管道内壁自动磁粉检测装置的制造方法
【专利摘要】本实用新型提供一种管道内壁自动磁粉检测装置。其包括行走单元、动力机构和检测单元，动力机构包括伺服电机、变速箱、前转动轴和后转动轴，伺服电机通过变速箱能够分别驱动前转动轴和后转动轴旋转，后转动轴与行走单元连接并传递动力，检测单元固定安装在前转动轴上，能够整体跟随所述前转动轴转动，检测单元安装有万向轮，当动力机构通过后转动轴驱动所述行走单元运动时，借助万向轮能够使检测单元跟随整个装置在管道中顺着管道壁直线行走并进行监测，当动力机构通过前转动轴驱动旋转时，整个装置停留在管道中需要检测的位置，只有检测单元借助万向轮在管道壁上沿着圆周运动进行监测。本实用新型可以对中小直径管道、容器内壁进行荧光磁粉检测。
【专利说明】
管道内壁自动磁粉检测装置
技术领域
[0001]本实用新型涉及一种中小直径管道内壁自动磁粉检测装置，该装置主要应用于中小直径管道或容器内壁荧光磁粉检测，它具有管径自适应调节功能，可以在较大程度上适应管径变化，搭载在管道爬行器上，由电机驱动，可以自动进行纵向和环向检测工作。
【背景技术】
[0002]在制工业管道由于受组对、焊接、热处理等因素影响，容易在管道内壁焊缝表面形成根部未熔合、未焊透、裂纹等危害性缺陷，在用工业管道在长期使用过程中由于管道内部工作介质、工作压力影响，容易产生腐蚀、裂纹等危害性缺陷，安装检验和定期检验通过对管道内壁焊缝进行荧光磁粉检测，可以精确发现以上表面及近表面缺陷。目前大多数检测手段由于受空间限制，只能在管道外壁进行磁粉或超声检测，而内壁缺陷检出率很低，从而造成缺陷漏检，留下安全隐患。实际应用于管道内壁磁粉检测的集成系统尚不多见，管道内壁检测装置是在管道内部爬行，并携带相关作业设备装置，以不同的位姿完成一定工作任务的高科技产品，它是集合机械、控制、传感技术、检测技术等科技并应用于工业过程的新型技术产品，但是近些年国内外研究者对管道内壁磁粉检测装置的研究十分有限，难以满足管道检测的需要。
【发明内容】
[0003]本实用新型所要解决的技术问题是提供一种管道内壁自动磁粉检测装置，特别是应用于中小管径管道内壁的磁粉检测，可以较大范围适应管径的变化，在管道内壁进行平稳行走，对管道纵缝进行磁粉检测，检测装置可以在管道内壁沿环向转动，对管道环缝进行磁粉检测，并通过观察、摄像对检测结果通过视频、图片的方式进行记录存档。
[0004]本实用新型的管道内壁自动磁粉检测装置包括行走单元、动力机构和检测单元，所述动力机构包括伺服电机、变速箱、前转动轴和后转动轴，所述伺服电机通过所述变速箱能够分别驱动所述前转动轴和所述后转动轴旋转，所述后转动轴与所述行走单元连接并传递动力，所述检测单元固定安装在所述前转动轴上，能够整体跟随所述前转动轴转动，所述检测单元安装有万向轮，当所述动力机构通过所述后转动轴驱动所述行走单元运动时，借助所述万向轮能够使所述检测单元跟随整个装置在管道中顺着管道壁直线行走并进行监测，当所述动力机构通过所述前转动轴驱动旋转时，整个装置停留在管道中需要检测的位置，只有所述检测单元借助所述万向轮在管道壁上沿着圆周运动进行监测。
[0005]优选所述行走单元包括驱动机构和从动机构，所述后转动轴的后端为蜗杆，所述驱动机构包括同时与所述蜗杆啮合的三个相互呈120°角的驱动蜗轮，所述蜗轮分别通过普通平键键连在三根转轴上，转轴穿过支撑架壳体和驱动架壳体，另一端通过平键连接主动带轮，所述主动带轮与从动带轮通过同步带连接，所述从动带轮固连在所述转轴上，所述转轴另一端通过螺母固定有驱动轮，由此，通过所述蜗杆能够驱动所述驱动轮转动。
[0006]优选所述从动机构借助所述支撑架安装在所述动力机构与所述检测单元之间，所述从动机构的结构是三个从动轮分别安装在三个液压杆上三个所述液压杆相互呈120°角均布地固连在所述支撑架上。
[0007]优选所述检测单元包括支撑臂、支撑液压杆、万向轮和探伤装置，所述支撑臂与前转动轴连接，所述支撑液压杆与支撑臂和探伤装置连接，所述探伤装置包括交叉磁轭、磁悬液喷嘴、隔板、黑光灯、摄像头，所述万向轮安装在交叉磁轭的四个磁极外侧，所述磁悬液喷嘴、隔板、黑光灯、摄像头依次安装在交叉磁轭内部。
[0008]本实用新型的有益效果是:
[0009]1、可以对中小直径的管道、容器内壁进行荧光磁粉检测，解决管道、容器内壁焊缝缺陷难于检测的难题；
[0010]2、能较大范围适应内径变化，检测装置可以直线行走、升降、转向，自动检测纵向和环向焊缝。
[0011]3、可以根据焊缝两侧高低不同自动进行调节，提高检测灵敏度。
【附图说明】
[0012]图1为自动磁粉检测装置总体结构示意图。
[0013]图2为检测装置局部结构示意图。
[0014]符号说明:
[0015]1、驱动轮2、驱动架3、支撑架4、驱动蜗轮5、驱动蜗杆6、动力机构7、从动轮
8、固定液压杆9、万向轮10、摄像头11、黑光灯12、隔板13、磁悬液喷嘴14、交叉磁轭15、支撑液压杆16、支撑臂17、前转动轴18、后转动轴19、自由液压杆20、主动带轮21、同步带、22、从动带轮
【具体实施方式】
[0016]下面参照附图对本实用新型进一步详细说明。
[0017]如图1和图2所示，本实用新型的管道内壁自动磁粉检测装置包括行走单元、动力机构6和检测单元，动力机构6包括伺服电机、变速箱、前转动轴17和后转动轴18，行走单元包括驱动机构和从动机构，驱动机构包括驱动轮1、驱动架2、支撑架3、驱动蜗轮4、驱动蜗杆
5、自由液压杆19、主动带轮20、同步带21、从动带轮22，从动机构包括从动轮7、固定液压杆8，检测单元包括万向轮9、摄像头10、黑光灯11、隔板12、磁悬液喷嘴13、交叉磁轭14、支撑液压杆15、支撑臂16。
[0018]动力机构结构是:伺服电机固定在变速箱上，通过变速箱可以分别驱动前转动轴17和后转动轴18，前转动轴17为检测装置提供动力，后转动轴18为驱动机构提供动力。
[0019]驱动机构结构是:驱动蜗杆5固定在后转动轴18上，同时与三个相互呈120°角的驱动蜗轮4啮合，驱动蜗轮4分别通过普通平键键连在三根转轴上，转轴穿过支撑架3壳体和驱动架2壳体，另一端通过平键连接主动带轮20，主动带轮20与从动带轮22通过同步带21连接，从动带轮22固连在转轴上，转轴另一端通过螺母固定驱动轮I。
[0020]从动机构结构是:在支撑架3前端装有三组结构相同均匀分布的从动轮结构，其结构是三个相互呈120°角的固定液压杆8固连在支撑架3上，从动轮7与固定液压杆8的另一端以转轴连接。
[0021]检测装置结构是:支撑臂16通过平键键连在前转动轴17上，同时与四个相互呈90°的支撑液压杆15通过转轴连接，四个支撑液压杆15另一端与交叉磁轭14四个均布的端点通过转轴连接，交叉磁轭14内部依次固定安装摄像头10、黑光灯11、隔板12、磁悬液喷嘴13，四个万向轮9安装在交叉磁轭的四个磁极外侧。
[0022]在管道内行走时，动力机构6中的伺服电机通过变速箱驱动后转动轴18旋转，前转动轴17不动，后转动轴18带动驱动蜗杆5同步旋转，从而带动与之啮合的3个驱动蜗轮4转动，主动带轮20通过同步带21带动从动带轮22转动，从而将动力传送到驱动轮I，驱动装置推动整个装置沿管道内直线行走。
[0023]纵向焊缝磁粉检测时，前转动轴17不动，四个支撑液压杆15压住交叉磁轭14，从而让万向轮9与管道内壁紧密接触，此时交叉磁轭14的四个磁极与检测表面满足间距小于1.5mm的要求，万向轮9随整个装置行走沿内壁滚动，首先打开摄像头10和黑光灯11，同时控制喷液栗通过磁悬液喷嘴13向焊缝上均匀喷洒荧光磁悬液，隔板12禁止磁悬液喷洒至黑光灯11，同时通过远程控制给交叉磁轭14的内部线圈进行通电，从而在交叉磁轭14四个磁极周围产生旋转磁场，焊缝及附近有缺陷的部位会聚集磁悬液形成磁痕，通过黑光灯11发出的紫外线照射，磁痕会发出黄绿色的可见光，通过摄像头10对检测部位进行摄录，从而记录下检测部位的检测结果。
[0024]环向焊缝磁粉检测时，调节变速箱使后转动轴18不转，驱动装置固定不动，调节变速箱使前转动轴17转动，支撑臂16随前转动轴17同步旋转，从而带动交叉磁轭14和万向轮9沿内壁环缝行走，检测步骤同上。
[0025]本实用新型的具体结构说明和试验验证都证明了本实用新型具有的特点，能够实现中小直径管道、容器内壁的快速自动荧光磁粉检测，有效的提高了工作效率和检测能力，解决了中小直径管道、容器内壁无法直接检测的难题。
[0026]以上对本实用新型的优选实施方式进行了说明，但本实用新型并不限定于上述实施例。对本领域的技术人员来说，在权利要求书所记载的范畴内，显而易见地能够想到各种变更例或者修正例，当然也属于本实用新型的技术范畴。
【主权项】
1.一种管道内壁自动磁粉检测装置，其特征在于:包括行走单元、动力机构和检测单元，所述动力机构包括伺服电机、变速箱、前转动轴和后转动轴，所述伺服电机通过所述变速箱能够分别驱动所述前转动轴和所述后转动轴旋转，所述后转动轴与所述行走单元连接并传递动力，所述检测单元固定安装在所述前转动轴上，能够整体跟随所述前转动轴转动，所述检测单元安装有万向轮，当所述动力机构通过所述后转动轴驱动所述行走单元运动时，借助所述万向轮能够使所述检测单元跟随整个装置在管道中顺着管道壁直线行走并进行监测，当所述动力机构通过所述前转动轴驱动旋转时，整个装置停留在管道中需要检测的位置，只有所述检测单元借助所述万向轮在管道壁上沿着圆周运动进行监测。2.如权利要求1所述的管道内壁自动磁粉检测装置，其特征在于:所述行走单元包括驱动机构和从动机构，所述后转动轴的后端为蜗杆，所述驱动机构包括同时与所述蜗杆啮合的三个相互呈120°角的驱动蜗轮，所述蜗轮分别通过普通平键键连在三根转轴上，转轴穿过支撑架壳体和驱动架壳体，另一端通过平键连接主动带轮，所述主动带轮与从动带轮通过同步带连接，所述从动带轮固连在所述转轴上，所述转轴另一端通过螺母固定有驱动轮，由此，通过所述蜗杆能够驱动所述驱动轮转动。3.如权利要求2所述的管道内壁自动磁粉检测装置，其特征在于:所述从动机构借助所述支撑架安装在所述动力机构与所述检测单元之间，所述从动机构的结构是三个从动轮分别安装在三个液压杆上三个所述液压杆相互呈120°角均布地固连在所述支撑架上。4.如权利要求1所述的管道内壁自动磁粉检测装置，其特征在于:所述检测单元包括支撑臂、支撑液压杆、万向轮和探伤装置，所述支撑臂与前转动轴连接，所述支撑液压杆与支撑臂和探伤装置连接，所述探伤装置包括交叉磁轭、磁悬液喷嘴、隔板、黑光灯、摄像头，所述万向轮安装在交叉磁轭的四个磁极外侧，所述磁悬液喷嘴、隔板、黑光灯、摄像头依次安装在交叉磁轭内部。
【文档编号】G01N27/84GK205449885SQ201521108589
【公开日】2016年8月10日
【申请日】2015年12月28日
【发明人】石彦磊, 李志勇, 徐思远
【申请人】北京航天特种设备检测研究发展有限公司