管道焊縫超聲檢測掃查器機械裝置研究.pdf

1、在核電工業(yè)的安全運營中，核容器及管道焊縫的役前和在役檢測至關(guān)重要，其巨大的工作量及其惡劣的工作環(huán)境要求檢測裝置需具備結(jié)構(gòu)簡單、安裝方便、穩(wěn)定性好且質(zhì)量輕等特點。本課題設(shè)計的系列大型設(shè)備與管道焊縫超聲自動檢查設(shè)備，采用永磁體輪式機構(gòu)實現(xiàn)其在圓柱形簡體壁面的吸附和圓周移動功能，附加安裝專用掃查模塊可實現(xiàn)多種壁貌的自動掃查功能。 本文根據(jù)該設(shè)備的實際工作要求和工作環(huán)境，選擇了合適的吸附方式和傳動方案，分別設(shè)計了適用于各種掃查壁貌的掃查

2、器總體方案設(shè)計，詳細(xì)介紹了掃查器本體、掃查臂等各模塊的設(shè)計，掃查器本體裝配不同的掃查臂從而實現(xiàn)超聲探頭的各種軌跡的掃查運動。 然后本文以直管環(huán)焊縫掃查器為對象，研究了掃查器的靜態(tài)穩(wěn)定性問題：首先建立世界坐標(biāo)系、管道坐標(biāo)系、掃查器物體坐標(biāo)系，引入管道傾角和掃查器在管道圓周的任意圓周角兩個參數(shù)，將掃查器重力轉(zhuǎn)化成掃查器物體坐標(biāo)系各軸的分量，從而研究掃查器運行中任意空間位姿狀態(tài)下各種失穩(wěn)狀況，給出相應(yīng)的數(shù)學(xué)模型；接著將掃查器的失穩(wěn)分析

3、問題轉(zhuǎn)化為掃查器為保持穩(wěn)定所需要的磁輪許用吸附力的計算問題，并對各種磁輪許用吸附力的模型進(jìn)行了數(shù)值模擬；最后詳細(xì)分析了掃查器的各種失穩(wěn)形式及原因，提出了各種針對性的解決措施，建立了掃查器穩(wěn)定性與磁輪吸附力的定量關(guān)系，并取得許用磁輪吸附力的計算結(jié)果，為磁輪結(jié)構(gòu)設(shè)計提供了依據(jù)。 接著介紹了靜態(tài)永磁體磁路的一些基本概念，根據(jù)磁路設(shè)計的一般規(guī)律和掃查器的設(shè)計要求，計算出磁輪結(jié)構(gòu)的基本尺寸，在ANSYS軟件中對磁輪進(jìn)行了一系列的靜磁場仿真