CN118169244B - 钢结构焊缝检测装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及钢结构焊缝技术领域，公开了钢结构焊缝检测装置，包括V型底座、安装框组件、滚压动力组件、滑座组件，滑座组件上横向滑动连接有两个平行分布的活动横管，一活动横管上连接有喷气组件和超声波组件并用于伸入管型钢结构的内部，另一活动横管上连接有喷水组件和超声波检测组件并始终位于管型钢结构的外部。本发明设置由喷气组件和喷水组件共同组成的焊缝气泡检测组件，以及由超声波组件和超声波检测组件共同组成的焊缝超声波检测组件，并分别安装在两个始终处于平行的两个活动横管上，通过将焊接后管型钢结构放置在V型底座上并通过滚压动力组件驱动旋转进行检测。

Description

钢结构焊缝检测装置

技术领域

本发明涉及钢结构焊缝技术领域，具体涉及钢结构焊缝检测装置。

背景技术

钢结构是由钢制材料组成的结构，是主要的建筑结构类型之一。结构主要由型钢、钢板和钢管等制成的梁钢、钢柱、钢桁架、管道等构件组成，各构件或部件之间通常采用焊缝、螺栓或铆钉连接。

参考公开号为CN117269313A的专利文献，其提出了一种建筑钢结构焊缝质量检测装置，包括底板、显示屏以及检测探头，底板的顶部固定连接有竖板，显示屏固定连接在竖板上，底板的上方设置有防护框，检测探头放置在防护框中，底板上安装有升降部件，升降部件与防护框连接，且能够驱动防护框竖向移动，该发明通过设置抬升部件，当钢结构面为斜面时，只需启动抬升部件，抬升部件即可带动检测探头进行转动，使得检测探头的倾角发生改变，即可对钢结构面进行检测。

由于常规的管型钢结构焊接，是需要将两个直径一致的钢管端部环形结构对齐后进行焊接，因此焊接完毕的管型钢结构上会形成环形焊缝，上述技术方案在实际使用过程中仅适用于具备倾斜角度的焊接钢结构，而难以适用于对管型钢结构的焊缝进行检测，因此亟需一种能够对管型钢结构上的环形焊缝进行检测的技术方案。

发明内容

本发明的目的在于提供钢结构焊缝检测装置，以解决现有技术中的难以适用于对管型钢结构的焊缝进行检测问题。

为解决上述技术问题，本发明具体提供下述技术方案：

钢结构焊缝检测装置，包括用于支撑焊接后管型钢结构的V型底座，所述V型底座的一侧连接有安装框组件，所述安装框组件上设有用于滚压所述管型钢结构内侧的滚压动力组件，所述安装框组件上设有能够升降的滑座组件，所述滑座组件上横向滑动连接有两个平行分布的活动横管，一所述活动横管上连接有喷气组件和超声波组件并用于伸入管型钢结构的内部，另一所述活动横管上连接有喷水组件和超声波检测组件并始终位于所述管型钢结构的外部；

所述喷气组件用于自管型钢结构的内侧向焊缝喷气，所述喷水组件位于所述喷气组件的正上方用于向管型钢结构的外侧焊缝喷水，所述喷气组件和所述喷水组件共同形成焊缝气泡检测组件；

所述超声波组件用于自管型钢结构的内侧正对向焊缝，所述超声波检测组件位于所述超声波组件的正上方用于检测所述超声波组件的超声波信号，所述超声波组件和所述超声波检测组件共同组成焊缝超声波检测组件。

作为本发明的一种优选方案，所述V型底座的内侧转动连接有多个轴向一致的滚筒，多个所述滚筒均匀分布在所述V型底座上用于支撑所述管型钢结构。

作为本发明的一种优选方案，所述安装框组件包括固定连接在所述V型底座一侧的固定框，所述固定框的内侧固定连接有内隔板，所述内隔板的顶端与所述固定框之间连接有滑杆和螺杆，所述滑杆和所述螺杆关于所述内隔板的中心轴线对称分布，所述螺杆上活动套接有第一活动块。

作为本发明的一种优选方案，所述滚压动力组件包括套接在所述滑杆上的第二活动块，所述第二活动块的一侧与所述第一活动块固定连接，所述第二活动块远离所述V型底座的一侧安装有第一电机，所述第一电机的输出端穿过所述第二活动块并连接有橡胶轮，在所述内隔板的底端安装有电动推杆，所述电动推杆的输出端穿过所述内隔板并与所述第二活动块的底端连接，所述橡胶轮始终位于所述V型底座的中心轴线上。

作为本发明的一种优选方案，所述滑座组件包括安装在所述固定框的顶端并与所述螺杆传动连接的第二电机，在所述螺杆的外侧通过螺纹连接有主滑座，在所述滑杆上套接有上滑座和下滑座，所述主滑座的一侧开设有竖滑槽，所述主滑座的内部转动连接有双螺纹杆，所述上滑座和所述下滑座均穿过所述竖滑槽与所述双螺纹杆通过螺纹连接，所述双螺纹杆的一端穿过所述主滑座并开设有内六角槽，所述上滑座和所述下滑座上均开设有用于使所述活动横管穿过的管孔；

所述双螺纹杆外侧的上部分通过设有正螺纹与所述上滑座连接，所述双螺纹杆外侧的下部分通过设有反螺纹与所述上滑座连接，所述双螺纹杆转动能够使所述上滑座和所述下滑座相对位移。

作为本发明的一种优选方案，两个所述活动横管的同一端共同连接有限位杆，所述限位杆竖直穿过两个所述活动横管，并且所述限位杆的上下端均连接有限位片。

作为本发明的一种优选方案，所述喷气组件安装在对应所述活动横管的端部，并且所述喷气组件的出气口朝上，所述喷水组件安装在对应所述活动横管的端部，并且所述喷水组件的出水口朝下，所述喷水组件的出水口位于所述喷气组件的出气口正上方，所述喷气组件的供水管自对应的所述活动横管内部穿过与水泵设备连接，所述喷水组件的供气管自对应的所述活动横管内部穿过与气泵设备连接。

作为本发明的一种优选方案，所述超声波组件包括套接在对应所述活动横管上的第一安装块，所述第一安装块的顶端安装有第一隔离罩，所述第一隔离罩的内部安装有超声波发生器，所述超声波发生器上连接有第一电线，所述第一电线自对应的所述活动横管内部穿过并与外界设置的超声波发生机连接。

作为本发明的一种优选方案，所述超声波检测组件包括套接在对应所述活动横管上的第二安装块，所述第二安装块的底端连接有第二隔离罩，所述第二隔离罩的内部安装有超声波接收器，所述超声波接收器上连接有第二电线，所述第二电线自对应的所述活动横管内部穿过并与外界超声波信号处理器连接。

作为本发明的一种优选方案，所述第二隔离罩位于所述第一隔离罩的正上方，所述超声波接收器位于所述超声波发生器的正上方。

本发明与现有技术相比较具有如下有益效果：

本发明设置由喷气组件和喷水组件共同组成的焊缝气泡检测组件，以及由超声波组件和超声波检测组件共同组成的焊缝超声波检测组件，并分别安装在两个始终处于平行的两个活动横管上，通过将焊接后管型钢结构放置在V型底座上并通过滚压动力组件驱动旋转，之后将一个活动横管伸入管型钢结构内，而此时另一活动横管位于管型钢结构外侧的相应位置，即可对管型钢结构的环形焊缝进行全程的焊缝气泡检测和焊缝超声波检测。

附图说明

为了更清楚地说明本发明的实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是示例性的，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图引伸获得其它的实施附图。

图1为本发明装置整体的结构示意图；

图2为本发明安装框组件的结构示意图；

图3为本发明滑座组件的安装示意图；

图4为本发明主滑座的结构示意图；

图5为本发明滚压动力组件的结构示意图；

图6为本发明超声波组件的安装示意图；

图7为本发明超声波检测组件的安装示意图。

附图标记：

1、V型底座；2、安装框组件；3、滚压动力组件；4、滑座组件；5、活动横管；6、喷气组件；7、超声波组件；8、喷水组件；9、超声波检测组件；

11、滚筒；

21、固定框；22、内隔板；23、滑杆；24、螺杆；25、第一活动块；

31、第二活动块；32、第一电机；33、橡胶轮；34、电动推杆；

41、第二电机；42、主滑座；43、上滑座；44、下滑座；45、竖滑槽；46、双螺纹杆；47、内六角槽；48、管孔；

51、限位杆；52、限位片；

71、第一安装块；72、第一隔离罩；73、超声波发生器；74、第一电线；

91、第二安装块；92、第二隔离罩；93、超声波接收器；94、第二电线。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。

下面结合图1至图7所示，本发明实施例提供了钢结构焊缝检测装置，包括用于支撑焊接后管型钢结构的V型底座1，V型底座1的一侧连接有安装框组件2，安装框组件2上设有用于滚压管型钢结构内侧的滚压动力组件3，安装框组件2上设有能够升降的滑座组件4，滑座组件4上横向滑动连接有两个平行分布的活动横管5，一活动横管5上连接有喷气组件6和超声波组件7并用于伸入管型钢结构的内部，另一活动横管5上连接有喷水组件8和超声波检测组件9并始终位于管型钢结构的外部。

喷气组件6用于自管型钢结构的内侧向焊缝喷气，喷水组件8位于喷气组件6的正上方用于向管型钢结构的外侧焊缝喷水，喷气组件6和喷水组件8共同形成焊缝气泡检测组件。

超声波组件7用于自管型钢结构的内侧正对向焊缝，超声波检测组件9位于超声波组件7的正上方用于检测超声波组件7的超声波信号，超声波组件7和超声波检测组件9共同组成焊缝超声波检测组件。

V型底座1的内侧转动连接有多个轴向一致的滚筒11，多个滚筒11均匀分布在V型底座1上用于支撑管型钢结构。

本发明设置由喷气组件6和喷水组件8共同组成的焊缝气泡检测组件，以及由超声波组件7和超声波检测组件9共同组成的焊缝超声波检测组件，并分别安装在两个始终处于平行的两个活动横管5上，通过将焊接后管型钢结构放置在V型底座1上并通过滚压动力组件3驱动旋转，之后将一个活动横管5伸入管型钢结构内，而此时另一活动横管5位于管型钢结构外侧的相应位置，即可对管型钢结构的环形焊缝进行全程的焊缝气泡检测和焊缝超声波检测。

另外，滑座组件4的整体高度可调，滚压动力组件3的高度可调，且两个活动横管5的间距可调，适用于多尺寸多深度的管型钢结构。

其中，安装框组件2包括固定连接在V型底座1一侧的固定框21，固定框21的内侧固定连接有内隔板22，内隔板22的顶端与固定框21之间连接有滑杆23和螺杆24，滑杆23和螺杆24关于内隔板22的中心轴线对称分布，螺杆24上活动套接有第一活动块25。

滚压动力组件3包括套接在滑杆23上的第二活动块31，第二活动块31的一侧与第一活动块25固定连接，第二活动块31远离V型底座1的一侧安装有第一电机32，第一电机32的输出端穿过第二活动块31并连接有橡胶轮33，在内隔板22的底端安装有电动推杆34，电动推杆34的输出端穿过内隔板22并与第二活动块31的底端连接，橡胶轮33始终位于V型底座1的中心轴线上。

具体地，管型钢结构进行焊接，通常是两个钢管端部环形结构对齐之后进行焊接，从而在焊接后的管型钢结构上形成环形的焊接痕迹，因此在需要对环形焊缝进行检测时，需要使管型钢结构可以在V型底座1上进行转动，在将管型钢结构放置在V型底座1上后，再将管型钢结构向安装框组件2的方向推动，直至管型钢结构的端部与固定框21接触，控制电动推杆34伸出，使得电动推杆34输出端连接的第二活动块31会在滑杆23上滑动（由于电动推杆34与第一活动块25连接，且第一活动块25不与螺杆24螺纹连接，因此螺杆24转动不会对第一活动块25施加横向的扭力，从而第二活动块31在上滑时会连同第一活动块25在螺杆24上滑动且不受转动的螺杆24影响），随着第二活动块31的高度变化使得安装在第二活动块31上的第一电机32以及安装在第一电机32输出端上的橡胶轮33高度随着升降，通过调整橡胶轮33的升降以保障橡胶轮33能够以适当力度下压在管型钢结构的内壁上，此时启动第一电机32即可通过橡胶轮33驱动管型钢结构在V型底座1上的多个滚筒11上转动。

值得注意地，第二活动块31可以沿滑杆23升降，并且第二活动块31通过与第一活动块25连接从而连接在螺杆24上，当螺杆24转动时，不会影响第一活动块25和第二活动块31升降。

其中，滑座组件4包括安装在固定框21的顶端并与螺杆24传动连接的第二电机41，在螺杆24的外侧通过螺纹连接有主滑座42，在滑杆23上套接有上滑座43和下滑座44，主滑座42的一侧开设有竖滑槽45，主滑座42的内部转动连接有双螺纹杆46，上滑座43和下滑座44均穿过竖滑槽45与双螺纹杆46通过螺纹连接，双螺纹杆46的一端穿过主滑座42并开设有内六角槽47，上滑座43和下滑座44上均开设有用于使活动横管5穿过的管孔48；

双螺纹杆46外侧的上部分通过设有正螺纹与上滑座43连接，双螺纹杆46外侧的下部分通过设有反螺纹与上滑座43连接，双螺纹杆46转动能够使上滑座43和下滑座44相对位移。

两个活动横管5的同一端共同连接有限位杆51，限位杆51竖直穿过两个活动横管5，并且限位杆51的上下端均连接有限位片52。

具体地，由于喷气组件6和超声波组件7均安装在一活动横管5上，而喷水组件8和超声波检测组件9均安装在另一活动横管5上，且两个活动横管5需要分别位于管型钢结构的内外侧，在将其中一个活动横管5伸入管型钢结构内部的过程中，若两个活动横管5间距较小则伸入难度较大，若两个活动横管5间距较大则会降低检测效果，因此需要将分别连接两个活动横管5的上滑座43和下滑座44设置为可以调整间距的结构。

更进一步地，通过使用内六角扳手伸入主滑座42上的内六角槽47使双螺纹杆46转动，在双螺纹杆46上的正反两种螺纹的作用下，同步控制上滑座43和下滑座44相对移动，从而调整两个活动横管5的间距，另外，可以通过第二电机41控制螺杆24正反转，从而使主滑座42升降，主滑座42连同上滑座43和下滑座44同步升降，因此两个活动横管5可以调节间距并调整高度，便于将其中一个活动横管5伸入管型钢结构的内外侧。

值得注意地，由于喷气组件6和超声波组件7安装在一活动横管5上的指定位置，喷水组件8和超声波检测组件9安装在另一活动横管5上的指定位置，且喷气组件6的喷气口位于喷水组件8喷水口的正下方，因此在控制两个活动横管5向管型钢结构内伸缩的过程中，可以通过观测处于管型钢结构外侧的喷水组件8和超声波检测组件9位置判定喷气组件6和超声波组件7在管型钢结构内部的位置。

其中，喷气组件6安装在对应活动横管5的端部，并且喷气组件6的出气口朝上，喷水组件8安装在对应活动横管5的端部，并且喷水组件8的出水口朝下，喷水组件8的出水口位于喷气组件6的出气口正上方，喷气组件6的供水管自对应的活动横管5内部穿过与水泵设备连接，喷水组件8的供气管自对应的活动横管5内部穿过与气泵设备连接。

具体地，由喷气组件6和喷水组件8共同组成的焊缝气泡检测组件是通过喷气组件6从管型钢结构的内侧向焊缝喷出高压气体，若管型钢结构的环形焊缝中存在空隙，那么此过程中会有一定的气体从焊缝空隙中流出，通过喷水组件8在管型钢结构外侧的焊缝喷水，此时持续流出的气体会在液体上持续生成气泡，之后控制管型钢结构转动即可对环形焊缝整体进行空隙检测。

其中，超声波组件7包括套接在对应活动横管5上的第一安装块71，第一安装块71的顶端安装有第一隔离罩72，第一隔离罩72的内部安装有超声波发生器73，超声波发生器73上连接有第一电线74，第一电线74自对应的活动横管5内部穿过并与外界设置的超声波发生机连接。

超声波检测组件9包括套接在对应活动横管5上的第二安装块91，第二安装块91的底端连接有第二隔离罩92，第二隔离罩92的内部安装有超声波接收器93，超声波接收器93上连接有第二电线94，第二电线94自对应的活动横管5内部穿过并与外界超声波信号处理器连接。

第二隔离罩92位于第一隔离罩72的正上方，超声波接收器93位于超声波发生器73的正上方。

具体地，由超声波组件7和超声波检测组件9共同组成的焊缝超声波检测，通过常规的超声波发生机由超声波发生器73发出超声波，在第一隔离罩72的限制作用下大部分的超声波正对焊缝发出，此时位于管型钢结构外侧超声波检测组件9的超声波接收器93若接收到超声波信号，则通过第二电线94传输至超声波信号处理器解析记录，通过超声波信号的对比即可判断环形焊缝的空隙状态。

第一隔离罩72和第二隔离罩92均由超声波屏蔽材料构成（如金属锌），用于控制电磁波的发出方向和接收来源方向，从而降低电磁波检测焊缝的杂波干扰，提高检测准确度。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

Claims (7)

1.一种钢结构焊缝检测装置，包括用于支撑焊接后管型钢结构的V型底座（1），其特征在于：所述V型底座（1）的一侧连接有安装框组件（2），所述安装框组件（2）上设有用于滚压所述管型钢结构内侧的滚压动力组件（3），所述安装框组件（2）上设有能够升降的滑座组件（4），所述滑座组件（4）上横向滑动连接有两个平行分布的活动横管（5），一所述活动横管（5）上连接有喷气组件（6）和超声波组件（7）并用于伸入管型钢结构的内部，另一所述活动横管（5）上连接有喷水组件（8）和超声波检测组件（9）并始终位于所述管型钢结构的外部；

所述喷气组件（6）用于自管型钢结构的内侧向焊缝喷气，所述喷水组件（8）位于所述喷气组件（6）的正上方用于向管型钢结构的外侧焊缝喷水，所述喷气组件（6）和所述喷水组件（8）共同形成焊缝气泡检测组件；

所述超声波组件（7）用于自管型钢结构的内侧正对向焊缝，所述超声波检测组件（9）位于所述超声波组件（7）的正上方用于检测所述超声波组件（7）的超声波信号，所述超声波组件（7）和所述超声波检测组件（9）共同组成焊缝超声波检测组件；

所述安装框组件（2）包括固定连接在所述V型底座（1）一侧的固定框（21），所述固定框（21）的内侧固定连接有内隔板（22），所述内隔板（22）的顶端与所述固定框（21）之间连接有滑杆（23）和螺杆（24），所述滑杆（23）和所述螺杆（24）关于所述内隔板（22）的中心轴线对称分布，所述螺杆（24）上活动套接有第一活动块（25）；

所述滑座组件（4）包括安装在所述固定框（21）的顶端并与所述螺杆（24）传动连接的第二电机（41），在所述螺杆（24）的外侧通过螺纹连接有主滑座（42），在所述滑杆（23）上套接有上滑座（43）和下滑座（44），所述主滑座（42）的一侧开设有竖滑槽（45），所述主滑座（42）的内部转动连接有双螺纹杆（46），所述上滑座（43）和所述下滑座（44）均穿过所述竖滑槽（45）与所述双螺纹杆（46）通过螺纹连接，所述双螺纹杆（46）的一端穿过所述主滑座（42）并开设有内六角槽（47），所述上滑座（43）和所述下滑座（44）上均开设有用于使所述活动横管（5）穿过的管孔（48）；

所述双螺纹杆（46）外侧的上部分通过设有正螺纹与所述上滑座（43）连接，所述双螺纹杆（46）外侧的下部分通过设有反螺纹与所述上滑座（43）连接，所述双螺纹杆（46）转动能够使所述上滑座（43）和所述下滑座（44）相对位移；

两个所述活动横管（5）的同一端共同连接有限位杆（51），所述限位杆（51）竖直穿过两个所述活动横管（5），并且所述限位杆（51）的上下端均连接有限位片（52）。

2.根据权利要求1所述的钢结构焊缝检测装置，其特征在于，所述V型底座（1）的内侧转动连接有多个轴向一致的滚筒（11），多个所述滚筒（11）均匀分布在所述V型底座（1）上用于支撑所述管型钢结构。

3.根据权利要求1所述的钢结构焊缝检测装置，其特征在于，所述滚压动力组件（3）包括套接在所述滑杆（23）上的第二活动块（31），所述第二活动块（31）的一侧与所述第一活动块（25）固定连接，所述第二活动块（31）远离所述V型底座（1）的一侧安装有第一电机（32），所述第一电机（32）的输出端穿过所述第二活动块（31）并连接有橡胶轮（33），在所述内隔板（22）的底端安装有电动推杆（34），所述电动推杆（34）的输出端穿过所述内隔板（22）并与所述第二活动块（31）的底端连接，所述橡胶轮（33）始终位于所述V型底座（1）的中心轴线上。

4.根据权利要求1所述的钢结构焊缝检测装置，其特征在于，所述喷气组件（6）安装在对应所述活动横管（5）的端部，并且所述喷气组件（6）的出气口朝上，所述喷水组件（8）安装在对应所述活动横管（5）的端部，并且所述喷水组件（8）的出水口朝下，所述喷水组件（8）的出水口位于所述喷气组件（6）的出气口正上方，所述喷气组件（6）的供水管自对应的所述活动横管（5）内部穿过与水泵设备连接，所述喷水组件（8）的供气管自对应的所述活动横管（5）内部穿过与气泵设备连接。

5.根据权利要求1所述的钢结构焊缝检测装置，其特征在于，所述超声波组件（7）包括套接在对应所述活动横管（5）上的第一安装块（71），所述第一安装块（71）的顶端安装有第一隔离罩（72），所述第一隔离罩（72）的内部安装有超声波发生器（73），所述超声波发生器（73）上连接有第一电线（74），所述第一电线（74）自对应的所述活动横管（5）内部穿过并与外界设置的超声波发生机连接。

6.根据权利要求5所述的钢结构焊缝检测装置，其特征在于，所述超声波检测组件（9）包括套接在对应所述活动横管（5）上的第二安装块（91），所述第二安装块（91）的底端连接有第二隔离罩（92），所述第二隔离罩（92）的内部安装有超声波接收器（93），所述超声波接收器（93）上连接有第二电线（94），所述第二电线（94）自对应的所述活动横管（5）内部穿过并与外界超声波信号处理器连接。

7.根据权利要求6所述的钢结构焊缝检测装置，其特征在于，所述第二隔离罩（92）位于所述第一隔离罩（72）的正上方，所述超声波接收器（93）位于所述超声波发生器（73）的正上方。