Устройство для ультразвукового контроля вертикально расположенных корпусов энергетического оборудования

 

Изобретение относится к устройствам для ультразвукового контроля. Целью изобретения является повышение надежности контроля„ Устройство содержит центрирующее опорное-кольцо, на котором с возможностью подъема и поворота закреплена штанга. К штанге снизу прикреплена подвеска, к которой с возможностью поворота и фиксации прикреплена-рама с направляющими, на которой установлен шарнирно-рычажный многозвенный механизм, на последнем звене которого закреплен ультразвуковой преобразователь Перед контролем при опускании преобразователя в контролируемый корпус через его узкую горловину ослабляется фиксация рамы, л звенья шарнирно-рычажного механизма вытягивают в линию, что позволяет ввести преобразователь с многозвенным гаарнирно-рычажным механизмом внутрь контролируемого корпуса . Подводя ультразвуковой преобразователь в требуемую точку контроля по нормали к поверхности, осуществляют контроль перемещением по раме шарнирно-рычажного механизма и ориентацией звеньев механизма 1 з„п, ф-лы, 7 ило i (Л С

СОЮЗ С08ЕТСИИХ

СОЦИЛЛИСтИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИМ (51) 5 G Ol N 29/04

ГОСУДЛРСТБЕННЫЙ МОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОП.1РЫТИЯМ

ПРИ ГННТ СССР (;

1 4

Х! опиоляи изоьркт ния,. (46) 30.06. 92. Бюл. N 24 (21) 4453555/28 (22) 05.07,88 (72) В,И.Константинопольский, Н.И.Карасев, В.И,Игнатов и И.M.Фатеев (53) 620,179,16 (088.8) (56) Патент CHA Н - 4311556, кл. С 01 N 29/04, 1977, Патент СНА ll 4149932, кл. G Ol N 29/04, 1979, (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ УЛЬТРАЗВУКОВОГО

КОНТРОЛЯ ВЕРТИКАЛЬНО РАСПОЛОЖГ1П1ЫХ

КОРПУСОВ ЭНЕРГЕТИЧЕСКОГО ОБОРУДОВАНИЯ (57) Изобретение относится к устройствам для ультраэвуковоro контроля, Целью изобретения является повьипение надежности контроля, Устройство содержит центрирующее опорное кольцо, на котором с возможностью подъема и поворота закреплена штанга, К штанге снизу прикреплена подвеска, к которой

Изобретение относится и устройствам для ультразвукового контроля и может быть использовано при контроле корпусов энергетического оборудования.

Целью изобретем я является повышение надежности контроля за счет обеспечения точно сти ориентации ул ьтр азвукового преобразователя, На фиг. 1 схематично изображено предлагаемое устройство, установленное на контролируемом-изделии, общий вид; на фиг,2 — кинематическая схема устройства; на фиг,3 — предлагаемое устройство в крайнем положеÄÄSUÄÄ 3563395 А t с возможностью поворота и фиксации прикреплена рама с направляющими, на которой установлен шарнирно-рычажный многозвенный механизм, на последнем звене которого закреплен ультразвуковой преобразователь. Перед контролем при опускании преобразователя в контролируемый корпус через его узкую горловину ослабляется фиксация рамы, а звенья шарнирно-рычажного механизма вытягивают в линию, что позволяет ввести преобразователь с многозвенным парнирно-рычажным механизмом внутрь контролируемого корпуса, Подводя ультразвуковой преобразователь в требуемую точку контроля по нормали к поверхности, осуществляют контроль перемещением по раме шарнирно-рычажного механнзма и ориентацией звеньев механизма.

1 э,п. ф-лы, 7 ил.

° . нии,общий вид; на фиг,4 — вид А на фиг.3 на фиг.5 — узел 1 на фиг,3; на фиг,6 — сечение Б-Б на фиг,3; на на фиг.7 — ультразвуковая головка, СЛ общий вид, разрез, J

Предлагаемое устройство содержит центрирующее опорное кольцо 1 с опорным подшипником 2 и с поворотной плитой 3, на которой установлен привод 4 поворота, Выходная шестерня 5 Л привода 4 поворота кинематически связана с неподвижным зубчатым коле".., сом 6, жестко связанным с опорным кольцом 1. Зубчатое колесо 6 снабжено дополнительным датчикбм (на фиг.

1563395 пе показан) для отсчета угл» поворота. Опорное кольцо спябжспо c eI ным>г кольцами (на фиг, не показаны) для обеспечения контроля соответствующих диаметров контролируемых корпусон.

Поворотная плита 3 жестко связана с втулкой 7, в направляющих роликах !

18 которой установлена вертикальная 10 штанга 9 с возможностью поступательI ного перемещения от механизма вертикального перемещения, состоящего из приводной лебедки 10 с тросом 11, смонтированной ня поворотной плите 3. 1$

Пя штанге 9 установлена рейка (на фи г. не по к аз яна), находящаяся н зацеплении также с отсчетным узлом (ня фиг.не показано).

К штанге 9 прикреплена подвеска 20

12, внутри которои установлены блоки 13 через которые пропущен трос 11

) меха подъема и опускания устройства„К торцовой поверхности 14 подвески 1? на болтах 15 крепят диамет- 25 ряльно располо>ъенные проушины 16, в которых на осях 17 подвешена рама 18 с воэможностью разворота в вертикальной плоскости и фиксации ее болтами

15„Торцовал понерхность рамы !8 вы- 30 полнена н виде прямоугольной направляющей 19, ня которой с возможностью перемещения н радиальном направлении под торцовой поверхностью 14 штанги

9 установлен на роликах 20 подвижный узел, выполненный в виде каретки 21, несущей многоэненный шарнирно-рычажный механизм 22 управпения с ультряэвуконой головкой ?3. Шарнирно-ры чя>кный механизм имеет четыре степени свободы. Ня каретке 21 жестко закреплена рейка 24, кинематиче ски связанная через зубчатое копесо 25 с приводом 26 ее перемещения, установленным на раме 18, Г1ногозненный шар- 45 нирно-рычажный механизм 22 управле.— ния включает кронштейн 27, установленный на каретке 21 подвижного узла и жестко связанный с ним стакан

28 с горизонтальной осью. На стакане

28 с возможностью поворота в вертиKAJIhHOH плоскосTH на IIO I!. IHHK)IÕ 29 установлены щеки 30 и 31, одна из которых (:30 ) через муфту 32 связана с прйводом 33 поворота щек 30 и 31 55 размещенным внутри стакана 28. Щеки

30 и 31 жестко связаны между собой втулкой 34, внутри которой размещен, привод 35, который через муфту Зб и зубчатую передачу 37 кинем»тически связан с валом 38, уст шовлепным с шззможностью поворота пя подшипниках

39 в щеках 30 и 31. На валу 38 жестко закреплен корпус 40, внутри кото-! рого размещен привод 31 с выходным налом 42., перпендикулярным валу 38 и несущим дополнительный корпус 43 с размещенным 13 нем приводом 44, Выходной вал 45 привода 44 пер ендикулярен нану 42 и на нем жестко закреплен Г-образный кронштейн 46, который является последнии звеном шарнирно-рычажного механизма управления, На кронштейне 46 с воэможностью возвратно-поступательного перемещения установлен корпус 47 ультрязву коной головки, В корпусе 47 размещена вращающаяся обойма 48 с демпфером, выполненным в виде пружины 49 круче-, ния, один конец 50 которой предвари-тельно заненолен на угол 180 на вращающейся обойме 48, другой конец 51 закреплен на корпусе 47, На демпфере вдоль витков пружины 49 уложен кабель 52, связанный с источником питания (на фиг. не показан), На обойме 48 по центру установлен пьезонреобразонятель 53, кабелем 52 подсоединенный,к источнику питания и к аппаратуре управления (на фиг, не по каэ аны) .

В корпусе 47 расположены привод

54 сканирования и привод 55 слежения за расстоянием от преобразователя 53 до поверхности контролируемого корпуса 56 с винтовым -механизмом 57, Приводы 54 и 55 имеют датчики отсчета и конечные выключатели (на фиг, не показаны). В опорном кольце выполнено окно 58, Предлагаемое устройство работает следующим образом.

Устанавливают устройство центрирунп1им опорным кольцом 1 на контролируемый корпус 56. Каретку 21и многозвенный шарнирно-рычажный механизм

22 управления с ультразвуковой головкой 23 устанавливают на прямоугольных напр-анляющих 19 торцовои поверхности рамы 18 в исходное положение, так что их габариты н радиальном направлении меныое диаметра горловины

59. Для обеспечения доставки ультразвуковой головки 23 в зону контролируемой поверхности корпуса 56 соответствующего диаметра приводной лебедкой !0 и с помощью троса 11 оги- !

l 563 395 6!

0 бающего блоки 3 подвески 12, перемещ;пот на длину хода вертикальную

tll гангу 9 в напрявляня!цх роликах 8 втулки 7. Отсчет глубинаr ходя штангц

9 осуществляют рейкой (на фцг,не

5 показана), находящейся в зацеплении с датчиком (ця фцг, не показан) отсчетного узла (иа фц г, не показ ано ).

Дпя установки пьезопреобрязователя

53 по нормали к контролируемой поверхности корпуса 56 приводом 33 через муфту 32 осуществляют поворот щеки 30 на подшипниках 29 относительно стакана 28 и кронштейна 27 мцогозвенного шарнирно-рычажного механизма 22.

1!1ека 30 .через втулку 34 передает вращение ца щеку 3I. !1рцводом 35 через муфту 36 и зубчатую передачу 37 вращают вал 38 в подшипниках 39, установ-20 .денных в щеках 30 и 31, соединенных с корпусом 4П. !Iрцвод 41 через выходной вал 42 осуществляет разворот корпуса 43 в плоскости, перпендикулярной плоскости поворота корпуса 40, При- 25 вод 44 через выходной вап 45 осуществляет поворот Г-образного кронштейна

46 с корпусом 47 ультразвуковой головки 23 в плоскости, перпендикулярной плоскости поворота корпуса 43, Пе- р ремещение в радиальном-направлении осуществляют приводом 26, который через зубчатое колесо 25 и рейку 24 перемещает каретку ?! с роликами 20 в радиальном направлении вдоль прямоугольной направляющей 19 рамы 18 под торцовой поверхностью штанги 9, выполненной в виде подвески 12, при, этом производят отсчет перемещения с

° помощью датчиков (на фиг. не показа- 40 ны). Приводом 4 выходную шестерню 5 обкатывают относительно неподвижного зубчатого колеса б и передают движение на поворотную плиту 3, осуществляя разворот ее на 360 на опорном подол пинке 2 вместе с вертикаль ной штангой 9, затем приводной лебедкой 10 вертикальную штангу 9 перемещают вверх на шаг контроля и реверсивным движением привода 4 поворотную плиту 3 поворачивают на угол

360 в обратном направлении. При этом привод 54 сканирования обеспечивает возвратно-вращательное {реверсивное) движение обоймы 48 на угол 362 с пьезопреобраэователем 53 ц закручивает и раскручивает пружину 49 с кабелем 52 через один ее конец 50, второй конец 51 которой закреплен на неподвижном корпусе 47. 1!рц этом в начальный момент движения ця угле

I80 пружина 49 через эацеволенный конец 50 помогает приводу 54 вращать преобраэователь 53, а на остальные

182 з атормаживает, выполняя роль демпфера. При вращении в обратном направле пп происходит то же самое ° В процессе контроля прц иэмене пги расстояния между пьезопреобраэоватслем

53 и контролируемым корпусом 56 сигнал с пьезопреобразователя 53 поступает в аппаратуру управленця (на фиг, не показана) и от нее на привод

55, который сообщает через винтовой механизм 57 возвратно-поступательное перемещение ультразвуковой головке 23, В случае отклоне пня оси пьезопреобразователя 53 от нормали к контролируемой поверхно сти кор пуса 56 сигнал также от пьеэопреобразователя 53 поступает на аппаратуру управления, которая через приводы 33, 35, 41 44 корректирует положение ультразвуковой голонки 23 перемещениями многозвенного шарнирно-рычажного механизма 22.

При аварийной ситуации приводно1 лебедкой IO через трос 11 поднимают штангу 9 вверх (см, фиг. 3) и через окно 58 отвинчивают болты 15 с одной стороны нижней торцовой поверхности

l4 подвески 12, и под собственным несом рама !8 получает разворот вокруг оси !7, установленной в диаметрально противоположных проушинах 16, Таким образом сокращают габариты в радиальном направлении, обеспечивая перемещение многозвенного шарнирнорычажного механизма 22 с ультразвуковой головки 23 через узкую горловину 59 контролируемого корпуса 56, Формула иэ обре тения

1. Устройство для ультразвукового контроля вертикально расположенных корпусов энергетического оборудования, содержащее опорное кольцо, соосно размещенную в нем штангу, установленную на штанге раму, закрепленные на ней направляющие, размещенный на направляющих многозвенный шарнирно-рычажный механизм и закрепленную на нем ультразвуковую искательную головку., с кабелем, о т л и— ч а ю щ е е с я тем, что, с целью

1563395 повышения надежностИ контроля, . оно снабжено жестко закрепленной на конце штанги подвеской и соединенным с опорным кольцом механизмом подъема и опускания штанги, рама соединена с подвеской с возможностью.поворота.н фиксации н плоскости оси штанги, шарнирно-рычажный механизм размешен на напрввляющих рамы, а ультразвуковая искательная головка устанонлена на последнем звене многоэненного шарнирно-рычажного механизма с возможностью возвратно-поступательного перемещения относительно последнего звена механизма.

2. Устройство по п,), о т л и ч а ю щ е е с я тем, что; ультразнуковая искательная головка выполнена в ниде корпуса с размещенной н ней вращающейся обоймой, соединенных с ней ультразвуковым преобразователем

fQ и демпфером, выполненным в ниде пружины, один конец которой закреплен на корпусе, а другой — на вращающейся обойме, при этом кабель намотан на витки пружины, >ич

3 (ЪгЛ

1563395 иг! 56:3 l95

18

1563395

Составитель U.Âîëêîâ

Редактор Т,Зубкова Техред N.Õîäàèè÷

Корректор И, Муска

Заказ 2815, Тираж 4á2 Подписное

ВНИИПИ Грсударственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул. Гагарина, 10!