Устройство для ультразвукового контроля изделий

 

Изобретение относится к устройствам для ультразвукового контроля изделий и может быть использовано для контроля швов котлов и труб. Целью изобретения является повышение качества и производительности контроля за счет применения механизма ориентации локальной иммерсионной ванны и механизма перемещения преобразователей относительно друг друга в процессе контроля. Устройство содержит линейно перемещающийся в процессе контроля корпус, установленный на нем привод с ведущей шестерней, соединенные с корпусом с помощью кронштейнов роторные ультразвуковые преобразователи, привод вращения преобразователей и механизм ориентации локальной иммерсионной ванны. В процессе контроля вращение от привода через шестеренчатую передачу передается на ультразвуковые преобразователи, к которым подается иммерсионная жидкость. Одновременно преобразователи имеют линейное перемещение. Для изменения направления контроля производится поворот ультразвуковых преобразователей и закрепленных на них локальных иммерсионных ванн. 3 ил., 2 з.п.ф-лы.

союз совЕтсних

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51)5 С 01 Н 29/04

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н А BTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ вЂ” 1

ГОСУДАРСТ8ЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4455297/25-28 (22) 05.07.88 (46) 23.05.90. Бюл. Ь- 19 (71) Научно-производственное объеди11 нение "Атомкотломаш (72) А.В.Медведев и А.E.Ìîñòîâîé (53) 620.179.16(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

11 - 1363056, кл. G 01 N 29/04, 1985 ° (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ УЛЬТРАЗВУКОВОГО

КОНТРОЛЯ ИЗДЕЛИЙ (57) Изобретение относится к устройствам для ультразвукового контроля изделий и может быть использовано для контроля швов котлов и труб. Целью изобретения является повышение качества и производительности контроля за счет применения механизма ориентации локальной иммерсионной ванны и механизма перемещения преобраэоватеИзобретение относится к устройствам для неразрушающего контроля и может быть использовано при контроле швов котлоагрегатов и труб.

Цель изобретения — повьппение качества и производительность контроля эа счет вращения преобразователей и поворота локальных иммерсионных ванн.

На фиг.l изображено устройство для ультразвукового контроля, общий вид, на фиг.2 — вид А-А на фиг.l; на фиг.3 — вид Б на фиг.l.

Устройство для ультразвукового контроля изделий содержит основание

„„80„„1566284 А 1

2 лей относительно друг друга в процессе контроля. Устройство содержит линейно перемещающийся в процессе контроля корпус, установленный на нем привод с ведущей шестерней, соединенные с корпусом с помощью кронштейнов роторные ультразвуковые преобразователи, привод вращения преобразователей и механизм ориентации локальной иммерсионнои ванны. В процессе контроля вращение от привода через шестеренчатую передачу передается на ультразвуковые преобразователи, к которым подается иммерсионная жидкость.

Одновременно преобразователи имеют линейное перемещение. Для изменения направления контроля производится поворот ультразвуковых преобразователей и закрепленных на них локальных иммерсионных ванн. 3 ил., 2 з.п.ф-лы. (не обозначено) в виде перемещающейся каретки, два роторных ультразвуковых преобразователя, каждый из которых выполнен в виде неподвижного статора 1, размещенного в нем ротора 2 с токосъемниками 3, снабженными подвижными элементами 4, осью 5 ротора 2, и закрепленные в роторе 5 пьезоэлементы 6 и 7, на статоре 1 закреплен неподвижный элемент 8 токосъемника 3, соединенный с высокочастотным разъемом 9, по оси ротора 2 выполнено осевое отверстие 10 в которое ввернут штуцер 11 с надетым на него шлангом 12 подвода контактной жидкости 13.

1566284

Каждый роторный преобразователь связан с механизмом его линейного перемещения, включающим в себя корпус

14 с осью 15, к которому прикреплен шестеренчатый механизм пространственной ориентации преобразователей,включающий в себя привод 16, на валу 17 которого закреплена приводная шестерня 18, вал 19, один конец которого щ снабжен зубчатым колесом 20, а на втором его конце размещена корончатая шестерня 21, второй вал 22 со второй корончатой шестерней 23 на одном его конце и с конической шестерней 24 на

его свободном конце, на роторе закреплена вторая коническая шестерня

25, связанная с шестерней 24. К статору 1 прикреплены два кронштейна 26, соединенные плоской пружиной 27 с каж 20 дой из двух консолей 28, соединенных с с корпусом 14 с помощью оси 15. В свою очередь корпус 14 с помощью оси

29 соединен со сканирующим механизмом 30, связанным с основанием. К 25 корпусу 14 жестко прикреплен рычаг 31, к которому с помощью петлевого шарнира 32 прикреплен привод в виде штока

33 и силового цилиндра 34, свободным своим концом прикрепленного к сканирующему механизму 30. К неподвижному статору 1 с возможностью поворота прикреплена локальная иммерсионная ванна 35, боковая поверхность которой выполнена по форме зубчатого колеса

36, а контактная поверхность (не обозначена) иммерсионной ванны 35 выполнена по форме контролируемого изделия

37. К сканирующему механизму 30 для контакта с контролируемым изделием И1

37 подкреплен подпятник 38, с которым соединен механизм ориентации иммерсионной ванны 35, выполненный в виде консоли 39 с зубчатым сектором 40, кинематически связанным с зубчатым колесом 36 иммерсионной ванны 35. Механизм перемещения двух роторных преобразователей относительно друг друга выполнен в виде соединенного с поворотными корпусом 14 вильчатого кронштейна 41 и ходового винта 42 с правой и левой нарезкой от его середины, кинематически соединенного с обоими кронштейнами 26 для крепления роторных преобразователей.. На консолях 28 установлены сухарики 43, облегчающие поворот кронштейнов 26 с преобразователями. Кронштейны 26 соединены с консолями 28 с помощью осей

44. Устройство содержит свободные концы 45 плоских пружин 27 и торцовая поверхность 46 поворотных сухариков 43.

Устройство для ультразвукового контроля изделий работает следующим образом.

Перед началом контроля устройство с помощью сканирующего механизма 30 устанавливается на контролируемое изделие 37 таким образом, чтобы контролируемого изделия 37 коснулись иммерсионные ванны 35 и подпятник 38, при этом ультразвуковые преобразователи устанавливаются так, чтобы пьезоэлементы 6 и 7 прозвучивали, например, сварной шов (не показано) изделия 37, Одновременно с этим начинают изгибаться свободные концы 45 плоских пружин 26, закрепленных на кронштейнах 26, опирающихся на торцовые поверхности 46 поворотных сухариков

43. Это осуществляется до тех пор, пока подпятник 38.поворотного корпуса 14 устройства не установится на поверхность контролируемого изделия

37. При контроле цилиндрических и сферических изделий 37 каждая локальная иммерсионная ванна 35 самоориентируется, так как их торцовые поверхности выполнены по профилю изделия 37.

После этого к штуцеру 11 подсоединяется шланг 12 подачи контактной жидкости 13 а высокочастотные разьемы 9 соединяются с дефектоскопом (не показано). После этого пьезоэлементы

6 и 7 вручную или с помощью привода

16 устанавливают один против другого, изменяя расстояние между роторными ультразвуковыми преобразователями вращением ходового винта 42, установленного на вильчатом кронштейне 41, до появления на экране дефектоскопа максимальной величины амплитуды сигнала через стенку контролируемого изделия

37 при работе пьезоэлементов 6 и 7 в зеркально-теневом варианте. При этом в токосъемнике 3 совмещают подвижные элементы 4 с неподвижными элементами 8. При контроле в изделиях 37 сварных швов (не показаны) оба статора 1 с пьезоэлементами 6 и 7 устанавливаются по обеим сторонам шва.

Для проведения контроля включают привод 16, в результате чего вращение от вала 17 передается приводной шестерне 18, которая передает вращение ведомым шестерням 20, установ)566284 ленным на валах 19 в поворотных су-— хариках 43 ° Вращение передается на вторые валы 22 с помощью зубчатых корончатых шестерен 21 и 23 и приводит во вращение роторы 2 через кони5 ческие шестерни 24 и 25. Одновременно с вращением роторов 2 ультразвуковых преоб раз ов а телей последние перемещаются сканирующим механизмом 30, например, вдоль оси контролируемого сварного шва. В результате таких перемещений пьезоэлементы 6 и 7 совершают движение по плоской спиральной траектории, 15

В процессе контроля изделий с криволинейной поверхностью (цилиндры) сферы каждый роторный ультразвуковой преобразователь самоустанавливается по нормали к поверхности изделия 37 за счет плоских пружин 26, осей 44 и сухариков 43, установленных на вильчатой консоли 28. В каждом узле крепления кронштейн 26 изменяет угловое положение относительно своего сухарика 43 эа счет осей 44.

При переходе с поиска дефектов в продольном шве на поиск дефектов в кольцевом шве цилиндрического изде- 30 лия 37, продольные оси которых расо положены под углом 90 один к другому, устройство приподнимается над изделием 37 и разворачивается на 90 за счет включения в работу цилиндра 34 и штока 33, который через петлевой шарнир 32 воздействует на рычаг 31 и разворачивает роторные ультразвуковые преобразователи вокруг петлевого шарнира 29 вместе с поворотом оси 40

15, с помощью которой консоли 28 прикреплены к поворотному корпусу 14. В процессе поворота каждая локальная иммерсионная ванна 35 своим зубчатым колесом 36 входит в зацепление с 45 зубчатым сектором 40, жестко закрепленным на консоли 39. При этом протяженность зубчатого сектора 40 выбрана такой, чтобы разворот локальных иммерсионных ванн 35 производился на 50 о

90, и прилегающие поверхности ванн

35 сохраняют ориентацию кривизны контролируемого издепия 37.

Формула из обретения

Устройство для ультразвукового контроля изделий, содержащее основание, соединенные с нимроторный ультразвуковой преобразователь, механизм его линейного перемещения с корпусом, шестеренчатый механизм пространственной ориентации преобразователя с приводом, соединенная с роторным преобразователем локальная иммерсионная ванна, поворотный корпус механизма вращения преобразователя и соединенный с поворотным корпусом кронштейн, на котором установлен роторный преобразователь, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения качества и производительности контроля, оно снабжено вторым кронштейном, установленным на нем вторым роторным преобразователем с локальной иммерснонной ванной, механизмом перемещения преобразователей относительно друг друга и механизмом ориентации локальной иммерсионной ванны, шестеренчатый механизм пространственной ориентации преобразователей выпою:неп в виде вала, один конец которого снабжен зубчатым колесом и соединен с приводом, а второй конец вала снабжен корончатой шестерней, второго вала со второй корончатой шестерней на его конце, взаимодействующей с первой корончатой шестерней и с конической шестерней на свободном его конце, и второй конической шестерни, закрепленной на роторном преобразователе и связанной с первой конической шестерней.

2. Устройство по п,1, о т л и ч аю щ е е с я тем, что боковая поверхность иммерсионной ванны выполнена по форме зубчатого колеса и установлена на корпусе роторного преобразователя с возможностью поворота.

3. Устройство по пп,1 и 2, о т— л и ч а ю щ е е с я тем, что механизм ориентации локальной иммерсионной ванны выполнен в виде жестко соединенной с корпусом консоли с зубчатым сектором на ее свободном конце, кинематически связанным с боковой поверхностью иммерсионной ванны.

)566234

15б6284

1566284

Сос т ав ит ель Л. Блохин

Редактор С.Патрушева Техред М.Дидык Корректор М.Самборская

Заказ 1219 Тираж 502 Подписное

ВНИИПИ Государственного 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, 101