检测曲轴用的超声波探头制造技术

一种检测曲轴用的超声波探头。压电晶片固定在延迟块的上端面上，延迟块通过吸声材料块固定在外壳中，压电晶片的极性面通过导线与接线座连接，延迟块的上部的左端面及右端面的上底与端面内水平线的夹角为２．１５°～３３．４°，延迟块的前端面及后端面的上底与端面内水平线的夹角为２°～２０°，延迟块下端面为上凹的弧形曲面，其弧形沿左右方向设置。本探头可用于曲轴的轴颈与曲柄的过渡处的无损检测。（*该技术在2006年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种进行超声波无损探测所用设备的部件。曲轴是传递动力的基本部件之一，在曲轴的制造过程中稍有不慎就会留下气孔、裂纹，还会产生疏松、夹杂及白点等缺陷，曲轴在使用中，因受到连杆拉伸、压缩的交变作用力，会使原来存在于曲轴内的各种缺陷逐步扩展，最终导致其断裂。若这种曲轴用于机动车中就有可能造成车毁人亡的事故，若用于其它机器设备也会造成设备的损坏，并危及人身安全。目前，我国的内燃机汽车行业对曲轴的无损检测方法只有部标规定的磁力探伤方法，这种方法只能检验出曲轴表面的裂纹或表面其它缺陷，而对曲轴的内部缺陷尚无统一的标准。一般所用的超声波无损探伤的方法是(见附图说明图1)，将直探头放在曲轴轴颈(1a)及曲柄(2a)的外表面进行检测，但这种方法只能探测到轴颈(1a)及曲柄(2a)的直对着探头的部分，对于曲柄(2a)与轴颈(1a)的有半径为1～3mm的圆角的过渡处(3a)则无法探测其内部缺陷，而该过渡处(3a)恰恰是应力集中较大的部位，也即最易产生裂纹及发生断裂的部位。本技术的目的是，提供一种使用中对曲轴的轴颈与曲柄的过渡处进行无损检测时能检测出内部缺陷的超声波探头。实现本技术目的的技术方案是(参见图2及图6)，本探头具有外壳(1)、第一延迟块(21)、第一压电晶片(31)、第一接线座(41)及吸声材料块(5)；外壳(1)的下部开口，第一接线座(41)固定在外壳(1)的上部，第一压电晶片(31)的一个极性面与第一接线座(41)的芯线通过第一路导线连接，第一压电晶片(31)的另一个极性面与第一接线座(41)的座体通过第二路导线连接，第一压电晶片(31)粘结固定在上部的基本形状为棱柱体的第一延迟块(21)的上端面上，第一延迟块(21)的上部设在外壳(1)中，第一延迟块(21)通过吸声材料块(5)与外壳(1)固定粘接，其结构特点是，第一延迟块(21)的上部的左端面的上底与左端面内水平线的夹角为2.15°～33.4°，第一延迟块(21)的上部的右端面的上底与右端面内水平线的夹角为2.15°～33.4°，第一延迟块(21)的上部的前端面的上底与前端面内水平线的夹角为2°～20°，第一延迟块(21)的上部的后端面的上底与后端面内水平线的夹角为2°～20°，第一延迟块(21)的下端面为上凹的弧形曲面，其弧形沿左右方向设置。当本探头用于曲轴的轴颈处或曲柄处时，上述第一延迟块(21)的下部的大部分设在外壳(1)中，第一延迟块(21)的下部的前端面与上部的前端面在同一平面内，下部的后端面与上部的后端面在同一平面内，下部的左端面与上部的左端面在同一平面内，下部的右端面与上部的右端面在同一平面内。参见图3及图7，当本探头用于轴颈与曲柄的过渡处时，上述第一延迟块(21)的下部设在外壳(1)外的正下方、其基本形状为下凸的弧形曲面，该下凸弧形曲面的弧形沿前后方向设置。参见图2、图3及图8，考虑到使本探头具有发射晶片及接收晶片的双晶片结构，本探头还具有第二延迟块(22)，第二压电晶片(32)、第二接线座(42)及隔声片(6)，第二接线座(42)固定在外壳(1)上部，第二压电晶片(32)的一个极性面与第二接线座(42)的芯线通过第三路导线连接，第二压电晶片(32)的另一个极性面与第二接线座(42)的座体通过第四路导线连接，第二延迟块(22)的形状与第一延迟块(21)的形状相对称，第二压电晶片(32)粘接固定在第二延迟块(22)的上端面上，第二延迟块(22)的上部及隔声片(6)的上部设在外壳(1)中，且第二延迟块(22)与第一延迟块(21)关于隔声片(6)所在平面对称，第二延迟块(22)及第一延迟块(21)的上端面均朝外，第二延迟块(22)、隔声片(6)通过吸声材料块(5)与外壳(1)固定粘接。当上述双晶片探头用于曲轴的轴颈处或曲柄处时，上述第一延迟块(21)、第二延迟块(22)及隔声片(6)的下部的大部分设在外壳(1)中、且由吸声材料块(5)固定粘接，第一延迟块(21)的下部与上部的前端面在同一平面内、下部与上部的后端面在同一平面内、下部与上部的左端面在同一平面内、下部与上部的右端面在同一平面内，第二延迟块(22)的下部与上部的前、后、左、右端面也分别在各自的同一平面内。参见图4、图5、图9及图10，当上述双晶片探头用于轴颈与曲柄的过渡处时，上述第一延迟块(21)的下部、隔声片(6)的下部、第二延迟块(22)的下部均设在外壳(1)的正下方，第一延迟块(21)的下部、隔声片(6)的下部及第二延迟块(22)的下部的基本形状为下凸的弧形面，该下凸弧形曲面的弧形沿前后方向设置。上述第一延迟块(21)和第二延迟块(22)前端面或/和后端面与外壳(1)内壁之间设有磁性材料片(8)。上述外壳(1)为由磁性材料制成的基本形状为矩形的壳体，两个磁极设在外壳(1)的前板及后板上。本技术具有积极的效果(1)本探头配合有关仪器后不仅能检测出曲轴的轴颈或曲柄处的缺陷，包括疏松、气孔、白点、夹杂物等内部缺陷及裂纹等从可外部看到的缺陷，更可检测出曲轴的轴颈及曲柄过渡处的缺陷，从而可将真正合格的曲轴用于发动机上。(2)本探头配合有关仪器对曲轴进行探伤，属无损探伤，对曲轴无不良影响，且可现场使用，无需将有关部件拆下后进行检测。(3)本探头设有磁性材料后，在使用时可大大降低检测者的劳动强度，并可进一步提高检测的工作质量。图1为曲轴的一种结构示意图。图2为本技术延迟块的一种结构示意图。图3为本技术延迟块的另一种结构示意图。图4为本技术延迟块的另一种结构示意图。图5为本技术延迟块的另一种结构示意图。图6为本技术单晶片探头的一种结构示意图。图7为本技术单晶片探头的另一种结构示意图。图8为本技术双晶片探头的一种结构示意图。图9为本技术双晶片探头的另一种结构示意图。图10为图9的A-A剖视示意图。以下结合附图和实施例对本技术作进一步描述。实施例1，单晶片探头。见图2及图6，用合金铝制成下部直通的基本形状为矩形的壳体(1)，在壳体(1)的上部的上端板的圆孔处固定第一接线座(41)。用聚枫有机玻璃制成如图所示的基本形状为四棱柱体的第一延迟块(21)，第一延迟块(21)的左端面及右端面相互平行且均为侧平面，前端面及后端面为侧垂面，左端面的上底与左端面内水平线的夹角α为3°，右端面的上底与右端面内水平线的夹角为3°，前端面与前端面内水平线的夹角β为5°，后端面的上底与后端面内水平线的夹角为5°，使上端面在左右方向和前后方向产生两个方向的倾斜，第一延迟块(21)的下端面为上凹的弧形曲面，其弧形沿左右方向设置。选用高钛酸铅压电陶瓷片PT6作为第一压电晶片(31)。第一压电晶片(31)的一个极性面与第一接线座(41)的芯线通过第一路导线连接，第一压电晶片(31)的另一个极性面与第一接线座(41)的座体通过第二路导线连接，第一压电晶片(31)粘接固定在第一延迟块(21)的上端面上，第一延迟块(21)设在外壳(1)中，用以环氧树脂为主要成分的吸声材料封装，使外壳(1)内各部件固定连为一体并与外壳(1)固定连接，吸声材料固化后成为吸声材料块(5)。见图1，本实施例所得探头，可放置在曲轴的轴颈(1a)及曲柄(2a)的外表面，接上有关仪器后本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种检测曲轴用的超声波探头，具有外壳（１）、第一延迟块（２１）、第一压电晶片（３１）、第一接线座（４１）及吸声材料块（５）；外壳（１）的下部开口，第一接线座（４１）固定在外壳（１）的上部，第一压电晶片（３１）的一个极性面与第一接线座（４１）的芯线通过第一路导线连接，第一压电晶片（３１）的另一个极性面与第一接线座（４１）的座体通过第二路导线连接，第一压电晶片（３１）粘结固定在上部的基本形状为棱柱体的第一延迟块（２１）的上端面上，第一延迟块（２１）的上部设在外壳（１）中，第一延迟块（２１）通过吸声材料块（５）与外壳（１）固定粘接，其特征在于，第一延迟块（２１）的上部的左端面的上底与左端面内水平线的夹角为２．１５°～３３．４°，第一延迟块（２１）的上部的右端面的上底与右端面内水平线的夹角为２．１５°～３３．４°，第一延迟块（２１）的上部的前端面的上底与前端面内水平线的夹角为２°～２０°，第一延迟块（２１）的上部的后端面的上底与后端面内水平线的夹角为２°～２０°，第一延迟块（２１）的下端面为上凹的弧形曲面，其弧形沿左右方向设置。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：缪洪生，
申请(专利权)人：缪洪生，
类型：实用新型
国别省市：32[中国|江苏]