全文摘要
本实用新型涉及一种桥梁索鞍摩擦板焊缝超声相控阵探伤装置，所述装置包括扫查架，所述扫查架底部设置有四个滚轮，所述扫查架后端沿横向开设有滑槽，所述滑槽内设置有探头架，所述探头架端部设置有相控阵探头，所述扫查架上左右对称设置有两组防跑偏装置。本实用新型通过探头平行于焊缝横向移动，实现扇形扫描，相控阵超声检测时，一个探头可实现多个晶片多个角度检测，其检测角度范围可为35°～75°或更大，在计算机技术的控制下，相控阵超声检测具有延时、动态聚焦、角度偏转等性能，使得主声束可以覆盖整个焊缝检测区域(包括热影响区)，相控阵的成像技术使检测过程直观，检出率也大大提高。
设计方案
1.一种桥梁索鞍摩擦板焊缝超声相控阵探伤装置，其特征在于：它包括扫查架(1)，所述扫查架(1)底部设置有四个滚轮，所述扫查架(1)后端沿横向开设有滑槽(2)，所述滑槽(2)内设置有探头架(3)，所述探头架(3)通过螺栓固定安装于滑槽(2)内，所述探头架(3)端部设置有相控阵探头(4)，所述扫查架(1)上左右对称设置有两组防跑偏装置(5)，所述防跑偏装置(5)包括弹簧座(51)，所述弹簧座(51)上设置有弹簧套(52)，所述弹簧套(52)插装有顶杆(53)，所述顶杆(53)与弹簧套(52)之间设置有弹簧(54)，所述顶杆(53)外端设置有转轮(55)。
2.根据权利要求1所述的一种桥梁索鞍摩擦板焊缝超声相控阵探伤装置，其特征在于：所述扫查架(1)前端设置有测距编码器(6)，所述测距编码器(6)与鞍槽底部相接触。
3.根据权利要求1所述的一种桥梁索鞍摩擦板焊缝超声相控阵探伤装置，其特征在于：所述扫查架(1)前方设置有电动驱动装置(7)，所述电动驱动装置(7)包括固定支架(71)，所述固定支架(71)包括左右两个支撑板(711)，左右两个支撑板(711)之间通过前后两个连杆(712)相连接，所述固定支架(71)上设置有驱动电机(72)和卷取轴(73)，所述卷取轴(73)位于驱动电机(72)后侧，所述驱动电机(72)与卷取轴(73)之间通过减速箱(74)相连接，所述卷取轴(73)上卷绕有拖拽软绳(75)，所述卷取轴(73)与扫查架(1)前端之间通过拖拽软绳(75)相连接。
4.根据权利要求3所述的一种桥梁索鞍摩擦板焊缝超声相控阵探伤装置，其特征在于：左右两个支撑板(711)中部之间设置有提手杆(713)，所述提手杆(713)位于驱动电机(72)和卷取轴(73)上方。
5.根据权利要求1所述的一种桥梁索鞍摩擦板焊缝超声相控阵探伤装置，其特征在于：所述扫查架(1)外设置有随动耦合水提供装置(8)，所述随动耦合水提供装置(8)包括加压喷水桶(81)，所述加压喷水桶(81)上连接设置有塑料软管(82)，所述塑料软管(82)上设置有水阀(83)，所述塑料软管(82)出水端固定至探头架(3)上相控阵探头(4)位置处。
6.根据权利要求1所述的一种桥梁索鞍摩擦板焊缝超声相控阵探伤装置，其特征在于：所述扫查架(1)上沿横向开设有安装槽(9)，所述弹簧座(51)通过螺栓(10)与安装槽(9)固定连接。
7.根据权利要求1所述的一种桥梁索鞍摩擦板焊缝超声相控阵探伤装置，其特征在于：所述相控阵探头(4)采用多阵元压电晶片的探头。
设计说明书
技术领域
本实用新型涉及一种桥梁索鞍摩擦板焊缝超声相控阵探伤装置，属于无损检测技术领域。
背景技术
大型桥梁用主索鞍和散索鞍，是用于支撑悬索桥主缆的永久性结构件，不可更换。索鞍鞍体一般由铸钢铸造成型，索鞍隔板用焊接的方式与鞍体装配连接，以往国内外悬索桥索鞍隔板一般通过断续、非熔透焊缝固定连接，主要起到分隔开索股的作用，抗剪切能力弱，影响了鞍槽整体摩擦系数，不利于悬索桥主缆索股的抗滑移设计和应用，随着近几年整体摩擦板焊接成型技术的成功开发，基于全熔透焊缝的索鞍整体摩擦板结构开始大量应用于大型悬索桥的设计中，特别是为多塔大跨悬索桥的中塔主索鞍与主缆索股之间的滑移问题提供了解决方案。但整体摩擦板结构也带来了焊缝探伤的难题。
悬索桥索鞍因设计要求需要焊接多条摩擦板(隔板)，摩擦板之间的间隙较小(一般不足100mm)，而摩擦板的高度为800-1000mm，如此深而狭窄的空间内焊缝的无损检测难以开展，而作为桥梁的重要构件，探伤是必要的。普通A型超声检测需要探头对焊缝进行前后、左右锯齿形扫查，发现缺陷后还要进行转角、环绕扫查，并且配合几种不同规格的探头使用。由于受结构检测条件的限制，常规无损检测方法无法在检测精度、可靠性或检测效率等方面得到保证，部分区域还存在盲区。对索鞍摩擦板这种窄深空间的焊缝，显然普通A型超声检测因为没有操作空间而无法实施，同时现有的射线(RT)和表面(MT、PT)也无法实施检测。
超声相控阵检测技术通过控制声束的聚焦和偏转，可实现快速准确的无损检测，在计算机技术的控制下，相控阵超声检测具有延时、动态聚焦、角度偏转等性能，使得检出结果更精确、更可靠。同时相控阵超声检测的扫查方式可以是锯齿形的垂直焊缝的电子扫查(E扫)，也可以是平行焊缝横向拖动的扇形扫查(S扫)和截面的C扫及3D扫查。对索鞍摩擦板焊缝，可采用平行焊缝横向移动的扇形扫查方式，用离线数据分析软件或者相控阵超声仪器中的数据分析功能对所采集到的检测数据进行分析，完成检测。但是目前市场上还没有能够适用于索鞍摩擦板焊缝的相控阵探伤装置。
实用新型内容
本实用新型的目的在于克服常规无损检测的不足，提供一种桥梁索鞍摩擦板焊缝超声相控阵探伤装置。
本实用新型解决上述问题所采用的技术方案为：一种桥梁索鞍摩擦板焊缝超声相控阵探伤装置，它包括扫查架，所述扫查架底部设置有四个滚轮，所述扫查架后端沿横向开设有滑槽，所述滑槽内设置有探头架，所述探头架通过螺栓固定安装于滑槽内，所述探头架端部设置有相控阵探头，所述扫查架上左右对称设置有两组防跑偏装置，所述防跑偏装置包括弹簧座，所述弹簧座上设置有弹簧套，所述弹簧套插装有顶杆，所述顶杆与弹簧套之间设置有弹簧，所述顶杆外端设置有转轮。
优选的，所述扫查架前端设置有测距编码器，所述测距编码器与鞍槽底部相接触。
优选的，所述扫查架前方设置有电动驱动装置，所述电动驱动装置包括固定支架，所述固定支架包括左右两个支撑板，左右两个支撑板之间通过前后两个连杆相连接，所述固定支架上设置有驱动电机和卷取轴，所述卷取轴位于驱动电机后侧，所述驱动电机与卷取轴之间通过减速箱相连接，所述卷取轴上卷绕有拖拽软绳，所述卷取轴与扫查架前端之间通过拖拽软绳相连接。
优选的，左右两个支撑板中部之间设置有提手杆，所述提手杆位于驱动电机和卷取轴上方。
优选的，所述扫查架外设置有随动耦合水提供装置，所述随动耦合水提供装置包括加压喷水桶，所述加压喷水桶上连接设置有塑料软管，所述塑料软管上设置有水阀，所述塑料软管出水端固定至探头架上相控阵探头位置处。
优选的，所述扫查架上沿横向开设有安装槽，所述弹簧座通过螺栓与安装槽固定连接。
优选的，所述相控阵探头采用多阵元压电晶片的探头。
与现有技术相比，本实用新型的优点在于：
1、本实用新型通过探头平行于焊缝横向移动，实现扇形扫描，相控阵超声检测时，一个探头可实现多个晶片多个角度检测，比如16阵元就相当于同时用16个探头，其检测角度范围可为35°～75°或更大，在计算机技术的控制下，相控阵超声检测具有延时、动态聚焦、角度偏转等性能，使得主声束可以覆盖整个焊缝检测区域(包括热影响区)，相控阵的成像技术使检测过程直观，检出率也大大提高；
2、本实用新型结构简单，操作方便，采用电动驱动方式完成探头匀速移动扫查，大大提高了检测效率；
3、本实用新型通过防跑偏装置能够保证扫查架和探头与焊缝平行且距离不变，有效保证了焊缝检测效果；
4、本实用新型可根据摩擦板间隙调节探头架和弹簧座位置，能够满足不同索鞍的检测要求，且针对不同索鞍防跑偏装置弹簧始终保持压缩一半位置，扫查速度不会发生改变，有效保证了扫查结果的一致性；
5、本实用新型采用水为耦合剂，能够便于索鞍后续的防腐涂装。
附图说明
图1为本实用新型一种桥梁索鞍摩擦板焊缝超声相控阵探伤装置的结构示意图。
图2为图1中防跑偏装置的结构示意图。
图3为图1中电动驱动装置的结构示意图。
其中：
扫查架1
滑槽2
探头架3
相控阵探头4
防跑偏装置5
弹簧座51
弹簧套52
顶杆53
弹簧54
转轮55
测距编码器6
电动驱动装置7
固定支架71
支撑板711
连杆712
提手杆713
驱动电机72
卷取轴73
减速箱74
随动耦合水提供装置8
加压喷水桶81
塑料软管82
水阀83
安装槽9
螺栓10。
具体实施方式
以下结合附图实施例对本实用新型作进一步详细描述。
如图1～图3所示，本实施例中的一种桥梁索鞍摩擦板焊缝超声相控阵探伤装置，它包括扫查架1，所述扫查架1底部设置有四个滚轮，所述扫查架1后端沿横向开设有滑槽2，所述滑槽2内设置有探头架3，所述探头架3通过螺栓固定安装于滑槽2内，所述探头架3端部设置有相控阵探头4，相控阵探头4连接超声相控阵检测仪，所述扫查架1上左右对称设置有两组防跑偏装置5，所述防跑偏装置5包括弹簧座51，所述弹簧座51上设置有弹簧套52，所述弹簧套52插装有顶杆53，所述顶杆53与弹簧套52之间设置有弹簧54，所述顶杆53外端设置有转轮55，弹簧使顶杆端部的转轮压向摩擦板，工作时转轮与索鞍摩擦板接触并能自由转动；
所述扫查架1前端设置有测距编码器6，所述测距编码器6与鞍槽底部相接触；
所述扫查架1前方设置有电动驱动装置7，所述电动驱动装置7包括固定支架71，所述固定支架71包括左右两个支撑板711，左右两个支撑板711之间通过前后两个连杆712相连接，所述固定支架71上设置有驱动电机72和卷取轴73，所述卷取轴73位于驱动电机72后侧，所述驱动电机72与卷取轴73之间通过减速箱74相连接，所述卷取轴73上卷绕有拖拽软绳75，所述卷取轴73与扫查架1前端之间通过拖拽软绳75相连接；
左右两个支撑板711中部之间设置有提手杆713，所述提手杆713位于驱动电机72和卷取轴73上方；
所述扫查架1外设置有随动耦合水提供装置8，所述随动耦合水提供装置8包括加压喷水桶81，所述加压喷水桶81上连接设置有塑料软管82，所述塑料软管82上设置有水阀83，所述塑料软管82出水端固定至探头架3上相控阵探头4位置处；
所述扫查架1上沿横向开设有安装槽9，所述弹簧座51通过螺栓10与安装槽9固定连接；
所述相控阵探头4采用尺寸较小、探头前沿较短的多阵元压电晶片(如16阵元)的探头。
其探测方法包括以下步骤：
步骤一、根据待检摩擦板间隙尺寸调节探头架在滑槽内的位置，将探头架固定；
步骤二、调节探伤装置测距编码器计数轮位置，使扫查架前后移动时计数轮能够与鞍槽底部紧密接触并能可靠转动计数，此时将测距编码器固定；
步骤三、根据待检摩擦板间隙尺寸调节防跑偏装置弹簧座位置，使各防跑偏装置弹簧套内弹簧压缩一半(此时顶杆弹簧力适当)，此时固定弹簧座；
步骤四、将探伤装置放入待检摩擦板间隙中，使扫查架底部四个滚轮与鞍槽底部接触，移动扫查架至焊缝起点位置；
步骤五、打开相控阵设备，开通耦合水阀，启动驱动电机牵引扫查架，开始探伤扫查；
步骤六、将扫查架牵引至焊缝终点位置，完成整个探伤作业。
除上述实施例外，本实用新型还包括有其他实施方式，凡采用等同变换或者等效替换方式形成的技术方案，均应落入本实用新型权利要求的保护范围之内。
设计图
相关信息详情
申请码:申请号:CN201920308117.4
申请日:2019-03-12
公开号:公开日:国家:CN
国家/省市:32(江苏)
授权编号:CN209894757U
授权时间:20200103
主分类号:G01N29/04
专利分类号:G01N29/04;G01N29/22
范畴分类:31E;
申请人:无锡金诚工程技术服务有限公司
第一申请人:无锡金诚工程技术服务有限公司
申请人地址:214000 江苏省无锡市惠山经济开发区堰桥配套区堰畅路18号
发明人:赵敏;宋神友;陈伟乐;陈华青;姚志安;梁云家;朱鸿元;吴玲正;刘健;李琼星;苏杨
第一发明人:赵敏
当前权利人:无锡金诚工程技术服务有限公司
代理人:赵海波;孙燕波
代理机构:11429
代理机构编号:北京中济纬天专利代理有限公司 11429
优先权:关键词:当前状态:审核中
类型名称:外观设计