[发明专利]一种适用于汽轮机焊接转子的超声波无损检测驱动平台

说明书

技术领域

本发明属于检测机器人领域，特别是一种适用于汽轮机焊接转子的超声波无损检测驱动平台。

背景技术

转子是汽轮机的核心部件，其结构形式很多，如整锻转子、套装转子、焊接转子和组合转子等。与常规火电机组汽轮机转子相比，核电站汽轮机转子体积和重量都大，加工精度要求高，一般均采用焊接转子。

为保证焊接转子的质量，在制过程中、制备完成后、在役过程中均需要进行焊缝的超声波检测覆盖范围大，检测所需时间多。特别是在制备完成后及在役过程中，由于转子装有叶片，作业空间变得极其狭小。

目前，针对超声检测已经具有成熟的探头夹具和检测系统，但由于焊接转子应用场合的特殊情况，现有方案很少，且无法在焊接转子上进行使用。

如专利申请号为201210192602.2，申请日期为2012年6月12日，名为“焊缝智能跟踪超声检测机器人及其软件分析系统”的发明专利，该发明介绍了一种超声检测机器人，可以在导磁材料壁面上完成对焊缝的移动检测。但由于对汽轮机转子的超声检测需要在其壁面上涂覆大量油液保证检测探头的耦合信号，上述专利所述的机器人的驱动形式无法保证极低壁面摩擦系数条件下所需要的驱动力，不适合焊接转子场合的使用。

发明内容

为了克服现有方案中存在的技术问题，提供一种适用于焊接转子超声检测，在极低壁面摩擦系数条件下可以保证有效驱动、自主保证前进方向、便于与各种超声检测工艺探头夹具相连接的驱动方案，本发明特提出一种适用于汽轮机焊接转子的超声波无损检测驱动平台。

为实现上述目的，本发明采用了以下技术方案：

一种适用于汽轮机焊接转子的超声波无损检测驱动平台，所述驱动平台（10）主要包括车架（1）、定位杆（9）及驱动系统；所述驱动系统安装在车架（1）上；所述定位杆（9）安装在驱动平台（10）的四角，且可调节长度，以适应汽轮机转子（13）不同焊缝处不同的叶片根部间距。

构成的驱动平台（10）拖拽超声检测探头夹具进行超声检测工作；所述驱动系统安装在平台车架上，为驱动平台（10）提供驱动力；所述定位杆（9）通过汽轮机焊接转子的叶片根部提供横向定位，保证驱动平台（10）的前进方向。

进一步的，所述驱动系统包括左右减速电机（2）、左右副驱动车轮（3）、行星减速器（4）、传动齿轮（5）、磁吸附装置（6）、左右主驱动车轮（7）及蜗轮蜗杆减速器8；

所述左右减速电机（2）通过行星减速器（4）及蜗轮蜗杆减速器8的多级减速将驱动力分别输出至左右主驱动车轮（7）；所述左右主驱动车轮（7）通过传动齿轮（5）驱动同侧的左右副驱动车轮（3）。

由此，驱动平台（10）实现四轮驱动形式，最大化的将壁面摩擦力转化为驱动力；左右侧独立驱动可以实现驱动平台的前进及转向。

进一步的，所述磁吸附装置（6）将磁体布置于驱动平台（10）下方，将驱动平台（10）可靠吸附在汽轮机转子（13）壁面上。

进一步的，所述阵列布置的磁吸附装置（6）将磁体按N/S极交替布置。

进一步的，所述定位杆（9）端部采用滚珠结构。

长度调节适合的定位杆（9）左右顶住转子叶片根部壁面，定位杆（9）端部采用滚珠结构，降低定位杆（9）与叶片根部壁面的摩擦系数；定位杆（9）的限位作用保证驱动平台沿转子焊缝方向行进，拖动超声检测夹具完成检测作业。

进一步的，所述所述驱动平台（10）还包括连接装置（11），所述连接装置（11）包括球铰a（14）、球铰b（15）及快装接头（16）并串联而成。

由于汽轮机转子的焊缝壁面为不同曲率半径的曲面，为适应不同曲率，串联的球铰提供转子曲面上所需的自由度；而为了保证在转子叶根部狭窄的操作空间，快装接头保证驱动平台与超声检测检测探头夹具之间可以实现快速方便的完成拆装。

本发明的优点在于：

1、本驱动平台采用减速电机分别驱动左右两侧车轮，通过传动装置实现四轮驱动，最大化的利用转子壁面摩擦力，实现低摩擦系数表面的可靠驱动，并且可以利用差动驱动实现主动转向。

2、本驱动平台采用可调整的定位杆，适用于不同焊接位置的汽轮机转子焊缝检测，利用定位杆的限位保证驱动平台的前进方向。

3、本驱动平台利用串联球铰使得平台适用于不同曲率的转子壁面，并利用快装接头保证驱动平台与超声检测检测探头夹具之间可以实现快速方便的完成拆装。

附图说明

图1 本发明设计的超声波无损检测驱动平台侧视图。