一种核电设备用热处理后残余应力检测装置的制作方法

1.本发明涉及应力检测技术领域，具体为一种核电设备用热处理后残余应力检测装置。


背景技术：

2.残余应力是指产生应力的各种外部因素撤除之后材料内部依然存在，并自身保持平衡的应力。残余应力直接影响着材料的使用性能，在工业应用中，也影响着工件的应用寿命，因此残余应力检测是工程和科研工作中所需的重要测试技术；在锅炉、压力容器、压力管道、大型核电设备的制造过程中，冷热加工(如冷轧、冷弯、切削、铸造、焊接等)后，一般都存在残余应力。残余应力对结构强度、断裂韧性，特别是对材料的耐腐蚀性和疲劳寿命有很大影响，目前为止所发生的许多破坏事故中，不少是由残余应力引起的。因此，结构和材料残余应力准确、快速测量对残余应力防治具有非常重要的意义；而现有的在对核电设备中大型压力容器的连接处进行残余应力检测都是通过人工手持检测设备进行检测的，需要搭设大量的脚手架，并且工作强度大，耗费大量的人力。因此我们对此做出改进，提出一种核电设备用热处理后残余应力检测装置。


技术实现要素：

3.为了解决上述技术问题，本发明提供了如下的技术方案：
4.本发明一种核电设备用热处理后残余应力检测装置，包括圆形的滑动轨道，所述滑动轨道上设有沿滑动轨道滑动的滑动座，所述滑动座上设有竖直向上的升降架，所述升降架上设有横向设置的伸缩推杆，所述伸缩推杆的伸缩端设有应力检测机构，所述应力检测机构包括设置在伸缩推杆前端的基板，所述基板的表面设有测力板，所述基板和测力板之间设有对基板和测力板之间的压力进行检测的压力传感器，所述测力板的外侧经减震弹簧连接有基座，所述基板上设有横向设置的限位杆，所述测力板与基座上均设有供限位杆穿过的限位通孔；所述基座的表面设有检测探头，所述伸缩推杆的外壁上设有对检测探头的表面进行清洁的清洁机构，所述伸缩推杆上还设有对检测探头表面涂抹耦合剂的喷涂机构。
5.作为本发明的一种优选技术方案，所述升降架包括设置在滑动座上且竖直向上的立架，所述立架上设有竖直设置的转动丝杆，所述转动丝杆上设有沿转动丝杆设置的滑动块，所述立架上还设有与转动丝杆平行设置的限位光杆，所述限位光杆上设有沿限位光杆设置的限位滑套，所述滑动块和限位滑套之间固定有升降块，所述伸缩推杆设置在升降块上
6.作为本发明的一种优选技术方案，所述立架上设有对升降块的升降高度进行检测的位置传感器。
7.作为本发明的一种优选技术方案，所述清洁机构包括设置在伸缩推杆外壁上的定位块，所述定位块上设有竖直设置的伸缩气缸，所述伸缩气缸的伸缩端设有定位板，所述定
位板上安装有用于对检测探头的表面进行清洁的清洁刷辊，所述定位板设有驱动清洁刷辊转动的清洁电机。
8.作为本发明的一种优选技术方案，所述喷涂机构包括设置在伸缩推杆外壁上的基座，所述基座上设有朝向检测探头的表面的喷头，所述滑动座上设有用于存储耦合剂的储料箱，所述升降块上安装有输送胶泵，所述输送胶泵经循环输送管路与喷头连接。
9.作为本发明的一种优选技术方案，所述循环输送管路包括设置在连接在储料箱与输送胶泵之间的送料主管，所述送料主管与喷头连接的一端设有循环料管，所述循环料管的出料端与储料箱连接，所述送料主管上在循环料管与送料主管的连接处和喷头之间设有流量计和第一电控阀，所述循环料管上设有第二电控阀；
10.当对检测探头表面涂抹耦合剂时，第二电控阀关闭同时第一电控阀开启，则输送胶泵将储料箱内的耦合剂送入到喷头，并从喷头喷出，当流量计检测到喷出的耦合剂到达设定量时，则第二电控阀开启同时第一电控阀关闭，则在输送胶泵的输送作用下，耦合剂在储料箱、送料主管和循环料管之间循环。
11.作为本发明的一种优选技术方案，所述滑动轨道上设有沿滑动轨道顶部设有的环形齿条，所述滑动座上设有与环形齿条相啮合的传动齿轮，所述滑动座上设有驱动传动齿轮传动的驱动电机。
12.作为本发明的一种优选技术方案，所述升降块上设有对焊缝进行视觉定位的视觉定位相机。
13.作为本发明的一种优选技术方案，所述滑动轨道多个弧形轨道拼接而成。
14.本发明的有益效果是：
15.1、该种核电设备用热处理后残余应力检测装置通过设置圆环形的滑动轨道，并在滑动轨道上设有沿滑动轨道滑动的滑动座，使得滑动座可沿着滑动轨道进行转动，进而使得应力检测机构围绕热处理区域进行转动，来进行对残余应力进行自动采集检测，从而有效提高了应力检测采集的效率，并且通过升降架进行升降，无需搭设大量的脚手架，有效降低了工作强度，主要是通过升降架将应力检测机构上升到需要进行残余应力检测的部位，然后喷涂机构向检测探头的表面喷涂一层耦合剂，然后伸缩推杆向前运动，将检测探头贴敷在需要检测的部位的表面，来对该部位的残余应力检测，然后伸缩推杆回缩，随后滑动座进行移动，带动应力检测机构移动，然后清洁机构对检测探头的表面进行清洁，清洁后利用喷涂机构向检测探头的表面喷涂一层耦合剂，然后伸缩推杆向前运动，将检测探头贴敷在需要检测的部位的表面，来对该部位的残余应力检测，如此往复，从而完成对核电设备中大型压力容器中热处理后的残余应力进行自动检测，无需搭设大量的脚手架，有效降低了工作强度。
16.2、该种核电设备用热处理后残余应力检测装置通过设置特定的升降架，具有结构简单、易于操作和生产成本低的特点，立架上设有对升降块的升降高度进行检测的位置传感器，方便对对升降块的升降高度进行检测，从而便于应力检测机构能够准确的对核电设备中大型压力容器中热处理后的部位进行对接。
17.3、该种核电设备用热处理后残余应力检测装置中的清洁机构包括设置在伸缩推杆外壁上的定位块，所述定位块上设有竖直设置的伸缩气缸，所述伸缩气缸的伸缩端设有定位板，所述定位板上安装有用于对检测探头的表面进行清洁的清洁刷辊，所述定位板设
有驱动清洁刷辊转动的清洁电机，在对检测探头的表面进行清洁时，清洁电机带动清洁刷辊转动，然后伸缩气缸伸缩，将转动的清洁刷辊送入到检测探头的表面进行清洁，清洁后伸缩气缸回缩，对清洁机构进行复位，从而完成对检测探头的自动清洁，而无需手动进行清洁，从而有效降低了工作强度，并提高了工作效率。
18.4、该种核电设备用热处理后残余应力检测装置中通过设置特点的喷涂机构来进行自动喷涂耦合剂，无需手动进行涂抹，从而有效降低了工作强度，并提高了工作效率；其中当对检测探头表面涂抹耦合剂时，第二电控阀关闭同时第一电控阀开启，则输送胶泵将储料箱内的耦合剂送入到喷头，并从喷头喷出，当流量计检测到喷出的耦合剂到达设定量时，则第二电控阀开启同时第一电控阀关闭，则在输送胶泵的输送作用下，耦合剂在储料箱、送料主管和循环料管之间循环，有效避免了耦合剂发出沉淀，而造成浓度不一；并且无需对输送胶泵进行反复停启，而容易使得输送胶泵烧毁，起到了保护输送胶泵的作用。
19.5、该种核电设备用热处理后残余应力检测装置中滑动轨道上设有沿滑动轨道顶部设有的环形齿条，所述滑动座上设有与环形齿条相啮合的传动齿轮，所述滑动座上设有驱动传动齿轮传动的驱动电机，具有行走稳定性高和易于控制的特点。
20.6、该种核电设备用热处理后残余应力检测装置中所述升降块上设有对焊缝进行视觉定位的视觉定位相机，便于对需要检测的部位进行定位，从而方便应力检测机构进行检测。
附图说明
21.附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。在附图中：
22.图1是本发明一种核电设备用热处理后残余应力检测装置的结构示意图；
23.图2是本发明一种核电设备用热处理后残余应力检测装置的应力检测机构的结构示意图；
24.图3是本发明一种核电设备用热处理后残余应力检测装置的检测探头的安装结构示意图；
25.图4是本发明一种核电设备用热处理后残余应力检测装置的循环输送管路的结构示意图；
26.图5是本发明一种核电设备用热处理后残余应力检测装置的滑动轨道的结构示意图；
27.图6是本发明一种核电设备用热处理后残余应力检测装置的传动齿轮的结构示意图。
28.图中：1、滑动轨道；2、滑动座；3、升降架；4、伸缩推杆；5、应力检测机构；6、基板；7、测力板；8、压力传感器；9、基座；10、限位杆；11、限位通孔；12、检测探头；13、清洁机构；14、喷涂机构；15、立架；16、转动丝杆；17、滑动块；18、限位光杆；19、限位滑套；20、升降块；22、定位块；23、伸缩气缸；24、定位板；25、清洁刷辊；27、基座；28、喷头；29、储料箱；30、输送胶泵；31、循环输送管路；32、送料主管；33、循环料管；34、流量计；35、第一电控阀；36、第二电控阀；37、环形齿条；38、传动齿轮；39、驱动电机；40、视觉定位相机；41、弧形轨道。
具体实施方式
29.以下结合附图对本发明的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本发明，并不用于限定本发明。
30.实施例：如图1-6所示，本发明一种核电设备用热处理后残余应力检测装置，包括圆形的滑动轨道1，所述滑动轨道1上设有沿滑动轨道1滑动的滑动座2，所述滑动座2上设有竖直向上的升降架3，所述升降架3上设有横向设置的伸缩推杆4，所述伸缩推杆4的伸缩端设有应力检测机构5，所述应力检测机构5包括设置在伸缩推杆4前端的基板6，所述基板6的表面设有测力板7，所述基板6和测力板7之间设有对基板6和测力板7之间的压力进行检测的压力传感器8，所述测力板7的外侧经减震弹簧连接有基座9，所述基板6上设有横向设置的限位杆10，所述测力板7与基座9上均设有供限位杆10穿过的限位通孔11；所述基座9的表面设有检测探头12，所述伸缩推杆4的外壁上设有对检测探头12的表面进行清洁的清洁机构13，所述伸缩推杆4上还设有对检测探头12表面涂抹耦合剂的喷涂机构14。通过设置圆环形的滑动轨道，并在滑动轨道上设有沿滑动轨道1滑动的滑动座2，使得滑动座2可沿着滑动轨道进行转动，进而使得应力检测机构5围绕热处理区域进行转动，来进行对残余应力进行自动采集检测，从而有效提高了应力检测采集的效率，并且通过升降架3进行升降，无需搭设大量的脚手架，有效降低了工作强度，主要是通过升降架3将应力检测机构5上升到需要进行残余应力检测的部位，然后喷涂机构14向检测探头12的表面喷涂一层耦合剂，然后伸缩推杆4向前运动，将检测探头12贴敷在需要检测的部位的表面，来对该部位的残余应力检测，然后伸缩推杆4回缩，随后滑动座2进行移动，带动应力检测机构5移动，然后清洁机构13对检测探头12的表面进行清洁，清洁后利用喷涂机构14向检测探头12的表面喷涂一层耦合剂，然后伸缩推杆4向前运动，将检测探头12贴敷在需要检测的部位的表面，来对该部位的残余应力检测，如此往复，从而完成对核电设备中大型压力容器中热处理后的残余应力进行自动检测，无需搭设大量的脚手架，有效降低了工作强度。
31.所述升降架3包括设置在滑动座2上且竖直向上的立架15，所述立架15上设有竖直设置的转动丝杆16，所述转动丝杆16上设有沿转动丝杆16设置的滑动块17，所述立架15上还设有与转动丝杆16平行设置的限位光杆18，所述限位光杆18上设有沿限位光杆18设置的限位滑套19，所述滑动块17和限位滑套19之间固定有升降块20，所述伸缩推杆4设置在升降块20上。所述立架15上设有对升降块20的升降高度进行检测的位置传感器21。通过设置特定的升降架3，具有结构简单、易于操作和生产成本低的特点，立架15上设有对升降块20的升降高度进行检测的位置传感器21，方便对对升降块20的升降高度进行检测，从而便于应力检测机构5能够准确的对核电设备中大型压力容器中热处理后的部位进行对接。
32.所述清洁机构13包括设置在伸缩推杆4外壁上的定位块22，所述定位块22上设有竖直设置的伸缩气缸23，所述伸缩气缸23的伸缩端设有定位板24，所述定位板24上安装有用于对检测探头12的表面进行清洁的清洁刷辊25，所述定位板24设有驱动清洁刷辊25转动的清洁电机，在对检测探头12的表面进行清洁时，清洁电机带动清洁刷辊25转动，然后伸缩气缸23伸缩，将转动的清洁刷辊25送入到检测探头12的表面进行清洁，清洁后伸缩气缸23回缩，对清洁机构13进行复位，从而完成对检测探头12的自动清洁，而无需手动进行清洁，从而有效降低了工作强度，并提高了工作效率。
33.所述喷涂机构14包括设置在伸缩推杆4外壁上的基座27，所述基座27上设有朝向
检测探头12的表面的喷头28，所述滑动座2上设有用于存储耦合剂的储料箱29，所述升降块20上安装有输送胶泵30，所述输送胶泵30经循环输送管路31与喷头28连接。
34.所述循环输送管路31包括设置在连接在储料箱29与输送胶泵30之间的送料主管32，所述送料主管32与喷头28连接的一端设有循环料管33，所述循环料管33的出料端与储料箱29连接，所述送料主管32上在循环料管33与送料主管32的连接处和喷头28之间设有流量计34和第一电控阀35，所述循环料管33上设有第二电控阀36；
35.当对检测探头表面涂抹耦合剂时，第二电控阀关闭同时第一电控阀开启，则输送胶泵将储料箱内的耦合剂送入到喷头，并从喷头喷出，当流量计检测到喷出的耦合剂到达设定量时，则第二电控阀开启同时第一电控阀关闭，则在输送胶泵的输送作用下，耦合剂在储料箱、送料主管和循环料管之间循环。通过设置特点的喷涂机构14来进行自动喷涂耦合剂，无需手动进行涂抹，从而有效降低了工作强度，并提高了工作效率；其中当对检测探头12表面涂抹耦合剂时，第二电控阀关闭同时第一电控阀开启，则输送胶泵30将储料箱29内的耦合剂送入到喷头28，并从喷头28喷出，当流量计34检测到喷出的耦合剂到达设定量时，则第二电控阀开启同时第一电控阀关闭，则在输送胶泵30的输送作用下，耦合剂在储料箱29、送料主管32和循环料管33之间循环，有效避免了耦合剂发出沉淀，而造成浓度不一；并且无需对输送胶泵30进行反复停启，而容易使得输送胶泵30烧毁，起到了保护输送胶泵30的作用。
36.所述滑动轨道1上设有沿滑动轨道1顶部设有的环形齿条37，所述滑动座2上设有与环形齿条37相啮合的传动齿轮38，所述滑动座2上设有驱动传动齿轮38传动的驱动电机39。具有行走稳定性高和易于控制的特点。
37.所述升降块20上设有对焊缝进行视觉定位的视觉定位相机40，便于对需要检测的部位进行定位，从而方便应力检测机构进行检测。
38.所述滑动轨道1多个弧形轨道41拼接而成，便于进行铺设。
39.工作原理：通过设置圆环形的滑动轨道，并在滑动轨道上设有沿滑动轨道1滑动的滑动座2，使得滑动座2可沿着滑动轨道进行转动，进而使得应力检测机构5围绕热处理区域进行转动，来进行对残余应力进行自动采集检测，从而有效提高了应力检测采集的效率，并且通过升降架3进行升降，无需搭设大量的脚手架，有效降低了工作强度，主要是通过升降架3将应力检测机构5上升到需要进行残余应力检测的部位，然后喷涂机构14向检测探头12的表面喷涂一层耦合剂，然后伸缩推杆4向前运动，将检测探头12贴敷在需要检测的部位的表面，来对该部位的残余应力检测，然后伸缩推杆4回缩，随后滑动座2进行移动，带动应力检测机构5移动，然后清洁机构13对检测探头12的表面进行清洁，清洁后利用喷涂机构14向检测探头12的表面喷涂一层耦合剂，然后伸缩推杆4向前运动，将检测探头12贴敷在需要检测的部位的表面，来对该部位的残余应力检测，如此往复，从而完成对核电设备中大型压力容器中热处理后的残余应力进行自动检测，无需搭设大量的脚手架，有效降低了工作强。
40.最后应说明的是：以上仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。