摘要：随着近年我国无缝钢管行业的迅猛发展，我们国家在2003年在无缝钢管行业成为世界上最大的净出口国家。在实际行业应用中，无缝钢管大多数被应用在了石油钻杆领域，

由于很多条件下的无缝钢管的使用条件恶劣，因此在生产过程中为了确保无缝钢管没有裂痕和缝隙，厂家需要对钢管进行无损检测。在目前的市场，绝大多数生产厂家会使用超声波进行检测，但是在检测过程中，耦合水在进入和退出的过程中会产生气泡，因此会在钢管的两端产生一小段盲区，所以本设计研制了一套定芯式管端无损检测主机，能够对中小直径的无缝钢管的管端实现稳定可靠的多种缺陷检测。检测距离为单端200mm，两端均进行检测。其中固定芯棒用来稳定钢管端部旋转的甩尾效应，以达到可靠稳定的检测效果。

第一章：介绍无缝钢管近年来的发展现状，然后详细地阐述了无损检测对无缝钢管的重要性，接着引出了无损检测的特点以及方法。

第二章：介绍了无损检测方法中极其重要的超声波检测，详细说明了超声波探伤的原理和过程，并且提到了本次课题无损检测的检测方法就是超声波通过介质耦合水进行检测。

第三章：介绍了对无缝钢管进行检测的整套设备和检测的全部流程。

第四章：设计了定芯式无损检测主机，对检测主机的工作原理进行了说明，然后介绍了组成主机的重要部件机座，芯棒，探伤盒，横移台架。

第五章：由于主机中横移台架可做横向移动，固定芯棒可做纵向移动，所以分别对这两个传动系统中所用到的滚珠丝杆和电机进行计算和校核以确定其型号。

第六章：对整个无损检测系统控制部分的流程做了详细说明。

关键词 定芯式无损检测；无缝钢管；检测盲区

目录

摘要

Abstract

1 绪论-1

1.1 研究的背景-1

1.2无缝钢管的介绍-2

1.2.1无缝钢管的制作-2

1.2.2无缝钢管的主要用途-2

1.2.3钢管检测的盲区-2

1.3无损检测-3

1.3.1无损检测的特点-3

1.3.2无损检测的方法-3

1.4定芯式无损检测的优点-5

2超声波无损检测技术-6

2.1超声波无损检测技术的介绍-6

2.2超声波探伤过程-7

3总体设计-9

3.1设备组成-9

3.2设备组成表-9

3.3检测总体流程-10

4检测主机设计-12

4.1定芯式检测主机-12

4.2检测主机工作原理-12

4.3检测主机的部分结构设计-12

4.3.2横移台架的设计-13

图4-3 横移台架示意图-14

4.3.3芯棒的设计-14

4.3.4机座的设计-14

5. 管端无损检测主机关键部分的选型与计算-16

5.1生产大纲的确定-16

5.2滚珠丝杠副的导程计算-16

5.2.1探伤盒的前后移动计算-16

5.2.2横移台架及芯棒上下升降部分-17

5.3滚珠丝杠副的当量载荷、当量转速计算-18

5.3.1探伤盒前后移动部分-18

表5.2 各导轨F的计算公式表-18

5.3.2横移台架及芯棒上下升降部分-19

5.4 滚珠丝杠副的最大动载荷计算-19

5.4.1探伤盒前后移动部分-19

5.4.2横移台架及芯棒上下移动部分-20

5.5滚珠丝杠副的最大轴向变形量计算-20

5.5.1探伤盒前后移动部分-20

5.5.2横移台架及芯棒上下移动部分-21

5.6滚珠丝杠副的螺纹底的计算-21

5.6.1探伤盒前后移动部分-21

5.6.2横移台架及芯棒上下移动部分-21

5.7滚珠丝杠副的规格、代号选择-22

5.7.1探伤盒前后移动部分-22

5.7.2横移台架及芯棒上下移动部分-22

5.8电机的选择-22

5.8.1探伤盒前后移动部分-22

5.8.2横移台架及芯棒上下移动部分-23

6. 系统控制部分-25

6.1定芯式无损检测系统控制部分的介绍-25

6.2 PLC电气控制系统流程-25

结论-27

致谢-28

参考文献-29