征在于，所述同步伺服驱动电机（23）产生的扭矩通过齿轮减速箱（24）传递到丝杆（15）输入端，所述减速齿轮箱（24）通过螺栓与中间壳体（22）固定连接。

6.如权利要求1所述的一种应用于薄膜型围护系统连续检测的爬行工装，其特征在于，所述左侧行走部（11）的外壳体（14）和右侧行走部（13）的右壳体均通过螺栓与连接中端（12）的中间壳体（22）固定连接。

7.如权利要求1所述的一种应用于薄膜型围护系统连续检测的爬行工装，其特征在于，所述氦气检测单元（3）包括三段式吸枪（26）和氦检仪。

8.如权利要求1所述的一种应用于薄膜型围护系统连续检测的爬行工装，其特征在于，所述气缸（4）的推杆由电磁阀控制。

9.如权利要求8所述的一种应用于薄膜型围护系统连续检测的爬行工装，其特征在于，所述爬行工装还设有控制单元，所述控制单元中的控制终端与爬行工装的各电机、气缸、电磁阀以及手持遥控器通过信号线连接。

技术总结
本发明属于无损检测技术领域，公开一种应用于MARK‑III薄膜型围护系统连续检测的爬行工装，包括气动式固定夹具、爬行搭载装置和氦气检测单元。气动式固定夹具通过气缸带动夹块运动实现工装与围护系统波纹节的抓取紧固，爬行搭载装置为布置在相邻两条波纹的上下端行走组件通过固定架连接的模块化结构，行走组件包括左侧行走部、连接中端及右侧行走部，左、右侧行走部通过丝杠及伴随行走端实现工装的自动前进，氦气检测单元包括三段式吸枪和氦检仪，泄露的氦气进入吸枪经由氦检仪进行检测；本发明可以降低氦检操作工人的工作量，提高检测效率，保证氦检工序的连续性和可靠性。

技术研发人员：黄凯华,周昌智,卢志鹏,尹嘉雯,张逸飞,程自豪,张泽禹,吉宏林,陈志国,刘思明
受保护的技术使用者：上海船舶工艺研究所（中国船舶集团有限公司第十一研究所）
技术研发日：
技术公布日：2024/3/11