[0001] 本发明属于风电塔筒检测技术领域，具体涉及到一种风电塔筒自动检测探伤装置。

[0002] 风电塔筒就是风力发电的塔杆，在风力发电机组中主要起支撑作用，同时吸收机组震动。风电塔筒的生产工艺流程一般如下：数控切割机下料，厚板需要开坡口，卷板机卷板成型后，点焊，定位，确认后进行内外纵缝的焊接，圆度检查后，如有问题进行二次较圆，单节筒体焊接完成后，采用液压组对滚轮架进行组对点焊后，焊接内外环缝，直线度等公差检查后，焊接法兰后，进行焊缝无损探伤和平面度检查，喷砂，喷漆处理后，完成内件安装和成品检验后，运输至安装现场。

[0003] 风力发电设备一般都是安装在山顶、海边等风力资源丰富的地区，风力发电设备在实际运转过程中，不仅风力发电扇叶会迎风转动，风电塔筒也会受到风力的影响，风电塔筒在正常运行期间、建造期间或制造期间存在焊接缺陷较难避免，这将导致塔筒在实际运行存在一定的安全隐患，严重的甚至可能发生倒塔的可能，因此风电塔筒除了在出厂前需要进行探伤检测，在运行期间也需要定期进行焊缝探伤检测，目前对建设完成后的塔筒探伤都是技术人员通过悬吊的方式在风电塔筒的外侧壁上手持设备进行探伤，不仅操作难度大，在外界风力较大时，操作过程中还存在较大安全隐患，于此同时，操作人员在手动探伤检测过程中也会因悬吊位置的不稳定而影响焊缝探伤的连续性和稳定性，进而影响整个检测结果的准确性和可靠性。

[0049] 为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

[0050] 如图1‑图5所示，本实施例的一种风电塔筒自动检测探伤装置，包括主车架1，主车架1的两侧均设置有磁吸式履带行走机构2，如图6‑图10所示，磁吸式履带行走机构2包括固定于主车架1底部内表面的两组第一转动支座201和两组第二转动支座202，两组第一转动支座201的中心均转动连接有主传动轴203，两组第二转动支座202的中心均转动连接有辅助传动轴204，两个主传动轴203远离主车架1的一端固定连接有主驱动履带轮205，两个辅助传动轴204远离主车架1的一端固定连接有辅助履带轮206，两组主驱动履带轮205和辅助履带轮206之间均橡胶履带207，两个橡胶履带207内均包覆有多个均匀分布的磁铁块208，两个主传动轴203转动时，可以通过两个主驱动履带轮205带动两个橡胶履带207进行同步移动，从而实现整个探伤装置的自动行走，两个橡胶履带207分别由两组驱动机构3进行独立控制，在能够实现正常前后运动的同时也能实现灵活的转向，另外，两个橡胶履带207内均包覆有多个均匀分布的磁铁块208，橡胶材质的橡胶履带207行走在风电塔筒的外壁时能够增大与风电塔筒之间摩擦力，同时橡胶履带207内的多块磁铁块208能够与金属材质的风电塔筒实现吸附固定，从而使得橡胶履带207在行走时能够更加稳定，能够在风电塔筒外壁实现自由行走，不会轻易发生掉落的情况，同时也使得该装置也具备一定的载重能力，能够携带小型焊缝探伤设备和电池组，两个橡胶履带207在行走过程中十分稳定，从而可以保证主车架1内部智能无损探伤机构5检测过程中的稳定性，进而保证了检测结果的准确性。

[0051] 如图7所示，主车架1底部内表面前端的两侧均安装有与磁吸式履带行走机构2相对应的驱动机构3，驱动机构3包括固定于主传动轴203外壁的传动齿轮301，主车架1底部内表面前端的一侧安装有齿轮减速器302，齿轮减速器302的输入端上安装有驱动马达303，齿轮减速器302的输出端上安装有与传动齿轮301相啮合的驱动齿轮304，驱动马达303工作时可以通过其输出轴带动齿轮减速器302进行工作，齿轮减速器302通过对驱动马达303的高转速进行降速增扭，然后通过齿轮减速器302的输出端将动力传输至驱动齿轮304，最后通过驱动齿轮304驱动与之啮合的传动齿轮301进行转动，进而带动对应的主传动轴203进行同步转动。

[0052] 如图8和图11所示，主车架1底部两侧均设置有多组与磁吸式履带行走机构2相对应的辅助减震机构4，辅助减震机构4包括固定于主车架1底部内表面一侧的固定架401，固定架401内滑动连接有垂直布置的减震柱402，减震柱402的外壁中心固定连接有限位环403，减震柱402的外壁套接有减震弹簧404，减震柱402的底端固定连接有连接座405，连接座405一侧的水平转轴上转动连接有辅助轮406，由于风电塔筒的外壁是曲面，因此磁吸式履带行走机构2在行走过程中，两个橡胶履带207的底部也会紧密与风电塔筒的外壁相接触，进而使得两个橡胶履带207底部中间部位会产生一定的向上弯曲，于此同时，形变位置的橡胶履带207也会带动辅助轮406、连接座405和减震柱402同步上移，进而挤压对应的减震弹簧404，多个减震弹簧404的设计既能实现较好的减震效果，同时也能保证橡胶履带207的张紧度，进而使橡胶履带207能够与风电塔筒的外壁紧密接触，增强摩擦力，保证整个装置在行走过程中的稳定性。

[0053] 如图12‑图14所示，主车架1底部中心靠近前端位置安装有智能无损探伤机构5，智能无损探伤机构5包括固定于主车架1底部内表面的固定框架501，固定框架501的顶部安装有可拆卸盖板502，固定框架501的中心位置固定连接有限位杆503，固定框架501中心的前后端分别转动连接有第一滚珠丝杠504和第二滚珠丝杠505，固定框架501外壁两侧分别安装有与第一滚珠丝杠504和第二滚珠丝杠505相对应的第一伺服马达506和第二伺服马达507，第一滚珠丝杠504与限位杆503之间安装有第一滚珠螺母座508，第二滚珠丝杠505与限位杆503之间安装有第二滚珠螺母座509，第一滚珠螺母座508和第二滚珠螺母座509的底端分别安装有第一检测探头510和第二检测探头511，第一滚珠螺母座508和第二滚珠螺母座
509的顶部分别设置有与第一检测探头510和第二检测探头511相对应的第一接线口512和第二接线口513，第一伺服马达506和第二伺服马达507工作时，可以带动对应的第一检测探头510和第二检测探头511进行定向移动，从而可以自由调节第一检测探头510和第二检测探头511的位置和两者之间的间距，第一检测探头510和第二检测探头511均采用目前市场上现有的TOFD(超声波衍射时差法)探头，通过采用TOFD无损检测方式，并设计对应的伺服机构，可以带动探头完成焊缝两侧的连续扫描探伤，并可以根据探测焊缝的具体情况调整两探头的距离，在实际检测过程中，第一检测探头510和第二检测探头511需要分别对准焊缝的两侧，并且第一检测探头510和第二检测探头511的检测范围至少有宽度10％的重叠，检测时，对波幅超过评定线的反射波，需要根据探头位置、方向、反射波的位置及焊缝情况，判断其是否为缺陷，判断缺陷的部位探头会在焊缝表面作出标记。

[0054] 如图14‑图15所示，智能无损探伤机构5的顶部安装有智能信息处理机构6，智能信息处理机构6包括安装于可拆卸盖板502顶部的PCB板601，PCB板601顶部中心设置有主控制芯片602，PCB板601顶部的两侧分别设置有行走控制模块603和无线信号传输模块604，第一检测探头510和第二检测探头511可以通过数据线与主控制芯片602进行数据连接，主控制芯片602通过无线信号传输模块604连接至地面操作人员的电脑端或相关设备终端，电脑端接收程序进行数据的采集设置与接收，将接收到的数据送入专业分析软件进行处理，从而实现无损检测模块工作区域、工作过程及监测效果的实时监测。

[0055] 如图16‑图17所示，主车架1底部靠近中间位置安装有负压吸附机构7，负压吸附机构7包括固定于主车架1底部内表面的筒体701，筒体701内壁的底部固定连接有支撑架702，支撑架702内安装有小型驱动电机703，小型驱动电机703的输出轴上安装有负压扇叶704，筒体701后端内壁上开设有与支撑架702相贯通的穿线孔705，主车架1底部开设有与筒体701相贯通的底部通孔706，两组磁吸式履带行走机构2在行走过程中，负压吸附机构7会同步工作，小型驱动电机703的输出轴会带动负压扇叶704高速旋转，进而抽出主车架1底部的空气，产生负压环境，进而使整个主车架1更加贴紧风电塔筒，进一步增强了装置在移动过程中的稳定性和可靠性。

[0056] 如图4所示，主车架1车身的前后端上安装有行走监控机构8，行走监控机构8包括安装于主车架1前后端中心位置的前置摄像头801和后置摄像头802，前置摄像头801和后置摄像头802可以在移动过程中将监测到的画面通过无线信号传输至地面操作人员的远程操作终端上，并在显示屏上进行实时画面显示，以方便操作人员能够根据监测的画面规划行走路径，进而控制装置进行定向行走。

[0057] 如图18所示，主车架1底部靠近后端位置安装用于驱动机构3、智能无损探伤机构5、智能信息处理机构6、负压吸附机构7和行走监控机构8供电的储能机构9，储能机构9包括安装于主车架1底部内表面后端的蓄电池901，蓄电池901顶部前端的两侧均设置有多个接线柱902，蓄电池901后端中心连接有充电导线903，多个接线柱902的另一端与充电口10电性连接，使得蓄电池901可以通过充电口10进行充电，驱动机构3、智能无损探伤机构5、智能信息处理机构6、负压吸附机构7和行走监控机构8的用电单元均可以通过连接导线与对应的接线柱902进行电性连接，使得蓄电池901可以为装置的各用电单元供电，保证装置的正常运行。

[0058] 如图1‑图2所示，主车架1后端的中心设置有与储能机构9电性连接的充电口10，主车架1的顶部安装有顶部盖板11，顶部盖板11上安装有与负压吸附机构7相对应的金属防护网12，金属防护网12的设计可以对负压吸附机构7的负压扇叶704起到一定的防护作用。

[0059] 如图19所示，主车架1底部设置有与智能无损探伤机构5相对应的探头保护结构13，探头保护结构13包括开设于主车架1底部的矩形孔1301，矩形孔1301位于固定框架501的正下方中心位置，矩形孔1301内壁的后端开设有收纳槽1302，收纳槽1302内滑动连接有保护盖板1303，保护盖板1303前端的底部固定连接有固定凸起1304，矩形孔1301内壁前端的底部固定连接有与固定凸起1304相卡合的固定卡座1305，保护盖板1303底部开设有多个均匀分布的扣手槽1306，保护盖板1303可以滑动开合，在装置不使用时，可以滑动闭合保护盖板1303，并使固定凸起1304与固定卡座1305相卡合，使保护盖板1303保持固定，从而对矩形孔1301进行密封，进而实现对第一检测探头510和第二检测探头511的保护；在装置需要使用时，可以滑动的打开保护盖板1303，使保护盖板1303收纳在收纳槽1302内，使第一检测探头510和第二检测探头511能够穿过矩形孔1301对风电塔筒的焊缝进行探伤检测。

[0060] 本实施例的工作原理如下，先将装置与地面终端进行数据连接，然后将装置的两组磁吸式履带行走机构2吸附在风电塔筒的外壁上，此时地面技术人员可以通过地面的终端控制装置进一步动作，两组驱动机构3可以驱动两组磁吸式履带行走机构2进行移动，移动过程中，通过地面终端控制第一检测探头510和第二检测探头511分别对准焊缝的两侧，并且使第一检测探头510和第二检测探头511的检测范围至少有宽度10％的重叠，检测时，第一检测探头510和第二检测探头511在工作时可以发射超声波，由于第一检测探头510和第二检测探头511通过数据线与主控制芯片602进行数据连接，主控制芯片602通过无线信号传输模块604连接至地面操作人员的电脑端或相关设备终端，使得电脑端接收程序可以进行数据的采集与接收，并可以将接收到的数据送入专业分析软件进行处理，从而实现无损检测模块工作区域、工作过程及监测效果的实时监测，对波幅超过评定线的反射波，分析软件会根据探头位置、方向、反射波的位置及焊缝情况，判断其是否为缺陷，判断缺陷的部位探头会在焊缝表面作出标记，分析软件也会自动进行数据记录和存储，并自动生成分析报告。

[0061] 以上所述，仅为本发明的较佳实施例而已，并非用于限定本发明的保护范围。