轴承内部组织全息超声检测方法技术

本发明专利技术公开了轴承内部组织全息超声检测方法，涉及轴承检测技术领域，本发明专利技术包括以下步骤：设置驱动夹持装置以及固定支架，将待检测的轴承内圈使用驱动夹持装置固定，固定支架上设置两组探头；S2：将驱动夹持装置、固定支架以及待测轴承内圈浸进入水中，S3：对第一组探头以及第二组探头进行编号标记，再开始轴承探伤检测；S4：驱动夹持装置带动待检测轴承转动，编号为[1

【技术实现步骤摘要】
轴承内部组织全息超声检测方法


[0001]本专利技术涉及轴承检测
，特别涉及轴承内部组织全息超声检测方法。

技术介绍

[0002]轴承是当代机械设备中一种重要零部件。它的主要功能是支撑机械旋转体，降低其运动过程中的摩擦系数，并保证其回转精度，轴承分为很多种，使用最广泛的便是滚动轴承，滚动轴承分为内圈、外圈、滚动体以及保持架，在轴承外圈加工过程中，轴承内圈和外圈的加工依原材料或毛坯形式的不同而有所不同，其中车加工前的工序可分为下述三种，整个加工过程为：棒料或管料，有的棒料需经锻造和退火、正火，然后进行车削加工，再进行热处理然后进行磨加工以及精研或抛光，然后进行零件终检，检验合格后进行防锈处理然后入库，最后配合轴承其他部件完成合套装配，最后实现生产轴承，在轴承生产过程中零件终检尤为重要，避免不合格产品使用在机械设备上，保证机械设备使用安全以及使用寿命，因此就需要用到轴承内部组织检测方法。
[0003]专利号：CN110108796B公开的一种大型轴承内圈内部缺陷的检测方法中采用单探头的人工探伤工艺，只能发现超声传播方向相垂直的裂纹缺陷，与超声传播方向夹角不为90度时，由于缺陷反射波不能返回到探头，产生漏检,现有的轴承探伤检测在空气中进行超声波检测，使得超声波传输过程中杂质多，超声波反射后噪点大，影响检测结果。
[0004]现有的轴承内圈检测方法中，沿用手工超声波检测工艺，没有考虑超声波传感器数据耦合及数据配准方法，存在检测效果差以及容易出现漏检的缺点和检测精度差的缺点，为此，我们提出轴承内部组织全息超声检测方法。

技术实现思路

[0005]本专利技术的主要目的在于提供轴承内部组织全息超声检测方法，可以有效解决
技术介绍
中现有的轴承内圈检测方法中存在检测效果差以及容易出现漏检的问题。
[0006]为实现上述目的，本专利技术采取的技术方案为：轴承内部组织全息超声检测方法，包括以下步骤：S1：设置水箱，在水箱内设置驱动夹持装置以及固定支架，将待检测的轴承内圈使用驱动夹持装置固定，固定支架设置在驱动夹持装置一侧，固定支架上设置有两组探头，两组探头均采用超声波水浸探头，且每组探头纵向分布，且每组探头纵向分布高度大于待检测轴承内圈轴向厚度，通过将每组探头纵向分布高度大于待检测轴承内圈轴向厚度，使得每组探头能够对整个轴承内圈全部区域进行探伤，使得对轴承内圈检测更加全面，检测更加彻底，更加完全，避免发生某一区域漏检；S2：在水箱中加入水，水层高度漫过待检测的轴承内圈上端10cm，设置第一组探头的入射角在14.5
°‑
27.5
°
之间，且第一组探头延长线与第二组探头延长线存在一定夹角；两组探头之间的夹角满足以下公式：，其中：C2为钢中的横波声速，C
1L
为水中
纵波声速，α为入射角，β为折射角，γ为第一组探头与第二组探头之间的夹角，且γ=2（90
°‑
β），通过计算公式保证检测轴内圈数据的精准度；S3：如图3所示，对第一组探头以及第二组探头进行编号标记，第一组探头中的各个标号依次为[1
‑
1，1
‑
2，...,1
‑
n]，第二组探头中的各个标号依次为[2
‑
1，2
‑
2，...,2
‑
n]，然后开始轴承探伤检测，n为每组探头的个数，每组两个探头之间关于轴承内圈横截面对称分布；S4：驱动夹持装置带动待检测轴承按照圆心匀速转动，编号为[1
‑
1]探头发射超声波，获取所有探头接收反射波信号情况，在编号为[1
‑
1]探头发射超声波后，再过一定时间t后，编号为[1
‑
2]探头发射，再次获取所有探头接收反射波信号情况，在前一探头发射超声波后，在过一定时间间隔t后下一探头开始发射超声波，以此类推所有探头发射信号一遍之后，再次循环，时间间隔t的大小由探头发射超声波在经过轴承内圈不同缺陷反射被对应探头接收的最大时长决定，检测不同尺寸的轴承内圈t大小不同，根据实际检测轴承尺寸决定，每检测一批次轴承内圈时，提前设定时间间隔t，驱动夹持装置带动待检测轴承内圈围绕待检测轴承内圈中心点进行旋转，改变内部缺陷相对于第一组探头以及第二组探头的位置，防止内部缺陷与超声波传输方向重合，避免发生漏检；S5：对整个探测过程中全部探头接收的反射的超声波情况产生的数据进行耦合并配置，进而进行数据分析处理，最终判断该待测轴承内圈是否出现裂纹、圆孔形缺陷、组织疏松以及晶粒粗大缺陷，若无裂纹、圆孔形缺陷、组织疏松以及晶粒粗大缺陷，具体的为探伤检测过程中，根据所有探头没有接收裂纹、圆孔形缺陷、组织疏松以及晶粒粗大缺陷对应特征的超声波信号情况，则判断为结构良好的轴承内圈。
[0007]优选地，如图4以及图6所示，图4中位置1为缺陷初始位置处，位置2为随着轴承内圈旋转，缺陷发生旋转，旋转至位置2处，步骤S5中裂纹的探测分析处理过程具体如下，第一组探头中的一个探头发射超声波后，当缺陷的方向与第一组探头发射的超声波的传播方向一致，在此缺陷处不会产生反射波，所有探头均无法接收反射波信号，当缺陷的方向与第一组探头发射的超声波的传播方向不一致，第一组探头中的全部探头都能接收到经过裂纹缺陷反射的超声波，但随着轴承的旋转，该裂纹缺陷的方向与第一组探头发射的超声波的传播方向不再一致，当第二组探头发射超声波时，当缺陷的方向与第二组探头发射的超声波的传播方向一致，在此缺陷处不会产生反射波，所有探头均无法接收反射波信号，当缺陷的方向与第二组探头发射的超声波的传播方向不一致，第二组探头中的全部探头都能接收到经过裂纹缺陷反射的超声波，以此判断该轴承内圈（1）有裂纹缺陷，以此判断该处具有裂纹缺陷，通过该方式能够快速分析超声波内部出现的裂纹缺陷，解决了超声波裂纹缺陷的漏检。
[0008]优选地，如图5所示，步骤S5中圆孔形缺陷的探测分析处理过程具体如下，由于圆孔型缺陷对超声波传播方向不敏感，反射波会回到发射探头，采用第一组探头发射超声波，经过圆孔型缺陷反射，进而第一组探头接收到反射波，采用第二组探头发射超声波，经过圆孔型缺陷反射，进而第二组探头接收到反射波，最终确定该缺陷为圆孔形缺陷，通过该方式快速检测分析出轴承内圈内部的圆孔形缺陷。
[0009]优选地，步骤S5中组织疏松以及晶粒粗大缺陷的探测分析处理过程具体如下，由于组织疏松和晶粒粗大会对超声波产生漫反射，超声波的散射发生衰减，第一组探头发射
超声波后，经过组织疏松以及晶粒粗大缺陷反射，反射的超声波只仅仅被第二组探头接收，第二组探头接收的反射波的波高会发生衰减，并伴随有草状杂波，进而判断该处为组织疏松以及晶粒粗大缺陷，通过该方式能够快速检测出轴承内圈内部是否出现组织疏松以及晶粒粗大缺陷。
[0010]优选地，每个探头不仅用于发射超声波，同时能够接收超声波，且两组探头均与示波器电性连接，示波器主要用于显示对应探头接收的反射超声波，超声波探头主要用于发射超声波以及接收超声波，并将接收到的超声波全部本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.轴承内部组织全息超声检测方法，其特征在于：包括以下步骤：S1：设置水箱（3），在水箱（3）内设置驱动夹持装置（4）以及固定支架（5），将待检测的轴承内圈（1）使用驱动夹持装置固定，固定支架（5）设置在驱动夹持装置（4）一侧，固定支架（5）上设置有两组探头（2），两组探头（2）均采用超声波水浸探头，且每组探头（2）纵向分布，且每组探头（2）纵向分布高度大于待检测轴承内圈（1）轴向厚度；S2：在水箱中加入水，水层高度漫过待检测的轴承内圈（1）上端10cm，设置第一组探头的入射角在14.5
°‑
27.5
°
之间，且第一组探头延长线与第二组探头延长线存在一定夹角；S3：对第一组探头以及第二组探头进行编号标记，第一组探头中的各个标号依次为[1
‑
1，1
‑
2，...,1
‑
n]，第二组探头中的各个标号依次为[2
‑
1，2
‑
2，...,2
‑
n]，然后开始轴承探伤检测，n为每组探头的个数；S4：驱动夹持装置带动待检测轴承按照圆心匀速转动，编号为[1
‑
1]探头发射超声波，获取所有探头接收反射波信号情况，在编号为[1
‑
1]探头发射超声波后，再过一定时间t后，编号为[1
‑
2]探头发射，再次获取所有探头接收反射波信号情况，在前一探头发射超声波后，在过一定时间间隔t后下一探头开始发射超声波，以此类推所有探头发射信号一遍之后，再次循环；S5：对整个探测过程中全部探头接收的反射的超声波情况产生的数据进行耦合并配置，进而进行数据分析处理，最终判断该待测轴承内圈（1）是否出现裂纹、圆孔形缺陷、组织疏松以及晶粒粗大缺陷，若无裂纹、圆孔形缺陷、组织疏松以及晶粒粗大缺陷则判断为结构良好的轴承内圈（1）。2.根据权利要求1所述的轴承内部组织全息超声检测方法，其特征在于：步骤S5中裂纹的探测分析处理过程具体如下，第一组探头中的一个探头发射超声波后，当缺陷的方向与第一组探头发射的超声波的传播方向一致，在此...

【专利技术属性】
技术研发人员：邢涛，郭瑞，吴振，孙光启，曹旭磊，
申请(专利权)人：哈尔滨长川超声仪器科技有限公司，
类型：发明
国别省市：