风电偏航、变桨轴承的无损检测方法技术

本发明专利技术涉及轴承检测技术领域，涉及风电偏航、变桨轴承的无损检测方法，该检测方法为综合检测方法，包括磁粉检测方法和超声波检测方法，磁粉检测方法主要用来检测零件表面和近表面的缺陷，超声波检测方法主要用来检测零件内部的缺陷，二者结合起来检测，对轴承零件内外所有部位的缺陷都能够检测出来，从而全面的提高了轴承使用的可靠性，其中磁轭法磁粉探伤检测套圈上的滚道区域不规则曲面的缺陷具有无盲区，检出率高并节省成本。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及轴承检测
，涉及风电偏航、变桨轴承的无损检测方法。
技术介绍
风电轴承制造是近几年来快速发展起来的一个行业。由于风电轴承特点是使用环境恶劣，高维修成本，长寿命，使得其加工制造工艺、质量水平要求很高。轴承的表面裂纹和内部缺陷，是影响轴承使用寿命的最主要因素之一，而如何在低成本的情况下有效的检测出轴承的缺陷并且提高材料利用率是摆在探伤工艺员面前的一项重要课题。
技术实现思路
本专利技术就是针对风电偏航轴承和变桨轴承质量检测工作中存在的缺陷，提出的风电偏航、变桨轴承的无损检测方法，该方法为综合检测方法，具体包括磁粉检测方法和超声波检测方法。本专利技术主要是参照欧洲标准EN10228、EN12668、ENISO9934所提出的技术要求，结合风电轴承的技术特点，而制定出的磁粉检测方法和超声波检测方法。本专利技术解决其技术问题的技术方案是：风电偏航、变桨轴承的无损检测方法，该检测方法为综合检测方法，包括磁粉检测方法和超声波检测方法，磁粉检测方法主要用来检测零件表面和近表面的缺陷，超声波检测方法主要用来检测零件内部的缺陷，二者结合起来检测，对轴承零件内外所有部位的缺陷都能够检测出来，其步骤是：(一)磁粉检测方法，该方法主要用来检测零件表面和近表面的缺陷1、探伤前对轴承零件进行清洁处理：为了保证所有的表面和近表面制造缺陷都能被检测出来，磁粉探伤时间选择在最终磨加工后进行，将零件表面用抹布擦拭干净，不应有油污、锈蚀、金属屑、粘沙等杂质存在。为了能检测出细小的缺陷，被检测零件的表面粗糙度Ra不得大于6.3μm；2、探伤前应对磁悬液浓度进行检测：磁悬液浓度测定前使磁悬液得到充分搅拌均匀后，在磁悬液浇淋管口处用磁悬液浓度测定管取样100mL，然后静置为40min～60min然后观察磁悬液体积浓度，荧光磁粉的沉淀量推荐值为0.05mL/100mL～0.25mL/100mL为合格；3、探伤前应对磁悬液纯净度进行检测：磁悬液应纯净，不允许混入砂轮屑或纤维头等影响显示的杂质存在。采用MTU-3型标准试块检验磁悬液，MTU-3型试片的磁痕显示与标准照片的差别明显时，应及时更换磁悬液；4、探伤前应对磁粉探伤灵敏度进行检测：探伤时选用Castrolstiptype2/A型灵敏度试片。将灵敏度试片按互相垂直的两个方向密贴于轴承零件的外径表面，磁化喷淋后，试片上的磁痕显示至少应有两条或两条以上清晰显示为灵敏度检验合格。5、探伤前应对环境照度和零件表面的紫外辐照度进行检测：采用照度计对探伤的环境照度进行检测，要求白光照度不大于20Lx，采用紫外辐照计对工件表面处的紫外辐照度进行检测，要求紫外辐照度不小于1000μw/cm2，探伤工工作之前必须进行5分钟以上的光线适应；6、磁轭法探伤检测：将磁轭的两极搭在轴承滚道的相应位置上，磁极间距应控制在50mm～200mm之间，有效检查区域限制在两磁极连线两侧1/4最大磁极间距内，每次磁化时磁极间距应有25mm以上的重叠，喷淋磁悬液，磁化，停止喷淋磁悬液后再停止磁化，然后观察磁痕，零件表面不得有任何裂纹缺陷；7、带有齿的套圈专用磁粉探伤机检测：对于带有齿的套圈，采用专用磁粉探伤机检测，选择周向磁化电流在0A～9000A范围内，采用灵敏度试片来确定周向磁化电流，纵向磁化磁动势在0A～10000AT范围内连续可调，采用灵敏度试片来确定纵向磁化磁动势，采用连续法探伤，磁化时一边施加磁悬液一边磁化，使被检测面被磁悬液覆盖，且至少反复磁化两次，磁化时间为1s～3s，停止施加磁悬液后，应继续磁化1s以上，施加磁悬液时，应注意流动的磁悬液不得破坏已经形成的磁痕，然后观察磁痕，零件表面不得有任何裂纹缺陷；8、记录磁粉检测结束后填写磁粉检测记录，汇总后出具磁粉检测报告，磁粉探伤记录的内容应包括单位名称、设备名称、设备型号、零件标识、磁化参数、被探工件的数量、检测工件的序列号、合格数量、检验人员资格及签名、检验日期，如存在缺陷，缺陷记录应包括坐标位置、缺陷的尺寸大小以及大致的分布情况；(二)超声波检测方法，该方法主要用来检测零件内部的缺陷1、探伤前对轴承零件进行清洁处理：为了提高检测精度，尽可能的保证所有部位所有方向的内部缺陷都能被检测出来，超声波检测的时机选择在锻件车加工之后钻孔和铣齿前，将零件表面用抹布擦拭干净，不应有油污、锈蚀、金属屑、粘沙等杂质存在，零件表面的粗糙度Ra≤6.3μm；2、探伤前选用超声波探头：对风电轴承零件的超声波探伤，采用美国GE公司生产的直探头B4S、双晶探头SEB-4或SEB-40°、大小为14×14的斜探头SWB45°-4或SWB45°-2。使用机油为耦合剂，在仪器校准时和实际操作时必须使用同一种耦合剂；3、探伤前确定超声波检测灵敏度：(1)当采用直探头B4S时，可用下列方法中的一种方法来确定扫查灵敏度：a)以平底孔为基础做距离波幅曲线(DAC方法)，b)当检测面与底面平行，或圆柱形表面且厚度大于探头近场区的3倍时，可使用底波反射法，做AVG曲线；(2)当采用SEB-4或SEB-40°双晶探头时，以平底孔为基础做距离波幅曲线(DAC方法)；(3)当采用大小为14×14的SWB45°-4或SWB45°-2横波探头时，DAC方法使用直径的横孔；4、探伤前确定扫查方式：(1)超声波检测时应在工件垂直的两个方向上对零件的所有截面进行扫查，探头每次移动至少有10％的重合，以确保能完全扫查整个零件，手工扫描速度不得超过150mm/s；(2)直探头和双晶探头是环绕轴承套圈外径面和一个端面进行100％的扫查，5、确定缺陷大小及分布：分别采用3种探头对轴承零件按上述扫查方式进行超声波检测时，当缺陷当量大于或等于时，必须记录其当量尺寸及其在零件上的坐标位置，长条型缺陷的评估采用6dB法；6、验收等级：(1)凡判定为白点、过烧、缩孔、内裂类型的缺陷不允许存在；(2)目前，轴承零件的质量要求按质量等级的标准执行；(3)除了上述要求，只能接受在基准横截面最多出现5个可记录的不连续孤立点。7、记录：超声波探伤记录应包括单位名称、仪器型号、探头规格、耦合剂、零件标识、被探工件的数量、合格数量、检测人员资格及签名、检测日期。如存在缺陷，缺陷记录应包括坐标位置、缺陷的尺寸大小以及大致的分布情况探伤的检验方法，各项参数。本专利技术的有益效果是：轴承滚道和齿面感应淬火区的磁粉检验方法。操作简便，检测成本低，灵敏度高。轴本文档来自技高网...

【技术保护点】
风电偏航、变桨轴承的无损检测方法，其特征在于，该检测方法为综合检测方法，包括磁粉检测方法和超声波检测方法，磁粉检测方法主要用来检测零件表面和近表面的缺陷，超声波检测方法主要用来检测零件内部的缺陷，二者结合起来，对轴承零件内外所有部位的缺陷进行检测，其方法步骤是：(一)磁粉检测方法1)、探伤前对轴承零件进行清洁处理：磁粉探伤时间选择在最终磨加工后进行，将零件表面用抹布擦拭干净，不应有油污、锈蚀、金属屑、粘沙等杂质存在，被检测零件的表面粗糙度Ra不得大于6.3μm；2)、探伤前对磁悬液浓度进行检测：磁悬液浓度测定前使磁悬液得到充分搅拌均匀后，在磁悬液浇淋管口处用磁悬液浓度测定管取样100mL，然后静置为40min～60min然后观察磁悬液体积浓度，荧光磁粉的沉淀量推荐值为0.05mL/100mL～0.25mL/100mL为合格；3)、探伤前对磁悬液纯净度进行检测：磁悬液应纯净，不允许混入砂轮屑或纤维头等影响显示的杂质存在，采用MTU‑3型标准试块检验磁悬液，MTU‑3型试片的磁痕显示与标准照片的差别明显时，应及时更换磁悬液；4)、探伤前对磁粉探伤灵敏度进行检测：探伤时选用Castrol stip type 2/A型灵敏度试片，将灵敏度试片按互相垂直的两个方向密贴于轴承零件的外径表面，磁化喷淋后，试片上的磁痕显示至少应有两条或两条以上清晰显示为灵敏度检验合格，5)、探伤前对环境照度和零件表面的紫外辐照度进行检测：采用照度计对探伤的环境照度进行检测，要求白光照度不大于20Lx，采用紫外辐照计对工件表面处的紫外辐照度进行检测，要求紫外辐照度不小于1000μw/cm2，探伤工工作之前必须进行5分钟以上的光线适应；6)、磁轭法探伤检测：将磁轭的两极搭在轴承滚道的相应位置上，磁极间距应控制在50mm～200mm之间，有效检查区域限制在两磁极连线两侧1/4最大磁极间距内，每次磁化时磁极间距应有25mm以上的重叠，喷淋磁悬液，磁化，停止喷淋磁悬液后再停止磁化，然后观察磁痕，零件表面不得有任何裂纹缺陷；7)、带有齿的套圈专用磁粉探伤机检测：对于带有齿的套圈，采用专用磁粉探伤机检测，选择周向磁化电流在0A～9000A范围内，采用灵敏度试片来确定周向磁化电流，纵向磁化磁动势在0A～10000AT范围内连续可调，采用灵敏度试片来确定纵向磁化磁动势，采用连续法探伤，磁化时一边施加磁悬液一边磁化，使被检测面被磁悬液覆盖，且至少反复磁化两次，磁化时间为1s～3s，停止施加磁悬液后，应继续磁化1s以上，施加磁悬液时，应注意流动的磁悬液不得破坏已经形成的磁痕，然后观察磁痕，零件表面不得有任何裂纹缺陷；(二)超声波检测方法1)、探伤前对轴承零件进行清洁处理：超声波检测的时机选择在锻件车加工之后钻孔和铣齿前，将零件表面用抹布擦拭干净，不应有油污、锈蚀、金属屑、粘沙等杂质存在，零件表面的粗糙度Ra≤6.3μm；2)、探伤前选用超声波探头：对风电轴承零件的超声波探伤，采用美国GE公司生产的直探头B4S、双晶探头SEB‑4或SEB‑40°、大小为14×14的斜探头SWB45°‑4或SWB45°‑2，使用机油为耦合剂，在仪器校准时和实际操作时必须使用同一种耦合剂；3)、探伤前确定超声波检测灵敏度：(1)当采用直探头B4S时，可用下列方法中的一种方法来确定扫查灵敏度：以φ2mm平底孔为基础做距离波幅曲线；当检测面与底面平行，或圆柱形表面且厚度大于探头近场区的3倍时，可使用底波反射法，做AVG曲线；(2)当采用SEB‑4或SEB‑40°双晶探头时，以φ2mm平底孔为基础做距离波幅曲线；(3)当采用大小为14×14的SWB45°‑4或SWB45°‑2横波探头时，DAC方法使用φ3mm直径的横孔；4)、探伤前确定扫查方式：(1)超声波检测时应在工件垂直的两个方向上对零件的所有截面进行扫查，探头每次移动至少有10％的重合，以确保能完全扫查整个零件，手工扫描速度不得超过150mm/s；(2)直探头和双晶探头是环绕轴承套圈外径面和一个端面进行100％的扫查；(3)斜探头是环绕套圈外径面分别以两个方向进行100％的扫查；5)、确定缺陷大小及分布：分别采用3种探头对轴承零件按上述扫查方式进行超声波检测时，当缺陷当量大于或等于φ2mm时，必须记录其当量尺寸及其在零件上的坐标位置，长条型缺陷的评估采用6dB法；6)、验收等级：(1)凡判定为白点、过烧、缩孔、内裂类型的缺陷不允许存在；(2)轴承零件的质量要求按质量等级的标准执行；(3)除了上述要求，只接受在基准横截面最多出现5个可记录的不连续孤立点。...

【技术特征摘要】
1.风电偏航、变桨轴承的无损检测方法，其特征在于，该检测方法为综合检测方法，包
括磁粉检测方法和超声波检测方法，磁粉检测方法主要用来检测零件表面和近表面的缺陷，
超声波检测方法主要用来检测零件内部的缺陷，二者结合起来，对轴承零件内外所有部位的
缺陷进行检测，其方法步骤是：
(一)磁粉检测方法
1)、探伤前对轴承零件进行清洁处理：
磁粉探伤时间选择在最终磨加工后进行，将零件表面用抹布擦拭干净，不应有油污、锈
蚀、金属屑、粘沙等杂质存在，被检测零件的表面粗糙度Ra不得大于6.3μm；
2)、探伤前对磁悬液浓度进行检测：
磁悬液浓度测定前使磁悬液得到充分搅拌均匀后，在磁悬液浇淋管口处用磁悬液浓度测
定管取样100mL，然后静置为40min～60min然后观察磁悬液体积浓度，荧光磁粉的沉淀量
推荐值为0.05mL/100mL～0.25mL/100mL为合格；
3)、探伤前对磁悬液纯净度进行检测：
磁悬液应纯净，不允许混入砂轮屑或纤维头等影响显示的杂质存在，采用MTU-3型标准
试块检验磁悬液，MTU-3型试片的磁痕显示与标准照片的差别明显时，应及时更换磁悬液；
4)、探伤前对磁粉探伤灵敏度进行检测：
探伤时选用Castrolstiptype2/A型灵敏度试片，将灵敏度试片按互相垂直的两个方向密
贴于轴承零件的外径表面，磁化喷淋后，试片上的磁痕显示至少应有两条或两条以上清晰显
示为灵敏度检验合格，
5)、探伤前对环境照度和零件表面的紫外辐照度进行检测：
采用照度计对探伤的环境照度进行检测，要求白光照度不大于20Lx，采用紫外辐照计对
工件表面处的紫外辐照度进行检测，要求紫外辐照度不小于1000μw/cm2，探伤工工作之前
必须进行5分钟以上的光线适应；
6)、磁轭法探伤检测：
将磁轭的两极搭在轴承滚道的相应位置上，磁极间距应控制在50mm～200mm之间，有
效检查区域限制在两磁极连线两侧1/4最大磁极间距内，每次磁化时磁极间距应有25mm以
上的重叠，喷淋磁悬液，磁化，停止喷淋磁悬液后再停止磁化，然后观察磁痕，零件表面不
得有任何裂纹缺陷；
7)、带有齿的套圈专用磁粉探伤机检测：
对于带有齿的套圈，采用专用磁粉探伤机检测，选择周向磁化电流在0A～9000A范围内，
采用灵敏度试片来确定周向磁化电流，纵向磁化磁动势在0A～10000AT范围内连续可调，...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵普民，陈亮，郎九梅，
申请(专利权)人：瓦房店轴承集团有限责任公司，
类型：发明
国别省市：辽宁;21