[發明專利]一種燃氣輪機拉桿螺栓全自動化超聲檢測裝置

在審

• 申請號: 202010302021.4
• 申請日: 2020-04-16
• 公開（公告）號: CN111337576A
• 公開（公告）日: 2020-06-26
• 發明（設計）人: 李永君;肖俊峰;高松;張炯;高斯峰;唐文書;南晴
• 申請（專利權）人: 西安熱工研究院有限公司
• 主分類號: G01N29/04
• 分類號: G01N29/04;G01N29/265;G01N29/28;G01N29/36
• 代理公司: 西安通大專利代理有限責任公司 61200
• 代理人: 閔岳峰

本發明公開了一種燃氣輪機拉桿螺栓全自動化超聲檢測裝置，包括固定基座、旋轉基座、周向行程裝置、軸向行程裝置和探頭模塊；固定基座為圓環型結構，包括圓形導軌和外齒輪環兩部分；旋轉基座為圓環形結構，內設導軌槽，與固定基座導軌嵌合；周向行程裝置為伺服電機驅動旋轉齒輪結構，與固定基座齒輪齒合，外接周向控制系統；軸向行程裝置為伺服電機驅動滾珠絲杠直線模組結構，含伺服電機、聯軸器、絲杠、滑塊、導軌、支架，外接軸向控制系統；探頭模塊為可伸縮式連接筒和超聲探頭固定架兩部分。本發明可在燃氣輪機拉桿螺栓不拆卸時檢測空間受限手動不可達的條件下實現拉桿螺栓的全自動化超聲檢測，并精確定位和記錄超聲探頭的周向/軸向行程。

技術領域

本發明屬于超聲無損檢測技術領域，具體是一種燃氣輪機拉桿螺栓全自動化超聲檢測裝置。

背景技術

壓氣機轉子是燃氣輪機實現能量轉換的核心部件之一，其中外圍拉桿式是目前應用比較多的轉子型式之一。該型式壓氣機轉子由多個輪盤疊裝+拉桿螺栓壓緊的方式進行聯接。拉桿螺栓服役過程中除承受螺栓自身的預緊力外，還承受多種因素引起的復雜交變應力，在螺栓螺紋處易萌生裂紋缺陷，給機組的安全穩定運行帶來極大的隱患。如何在不拆卸拉桿螺栓的前提下，實現拉桿螺栓螺紋處裂紋缺陷的有效檢測成為國內外研究人員關注重點。

超聲檢測具有可達性強、不受部件形狀尺寸限制、對人體無輻射潛在傷害，且檢測結果準確可靠、靈敏度高等優點，非常適合螺栓不拆卸時的超聲檢測。目前，一般采用小角度縱波斜探頭、直探頭或相控陣探頭進行螺栓緊固件超聲檢測，為保證超聲探頭掃查路徑固定、掃查速度一致、耦合力穩定等問題，必須采用輔助掃查裝置。但目前公開的輔助掃查裝置專利均為半自動式，僅能實現螺栓周向的自動掃查和行程位置記錄，無法實現螺栓軸向的自動掃查和行程位置記錄，無法滿足燃氣輪機現場檢修時拉桿螺栓不拆卸空間受限的情況下超聲檢測需周/軸向行程均精確可控和定位的全自動化技術要求。

因此，開發一種燃氣輪機拉桿螺栓全自動化超聲檢測裝置，滿足現場空間受限時手動不可達情況下拉桿螺栓的全自動化超聲檢測，并實現掃查行程周向/軸向的精確可控和定位，是目前燃氣輪機拉桿螺栓超聲檢測急需解決的問題。

發明內容

本發明的目的是針對目前燃氣輪機檢修時現場空間受限時手動不可達情況下拉桿螺栓超聲檢測需周/軸向行程均精確可控和定位的全自動化技術需求，提供了一種燃氣輪機拉桿螺栓全自動化超聲檢測裝置，該裝置簡單易操作，可在拉桿螺栓不拆卸時檢測空間受限的條件下實現拉桿螺栓的全自動化超聲檢測，并精確定位和記錄超聲探頭的周向/軸向行程。

本發明采用如下技術方案來實現的：

一種燃氣輪機拉桿螺栓全自動化超聲檢測裝置，包括固定基座、旋轉基座、周向行程裝置、軸向行程裝置和探頭模塊；其中，

固定基座為圓環型結構，包括上部的圓形導軌，下部的圓形外齒輪環，以及連接圓形導軌101和圓形外齒輪環的周向分布的4個固定螺柱；

旋轉基座為圓環形結構，內側開設有導軌槽，并通過導軌槽與圓形導軌嵌合在一起；

周向行程裝置包括第一伺服電機、旋轉齒輪、第一支架和第一接口，周向行程裝置通過第一支架與旋轉基座相連，旋轉齒輪與固定基座的圓形外齒輪環嚙合，第一伺服電機用于驅動旋轉齒輪轉動，第一接口外接周向控制系統；

軸向行程裝置為第二伺服電機驅動滾珠絲杠直線模組結構，還包括聯軸器、滑塊、導軌、第二支架和第二接口，第二支架與旋轉基座相連，絲杠與導軌平行設置，且絲杠的兩端與第二支架活動連接，導軌的兩端與第二支架相連，滑塊套裝在絲杠與導軌上，且與絲杠螺紋連接，第二伺服電機通過聯軸器用于驅動絲杠轉動，第二接口外接軸向控制系統；

探頭模塊為可伸縮式的連接筒、超聲探頭固定架、超聲探頭和第三接口，連接筒的固定端與軸向行程裝置的滑塊連接，伸縮端與超聲探頭固定架連接，超聲探頭固定在超聲探頭固定架上，第三接口外接超聲探傷儀，探頭固定架前端設置有耦合劑添加管。