Устройство для ультразвуковой дефектоскопии резьбовых соединений труб

(5)5 6 01 й 29 ОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМРИ ГКНТ СССР ТЕ ОПИСА К АВТОРСКОМ ИДЕТЕЛЬСТВУ 1 .;,, 2(21).4805466/28: (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ УЛЬТРАЗВУКОВОЙ (22) 23.03.90 :.: ".: ДЕЭЕКТОСКОПИИ РЕЗЬБОВЫХ СОЕДИ- (46) 15;07.92, Бюл, М 26 . - : НЕНИЙ ТРУБ(71) Специальное конструкторско-техноло- (57) Изобретенйе относитсяк неразрушаюгическое бюоо "Недра": .щему контролю и может быть использовано (72) И.В,Ильницкйй-и Б.И,Ковалев",при ультразвуковбм контроле реэьбовых (53) 620.179.16(088,8) .; участков и"резьбовых соединений труб неф- (56) Авторское свидетельство СССР " "тяного сортамента, Цель изобретения - поМг 1434363, кл,001 К 29/04,1988." ."вышение точности контроля резьбы иАвторское свидетельство СССР , резьбовых соединенийтруб различныхдиа- К. 1374122, кл, О 01 й 29/04; 1988.,метров - достигается путем"установки призАвторское свидетельство СССР " . Мы"ультразвукового преобразователя М 1233035, кл, 0 01 й 29/04, 1986,":относительно продольногоосевого сеченнаярезьбового соединения под углом а, равнымуглунаклона резьбы, в точке вводаультра звуковых колебаний с помощью специального механизма. 2 ил,Изобретение относится к неразрушаю-. преобразователя не завйсит от изменения щему контролю и может быть использовано угланаклона резьбы.при ультразвуковбм контроле резьбовых Известно устройство; сбдержащее осучастков и резьбовых соединений труб йеф- нование, закрепленную на нем направляютяного сортамента, :.; .: ., : щую ввиде спирали; подвижноразмещенную на ней каретку с двигателемИзвестно устройство для .ультразвуко-и движителем, шарнирно соедйнейный с кавого контроля .конических резьб труб, со- "реткой ультразвуковой преобразователь. держащее основание с узлом урепления к. Недостатком известного уСтройства явконтролируемой трубе, радиальные направ- ляется жесткая заданность на определенляющие, ультразвуковые йреобразователи, . ный диаметр контролируемого резьбового жестко укрепленные в держателе с подпру-: соединения.жиненным ограничителем перемещения, с Наиболее близким к предлагаемому явконическим наконечнйком, взаимодейству- ляется устройство для неразрушающего ющим с впадинами резьбы контроля цилиндрических изделий, содерОднако устройство не позволяет койт- жащее основание с роликами, шарнйрно соролироватьрезьбовыесоединениясвинчен- единенную с нймсистему захватных ных труб, а положение ультразвукового рычагов, установленный на основании ульт1748044 5 взаимодействует со свободным концом одного из захватных рычагов, Ультразвуковой ползуне равны в заданном масштабе шагу с15 резьбы и среднему диаметру Оср резьбы в ответственно 20 симметрии устройства описывается форму- лой 11 ф.=- агсщ - ,12где с - "шаг контролируемой резьбы;Оср - средний диаметр резьбы в точкевыхода ультразвуковых колебаний.Это достйгается тем, что устройство, содержащее бснование с роликами, шарнир-- но соединен 1 ную сним систему подпружиненйых захватных рычагов, опорные ролики, установленные на свободных концах рычатов," ультразвуковой преобразователь, 35снабженомеханизмом, обеспечивающимустановку угла поворота призмь 1 ультразвукового преобразователя относительно про дбльнбгб осевого сечения, равного углуйаклона резьбы в точке выхода ультразвукавых колебаний за счет предварительной настройки на заданный шаг резьбового , соединения иизмерения в процессе контроля среднего диаметра. резьбы в зонс контроля, Для этого устройство снабжено 45направляющей, жестко закрепленной на ос новайии -перпендикулярно осисимметрииустройства; ползуном, установленным нанаправляющей с возможностью возвратнопоступательного перемещения, упругим 50элементом, передающим ползуну усилие вперпендикулярном оси симметрии устройстванаправлении, в основании выполненпаз аплоскости, йараллельной оси симметрйи устройства, Устройство такжеснабжено 55осью, установленной в пазу, кривошипам,один конец которого шарнирно закрепленна оси, а другой - на ползуне с возможностью возвратно-поступательного перемеразвуковой преобразователь и опорные ролики, установленные на свободных концах рычагов,Недостатком известного устройства является то, что установка призмы ультразвуковото искателя относительно продольного осевого сечения резьбового соединения постоянна й не зависит от угла наклона резьбы, что снижает точность неразрушающего контроля, так как ультразвуковые лучи падают на контролируемую поверхность под углом, отличающимся от прямого на величину угла наклона резьбы в зоне контроля,Цель изобретения - повышение точности контроля резьбовых соединений труб различного сортамента путем устанбвки призмы ультразвукового преобразователя относительно продольного осевого сечения резьбового соединения под углом,равным углу наклона резьбы в точке выхода ультразвуковых колебаний, который определяется йо фор муле" щения, Г-образным ограничителем, одно плечо которого жестко закреплено на ползу- не, а другое, располокенное в плоскости, параллельной оси симметрии устройства,преобразователь связан с кривошипам таким образом, что ось шарнира кривошипа проходит через точку выходу ультразвуковых колебаний преобразователя, а расстояния 1 и 12 между осью направляющей и осью шарйира кривошипа и точкой пересечения оси кривошйпа с осью направляющей на точке выхода ультразвуковых колебаний соУгол установки призмы ультразвуковогопреобразователя относительно плоскости что обеспечивает выход ультразвуковых колебаний по нормали к кон,ролируемой поверхности резьбового соединения, использование наибольшего количества энергии ультразвуковых колебаний и, как следствие, повышение точности контроля резьбовыхсоедйнейий труб различного сортаментаНа фиг, 1 показано устройство, общий вид; на фиг. 2 - на фиг. 1,Устройство содержит основание 1 с ролйками 2, На основании 1 шарнирно установлены подпружиненные захватные рычаги 2. На основании 1 шарнирно установлены подпружинейные захватные рыча- ги 3, на свободных концах которых размещены опорные ролики 4, На основании 1 жестко закреплена направляющая 5 с пружиной 6. На направляющей 5 установлен с вбзможностью возвратно-поступательного движения ползун 7, к которому жестко прикреплен Г-образный ограничитель 8, свободныйконец которого взаимодействует с роликом 4, а свободное плечо 9 ограничителя 8, которое размещено в плоскости, параллельной оси симметрии устройства, взаимодействует с контролируемым резьбовым соединениемтруб. Кривошип 10 при помощи оси 11 шарнирно закреплен на основании 1 в пазу 12, а другой конец снабжен пазом 13, который взаимодействует с пальцем 14, жестко установленным на ползуне 7, К кривошипу 10 прикреплен ультразвуковой преобразователь15 таким образом, что ось шарнира 11 про- ультразвуковых сигналов по нормали к конходит через точку выходу ультразвуковых тролируемой поверхности обеспечивает исколебанийпреобразователя 15. Винт 16 за- пользование наибольшего количества креплен с возможностью вращения на оси энергии ультразвуковых колебаний и повы и соединен по резьбе с основанием 1, 5 шает таким образом точность контроля.Устройство работает следующим образом. Формула из бретенияПеред началом контроля разводят за- Устройство для ультразвуковой дефекхватные рычаги 3, шарнирно прикреплен- тоскопии резьбовых соединений труб, соные к основанию 1, При этом опорный ролик 10 держащее основание с роликами, шарнирно 4 оттягивает Г-образный ограничитель 8 соединенную с ним систему подпружиненвместе с жестко прикрепленным к нему пол- ных захватных рычагов, опорные ролики, усзуном 7. Винтом 16 устанавливают расстоя-тановленные на.свободных концах рычагов, ние 11, равное шагу резьбы контроли- ультразвуковойпреобразователь,отличаруемого соединения, После этого вводят 15 ю щ е е с я тем; что, сцелью повышения контролируемое соединение внутрь до со- : точности контроля резьбовых соединений прикосновения с роликами 2, После этого труб рэзличйого сортамента, оно снабжено сводят между собой рычаги 3 до соприкос-направляющей, жестко закрепленной на основения роликов 4 с контролируемым сое- новании перпендикулярно оси симметрии динением, Свободное плечо 9 Г-образного 20 устройства, ползуном, установленным на ограничителя вследствие отхода ролика 4 направляющей с возможностью возвратно- прижимается к контролируемому соедйне- поступательного перемещения, упругим нию. Зэ счет того, что расстояние равно в элементом; передающим ползуну усилие в определенном масштабе шагу резьбы конт-; перпендикулярном оси симметрии устройролируемого соединения, а расстояние 2 в 25 ства напоэвлении. в основании выполнен том же масштабе равно среднему диаметру "паз в плоскости, параллельной оси симметрезьбы в точке отражения ультразвуковых рии устройства, устройство снабжено осью, сигналов, достигается возможность само-установленной в пазу, кривошипом; один установки призмы ультразвукового преоб- " конец которого шарнирнозакреплен на оси, разователя относительно продольного 30 а другой - на ползунес возможностью возосевого сечения под углом, равным углу нэ- вратно-поступательного перемещения, Г- клона резьбы в точке отражения ультразву-образным ограничителем, одно плечо ковых сигналов, т,е, ввод ультразвуковых которого жестко закреплено на ползуне, а сигналов происходит по нормали к койтро-, другое, расположенное в плоскости, параллируемой поверхности, чем достигается пО-" 35 лельной оси симметрии устройства, взаимовышение точности контроля при различных . действует со свободным концом одного из диаметрах контролируемых соедийений зэ захватных рычагов, ультразвуковой преоб- счет использования наибольшего количест- разователь связан с кривошипом таким обва энергии ультразвуковых колебаний;: --: разом, что ось шарнира кривошипаЗакрепленное на.контролируемом из проходит через точку выхода ультразвукоделии устройство вручную поворачивают вых колебаний преобразователя; расстояотносительно резьбового соединения и сния между осью найравляющей с осью помощью ультразвукового преобразовэте-шарнира кривошипа и между осью шарнира ля 15 осуществляют контроль."лточкой пересечения оси кривошипэ с осьюНаличие механизма установки призмы 45 направляющей на ползуне равны в задэн- . ультразвукового преобразователя в зэвиси- ном масштабе шагу резьбы и среднему диамости отшага и средйегодиаметра контро- метру резьбы -в точке выхода лируемой резьбы и, следовательно, ввода ультразвуковых колебаний соответственно.. Редактор Й.Федорова Техред М,Моргентал Корректор А,Воров ГКНТ С Производственно-издательский комбинат "Патент", г, ужгород, ул.Гагарина, 101 аказ 2500 ВНИИПИ Госуда Тиражвенного комитета и113035, Москва, ЖПодпи зобретенилм и от Раушская наб., 4