CN115128164B - 一种冷却塔检测用爬壁探伤装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及冷却塔检测技术领域，具体为一种冷却塔检测用爬壁探伤装置，包括气囊车架、检测平台、探伤检测器和提升动力机构，气囊车架的顶面固定连接有用于安装提升动力机构的顶台，检测平台底面的两端固定安装有多轴爬行轮组件，检测平台的表面设有移动电源、充气组件和云台保架，探伤检测器转动安装于云台保架的内侧，充气组件的出气端与气囊车架的内腔相连通。本发明中通过采用充气式攀爬机身结构，利用气囊车架充气膨胀形成拱形车身，将检测平台和探伤检测器与冷却塔内壁进行抵接在提升动力机构的驱动下进行提升保持多轴爬行轮组件和探伤检测器始终与冷却塔内壁贴合抵接实现爬行运动和近距离超声波探伤，保证整个爬壁探伤装置的工作稳定性。

Description

一种冷却塔检测用爬壁探伤装置

技术领域

本发明涉及冷却塔检测技术领域，具体为一种冷却塔检测用爬壁探伤装置。

背景技术

大型烟囱或者核冷却塔装置为石化工业、核工业等领域的常见装置，为了保证它们拔火拔烟、改善燃烧条件的效用，它们的维修和检测也成了企业日常工作的重要组成部分，而现今对于烟囱或者核冷却塔内壁的检测和维修仅限于人工，这项工作不仅危险而且工程量大，费时费力，爬壁装置可以广泛应用于上述情形中的检测和维修，代替人工作业，降低作业成本，提高工作效率，目前市场上关于实现烟囱以及核冷却塔的智能外壁检测还属于空白，主要通过吊篮提升配合人工检测作业。

由于冷却塔的特殊构造，高度一般较高，大型冷却塔高度一般为150m左右，目前世界上最高的冷却塔高度为210m。如果要对冷却塔塔顶进行检修，唯有通过塔筒筒壁上的检修爬梯。双曲线冷却塔属于特种结构，与一般的工业建筑，有很大差异。双曲线冷却塔为薄壁结构，结构形式喉部直径最小，从底部到喉部，塔筒直径逐渐增大，从喉部到顶部，塔筒直径逐渐减小，喉部以上筒壁为倒悬状。在吊篮提升运动中，吊篮仅能执行竖直方向上的运动无法贴合冷却塔内壁运动，导致吊篮上人工作业与内壁表面出现间距，探伤检测难以快速进行，检测死角较多，且通过人工作业的方式灵活性较低，导致检测工期长。

有鉴于此，针对现有的问题予以研究改良，提供一种冷却塔检测用爬壁探伤装置，来解决目前存在的检测效率低无专业检测设备的问题，旨在通过该技术，达到解决问题与提高实用价值性的目的。

发明内容

本发明旨在解决现有技术或相关技术中存在的技术问题之一。

为此，本发明所采用的技术方案为：一种冷却塔检测用爬壁探伤装置，包括：气囊车架、检测平台、探伤检测器和提升动力机构，所述气囊车架的顶面固定连接有用于安装提升动力机构的顶台，所述检测平台底面的两端固定安装有多轴爬行轮组件，所述检测平台的表面设有移动电源、充气组件和云台保架，所述探伤检测器转动安装于云台保架的内侧，所述充气组件的出气端与气囊车架的内腔相连通，所述提升动力机构的表面设有缆绳，所述缆绳的另一端固定连接有牵引钩耳；

所述气囊车架包括主盘和抵撑腿，所述抵撑腿的数量为四个且一端均与主盘的表面固定连接，相邻所述抵撑腿之间设有连通桁管，所述主盘、抵撑腿和连通桁管为一体成型结构，所述主盘的底面固定连接有牵拉张力绳，所述牵拉张力绳的另一端与抵撑腿的表面相连接且连接点靠近抵撑腿的底端。

本发明在一较佳示例中可以进一步配置为：所述主盘的顶面和抵撑腿的底端分别设有顶台扣耳和脚台扣耳，所述顶台扣耳和脚台扣耳呈铆钉状，所述顶台和检测平台的表面分别开设有与顶台扣耳和脚台扣耳相适配的卡孔。

本发明在一较佳示例中可以进一步配置为：所述主盘、抵撑腿和连通桁管为橡胶材质构件，所述顶台和检测平台为聚乙烯或铝合金材质构件。

本发明在一较佳示例中可以进一步配置为：所述充气组件为高压气泵结构，所述充气组件的电源端与移动电源的输出端电连接。

本发明在一较佳示例中可以进一步配置为：所述充气组件为氦气储存罐或氢气储存罐中的一种，所述充气组件表面固定安装有控制阀，且控制阀的另一端与气囊车架的内腔相连通。

本发明在一较佳示例中可以进一步配置为：所述多轴爬行轮组件包括第一偏转舵机、第一连杆、第二连杆、第二偏转舵机和驱动轮，所述第一偏转舵机和第二偏转舵机分别固定安装于检测平台的底面和第二连杆的一端，所述第一偏转舵机和第二偏转舵机的输出端分别与第一连杆的两端相连接，所述驱动轮的固定安装于第二连杆的另一端，所述第二连杆包括外转子电机以及位于外转子电机外侧的轮套。

本发明在一较佳示例中可以进一步配置为：所述探伤检测器为超声波探测器结构，所述云台保架的内侧嵌入安装有舵机，所述探伤检测器的侧面与舵机的输出端固定连接。

本发明在一较佳示例中可以进一步配置为：所述提升动力机构包括液压驱动缸、液压马达和卷轴，所述液压驱动缸的输出端与液压马达的进液端相连通，所述卷轴固定安装于液压马达的输出端，所述牵引钩耳的一端缠绕固定于液压马达的表面。

本发明所取得的有益效果为：

1.本发明中，通过采用充气式攀爬机身结构，利用气囊车架充气膨胀形成拱形车身，将检测平台和探伤检测器与冷却塔内壁进行抵接在提升动力机构的驱动下进行提升保持多轴爬行轮组件和探伤检测器始终与冷却塔内壁贴合抵接实现爬行运动和近距离超声波探伤，保证整个爬壁探伤装置的工作稳定性。

2.本发明中，通过主盘和抵撑腿的充气膨胀使检测平台和探伤检测器始终与冷却塔内壁进行贴合运动，适应各种大小形状冷却塔体，保证冷却塔体各种弧形面的抵接效果，保持探伤检测器与塔体内壁的相对距离一致，使探伤检测更加精准。

3.本发明中，通过采用新型多轴爬行轮组件结构，由第一偏转舵机和第二偏转舵机偏转调节驱动轮的倾角从而在冷却塔内壁进行横向或斜向运动，带动检测平台和气囊车架进行整体沿冷却塔内壁旋转或螺旋上升运动，提高探伤检测器的运动灵活性实现对冷却塔身每一点位的精准探伤，避免出现检测死角。

附图说明

图1为本发明一个实施例的整体结构示意图；

图2为本发明一个实施例的气囊车架结构示意图；

图3为本发明一个实施例的气囊车架平面结构示意图；

图4为本发明一个实施例的检测平台结构示意图；

图5为本发明一个实施例的检测平台表面结构示意图；

图6为本发明一个实施例的提升动力机构结构示意图；

图7为本发明一个实施例的多轴爬行轮组件结构示意图。

附图标记：

100、气囊车架；110、主盘；120、抵撑腿；130、牵拉张力绳；111、顶台扣耳；121、脚台扣耳；122、连通桁管；

200、检测平台；210、多轴爬行轮组件；220、移动电源；230、充气组件；240、云台保架；211、第一偏转舵机；212、第一连杆；213、第二连杆；214、第二偏转舵机；215、驱动轮；

300、探伤检测器；

400、提升动力机构；410、缆绳；420、牵引钩耳；401、液压驱动缸；402、液压马达；403、卷轴。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明了，下面结合具体实施方式并参照附图，对本发明进一步详细说明。需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

下面结合附图描述本发明的一些实施例提供的一种冷却塔检测用爬壁探伤装置。

结合图1-图7所示，本发明提供的一种冷却塔检测用爬壁探伤装置，包括：气囊车架100、检测平台200、探伤检测器300和提升动力机构400，气囊车架100的顶面固定连接有用于安装提升动力机构400的顶台，检测平台200底面的两端固定安装有多轴爬行轮组件210，检测平台200的表面设有移动电源220、充气组件230和云台保架240，探伤检测器300转动安装于云台保架240的内侧，充气组件230的出气端与气囊车架100的内腔相连通，提升动力机构400的表面设有缆绳410，缆绳410的另一端固定连接有牵引钩耳420；气囊车架100包括主盘110和抵撑腿120，抵撑腿120的数量为四个且一端均与主盘110的表面固定连接，相邻抵撑腿120之间设有连通桁管122，主盘110、抵撑腿120和连通桁管122为一体成型结构，主盘110的底面固定连接有牵拉张力绳130，牵拉张力绳130的另一端与抵撑腿120的表面相连接且连接点靠近抵撑腿120的底端。

在该实施例中，主盘110的顶面和抵撑腿120的底端分别设有顶台扣耳111和脚台扣耳121，顶台扣耳111和脚台扣耳121呈铆钉状，顶台和检测平台200的表面分别开设有与顶台扣耳111和脚台扣耳121相适配的卡孔。

具体的，通过顶台扣耳111和脚台扣耳121与顶台和检测平台200表面卡孔接合实现该爬行装置的模块化安装，便于拆装使用，且配合气囊车架100的充气式结构便于收纳，提高装置使用体验。

在该实施例中，主盘110、抵撑腿120和连通桁管122为橡胶材质构件，顶台和检测平台200为聚乙烯或铝合金材质构件。

具体的，利用橡胶气囊式车身结构配合低质量顶台和检测平台200作为车身主体，气囊车架100充气膨胀形成拱形车身，将检测平台200和探伤检测器300与冷却塔内壁进行抵接在提升动力机构400的驱动下进行提升保持多轴爬行轮组件210和探伤检测器300始终与冷却塔内壁贴合抵接实现爬行运动和近距离超声波探伤。

在该实施例中，充气组件230为高压气泵结构，充气组件230的电源端与移动电源220的输出端电连接。

具体的，直接通过充气组件230对气囊车架100进行充气使气囊车架100自动膨胀成型，将检测平台200和探伤检测器300与冷却塔内壁进行抵接。

在另一实施例中，充气组件230为氦气储存罐或氢气储存罐中的一种，充气组件230表面固定安装有控制阀，且控制阀的另一端与气囊车架100的内腔相连通。

具体的，在使用时可更换具有大量低密度气体的压力储罐，直接通过控制阀的开启将充气组件230内部高压气体释放进入气囊车架100内部实现对气囊车架100的充填，利用低密度氦气的浮力为整个装置的提供一定的提升效果，从而可降低提升动力机构400的负载重量或无需提升动力机构400工作即可进行探伤检测作业。

在该实施例中，多轴爬行轮组件210包括第一偏转舵机211、第一连杆212、第二连杆213、第二偏转舵机214和驱动轮215，第一偏转舵机211和第二偏转舵机214分别固定安装于检测平台200的底面和第二连杆213的一端，第一偏转舵机211和第二偏转舵机214的输出端分别与第一连杆212的两端相连接，驱动轮215的固定安装于第二连杆213的另一端，第二连杆213包括外转子电机以及位于外转子电机外侧的轮套。

具体的，通过第一偏转舵机211和第二偏转舵机214的偏转驱动改变驱动轮215的倾角使驱动轮215表面与冷却塔内壁进行横向抵接或斜向抵接，带动检测平台200和气囊车架100进行整体沿冷却塔内壁旋转或螺旋上升运动，提高探伤检测器300的运动灵活性实现对冷却塔身每一点位的精准探伤。

在该实施例中，探伤检测器300为超声波探测器结构，云台保架240的内侧嵌入安装有舵机，探伤检测器300的侧面与舵机的输出端固定连接。

具体的，利用舵机进行探伤检测器300的角度偏转调节从而适应冷却塔双曲线内壁结构进行偏转调节始终保持探伤检测器300检测端与冷却塔内壁平行，保证超声波探测结果的精准性。

在该实施例中，提升动力机构400包括液压驱动缸401、液压马达402和卷轴403，液压驱动缸401的输出端与液压马达402的进液端相连通，卷轴403固定安装于液压马达402的输出端，牵引钩耳420的一端缠绕固定于液压马达402的表面。

具体的，利用液压驱动缸401和液压马达402进行液压驱动收卷提高收卷驱动力矩，从而进行大质量物体提升，保证整个装置的稳定提升和下降运动。

本发明的工作原理及使用流程：

在使用该冷却塔检测用爬壁探伤装置时，首先将牵引钩耳420的一端固定于冷却塔顶端，由充气组件230对气囊车架100进行充气，使主盘110和抵撑腿120膨胀从而在牵拉张力绳130的牵拉下组合成拱形攀爬，车身使检测平台200表面驱动轮215与冷却塔内壁进行抵接，在控制器的控制下通过液压驱动缸401驱动液压马达402旋转运动，由卷轴403对缆绳410进行收卷提升整个装置，使检测平台200和探伤检测器300沿冷却塔内壁进行上行攀爬，在攀爬过程中由柔性抵撑腿120的支撑，使检测平台200和探伤检测器300始终与冷却塔内壁进行贴合运动，适应各种大小形状冷却塔体，保证冷却塔体各种弧形面的抵接效果，保持探伤检测器300与塔体内壁的相对距离一致，使探伤检测更加精准；

在探测中可通过第一偏转舵机211和第二偏转舵机214的偏转驱动改变驱动轮215的倾角使驱动轮215表面与冷却塔内壁进行横向抵接或斜向抵接，在横向抵接中由驱动轮215转动使整个装置沿冷却塔内壁进行自转运动，使探伤检测器300进行环形扫描探测，在驱动轮215斜向与塔体内壁抵接时，可配合提升动力机构400的收放卷运动实现整个装置的螺旋上升或下行运动，提高探伤检测器300的运动灵活性实现对冷却塔身每一点位的精准探伤，避免出现检测死角。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例,本领域的普通技术人员可以理解，在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型,本发明的范围由权利要求及其等同物限定。

Claims (7)

1.一种冷却塔检测用爬壁探伤装置，其特征在于，包括：气囊车架（100）、检测平台（200）、探伤检测器（300）和提升动力机构（400），所述气囊车架（100）的顶面固定连接有用于安装提升动力机构（400）的顶台，所述检测平台（200）底面的两端固定安装有多轴爬行轮组件（210），所述检测平台（200）的表面设有移动电源（220）、充气组件（230）和云台保架（240），所述探伤检测器（300）转动安装于云台保架（240）的内侧，所述充气组件（230）的出气端与气囊车架（100）的内腔相连通，所述提升动力机构（400）的表面设有缆绳（410），所述缆绳（410）的另一端固定连接有牵引钩耳（420）；

所述气囊车架（100）包括主盘（110）和抵撑腿（120），所述抵撑腿（120）的数量为四个且一端均与主盘（110）的表面固定连接，相邻所述抵撑腿（120）之间设有连通桁管（122），所述主盘（110）、抵撑腿（120）和连通桁管（122）为一体成型结构，所述主盘（110）的底面固定连接有牵拉张力绳（130），所述牵拉张力绳（130）的另一端与抵撑腿（120）的表面相连接且连接点靠近抵撑腿（120）的底端；

所述多轴爬行轮组件（210）包括第一偏转舵机（211）、第一连杆（212）、第二连杆（213）、第二偏转舵机（214）和驱动轮（215），所述第一偏转舵机（211）和第二偏转舵机（214）分别固定安装于检测平台（200）的底面和第二连杆（213）的一端，所述第一偏转舵机（211）和第二偏转舵机（214）的输出端分别与第一连杆（212）的两端相连接，所述驱动轮（215）的固定安装于第二连杆（213）的另一端，所述第二连杆（213）包括外转子电机以及位于外转子电机外侧的轮套。

2.根据权利要求1所述的一种冷却塔检测用爬壁探伤装置，其特征在于，所述主盘（110）的顶面和抵撑腿（120）的底端分别设有顶台扣耳（111）和脚台扣耳（121），所述顶台扣耳（111）和脚台扣耳（121）呈铆钉状，所述顶台和检测平台（200）的表面分别开设有与顶台扣耳（111）和脚台扣耳（121）相适配的卡孔。

3.根据权利要求1所述的一种冷却塔检测用爬壁探伤装置，其特征在于，所述主盘（110）、抵撑腿（120）和连通桁管（122）为橡胶材质构件，所述顶台和检测平台（200）为聚乙烯或铝合金材质构件。

4.根据权利要求1所述的一种冷却塔检测用爬壁探伤装置，其特征在于，所述充气组件（230）为高压气泵结构，所述充气组件（230）的电源端与移动电源（220）的输出端电连接。

5.根据权利要求1所述的一种冷却塔检测用爬壁探伤装置，其特征在于，所述充气组件（230）为氦气储存罐或氢气储存罐中的一种，所述充气组件（230）表面固定安装有控制阀，且控制阀的另一端与气囊车架（100）的内腔相连通。

6.根据权利要求1所述的一种冷却塔检测用爬壁探伤装置，其特征在于，所述探伤检测器（300）为超声波探测器结构，所述云台保架（240）的内侧嵌入安装有舵机，所述探伤检测器（300）的侧面与舵机的输出端固定连接。

7.根据权利要求1所述的一种冷却塔检测用爬壁探伤装置，其特征在于，所述提升动力机构（400）包括液压驱动缸（401）、液压马达（402）和卷轴（403），所述液压驱动缸（401）的输出端与液压马达（402）的进液端相连通，所述卷轴（403）固定安装于液压马达（402）的输出端，所述牵引钩耳（420）的一端缠绕固定于液压马达（402）的表面。

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