Устройство для ультразвукового контроля изделий Советский патент 1986 года по МПК G01N29/04 

1

1237966

Р1зобретение относится к неразрушающему ультразвуковому контролю качества изделий и может быть использовано для контроля продукции -машиностроения, в частности для контроля качества сварного шва и материала изделий котлостроения и атомного машиностроения,

Цель изобретения - повышение надежности контроля изделий с криволинейными поверхностями путем применения локальной иммерсионной ванны малого размера и применения механизма перемещения ультразвуковых преобразователей, периодически вводящих их по одному в указанную иммерсионную ванну.

Иа фиг.1 показано устройство для ультразвукового контроля изделий; на фиг , 2 -вид А на фиг.1 ; на фиг.З - каретка механизма перемеще- гая устройства; ,на фиг.4 вид Б на фиг.3.

Устройство для ультразвукового контроля изделий содержит основание 1 с жестко закрепленными на нем корпусом 2 и локальной иммерсионной ванной 3, жестко закрепленный на оснований 1 электродвигатель 4 с вало м 5, жестко соединенную с валом 5 обойму 6, кинематически соединенные с ней ультразвуковые преобразователи 7 и механизм их перемещения, установленные внутри основания 1 двутавровый монорельс 8, рас Яоложенньм с одной его стороны кольцевой П -образный монорельс 9 с , Z-образным изгибом 10, расположен- 1ГЫЙ с другой его стороны рельс 1 I с Z-образньм изгибом 12, механизм перемещения вьшолнен в виде кареток 13, каждая из которых состоит из жестко соединент 1х между собой верхней 14 и нижней 15 плит с установленными между собой роликами 16, жестко закрепленных на верхней плите 14 направляющих 17, подвижно установленной на них платформы 18 с соединенным с ней валом 19 и колесами 20 соединенного с валом 19 взаимодействующего с рельсом 1I направляющего колеса 21, размещенных концентрично на валу 9 двух пружин 22 и 23 и подвижно соединенного с валом 9 карданного подвеса 24, при этом ультразвуковой преобразователь 7 шарнирно соединен с карданным подвесом 24.

Кроме того, устройство для ультразвукового контроля изделий содержит

5

0

5

0

5

0

5

5055

жестко соединенный с обоймой 6 токо- съемный диск 25, жестко соединенньй с основанием 1 неподвижный элемент 26 токос ьемного диска 25, жестко соединений с обоймой 6 шарнирный узел 27, соединенный с шарнирным узлом 27 и с кареткой 13 поводок 28, жестко соединенные с платформой 18 втулки 29 направляющих 17, жестко .соедииент1е с платформой 18 кронштейны 30, к которым прикреплены колеса 20 с помощью осей 31, жестко соединенньй с платформой 18 ограничитель 32 перемещения вала 19, сквозной паз 33 вала 19, цилиндрическое отверстие 34 платформы 18 для прохода в него вала 19, жестко соединенную с валом 19 утолщенную часть 33 вала 19, центральное отверстие 36 каретки 13 для размещения в нем утолщенной части 35 вала 19, жестко соединенную с утолщенной частью 35 вала I9 .вилку 37, жестко соединенную с вилкой 37 дополнительную направляющую 38 в виде ласточкина хвоста с жестко соединенными с ней ограничительным упором 39 и упором 40, прикры- вающие кажд,ую в отдельности каретку 13 кожухи 41, соедипяющ ю о с нов а пне 1 с кольцевым t -образшэ1м монорельсом 9 подвеску 42 и жестко соединенную с корпусом 2 опору 43.

Позицией 44 обозначено контролируемое изделие.

Устройство для ультразвукового контроля изделий работает следующим образом.

Устройство устанавливают с помощью ска.нируюЕцего механизма (не показано) на таком расстоянии от продольной оси контролируемого шва (не показан) изделия 44, чтобы обеспечивалось прозвучивание преобразователями 7 всего сечения сварного соединения. При этом, для каждого условного слоя сварного соединения заранее определяются преобразователи с различными углами ввода ультразвуковьк колебаний. После этого устройство подключают к дефектоскопу (не показан) и магистрали контактной жидкости i:e показана) , вкJдачaют элект- родвигатель 4, установленный на основании 1 корпуса 2. Электродвигатель 4 с помощью ваша 5 вращает обойму 6, которая обеспечивает с помощью поводков 28, закрепленных в шарнирных узлах 27, ее перемещение по круговой

траектории механизма перемещ ния преобразователя 7 по двутавровому кольцевому монорельсу 8, закрепленному -на корпусе 2. Одновременно с помощью токосъемного диска 25 и неподвижного элемента 26 передаются, электрические сигналы между дефектоскопом (не показан) и поочередно каждым преобразователем 7, когда последний перемещается по поверхности контролируемого изделия 44, нахо-, дясь в локальной иммерсионной ванне 3. Это обеспечивается за счет конструктивного вьшолнения токосъемного диска 25 и неподвижного элемента 26, что позволяет преобразователям 7 работать в режиме излучения и приема, обеспечивая проверку сварного соединения в секторе локальной иммерсионной ванны 3. Локальная иммерсионная ванна 3 устройства расположена ниже донной части .корпуса 2, поэтому каждому преобразователю 7 в процессе перемещения по круговой траектории по периферии корпуса приходит- 25 ний осуществляет поиск дефектов.

ся совершать вертикальное перемещени в локальную ванну 3 и обратно. Для этого каждый преобразователь 7 снабжен механизмом перемещения, который работает следующим образом.

С помоцр ю поводка 28, закрепленного одним концом в щарнирном узле 27 обоймы 6, а другим концом к каретке 13, перемещение передается преобразователю 7. Вне локальной ванны 3 преобразователь 7 перемещается без контакта с донной частью корпуса 2 устройства, а механизм перемещения каждого преобразователя 7 катится на своей каретке 13 с опорными роликами 16 по кольцевому двутавровому монорельсу 8. Одновременно с этим колеса -20,установленные на кронщтей- нах 30 платформы 18 в осях 31, и направляющие колеса 21, закрепленные каждый в своей вилке 37 на утолщенной части 35 вала 19, катятся соответственно по П-образному монорельсу 9 и рельсу 11, закрепленному на корпусе 2 с помощью опор 43. При этом сжимаются обе пружины 23 и 22 за счет вертикального перемещения вниз платформы I8 с втулками 29 по направляющим 17. Это перемещение осутгтествляется за счет того, что П-образный монорельс 9 установлен на подвесках 42 по нисходящей, максимальная разница высот которого находится в месте его Z-образного

2379664

изгиб.з 10. Реакция П -образного монорельса 9 через колесо 20, ось 31, кронштейны 30 передается на платформу 18. Как только преобразова- с тель 7 приблизится к локальной ванне 3, направляющее колесо 21 с вилкой 37 и кардановым подвесом 24, в котором закреплен преобразователь 7, начнут опускаться по Т- -образному

1Q изгибу 12 рельса 11, при этом начинает разжиматься пружина 22, и вал 19 вместе с утолщенной частью 35 : опускается,перемещаясь в отверстиях 34 и 36 соответственно платформы 18,

5 верхней 14 и нижней 15 плит каретки 13, и тем самым опускает в локальную ванну 3 преобразователь 7, закрепленный в кардановом подвесе 24, за счет того, что дополнитель2Q ная направляющая 38, вьтолненная в виде ласточкина хвоста, установлена вместе с вилкой 37 на утолщенной части 35. После касания поверхности изделия 44 преобразователем 7 послед

Направляющее колесо 21 катится по рельсу 11, закрепленному на нижней части локальной ванны 3, а преобразователь 7 продолжает скользить по поверхности контролируемого изделия, копируя поверхность последнего за счет карданового подвеса 24, закрепленного подвижно между упорами 39 и 40 дополнительной направляющей 38. Преобразователь 7, приближаясь к противоположной стенке ло-. кальной ванны 3, должен подняться на высоту немного большую, чем высота этой стенки. В зоне этой стенки на П-образном монорельсе 9 вьшолнен Z-образный изгиб 10 так, чтобы преобразователь 7 не мог коснуться упомянутой стенки. Колесо 20 с осью 31 на кронщтейнах 30, достигнув Z-образного изгиба 10, переходит на другой участок этого П -образного монорельса 9. В результате под дей- ствием разжимающейся пружины 23 платформа 18 с втулками 29 начинает перемещаться вверх по направляющим 17, ас помощью закрепленного на ней ограничителя 32, установленного в пазу 33, перемещается вверх вал 19 вместе с колесом 21 в вилке 37 и пружиной 22 относительно центрального отверстия 36 в верхней 14 и нижней 15 плит каретки 13. Это приводит к подъему из локальной ванны 3 преобразователя 7, закрепленного в кардановом подвесе 24, когда последний в зоне своего крепления упрется в ограничительный упор 39.

Карданный подвес 24 преобразователя 7 позволяет копировать местные неровности поверхности изделия 44, а упор 40 ограничивает верхний предел перемещения карданового подвеса 24,

Кожух 41 в процессе работы защищает механизм перемещения от контактной жидкости. .

Формула изобретения

Устройство для ультразвукового контроля изделий, содержащее основание с жестко закрепленными на нем корпусом и локальной иммерсионной ванной, жестко закрепленный на основании электродвигатель с валом, жестко соединенную с валом обойму, кинематически соединенные с ней ультразвуковые преобразователи и механизм их перемещения, отличающе- е -С я тем, что, с целью повьппения надежности контроля изделий с кривоВид

линейными поверхностями, оно снабжено установленными внутри основания двутавровым монорельсом, расположен- Ш-1М с одной его стороны кольцевым -обрааньп монорельсом с Z-образным изгибом, расположенным с другой его сторон1э1 рельсом с 7-образным изгибом, механизм перемещения выполнен в виде кареток, каждая из которых состоит из жестко соединенных между собой верхней и нижней плит с установленными между ними заимодейст- вующими с двутавровым монорельсом

опорны1 4и роликами, жестко закрепленных на верхней плите направляющих, подвижно установленной на них платформы с соединенными с ней валом и колесами, взаимодействующими с кольцевым П -образным монорельсом, соединенного с валом кинематически взаимодействующего с рельсом направляющего колеса, размещенных концентрично на валу двух пружин и подвижно соединенного с валом карданного подвеса, при этом ультразвуковой преобразог;а- тель шарнирно соединен с карданным подвесом.

5 f 7 /4 //

Фиг. I

Фма.3

4 7

Составитель А.Блохин . Редактор В.Ковтун Техред М.Ходанич Корректор Е.Сирохман

Заказ 3282/44 Тираж 778Подписное

ВНШ-ШИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб. , д.4/5

. J&aiU.

adIJEF

3

f7

л

Производственно-полиграфическое предприятие, г.Ужгород, ул.Проектная,4

Изобретение относится к области ультразвукового контроля изделий. Цель изобретения - повышение надежности контроля. Каретка, взаимодействуя с двутавровым монорельсом при помощи опорных роликов с кольцевым П -образным монорельсом при помощи колес и с рельсом при помощи направляющего колеса, перемещается по окружности. Перед измерительной ванной рельс имеет Z -образный изгиб , по которому направляющее колесо под действием пружины опускается в иммерсионную ванну, опуская одновременно в нее соединенный с валом карданный подвес с закрепленным на нем ультразвуковым преобразователем. Пройдя по ванне и выполнив ультразвуковой контроль, ультразвуковой преобразователь и направляющее колесо подходят к противоположной части иммерсионной ванны. В этот момент колеса, соединенные с подвижно пропущенным через верхнюю плиту и нижнюю плиту, подходят к Z-образному изгибу П -образного монорельса и под действием пружины по направляющим поднимают платформу и преобразователь, который выходит из имм ерсионной ванны, на место которого в нее входит следующий- преобразователь. 4 ил. i (Л Isd оо со о О5 ./У////////77777777/, tutf