一种叶片的原位涡流检测系统及方法技术方案

本发明专利技术公开了一种风扇叶片的原位涡流检测系统，包括对比试样、涡流检测线圈、探头推杆以及涡流检测仪，涡流检测线圈连接有涡流检测仪；对比试样上开设有人工刻槽，所述人工刻槽设置在阻尼台的周围，人工刻槽包括第一人工刻槽、第二人工刻槽以及第三人工刻槽，探头推杆为折叠式推杆，所述折叠式推杆包括探头安装段、连接段和手持段，折叠式推杆有两种状态：一是平直状态；二是探头安装段与连接段有一弯折角α，且连接段与手持段有一弯折角β；涡流检测线圈安装在探头推杆的探头安装段上；还公开了检测方法，有效实现了对叶片进行原位涡流检测，不需要对叶片进行拆卸，能够实现裂纹的有效检出，进而采取针对性措施，提高设备运行的安全性和可靠性。

In-situ eddy current detection system and method for blades

【技术实现步骤摘要】
一种叶片的原位涡流检测系统及方法
本专利技术属于检测
，具体涉及一种叶片的原位涡流检测系统及方法。
技术介绍
一般需要定期对某级风扇叶片进行原位涡流检测；该方法主要针对风扇叶片叶盆阻尼台周围区域裂纹缺陷的普查；由于原位检测工作在发动机内部进行，整个检测过程不可见，因此，使用通用检测系统和方法无法进行检测。
技术实现思路
为了解决了现有技术中存在的问题，本专利技术提供一种扇叶片的原位涡流检测系统及方法，在不拆卸风扇叶片的情况下，可有效地检出风扇叶片叶盆阻尼台周围区域的裂纹缺陷。为了实现上述目的，本专利技术采用的技术方案是，一种风扇叶片的原位涡流检测系统，包括对比试样、涡流检测线圈、探头推杆以及涡流检测仪，涡流检测线圈连接有涡流检测仪；对比试样上开设有人工刻槽，所述人工刻槽设置在阻尼台的周围，人工刻槽包括第一人工刻槽、第二人工刻槽以及第三人工刻槽，探头推杆为折叠式推杆，所述折叠式推杆包括探头安装段、连接段和手持段，折叠式推杆有两种状态：一是平直状态；二是探头安装段与连接段有一弯折角α，且连接段与手持段有一弯折角β；涡流检测线圈安装在探头推杆的探头安装段上。安装探头段与连接段铰接，手持段与连接段铰接，所述铰接处均设置有用于限定其相互转动角度的限位结构；探头推杆为中空的金属杆，所述金属杆中设置有用于拉动探头安装段和连接段的钢丝，钢丝的一端连接探头安装段，钢丝两端之间设置有用于拉动连接段的拉环。手持段上设置有滑动杆，钢丝的另一端与滑动杆连接，滑动杆的滑动距离大于等于钢丝端部的可动长度；连接涡流检测线圈的线缆长度大于探头推杆的总长度。弯折角α的角度为45°～50°，弯折角β的角度为90°。第一人工刻槽设置在阻尼台正下方与叶片叶身部位连接的区域，第一人工刻槽起点是阻尼台正下方，方向是垂直于进气边，人工刻槽的深度、宽度和长度对应分别为0.5～1mm、0.1～0.15mm和5～10mm。第二人工刻槽和第三人工刻槽分别设置在阻尼台的两侧，第二人工刻槽和第三人工刻槽与阻尼台长度方向中心线的夹角为30°～60°，第二人工刻槽和第三人工刻槽长度方向之间的角度为60～120°。所述人工刻槽为U型槽。对比试样与待检叶片的具有相同的合金成分、热处理状态、表面状态和电磁性能，并无自然缺陷。采用本专利技术所述原位涡流检测系统检测风扇叶片的方法，包括以下步骤：步骤1，根据待检位置和叶片型号选取相应的探头推杆，及对比试样；步骤2，根据验收标准在涡流检测仪上设定检测工艺参数以及报警框范围；步骤3，将涡流检测线圈与探头推杆以及涡流检测仪连接，将用探头推杆将涡流检测线圈送至待检位置，使探头推杆进入弯折状态，在待检区域进行扫查；同时观察涡流检测仪上的涡流信号，根据步骤2所设定报警框范围进行判定，最终给出检测结果。涡流检测线圈反复滑过被检测区域至少五次再给出最终检测结果。与现有技术相比，本专利技术至少具有以下有益效果：本专利技术所述涡流检测系统结合叶片可能出现的裂纹方向和位置，设计和加工对比试样，在对比试样上加工用于模拟缺陷的人工刻槽，探头推杆为折叠式推杆，在涡流检测过程中，使用探头推杆在平直状态下将涡流检测线圈推送至待检位置，然后使其进入第二状态，即弯折状态；首先有效实现了对叶片进行原位涡流检测，不需要对叶片进行拆卸，大大提高的检修效率，采用近似实际缺陷的人工缺陷，即人工刻槽，设置涡流检测参数和校准检测灵敏度，能够实现裂纹的有效检出，进而采取针对性措施，提高设备运行的安全性和可靠性；本专利技术所述检测系统操作简单，当按照本专利技术所述方法对风扇叶片进行原位涡流检测时，只需要在掌握原位涡流检测操作规程，简单介绍和培训就能正确使用上述检测系统，使得探头线圈可达被检部位，并可借助孔探仪监控整个检测过程；在检测工艺参数中设置涡流信号报警框，使得裂纹缺陷涡流信号都能触及报警框并产生报警声音，让检测员能清晰区分裂纹信号和正常信号，操作简单易学。进一步的，对比试样采用与待检叶片的具有相同的合金成分、热处理状态、表面状态和电磁性能，无自然缺陷，即本申请在一个质量合格的叶片上加工人工刻槽，提高检测的精准度。进一步的，安装探头段与连接段铰接，手持段与连接段铰接，所述铰接处均设置有用于限定其相互转动角度的限位结构；探头推杆为中空的金属杆，所述金属杆中设置有用于拉动探头安装段和连接段的钢丝，钢丝的一端连接探头安装段，钢丝两端之间设置有用于拉动连接段的拉动机构，该结构能实现涡流推杆只有两种状态，实现简单可靠的操作状态。进一步的，连接涡流检测线圈的线缆长度大于探头推杆的总长度，操作过程中，推杆能够自由弯折，线缆不受应力，不影响检测精度及操作过程。进一步的，人工刻槽设置在距离进气边24～28mm处(阻尼台正下方)，人工刻槽的深度、宽度和长度对应分别为0.5～1mm、0.1～0.15mm和5～10mm；第二人工刻槽和第三人工刻槽分别设置在阻尼台的两侧，第二人工刻槽和第三人工刻槽与阻尼台长度方向中心线的夹角为30°～60°，第二人工刻槽和第三人工刻槽长度方向之间的角度为60～90°；能基本完全覆盖所检部位的缺陷，进一步保证缺陷的有效检出。附图说明图1人工刻槽对比试样示意图。图2探头推杆与连接涡流检测线圈的弯折状态示意图，图2-1为探头推杆与连接涡流检测线圈的弯折状态主视示意图；图2-2为探头推杆与连接涡流检测线圈的弯折状态左视示意图；图2-3为探头推杆与连接涡流检测线圈的弯折状态俯视示意图；图2-4为探头推杆与连接涡流检测线圈的弯折状态轴侧示意图；图3探头推杆与连接涡流检测线圈的伸直状态示意图，图3-1为探头推杆与连接涡流检测线圈的伸直状态主视示意图；图3-2为探头推杆与连接涡流检测线圈的伸直状态左视示意图；图3-3为探头推杆与连接涡流检测线圈的伸直状态俯视示意图；图3-4为探头推杆与连接涡流检测线圈的伸直状态轴侧示意图。附图中，1-对比试样，11-第一人工刻槽，12-第二人工刻槽，13-第三人工刻槽，2-探头推杆，21-安装探头段，22-连接段，23-手持段。具体实施方式下面结合具体的实施方式及附图对本专利技术进行详细阐述。如图1～图3所示，一种风扇叶片的原位涡流检测系统，包括对比试样1、涡流检测线圈、探头推杆2以及涡流检测仪，涡流检测线圈连接有涡流检测仪；对比试样1上开设有人工刻槽，所述人工刻槽设置在阻尼台的周围，人工刻槽包括第一人工刻槽11、第二人工刻槽12以及第三人工刻槽13，探头推杆2为折叠式推杆，所述折叠式推杆包括探头安装段21、连接段22和手持段23，折叠式推杆有两种状态：一是平直状态；二是探头安装段21与连接段22有一弯折角α，且连接段22与手持段23有一弯折角β；涡流检测线圈安装在探头推杆的探头安装段21上；探头推杆2上还设置有用于固定线缆接头的螺纹结构；连接涡流检测线圈的线缆长度大于探头推杆2的总长度；弯折角α的角度为45°～50°，弯折角β的角度为90°。如图1所示，人工刻槽设置在距离进气边阻尼台正下方，人工刻槽的深度、宽度和长度对应分别为0.5～1mm、0.1～0.15mm和5～10mm；探头推杆的外径小于孔探孔的内径。第二人工刻槽12和第三人工刻槽13分别设置在阻尼台的两侧，第二人工刻槽12和第三人工刻槽13与阻尼台长度方向中心线的夹角为30°～60°，第二人工刻槽12和第三本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种风扇叶片的原位涡流检测系统，其特征在于，包括对比试样(1)、涡流检测线圈、探头推杆(2)以及涡流检测仪，涡流检测线圈连接有涡流检测仪；对比试样(1)上开设有人工刻槽，所述人工刻槽设置在阻尼台的周围，人工刻槽包括第一人工刻槽(11)、第二人工刻槽(12)以及第三人工刻槽(13)，探头推杆(2)为折叠式推杆，所述折叠式推杆包括探头安装段(21)、连接段(22)和手持段(23)，折叠式推杆有两种状态：一是平直状态；二是探头安装段(21)与连接段(22)有一弯折角α，且连接段(22)与手持段(23)有一弯折角β；涡流检测线圈安装在探头推杆的探头安装段(21)上。

【技术特征摘要】
1.一种风扇叶片的原位涡流检测系统，其特征在于，包括对比试样(1)、涡流检测线圈、探头推杆(2)以及涡流检测仪，涡流检测线圈连接有涡流检测仪；对比试样(1)上开设有人工刻槽，所述人工刻槽设置在阻尼台的周围，人工刻槽包括第一人工刻槽(11)、第二人工刻槽(12)以及第三人工刻槽(13)，探头推杆(2)为折叠式推杆，所述折叠式推杆包括探头安装段(21)、连接段(22)和手持段(23)，折叠式推杆有两种状态：一是平直状态；二是探头安装段(21)与连接段(22)有一弯折角α，且连接段(22)与手持段(23)有一弯折角β；涡流检测线圈安装在探头推杆的探头安装段(21)上。2.根据权利要求1所述的风扇叶片的原位涡流检测系统，其特征在于，安装探头段与连接段铰接，手持段与连接段铰接，所述铰接处均设置有用于限定其相互转动角度的限位结构；探头推杆(2)为中空的金属杆，所述金属杆中设置有用于拉动探头安装段(21)和连接段(22)的钢丝，钢丝的一端连接探头安装段(21)，钢丝两端之间设置有用于拉动连接段(22)的拉环。3.根据权利要求2所述的风扇叶片的原位涡流检测系统，其特征在于，手持段上设置有滑动杆，钢丝的另一端与滑动杆连接，滑动杆的滑动距离大于等于钢丝端部的可动长度；连接涡流检测线圈的线缆长度大于探头推杆(2)的总长度。4.根据权利要求1所述的风扇叶片的原位涡流检测系统，其特征在于，弯折角α的角度为45°～50°，弯折角β的角度为90°。5.根据权利要求1所述的风扇叶片的原位涡流检测系统，其特征在于，...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨戈，王婵，周文博，王晓滨，何喜，马龙，徐健，张浩喆，
申请(专利权)人：中国航发动力股份有限公司，
类型：发明
国别省市：陕西,61