一种TOFD检测用延长工装的制作方法

一种tofd检测用延长工装
技术领域
1.本发明属于超声检测技术领域，尤其是涉及一种tofd检测用延长工装。


背景技术：

2.tofd扫查器包括扫查架、至少一组tofd探头、带磁性的四个滚轮和设置在一个滚轮上的编码器，tofd探头安装在扫查架上，四个滚轮设置在扫查架的下部，四个滚轮能够吸附到工件表面。扫查探伤时，tofd扫查器通过四个滚轮在工件的表面上并沿焊缝长度方向行走，tofd探头对焊缝进行数据采集。
3.在扫查焊缝的两个端头时，若tofd探头设置为一组，为了确保四个滚轮都贴在工件表面，则需要把焊缝分成前后两段进行扫查，如先将tofd探头安装在扫查架的前端，将编码器安装在后排的滚轮上，从而对前段的焊缝进行扫查，扫查完成后将tofd探头拆解并安装到扫查架的后端，将编码器拆解并安装到前排的滚轮上，位置变更后需更改扫查设置以及重新校准编码器，然后对后段的焊缝进行扫查，当然也可以在前段的焊缝扫查完成后，转动tofd扫查器并更改扫查设置以及重新校准编码器，然后再反向扫查后段的焊缝，但是拆卸tofd探头、拆卸编码器、更改扫查设置以及重新校准编码器均会增加很多工作量，不利于实际操作。
4.若tofd探头设置为两组或两组以上，相邻组的tofd探头的起始时间与结束时间不一致，即在前一组的tofd探头扫查结束后，还需继续前行一段距离，以便于后一组tofd探头对前一组的tofd探头已扫查的焊缝进行再次扫查，在扫查焊缝的两个端头时必然有两个滚轮悬空，因此无法直接扫查焊缝的两个端头，常规的做法是在焊缝两侧的母材的坡口位置焊接延伸板，扫查焊缝的两个端头时两个滚轮能够贴在延伸板上，以避免滚轮悬空，该焊接延伸板的方式也适用于具有一组tofd探头的tofd扫查器。
5.但是焊接延伸板需指派持证焊工，按评定合格的wps进行焊接，并做好相应的预热及消应力处理，操作较为繁琐，另外由于坡口斜边的影响，延伸板与母材之间存在一定的间隙，滚轮经过间隙时会有“跳动”现象，影响数据采集，此外，焊接也会产生焊接缺陷，在后续去除延伸板的过程中也会对坡口造成破坏。


技术实现要素：

6.本发明所要解决的技术问题是提供一种对数据采集影响较小、操作简单且适用性较好的tofd检测用延长工装。
7.本发明解决上述技术问题所采用的技术方案为：一种tofd检测用延长工装，包括连接架、具有弹性的金属板、用于与母材夹持配合的夹具和调节组件，所述的金属板沿左右方向的一侧、所述的夹具分别与所述的连接架固定连接，所述的调节组件设置在所述的连接架上并与所述的金属板连接，所述的调节组件用于使金属板发生弯曲，当所述的夹具夹持在所述的母材的前侧时，所述的金属板的后侧面与所述的母材的前侧面贴合。
8.所述的调节组件包括位于所述的金属板下方的连接板、第一调节螺杆、螺母、第一
球头座和滚动设置在所述的第一球头座内的第一球头，所述的连接板沿左右方向的一侧与所述的连接架固定连接，所述的连接板与所述的金属板之间的夹角为α，α满足：10
°
≤α≤45
°
，所述的连接板上设置有第一穿孔，所述的螺母转动设置在所述的第一穿孔内，所述的第一球头座固定设置在所述的金属板的下端面上，所述的第一调节螺杆的一端穿过所述的螺母后伸入到所述的第一球头座内，所述的第一调节螺杆的一端与所述的第一球头固定连接。该结构中，连接板与金属板呈一定的夹角设置，当第一调节螺杆转动时，第一调节螺杆通过球头和球头座带动金属板发生弯曲，操作简单，调节的精准度较高，稳定性较好。
9.所述的第一穿孔的内侧壁上相对设置有两个转孔，两个所述的转孔分别沿前后方向延伸，所述的螺母的外侧面上固定设置有两个转轴，两个所述的转轴与两个所述的转孔一一对应，所述的转轴伸入到相对应的转孔内。该结构中，螺母能够绕转轴的轴线转动，在调节金属板弯曲程度时，第一调节螺杆通过螺母绕转轴的轴线发生转动，能够有效避免第一调节螺杆与第一球头座发生磕碰，稳定性较好。
10.所述的第一穿孔内设置有调心轴承，所述的调心轴承的外圈与所述的第一穿孔的内侧壁固定连接，所述的螺母固定设置在所述的调心轴承的内圈内。该结构中，螺母能够在调心轴承内任意转动，在调节金属板弯曲程度时，螺母和第一调节螺杆能够根据金属板的弯曲程度发生相对应的转动，从而有效避免第一调节螺杆与第一球头座发生磕碰，稳定性较好。
11.所述的夹具包括两个夹板和沿竖直方向延伸的底板，所述的夹板沿前后方向的一侧与所述的底板固定连接，所述的底板和两个所述的夹板配合形成夹持口，任意一个所述的夹板上设置有第一螺孔和第二调节螺杆，所述的第二调节螺杆的一端穿过所述的第一螺孔后伸入所述的夹持口。该结构中，当夹具通过夹持口与母材配合时，转动第二调节螺杆使第二调节螺杆的一端抵接在母材上，从而实现夹持的目的，操作简单，夹持的稳定性较好。
12.定义两个所述的夹板分别为上夹板和下夹板，所述的上夹板和所述的下夹板呈上下分布，所述的金属板与所述的上夹板平行，所述的金属板的上端面与所述的上夹板的下端面位于同一平面上，所述的金属板沿前后方向的一侧与所述的夹持口的内底面位于同一平面上，所述的金属板沿前后方向的另一侧的延伸方向与所述的夹持口的朝向相反。该结构中，通过采用特定的夹具结构，以及特定位置的金属板，当夹具夹持到母材上时，若上夹板与母材的上表面刚好贴合，此时金属板沿左右方向的一侧刚好与母材的侧面对齐，然后通过调节组件使金属板发生弯曲，最终使金属板的上表面与母材的上表面对齐，两者之间的平整度较好，从而有效减小对数据采集的影响。
13.所述的连接架上设置有第二螺孔和第三调节螺杆，所述的金属板上设置有第二球头座和滚动设置在所述的第二球头座内的第二球头，所述的第三调节螺杆的一端穿过所述的第二螺孔后伸入到所述的第二球头座内，所述的第三调节螺杆的一端与所述的第二球头固定连接，所述的第二球头座与所述的第一球头座沿左右方向分布。该结构中，通过第三调节螺杆和第一调节螺杆配合调节金属板的高度以及曲率，对金属板的调控更加灵活，能够使金属板的上表面与母材的上表面精准对齐，两者之间的平整度较好，从而有效减小对数据采集的影响。
14.所述的金属板上设置有至少一个导向杆，所述的导向杆与所述的第二球头座沿前后方向分布，所述的连接架上设置有与所述的导向杆数量相等的导向孔，所述的导向孔与
所述的导向杆一一对应，所述的导向杆穿设与其相对应的导向孔。
15.所述的金属板的上端面上设置沿前后方向延伸的凸条。该结构中，凸条起导向作用，当tofd扫查器行走在金属板上时，凸条贴在tofd扫查器的滚轮的侧面。
16.所述的凸条的两端分别伸出所述的金属板的上端面边缘。该结构中，伸出的凸条起限位作用，在调节金属板弯曲程度的过程中，伸出的凸条能够抵接在母材的上表面上，以避免金属板发生过度弯曲，同时也便于金属板与母材快速对位，提高对位效率。
17.与现有技术相比，本发明的优点在于：1、本tofd检测用延长工装通过夹具夹持到母材上，使金属板与母材的侧面贴合，然后通过调节组件使金属板发生弯曲，最终使位于tofd扫查器行走路径上的部分金属板的上表面与母材的上表面之间保持平整，确保tofd扫查器在扫查焊缝的两个端头时，tofd扫查器的滚轮能够较为平稳的行走到金属板上，相较于传统的扫查焊缝两个端头的方式，无需拆装tofd探头和编码器，无需更改扫查设置和校准编码器，也无需进行焊接作业，操作更为简单方便，易于实施，且对数据采集影响较小；2、人员能够实时观察位于tofd扫查器行走路径上的部分金属板的上表面与母材的上表面之间的平整度，并实时调节金属板的弯曲程度，确保金属板的上表面与母材的上表面之间的平整度符合指定要求，从而有效避免滚轮在行走到金属板的过程中发生跳动而影响数据采集，适用性较好。
附图说明
18.图1为本发明的结构示意图一；图2为本发明的侧面结构示意图一；图3为本发明夹持在母材上时的结构示意图；图4为本发明的局部剖面结构示意图一；图5为本发明的局部剖面结构示意图二；图6为本发明的侧面结构示意图二；图7为本发明的结构示意图二；图8为本发明中凸条的结构示意图。
19.图中：1、连接架；11、第二螺孔；12、第三调节螺杆；13、第三手柄；14、导向孔；2、金属板；21、第二球头座；22、导向杆；3、夹具；31、夹板；311、上夹板；312、下夹板；32、底板；33、第一螺孔；34、第二调节螺杆；35、缓冲垫；36、第二手柄；4、调节组件；41、连接板；411、第一穿孔；412、转孔；42、第一调节螺杆；421、第一手柄；43、螺母；431、转轴；44、第一球头座；45、第一球头；5、凸条；51、定位挡板；52、容置槽；53、磁体；6、母材。
具体实施方式
20.以下结合附图实施例对本发明作进一步详细描述。
21.实施例一：如图1～4所示，一种tofd检测用延长工装，包括连接架1、具有弹性的金属板2、用于与母材6夹持配合的夹具3和调节组件4，金属板2沿左右方向的一侧、夹具3分别与连接架1固定连接，调节组件4设置在连接架1上并与金属板2连接，调节组件4用于使金属板2发生弯曲，当夹具3夹持在母材6的前侧时，金属板2的后侧面与母材6的前侧面贴合。
22.本实施例中，调节组件4包括位于金属板2下方的连接板41、第一调节螺杆42、螺母43、第一球头座44和滚动设置在第一球头座44内的第一球头45，连接板41沿左右方向的一侧与连接架1固定连接，连接板41与金属板2之间的夹角为α，α满足：10
°
≤α≤45
°
，连接板41上设置有第一穿孔411，螺母43转动设置在第一穿孔411内，第一球头座44固定设置在金属板2的下端面上，第一调节螺杆42的一端穿过螺母43后伸入到第一球头座44内，第一调节螺杆42的一端与第一球头45固定连接，通常，α取20
°
，第一调节螺杆42的另一端固定设置有第一手柄421。
23.本实施例中，金属板2的厚度为l，l满足：1mm≤l≤2mm，该厚度的金属板2不仅具有一定的弹性，同时也具有一定的刚度，适于长久使用。
24.如图4所示，在使用时，取两个对称的本tofd检测用延长工装，两个tofd检测用延长工装通过夹具3夹持在母材6的前侧或后侧上，且两个tofd检测用延长工装分布在母材6上的焊缝的左右两侧，两个金属板2位于tofd扫查器的行走路径上，然后通过转动第一调节螺杆42调节金属板2的弯曲程度，使金属板2的上表面与母材6的上表面对齐，通常，金属板2的上表面与母材6的上表面的高度差能够控制在1mm以内，两者之间的平整度较好。
25.实施例二：如图5所示，其余部分与实施例一相同，其不同之处在于第一穿孔411的内侧壁上相对设置有两个转孔412，两个转孔412分别沿前后方向延伸，螺母43的外侧面上固定设置有两个转轴431，两个转轴431与两个转孔412一一对应，转轴431伸入到相对应的转孔412内。
26.实施例三：其余部分与实施例一相同，其不同之处在于第一穿孔411内设置有调心轴承(图中未显示)，调心轴承的外圈与第一穿孔411的内侧壁固定连接，螺母43固定设置在调心轴承的内圈内。
27.实施例四：如图1所示，其余部分与实施例一相同，其不同之处在于夹具3包括两个夹板31和沿竖直方向延伸的底板32，夹板31沿前后方向的一侧与底板32固定连接，底板32和两个夹板31配合形成夹持口，任意一个夹板31上设置有第一螺孔33和第二调节螺杆34，第二调节螺杆34的一端穿过第一螺孔33后伸入夹持口。
28.实施例五：如图1、图3和图6所示，其余部分与实施例四相同，其不同之处在于定义两个夹板31分别为上夹板311和下夹板312，上夹板311和下夹板312呈上下分布，金属板2与上夹板311平行，金属板2的上端面与上夹板311的下端面位于同一平面上，金属板2沿前后方向的一侧与夹持口的内底面位于同一平面上，金属板2沿前后方向的另一侧的延伸方向与夹持口的朝向相反，下夹板312上设置有第一螺孔33和第二调节螺杆34。
29.本实施例中，第二调节螺杆34的一端固定连接有缓冲垫35，第二调节螺杆34通过缓冲垫35抵接在母材6上，稳定性较好，缓冲垫35采用常规的木板或不锈钢板；第二调节螺杆34的另一端设置有第二手柄36，方便人员旋转第二调节螺杆34。
30.通常，母材6的厚度一般在20mm～120mm，上夹板311和下夹板312之间的间距宜不小于140mm，能够适用于大部分的母材6。
31.实施例六：如图7和图8所示，其余部分与实施例一相同，其不同之处在于连接架1上设置有第二螺孔11和第三调节螺杆12，金属板2上设置有第二球头座21和滚动设置在第二球头座21内的第二球头(图中未显示)，第三调节螺杆12的一端穿过第二螺孔11后伸入到第二球头座21内，第三调节螺杆12的一端与第二球头固定连接，第二球头座21与第一球头
座44沿左右方向分布,第三调节螺杆12的另一端固定设置有第三手柄13。
32.本实施例中，金属板2上设置有至少一个导向杆22，导向杆22与第二球头座21沿前后方向分布，连接架1上设置有与导向杆22数量相等的导向孔14，导向孔14与导向杆22一一对应，导向杆22穿设与其相对应的导向孔14，优选的，导向杆22和导向孔14均设置有两个。
33.本实施例中，金属板2的上端面上设置沿前后方向延伸的凸条5，凸条5的两端分别伸出金属板2的上端面边缘。
34.本实施例中，凸条5的下端面设置有定位挡板51和沿前后方向分布的多个容置槽52，容置槽52内镶嵌有磁体53，凸条5通过磁体53吸附在金属板2的上端面上，定位挡板51与金属板2沿前后方向的一侧相接触，具体的，定位挡板51位于金属板2远离夹具3的一侧，凸条5的位置能够灵活调节，使用较为方便。