1.一种水下大型管道内壁无损检测装置,其特征在于:它包括用于对整个装置进行承载的主体躯干(1);
所述主体躯干(1)上安装有用于将其支撑在管道内壁,并配合主体躯干(1)实现管道内部行走的支撑固定支腿(2);
所述主体躯干(1)上安装有实现管道内壁检测的无损检测托架装置(3);
所述主体躯干(1)上搭载有用于驱动整个检测装置实现水下下沉、上浮、前进、后退、转向及平衡功能的多个动力风扇(6);
所述主体躯干(1)和支撑固定支腿(2)与用于控制其动作的液压控制系统(4)相连;
所述主体躯干(1)上搭载有用于提供管道内壁目视检查图像和视频的目视摄像头(7);
所述支撑固定支腿(2)包括多根第一伸缩支腿(201)和第二伸缩支腿(202);多根第一伸缩支腿(201)的缸体底座均布固定在主体躯干(1)的主缸体(101)外壁上;多根第二伸缩支腿(202)的缸体底座均布固定在主体躯干(1)的主活塞杆(102)末端外壁上;
所述第一伸缩支腿(201)和第二伸缩支腿(202)上都搭载有用于监测有杆腔压力的压力传感器(5),并保证当第一伸缩支腿(201)和第二伸缩支腿(202)伸长到位时,有杆腔压力增大直至达到预设值,压力传感器(5)的压紧信号触发,使得液压控制系统(4)停机保压;
还包括第三伸缩支腿(203),第三伸缩支腿(203)的缸体底座通过连接套转动安装在主活塞杆(102)上,第三伸缩支腿(203)的伸缩端与无损检测托架装置(3)相连;
所述连接套上用于安装从动锥齿轮,并与主动齿轮(103)的主动锥齿轮啮合传动。
2.根据权利要求1所述一种水下大型管道内壁无损检测装置,其特征在于:所述主体躯干(1)包括主缸体(101);所述主缸体(101)的内部安装有主活塞杆(102),两者构成活塞配合,并实现主体躯干(1)的伸缩功能;
还包括用于驱动无损检测托架装置(3)实现转动的主动齿轮(103);
所述主动齿轮(103)包括舵机,舵机通过舵机支架固定安装在主缸体(101)上,舵机的输出轴安装有主动锥齿轮,主动锥齿轮与安装在无损检测托架装置(3)上的从动锥齿轮啮合传动,并驱动整个无损检测托架装置(3)实现旋转环形扫描。
3.根据权利要求1所述一种水下大型管道内壁无损检测装置,其特征在于:所述动力风扇(6)共有八组,其中两组分别布置在主体躯干(1)的头部和尾部;其中三组均布设置在主体躯干(1)的主缸体(101)外壁上;另三组均布设置在主体躯干(1)的主活塞杆(102)外壁上;通过控制八组动力风扇(6)将整个无损检测装置运送至待检测工作点。
4.根据权利要求1所述一种水下大型管道内壁无损检测装置,其特征在于:所述无损检测托架装置(3)包括与支撑固定支腿(2)的第三伸缩支腿(203)末端相连的柔性支架(301),柔性支架(301)上安装有多组能够与待检测面自适应贴合的超声无损检测万向托盘(302)。
5.根据权利要求4所述一种水下大型管道内壁无损检测装置,其特征在于:所述柔性支架(301)采用柔性材料制成,并使其能够紧密贴合不同形状被检工作面;
所述超声无损检测万向托盘(302)包括托盘外支架(302-1),与托盘外支架(302-1)旋转配合的万向旋转体(302-2),镶嵌固定于万向旋转体(302-2)顶部的超声检测探头(302-3),实现万向旋转体(302-2)旋转后自动复位的复位弹簧(302-4)。
6.根据权利要求1所述一种水下大型管道内壁无损检测装置,其特征在于:所述液压控制系统(4)包括液流方向控制插装阀(401),溢流阀(402),第一方向控制电磁阀(403),第一手动控制阀(404),第二方向控制电磁阀(433),第二手动控制阀(434),支撑固定主体躯干(1)的主缸体(101)的第一伸缩支腿液压控制分系统(I),支撑固定主体躯干(1)的主活塞杆(102)的第二伸缩支腿液压控制分系统(II),驱动主缸体(101)伸缩的主体躯干液压控制分系统(III),驱动无损检测托架装置(3)的第三伸缩支腿(203)的检测机构液压控制分系统(IV)。
7.根据权利要求6所述一种水下大型管道内壁无损检测装置,其特征在于:所述液流方向控制插装阀(401)失电关闭,此时压力油流向左路,利用溢流阀(402)进行稳压保护;插装阀(401)得电开启,此时左右路均有压力油,溢流阀(402)稳压保护功能继续有效;
所述第一方向控制电磁阀(403)得电,第二伸缩支腿(202)动作;第一方向控制电磁阀(403)失电,第一伸缩支腿(201)动作;第一手动控制阀(404)作为第一方向控制电磁阀(403)的故障备用;
所述第二方向控制电磁阀(433)得电,第三伸缩支腿(203)动作;第二方向控制电磁阀(433)失电,主缸体(101)动作;第二手动控制阀(434)作为第二方向控制电磁阀(433)的故障备用。
8.根据权利要求7所述一种水下大型管道内壁无损检测装置,其特征在于:每组对应的第一伸缩支腿液压控制分系统(I)、第二伸缩支腿液压控制分系统(II)、主体躯干液压控制分系统(III)和检测机构液压控制分系统(IV)分别通过一个三位四通电磁换向阀(405)、(416)、(423)、(432)实现与之对应的第一伸缩支腿(201)、第二伸缩支腿(202)、第三伸缩支腿(203)、主缸体(101)的伸缩控制功能;与三位四通电磁换向阀(405)、(416)、(423)、(432)分别与之对应并联一个手动三位四通换向阀(406)、(415)、(422)、(429)作为三位四通电磁换向阀故障时的冗余保障,分别与之对应并联两个溢流阀(407)/(411)、(414)/(417)、(421)/(424)、(428)/(431)实现对应伸缩支腿液压控制分系统的稳压保护功能,分别与之对应串联一个单向阀(408)、(413)、(420)、(427)防止液压油倒流卸荷,分别与之对应串联两个单向节流阀(409)/(410)、(412)/(418)、(419)/(425)、(426)/(430)控制液控回路流量大小。
9.采用权利要求1-8任意一项所述检测装置进行水下大型管道内壁无损检测的方法,其特征在于,包括以下步骤:步骤一,将整个检测装置放置在需要检测的水域,再通过控制多个动力风扇(6)将整个检测装置运送至待检测工作点;
步骤二,待检测装置进入到待检测管道内部后,通过液压控制系统(4)控制支撑固定支腿(2),进而将整个检测装置定位在管道内部;
步骤三,通过控制第二伸缩支腿(202),伸出无损检测托架装置(3),并开启无损检测托架装置(3),通过无损检测托架装置(3)对管道内壁进行超声无损检测;检测过程中,通过主动齿轮(103)同步驱动无损检测托架装置(3)沿着管道内壁旋转,进而实现环形检测;
步骤四,通过目视摄像头(7)提供管道内壁目视检查图像和视频;
步骤五,待一个环向长度检测完成之后,通过液压控制系统(4)控制主体躯干(1)实现伸缩,并借助支撑固定支腿(2)实现无损检测托架装置(3)在管道内部行走前进;
步骤六,再次控制无损检测托架装置(3)对下个环向检测部位进行检测;
步骤七,重复步骤五~步骤六,直到整条管道完成检测。