Устройство для перемещения датчика при контроле кольцевых швов трубопроводов Советский патент 1983 года по МПК G01N29/04 

Изобретение относится к неразрушаюЕцему контролю и может бнть использовано при контроле, например ультразвуковом, кольцевых швов трубопроводов. Известно устройство для перемете- 5 ВИЯ датчика по окружности трубопровода, содержащее разъемные секционные направляюцие ннструменха, пла|1ки с прорезями, поворотно установленные на концах направлякяцих, резьбовые Ю щпильки, закрепленные на концах направлякицих, и гайки, навертывакхциеся на шпильки {I. Недостатками известного устройства являются значительное время его 15 установки на трубопроводе и неудобст- ва при установке в затесненных условиях, абусловле1нные конструкцией планки и шпильки. .Наиболее близким по технической 20 сушности к изобретению является устройство для перемещения датчика при койтроле кольцевых швов трубоп1 оводов, содержащее разъемные секционные направляющие инструмента, за.мки 25 и скобы, закрепленные на направляющих, фиксирующие и опорные элементы, жестко закрепленные на. направляющих, причем замки выполнены .в виде поворотно установленных на „ направляющих корпусов с отверстием ; и прямоугольных рамок - стяжек, проходящих одной стороной через отверстие корпуса, а скобы закреплены на направляющих жестко 2J. Недостатком,этого устройства яв- 35 ляется значительное время его установки на трубопроводе вследствие того, что каждый замок и скоба замыкаются индивидуально и требуется под-. держивать постоянное фиксированное 40 положение направляквдих в течение всег го времени установки устройства. Целью изобретения является сокращение времени установки устройства на трубопровод за счет предваритель- 45 ноге замыкания всех замков и скоб устройства. Поставленная цель достигается тем, . что устройство для перемещения датчика при контроле кольцевых швов тру--л бопроводов, содержащее разъемные секционные направлякяцие датчика, замки и скобы, закрепленные на концах направляющих, фиксирующие и опорные .элементы, жестко закрепленные на на пр|авля1 Ш1их, снабжено осями и упруги ми элементами, закрепленными на концах направляющих, каждЬ1й замок выполней в виде подвижного штока с . крюком, внутренняя поверхность кото/рого .имеет форму незамкнутого шпоноч-бО ного паза, каждая скоба-выполнена в виде поворотно установленной на оси : серьги с прорезью и ступицей, ролика, расположенного в прорези на конце серьгиг и рычагаг одним концом 65 св с ги пл пи че кр но ка ци об ко из Л гд мо уз ус фи си ус чи 1ко ци ;ме нного со ступицей, а другим - . угим элементом, на ступице серьплоскости, перпендикулярной ости, проходящей через оси стуи ролика, выполнена дыска, приасстояние между роликом и лысыбрано не более 1,05 максимальразмера проходящего сечения крюнаправляшая рабочей части рической поверхности крюка, ующая которой параллель,на плос, разъема направляющих, выбрана овия в(р4)-Й Ксо5№(.),: - - . .. - координаты точек направляющей рабочей части наружной поверхности крюка в прямоугольной системе координат на плоскости, перпендикулярной плоскости разъема секционных направляющих и проходящей через середину крюка, с началом координат в точке пересечения координатной плоскости с осью . ступицы при положении скобнг, в котором ролик касается начала рабочей части наружной поверхности крика, причем ось абсцисс перпендикулярна плоскости разъема секционных на;правля1Ш{их и направлена к креплению. с секционной направляющей; межцентровое расстояние ро- лика и ступицы к - рабочий ,ход осиступицы относительно крюка в коорди натной плоскости при изменении угла межАу осью ординат и плоскостью, проходя щей. 1ерез осИдСТупйцы и ролика от /i дог . (Ь - угол между осью ординат и ; плоскостью, проходящей через оси ступицы и ролика при положении скобы, в ко Фором ролик касается, начали рабочей части наружной .-поверхности крюка; . R - радиус ролика; , об - угол подъема рабочей части наружной поверхности крюка в точке контакта с роликом фиг. 1 представлено предлагает стройство, общий вид; ма фиг.2 1 на фиг. 1 (механизм крепления йства) на Фиг. 3 - крюк; иа 4 - три положения серьги отноьно крюка в различные моменты овки устройства на трубопровод. тройство содержит (фиг. 1) датконтроля, например ультразаупреобразователь, разъемные секые направляющие 2 датчика 1, изм 3 перемещения датчика 1. по направляющим 2, замки 4 и скобы 5, закрепленные на ко-нцах направляющих 2, фиксирующие и опорные элементы 6 и 7, жестко закрепленные на направляющих 2, оси 8 и упругие элементы 9, также закрепленные на концах направляющих 2. Позицией 10 обо начен трубопровод. Каждый замок 4 устройства включает в себя (фиг, 2) подвижный шток.11 и связанный с ним крюк 12, внутренняя поверхность 13 которого имеет форму разомкнутого шпоночного паэа. Кроме того, каждый замок 4 включает винт 14 с резьбой, входящий в резьбовое соединение со штоком 11, и поворотную ручку 15, установленную н-а винте 14, Каждая скоба 5 устройства включает поворотно установленную на оси 8 серьгу 16 имеющую прорезь 17 и ступицу 18. Кро ме того каждая скоба 5 включает ролик 19, расположенный в прорези 17 на конце серьги 16,:и рычаг 20, одним концом связанный со ступицей 18 .а другим - с упругим элементом 9, Ступица 18 серьги 16 содержит лыску 21 в полости, перпендикулярной плоскости, проходящей через оси ступицы 18 и ролика 19, причем расстояние мелочу роликом 19 и лыской 21 выбрано не более 1,05 максимального размера проходящего сечения крюка 12, обозначеиного на фиг, 3 буквой В . Наруж ная поверхность крюка 12, представля ющая собой цилиндрическую поверхност образующая которой параллельна плоскости разъеМа направлякадих 2, разбита на три части: выпуклую заходн5по часть 22; вогнутую замыкакядую часть 23/ направляющая которой - дуга окружности с радиусом, равным радиусу ролика 19, а с центром, расположенным на оси ролика 19 при положёнии скобы 5, в котором плоскость, проходящая через оси ступида 18 и ролика 19, перпендикулярна плоскости направляющих 2, а последние сомкнуты; выпуклую рабочую часть 24 между заходной 22 и замыкакяцей 23 частями, а направляющая рабочей части 24 выбрана из условия гсоей1р-|1-р.(р- №-11, где X , - координаты направляю щей рабочей части 24 наружной поверхности крюка 12 в прямоугольной сйстбме координат на плоскости/ перпендикулярной плоское-, ти разъема секционных Направляющих 2 и проходящей через середину крюка 12, с началом координат в точке пересечения координатной плоскости с осью ступи , цы 18 при положении скобы 5, в котором ролик19 ка-. сается начала рабочей части 24 наружной поверхнос- I ти крюка 12, причем ось абсцисс перпендикулярна плоскости разъема секционных направляющих 2 и направлена к креплению замка 4 с секционной направ- . ляющей 2; А - межцентровое расстояние ролика 1.9 и ступицы 18 j - рабочий ход оси ступицы . 18 .относительно крюка 12 в координатной.плоскости .при изменении угла между осью ординат и плоскостью, проходящей через оси ступицы 18 и ролика 19 от/ до|- ; р - угол между осью ординат и плоскостью, проходящей через оси ступицы 18 и ролика 19 при положении скобы 5, в котором ролик 19 ка- . сается- начала рабочей час ти 24 наружной поверхности крюка 12; R - радиус.ролика - угол подъема рабочей части 24 наружной поверхности крюка 12 в точке контакта с роликом 19. Устройство работает следующим образом. Разъемную секционную направляющую 2 с датчиком 1 устанавливают опорными элементами 7 на трубопровод 10, С противоположной стороны подводят другую секционную направляющую 2, причем скоба 5 находится в положении, при котором угол между плоскостью, проходящей через оси ступицы 18 и 19 и осью ординат системы координат рабочей части 24 наружной поверхности крюка 12 равен р , При дальнейшем сближении секционных напра вляющих 2 конец к)ЕИока 12. проходит в прорезь 17 серьги 16 и упирается в лыску 21 ступицы 18 краем заходной части 22 наружной поверхности, в результате чего серьга 16 разворачивается на оси 8 и принимает положение, в котором плоскость, проходящая через оси ступицы 18 и ролика 19, параллельна плоскости разъема секционных направляющих 2 (позиция I на фиг, 4). Далее, в тот момент, когда конец крюка 12 выходит из контакта с лыокой 21 схупищл 18, скоба 5 аоэ- вращается в исходное положение вследствие воздействия на нее через рычаг 20 упругого элемента 9 и ролик 19 касается начала рабочей части 24 Наружной поверхности крюка 12,; а ступица 18 контактирует с внутренней поверхностью 13 крюка 12 .боковой поерхностью расположенной ниже гвлскя 21 (позиция II на фиг. 4), Произошло автоматическое предварительное замыкание всех замков 4 и скоб 5 устройства. Затем поворачивают рычаги 20 скобы 5, в результате чего ролик 19 взбирается по рабочей части 24 наружной поверхности крюка 12при постоянном угле разъема этой поверхности в точке контакта с роликом 19 (Л) и попадает на замыкаквдую часть 23 этой поверхности (позиция III-на фиг. 4). При этом вступают чо взаимодействие фиксирующие элементы 6 направляющих 2, фиксируя их положение друг относительно .друга при их сближении. При совершении сту пицей 18 своего рабочего кода k она скользит по внутренней поверхности 13крюка 12, точнее - по боковой-поверхности образованного незамкнутого шпоночного паза. Окончательное замыкание направлякицих 2 и фиксирование устройства на трубопроводе 10 осуществляется установкой поворотной ручки 15 замка 4 в рабочее положение и ее вращением в том направлении, которое обеспечивает через винт 14 с резьбой подъём штока 11 с крюком 12 на расстояние, равное глубине вогнутой замыкающей части 23 наружной поверхности крюка 12. После установки устройства на трубопроводе 10 начинает работать механизм 3 перемещения датчика 1 по направляющим 2 и последний/ перемещаясь вдоль колы цевого шва трубопровода 10, производит сканирование в требуемой зоне контроля. По окончании контроля посредством винта 14 опускают шток 11 с крюком 12, поворачивают рычаги 20 так, что скобы 5 занимают положение, в котором плоскость, проходящая через оси ступицы 18 и ролика 19 параллельна плоскости разъема направляющих- 2, и снимают разъемные секционные направляющие 2 с трубопровода 10. : Таким образом, предлагаемое устройство позволяет быстро произвести его установку на трубопроводе за счет предварительного зе1мыкания всех замков и скоб устройства благодаря выполнению скоб в виде поворотной серьги с лыской на ступице,а замков - в виде крюка со сложной внутренней -и наружной поверхностямиf а также благодаря упругим элементам закрепленным одним ; онцом на скобе, |а другим - на направляющей. .

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЦЕРЕМЕЩЕНЙЯ ДАТЧИКА ПРИ КОНТРОЛЕ КОЛЬЦЕВЫХ ШВОВ ТРУБОПРОВОДОВ, содержащее разъемные секционные направляквдие датчика, зам :ки к скоби, закрепленные на концах направлякяаих;, фикснрухйцие и опорные /элементы, жестко закрепленные на направляющих, от л и ч а ю щ е е с я .тем, что, с целью сокращения BpeMe ни установки устройства на трубопровод, оно снабже но. осями и упругими . элементами, закрепленными ца концах направлшсяцйх, каждый замок выполнен в подвижного штока р крюком, внутренняя поверхность которого име-; ет форлу: незамкнутог.о шпоночного па-, sai, каждая скоба выполнена в -виде установленной на оси серь-, ги с прорезью и ступицей/ ролика, расположенного в прорези ца. конце серьги, и рычага, оди1Ш концом связаннбгр со ступицей, а другим - с упругим.элементом, на ступице серьги в плоскости, перпендикулярйой плес- кости, прохо):1ящейнереэ оси ступихфл .и ррлйка, выполнена лыска, причем | расстойнйе между роликом и лыской j «ыбраноие более. 1/05 максимального -. размера проходя14его сечения крюка, а направляющая рабочей части цилинд ричвской наружной пов1ерхносхи крюка образУ 1здая которой параллельна плос. .кости «разъема напргшляющих выбрана из УСЛОВИЯ . . , :rAco9 -((i-|)fl Rco5 -|lp-|)-( ,где х, - координаты точек направляю щей рабочей части наружной поверхности крюка в ;- .прямо угольной.системе координат ; . . на плоскости, перпендику. лярной плоскости ра-зъема , секционных направляющих и проходящей через середину крюка,;с началом координат в точке пересечения Координатной плоскости с осью стУпицы при положении скобы, в котором ролик касается начала рабочей части наружной поверхности (О крюка, причем ось абсцисс перпендикулярна плоскости разъема секционных направляющих и направлена к креплению замка с секционйой направляющей; . А - межцентровое расстояние ; ролика Ичступицы .k - рабочий ход оси ступищл относительно крюка в коор эо м динатной плоскости при из. менении угла./между осью . ординат и плоскостью ;о со проходящей ч:ерез оси пицы.й ррлйк-а от fJ до-|-; : р - УГОЛ межру осью ординат. . и плоскостью, проходящей через оси. стулицы и ролика при положении скобы, в котором ролик касается начала рабочей части наруяшой поверхности крюка;, R - радиУс; ролика; - угол подъёма рабочей части наружной поверхности крюка в точке контакта с роликом.

15