一种轴类锻件端部超声波检测扫查装置及检测方法制造方法及图纸

本发明专利技术提供了一种轴类锻件端部超声波检测扫查装置及检测方法，所述扫查装置包括支腿、基座、支臂和探头加持装置，所述基座由基座承台、定位夹板、电源模块、伺服电机和耦合剂存储仓自下而上组装而成；所述支腿共设三套，位于一个平面内；所述支臂由不同长度的支杆构成，可折叠和滑移，支臂插入基座上部的预留孔内；所述探头加持装置安装在支臂前端，超声波探头安装在探头加持装置上。检测时，将超声波探头与被检轴类锻件端面接触，启动隔膜泵泵送耦合剂，支臂带动探头加持装置匀速圆周运动，超声波探头采集检测数据，编码器采集探头位置信息，超声波检测仪同步记录全部检测数据。本发明专利技术结构紧凑、携带方便，数据重复性好，检测精度高。度高。度高。

【技术实现步骤摘要】
一种轴类锻件端部超声波检测扫查装置及检测方法


[0001]本专利技术涉及一种新型超声波检测扫查装置及检测方法，属于超声波检测


技术介绍

[0002]轴类锻件通常需经过铸造、锻造、热处理等多种制造工艺加工成型，制造过程中容易出现缩孔、缩松、夹渣物、裂纹、折叠、白点等缺陷，现行国家、行业相关标准均明确要求需对轴类锻件进行超声波检测以进行质量验收。标准规定对轴类锻件进行超声波检测时，需在端面、轴身实施多个方向的扫查，由于轴类锻件通常体积大，轴身多设置各类沟槽、凸台、倒角等结构，在轴身实施超声波检测时多有不便，因此在轴类锻件端部实施超声波检测的方式就成为了首选，可获得较好的检测精度和质量。
[0003]目前，轴类锻件超声波检测通常采用手工扫查：检测前在锻件端部事先画出网格线或同心圆，刷涂或喷涂耦合剂后，手持超声波探头沿线实施超声波扫查。手工扫查普遍存在以下问题：手持探头不能保证探头压力均匀，造成扫查过程中的检测灵敏度变化幅度较大；受人为操作方式影响大，检测结果重复性不好；运动轨迹不规则，难以保证沿标记线扫查；检测速度慢，效率低下；没有探头位置记录，检测数据无法与检测部位形成对应关系。

技术实现思路

[0004]本专利技术所要解决的技术问题是针对现有技术存在的缺陷，提供一种用于轴类锻件端部超声波检测的扫查装置及检测方法，解决手动超声波检测时存在的问题，实现轴类锻件端部的超声波自动扫查。
[0005]为解决这一技术问题，本专利技术提供了一种轴类锻件端部超声波检测扫查装置，包括支腿、基座、支臂和探头加持装置，所述基座由基座承台、定位夹板、电源模块、伺服电机和耦合剂存储仓自下而上组装而成，基座承台和定位夹板焊接在电源模块下部，基座承台外形为120
°
长方体三通，三对定位夹板分别在长方体三通各支路的正前方，所述支腿共设三套，位于一个平面内，相邻两支腿的夹角均为120
°
，通过定位销与基座下部的定位夹板组合在一起；所述支臂由不同长度的支杆构成，各关节灵活可调、可实现折叠和滑移功能，支臂插入基座上部的预留孔内，可与基座上部的旋转部件同步转动，基座驱动支臂进行圆周运动，并为超声波探头泵送扫查时所需的耦合剂；所述探头加持装置安装在支臂前端，超声波探头安装在探头加持装置上。
[0006]所述支腿包括圆柱形支杆和开关式磁力座，所述支杆一端设有椭圆形滑槽，定位销穿过滑槽固定在定位夹板上，并通过定位夹板将支腿与基座相连；支杆另一端插入开关式磁力座中部空腔并通过其顶部滚花平头螺钉一固定；所述开关式磁力座设置旋钮开关，控制磁力的施加和解除。
[0007]所述电源模块外形为圆柱体，圆柱体侧面等弧度设置三处截面为半圆形的竖直凹槽，凹槽尺寸与支杆尺寸相匹配、用于固定支腿进行收纳；所述电源模块侧面设置矩形电量
显示屏，电量显示屏一侧设置圆柱形充电口，所述电源模块上部设置两根柱状电极，为上部伺服电机供电。
[0008]所述伺服电机外形为圆柱体、位于电源模块上部，圆柱体侧面等弧度设置三处截面为半圆形的竖直凹槽，凹槽尺寸与支杆尺寸相匹配，用于固定支腿进行收纳；伺服电机侧面设置圆柱体开关按钮，控制伺服电机启停；伺服电机上部设置圆柱体传动轴，用于固定上部耦合剂存储仓、并带动耦合剂存储仓转动。
[0009]所述耦合剂存储仓位于基座最上部，外形为圆柱体，内部设置耦合剂存储空腔、微型隔膜泵和蓄电池，设置于耦合剂存储仓侧面的拨动开关控制微型隔膜泵的启停，工作时为超声波探头泵送耦合剂；所述耦合剂存储仓上部设置耦合剂加注口旋盖和耦合剂泵送口，耦合剂泵送口与耦合剂输送软管相连，隔膜泵启动时将内部空腔的耦合剂通过耦合剂输送软管喷洒至超声波探头位置；耦合剂存储仓上部设置有圆柱体支臂孔。
[0010]所述支臂包括立柱支杆、支臂短节、长支杆、弹簧支杆、滚花平头螺钉二、滑块一、滑块二和沿支臂布置耦合剂输送软管，所述立柱支杆、支臂短节和长支杆依次连接，并用滚花平头螺钉二进行固定，旋转滚花平头螺钉二可控制各关节的松紧；所述立柱支杆插入耦合剂存储仓上部支臂孔与基座连接；所述长支杆前端安装矩形滑块二，滑块二上部设置滚花平头螺钉二用于固定滑块二在长支杆上的位置，调节滑块二在长支杆上的位置，可使超声波探头获得不同的扫查半径，滑块二侧面设置旋转轴，旋转轴另一端连接滑块一，两个滑块结构相同，可沿旋转轴任意转动；所述滑块一中部空腔插入弹簧支杆，滑块一上部的滚花平头螺钉二用于固定弹簧支杆在滑块空腔的位置，通过调整弹簧支杆在滑块一中的位置，可使超声波探头获得不同的压力；弹簧支杆前端设置圆柱体空腔，空腔内部设置压缩弹簧，短支杆插入弹簧支杆前端空腔并与压缩弹簧连接，压缩弹簧通过短支杆将压力传递到探头加持装置。
[0011]所述探头加持装置由橡胶滚轮、编码器、信号线、短支杆、探头支架、滚花平头螺钉三、方形橡胶垫块和耦合剂喷洒管道组成，橡胶滚轮、编码器和信号线共同组成位置传感器，位于探头支架的一侧，位置传感器通过旋转轴与探头支架相连，沿同一轴线纵向布置，探头支架可沿旋转轴转动；探头加持装置移动时带动橡胶滚轮转动，编码器将橡胶滚轮的转动数据转换成探头移动的距离数据，通过信号线传输到超声波检测仪。
[0012]所述探头支架整体成U型，上部设置耦合剂喷洒管道，喷洒管道由硬塑料管道制成，耦合剂从中部三通进入分流至两侧喷洒口，工作时为超声波探头提供耦合剂；探头支架前端两侧分别设置一套滚花平头螺钉三和方形橡胶垫块，方形橡胶垫块安装在滚花平头螺钉三前端，通过旋转滚花平头螺钉三控制两方形橡胶垫块的水平间距，用于加持不同外形尺寸的超声波探头。
[0013]本专利技术还提供了一种利用所述的超声波检测扫查装置检测轴类锻件端部的检测方法，包括如下步骤：
[0014]步骤1：依次抽拉三套支腿，分别使支杆一端对准相应基座承台的中部空腔，缓慢将支杆推入固定牢固；
[0015]步骤2：根据被检轴类锻件直径和有无中心孔结构情况，依次调整开关式磁力座在支杆上的位置，满足开关式磁力座可与被检轴类锻件端面良好接触，旋紧滚花平头螺钉一，固定开关式磁力座；
[0016]步骤3：手持基座，使基座承台中心与被检轴类锻件端部中心对正，依次转动旋钮开关，使开关式磁力座产生磁力，将扫查装置牢固吸附在被检轴类锻件端部；
[0017]步骤4：调整支臂短节的转动角度，使支臂短节与立柱支杆垂直，旋紧该处关节的滚花平头螺钉二，固定两支臂相对位置；
[0018]步骤5：调整长支杆的转动角度，使长支杆与支臂短节在一条中心线上，旋紧该处关节的滚花平头螺钉二，固定两支臂相对位置；
[0019]步骤6：调整滑块二在长支杆上的位置，使探头加持装置旋转半径达到检测工艺设计要求，旋紧该处滚花平头螺钉二，固定滑块二位置；
[0020]步骤7：将超声波探头放置于两方形橡胶垫块中心，旋转两侧滚花平头螺钉三，固定超声波探头；
[0021]步骤8：转动滑块一，使弹簧支杆与长支杆垂直，推拉弹簧支杆，使超声波探头下表面与被检轴类锻件端面完好贴合，旋紧该处本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种轴类锻件端部超声波检测扫查装置，其特征在于：包括支腿(1)、基座(2)、支臂(3)和探头加持装置(4)，所述基座(2)由基座承台(211)、定位夹板(212)、电源模块(22)、伺服电机(23)和耦合剂存储仓(24)自下而上组装而成，基座承台(211)和定位夹板(212)焊接在电源模块(22)下部，基座承台(211)外形为120
°
长方体三通，三对定位夹板(212)分别在长方体三通各支路的正前方，所述支腿(1)共设三套，位于一个平面内，相邻两支腿(1)的夹角均为120
°
，通过定位销(112)与基座(2)下部的定位夹板(212)组合在一起；所述支臂(3)由不同长度的支杆构成，各关节灵活可调、可实现折叠和滑移功能，支臂(3)插入基座(2)上部的预留孔内，可与基座(2)上部的旋转部件同步转动，基座(2)驱动支臂(3)进行圆周运动，并为超声波探头(B)泵送扫查时所需的耦合剂；所述探头加持装置(4)安装在支臂(3)前端，超声波探头(B)安装在探头加持装置(4)上。2.根据权利要求1所述的轴类锻件端部超声波检测扫查装置，其特征在于：所述支腿(1)包括圆柱形支杆(11)和开关式磁力座(12)，所述支杆(11)一端设有椭圆形滑槽(111)，定位销(112)穿过滑槽(111)固定在定位夹板(212)上，并通过定位夹板(212)将支腿(1)与基座(2)相连；支杆(11)另一端插入开关式磁力座(12)中部空腔并通过其顶部滚花平头螺钉一(121)固定；所述开关式磁力座(12)设置旋钮开关(122)，控制磁力的施加和解除。3.根据权利要求1所述的轴类锻件端部超声波检测扫查装置，其特征在于：所述电源模块(22)外形为圆柱体，圆柱体侧面等弧度设置三处截面为半圆形的竖直凹槽，凹槽尺寸与支杆(11)尺寸相匹配、用于固定支腿(1)进行收纳；所述电源模块(22)侧面设置矩形电量显示屏(222)，电量显示屏(222)一侧设置圆柱形充电口(221)，所述电源模块(22)上部设置两根柱状电极(223)，为上部伺服电机(23)供电。4.根据权利要求1所述的轴类锻件端部超声波检测扫查装置，其特征在于：所述伺服电机(23)外形为圆柱体、位于电源模块(22)上部，圆柱体侧面等弧度设置三处截面为半圆形的竖直凹槽，凹槽尺寸与支杆(11)尺寸相匹配，用于固定支腿(1)进行收纳；伺服电机(23)侧面设置圆柱体开关按钮(231)，控制伺服电机(23)启停；伺服电机(23)上部设置圆柱体传动轴(232)，用于固定上部耦合剂存储仓(24、并带动耦合剂存储仓(24)转动。5.根据权利要求1所述的轴类锻件端部超声波检测扫查装置，其特征在于：所述耦合剂存储仓(24)位于基座(2)最上部，外形为圆柱体，内部设置耦合剂存储空腔、微型隔膜泵和蓄电池，设置于耦合剂存储仓(24)侧面的拨动开关(241)控制微型隔膜泵的启停，工作时为超声波探头(B)泵送耦合剂；所述耦合剂存储仓(24)上部设置耦合剂加注口旋盖(242)和耦合剂泵送口(244)，耦合剂泵送口(244)与耦合剂输送软管(34)相连，隔膜泵启动时将内部空腔的耦合剂通过耦合剂输送软管(34)喷洒至超声波探头(B)位置；耦合剂存储仓(24)上部设置有圆柱体支臂孔(243)。6.根据权利要求1所述的轴类锻件端部超声波检测扫查装置，其特征在于：所述支臂(3)包括立柱支杆(311)、支臂短节(312)、长支杆(313)、弹簧支杆(314)、滚花平头螺钉二(321)、滑块一(331)、滑块二(332)和沿支臂布置耦合剂输送软管(34，所述立柱支杆(311)、支臂短节(312)和长支杆(313)依次连接，并用滚花平头螺钉二(321)进行固定，旋转滚花平头螺钉二(321)可控制各关节的松紧；所述立柱支杆(311)插入耦合剂存储仓(24)上部支臂孔(243)与基座(2)连接；所述长支杆(313)前端安装矩形滑块二(332)，滑块二(332)上部设置滚花平头螺钉二(321)用于固定滑块二(332)在长支杆(313)上的位置，调节滑块二(332)
在长支杆(313)上的位置，可使超声波探头(B)获得不同的扫查半径，滑块二(332)侧面设置旋转轴，旋转轴另一端连接滑块一(331)，两个滑块结构相同，可沿旋转轴任意转动；所述滑块一(331)中部空腔插入弹簧支杆(314)，滑块一(331)上部的滚花平头螺钉二(321)用于固定弹簧支杆(314)在滑块空腔的位置，通...

【专利技术属性】
技术研发人员：齐高君，陈涛，迟志乾，闫忠理，胥岳强，李向锋，
申请(专利权)人：山东丰汇工程检测有限公司，
类型：发明
国别省市：