[發明專利]風機塔筒焊縫自動在線檢測裝置

有效

• 申請號: 201010106080.0
• 申請日: 2010-02-05
• 公開（公告）號: CN101782552A
• 公開（公告）日: 2010-07-21
• 發明（設計）人: 肖波;于樹森;劉俊秀;尹博;宋博
• 申請（專利權）人: 航天科工哈爾濱風華有限公司
• 主分類號: G01N29/04
• 分類號: G01N29/04;G01N29/22;G01N29/265
• 代理公司: 哈爾濱東方專利事務所 23118
• 代理人: 陳曉光

技術領域：

本發明涉及一種精確檢測風機塔筒焊縫質量的專用檢測裝置；具體涉及 一種風機塔筒焊縫自動在線檢測裝置.

背景技術：

目前，風電作為潔凈的新能源和可再生能源日益受到各國政府的重視。 自1993年以來世界范圍內風力發電總裝機容量為72.6GW。歐洲風能協會和綠 色和平組織聯合發布的一項報告《風力12》指出：據專家預測，到2020年， 全球風力發電總裝機容量將達到12.31億干瓦，其中中國為1.7億千瓦，發 電量約為30,000億千瓦時，占全球同期用電量的12％。

那么，隨著風場數量顯著增加，對風機機組日常維護、定期檢測的問題 日益明顯；塔筒是風力發電設備系統的組成部分，是用于風力發電機組的主要 承載構件。承受機艙重力、風輪及自然風作用在塔筒上的作用力(彎矩、推 力、扭矩)，還承受風輪旋轉引起的振動載荷。由于上述載荷以及雨水的侵蝕， 塔筒焊縫可能產生凹坑、裂紋、孔洞等缺陷，這些缺陷往往會造成機毀人亡 的悲劇發生，因此必須定期進行檢測。現在，國內外針對塔筒焊縫的檢查完 全依靠人工登高手持檢測儀器進行檢查。由于焊縫檢測的人工實施，作業過 程處于惡劣環境，操作者心理和生理方面的因素極大影響檢查質量，存在嚴 重的安全隱患和檢測效率低。隨著風電產業的迅速發展，對檢測技術的要求 也越來越高，而目前針對風機塔筒焊縫的在線檢測設備尚未報道，因此研制 自動化在線檢測設備勢在必行。

發明內容：

本發明的目的是提供一種采用履帶式驅動，能夠適應柱狀曲面的爬壁機 器人，探傷檢測設備為全數字式相控陣超聲無損檢測裝置。

上述的目的通過以下的技術方案實現：

風機塔筒焊縫自動在線檢測裝置，其組成包括：底架，所述的底架兩側 安裝履帶式爬壁器，所述的底架裝有電氣控制箱，所述的電氣控制箱連接工 業攝像機、電機和探傷儀，所述的電氣控制箱受遙控器控制，所述的探傷儀 通過導線連接探頭模塊，所述的探頭模塊和探傷儀組成相控陣超聲無損檢測 系統。

所述的風機塔筒焊縫自動在線檢測裝置，所述的探頭模塊包括探頭，所 述的探頭安裝在楔塊上，所述的楔塊通過螺釘連接中間板的一側，所述的中 間板通過彈簧連接支撐板，所述的支撐板上安裝支架，所述的中間板的另一 側通過導桿連接萬向球。

所述的風機塔筒焊縫自動在線檢測裝置，所述的履帶式爬壁器包括履帶 輪和圍在履帶輪履帶；所述的履帶式爬壁器為十字交叉對稱結構。

所述的風機塔筒焊縫自動在線檢測裝置，所述的工業攝像機、電氣控制 箱、電機、探頭模塊、探傷儀均安裝在底架上并用螺釘固定；所述的履帶輪 與底架之間用鉸鏈連接，所述的底架由兩塊底板組成，所述的兩塊底板之間 銷軸連接，所述的履帶輪和履帶有四組。

本發明的有益效果：

1.本發明與常規的無損檢測設備相比，該裝置引入配有履帶式爬壁器， 在檢測靈活性具有不可比擬的優勢。

2.本發明采用相控陣超聲無損檢測系統能夠對塔筒焊縫缺陷進行定位、 定性、定量分析，從而為探頭的高速運動提供可靠保障。

3.本發明使得該焊縫檢測系統可以大大提高風機塔筒檢測作業的效率和 自動化水平，因而具有廣闊的應用前景。

4.本發明解決了目前塔筒焊縫手工探傷操作工藝復雜、勞動強度大、檢 測效率低、容易造成漏判和誤判，以及威脅安全生產等問題。

5.本發明能夠方便、快捷、直接、準確地檢測塔筒焊縫的缺陷，具有體 積小、適應圓柱形曲面變化、性能穩定、吸附力強、摩擦力大、行走平穩， 可攜帶各種檢測設備，自動在線完成焊縫檢測所需的工作。

6.本發明履帶式爬壁器整體采用十字交叉對稱結構，左右側履帶和前端 履帶，在壁面運動過程中適應圓柱形曲面的變化。

7.本發明為了使行走運動機構能夠適應不同的管徑，設計了鉸鏈結構， 通過調整鉸鏈組合中兩個鉸鏈的轉動角度來滿足不同管徑的管道。

8.本發明的選用的爬壁器，能夠在各種焊接的危險、特殊環境下發揮越 來越重要的作用，擁有廣闊的市場前景。

附圖說明：

附圖1本發明的俯視圖。

附圖2是附圖1的主視圖。

附圖3為圖2的右視圖。

附圖4本發明在風機塔筒水平方向爬行。

附圖5本發明在風機塔筒豎直方向爬行。