專利名稱：渦輪軸焊縫超聲波探傷設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及超聲波探傷設(shè)備，尤其是涉及一種渦輪軸焊縫超聲波探傷設(shè)備。
背景技術(shù)：
渦輪軸在工業(yè)領(lǐng)域有著廣泛的用途。如渦輪軸增壓器，被大量運(yùn)用到船只、有軌機(jī) 動(dòng)車及固定式機(jī)器，也常用于大型柴油機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)中，它可以顯著提升發(fā)動(dòng)機(jī)的進(jìn)氣量，從而 提高發(fā)動(dòng)機(jī)的功率和扭矩，而不會(huì)大幅度增加發(fā)動(dòng)機(jī)重量，這也是渦輪增壓器如此受歡迎 的一個(gè)重要因素；還有渦輪軸發(fā)動(dòng)機(jī)，燃?xì)馔ㄟ^動(dòng)力渦輪輸出軸功率的燃?xì)鉁u輪發(fā)動(dòng)機(jī)，渦 輪軸發(fā)動(dòng)機(jī)主要用于直升機(jī)，直升機(jī)的工作任務(wù)對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)提出了一些特殊要求。直升機(jī)一 般用于執(zhí)行短途飛行，發(fā)動(dòng)機(jī)經(jīng)常處于起飛、懸停、爬升等工作狀態(tài)，這就要求部件有良好 的耐低頻疲勞性能。直升機(jī)經(jīng)常接近地面，發(fā)動(dòng)機(jī)經(jīng)常受到外來物的侵蝕，所以要求有良好 的抗侵蝕能力，一般進(jìn)氣部分常裝有防護(hù)裝置。渦輪軸發(fā)動(dòng)機(jī)與之相比，由于具有渦輪噴氣 發(fā)動(dòng)機(jī)的特性，其功率大，重量輕，功率重量比大。因上可知，渦輪軸的重要性非同一般。其光軸部分必須有非常高的制造精度，而渦 輪部分又是鑄出來的，它們分別生產(chǎn)出來以后必須進(jìn)行焊接，因此此處的焊接質(zhì)量將起著 關(guān)鍵性的作用，它將決定渦輪軸的最終壽命。因此如何可靠、迅速地完成焊縫的檢測(cè)是渦輪 軸生產(chǎn)廠家所關(guān)心的關(guān)鍵技術(shù)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種渦輪軸焊縫超聲波探傷設(shè)備，從而能夠可靠、高效地 完成焊縫質(zhì)量的檢測(cè)，確保生產(chǎn)渦輪軸的質(zhì)量。本發(fā)明解決上述技術(shù)問題采用的技術(shù)方案是本發(fā)明在底座的一側(cè)安裝有第一縱向底板，安裝在第一縱向底板上的第一縱向電 機(jī)連接第一縱向絲杠，同時(shí)第一縱向底板上的第一縱向?qū)к壟c橫向底板連接，橫向底板通 過第一絲杠螺母套在第一縱向絲杠上；安裝在橫向底板上的橫向電機(jī)連接橫向絲杠，同時(shí) 橫向底板上的橫向?qū)к壟c橫向滑動(dòng)板連接，橫向滑動(dòng)板通過第二絲杠螺母套在橫向絲杠 上，探頭固定架的一端固連在橫向滑動(dòng)板上，超聲波探頭固定在探頭固定架另一端上，底座 的另一側(cè)安裝有第二縱向底板；安裝在第二縱向底板上的第二縱向電機(jī)連接第二縱向絲 杠，同時(shí)第二縱向底板上的第二縱向?qū)к壟c第二縱向滑動(dòng)板連接，第二縱向滑動(dòng)板通過第 三絲杠螺母套在第二縱向絲杠上，旋轉(zhuǎn)電機(jī)固定板固連在第二縱向滑動(dòng)板上，旋轉(zhuǎn)電機(jī)安 裝在旋轉(zhuǎn)電機(jī)固定板上，傳動(dòng)軸一端與旋轉(zhuǎn)電機(jī)轉(zhuǎn)軸連接，傳動(dòng)軸中部通過傳動(dòng)軸固定板 固定，傳動(dòng)軸套連接在另一端傳動(dòng)軸上，固定夾套筒安裝于傳動(dòng)軸套上，渦輪軸固定夾套在 固定夾套筒內(nèi)，固定夾調(diào)整套與渦輪軸固定夾的局部螺紋嚙合，水箱安裝在旋轉(zhuǎn)電機(jī)正下 方的底座上。所述的固定夾調(diào)整套與渦輪軸固定夾的局部螺紋嚙合是渦輪軸固定夾局部有等 分的凸臺(tái)，凸臺(tái)的外徑比固定夾套筒的外徑大，凸臺(tái)上有螺紋，凸臺(tái)上的螺紋與固定夾調(diào)整套的螺紋嚙合。所述的渦輪軸固定夾設(shè)置手柄。所述的渦輪軸固定夾夾緊部位開均布的多條夾緊槽，渦輪軸固定夾夾緊部位的內(nèi) 徑比被測(cè)的渦輪軸夾緊部位的直徑大0. 1到5mm。所述的渦輪軸固定夾套在固定夾套筒內(nèi)，渦輪軸固定夾和固定夾套筒的配合接觸 面為斜面。本發(fā)明具有的有益效果是本發(fā)明的渦輪軸焊縫超聲波探傷設(shè)備操作方便，檢測(cè)成本低，并且可以保證360 度檢測(cè)及焊縫檢測(cè)準(zhǔn)確率，并且適用于同類但尺寸不同產(chǎn)品的檢測(cè)。


圖1是本發(fā)明的總體結(jié)構(gòu)圖。圖2是渦輪軸夾緊裝置剖視圖。圖3是圖2的A-A剖視圖。圖4是渦輪軸示意圖。圖中1、第一縱向電機(jī)，2、第一縱向絲杠，3、第一縱向?qū)к墸?、第一縱向底板，5、 橫向電機(jī)，6、橫向絲杠，7、橫向?qū)к墸?、橫向底板，9、橫向滑動(dòng)板，10、探頭固定架，11、底座， 12、超聲波探頭，13、渦輪軸，14、水箱，15、渦輪軸固定夾，16、固定夾套筒，17、固定夾調(diào)整 套，18、傳動(dòng)軸套，19、第二縱向底板，20、第二縱向?qū)к墸?1、第二縱向絲杠，22、第二縱向電 機(jī)，23、第二縱向滑動(dòng)板，24、旋轉(zhuǎn)電機(jī)固定板，25、旋轉(zhuǎn)電機(jī)，26、傳動(dòng)軸，27、傳動(dòng)軸固定板， 28、渦輪軸焊縫。
具體實(shí)施例方式以下結(jié)合附圖和實(shí)施方式對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的說明。如圖1所示，本發(fā)明在底座11的一側(cè)安裝有第一縱向底板4，安裝在第一縱向底板 4上的第一縱向電機(jī)1連接第一縱向絲杠2，同時(shí)第一縱向底板4上的第一縱向?qū)к?與橫 向底板8連接，橫向底板8通過第一絲杠螺母套在第一縱向絲杠2上；安裝在橫向底板8上 的橫向電機(jī)5連接橫向絲杠6，同時(shí)橫向底板8上的橫向?qū)к?與橫向滑動(dòng)板9連接，橫向 滑動(dòng)板9通過第二絲杠螺母套在橫向絲杠6上，探頭固定架10的一端固連在橫向滑動(dòng)板9 上，超聲波探頭12固定在探頭固定架10另一端上，底座11的另一側(cè)安裝有第二縱向底板 19 ；安裝在第二縱向底板19上的第二縱向電機(jī)22連接第二縱向絲杠21，同時(shí)第二縱向底 板19上的第二縱向?qū)к?0與第二縱向滑動(dòng)板23連接，第二縱向滑動(dòng)板23通過第三絲杠 螺母套在第二縱向絲杠21上，旋轉(zhuǎn)電機(jī)固定板24固連在第二縱向滑動(dòng)板23上，旋轉(zhuǎn)電機(jī) 25安裝在旋轉(zhuǎn)電機(jī)固定板24上，傳動(dòng)軸26 —端與旋轉(zhuǎn)電機(jī)25轉(zhuǎn)軸連接，傳動(dòng)軸26中部 通過傳動(dòng)軸固定板27固定，傳動(dòng)軸套18連接在另一端傳動(dòng)軸26上，固定夾套筒16安裝于 傳動(dòng)軸套18上，渦輪軸固定夾15套在固定夾套筒16內(nèi)，固定夾調(diào)整套17與渦輪軸固定夾 15的局部螺紋嚙合，水箱14安裝在旋轉(zhuǎn)電機(jī)25正下方的底座11上。如圖2、圖3所示，所述的固定夾調(diào)整套17與渦輪軸固定夾15的局部螺紋嚙合是 渦輪軸固定夾15局部有等分的凸臺(tái)，凸臺(tái)的外徑比固定夾套筒16的外徑大，凸臺(tái)上有螺紋，凸臺(tái)上的螺紋與固定夾調(diào)整套17的螺紋嚙合。如圖2、圖3所示，所述的渦輪軸固定夾17設(shè)置手柄。如圖2、圖3所示，所述的渦輪軸固定夾15夾緊部位開均布的多條夾緊槽，本實(shí)施 例中為四條，渦輪軸固定夾15夾緊部位的內(nèi)徑比被測(cè)的渦輪軸13夾緊部位的直徑大0. 1 至lj 5mm。如圖2、圖3所示，所述的渦輪軸固定夾15套在固定夾套筒16內(nèi)，渦輪軸固定夾 15和固定夾套筒16的配合接觸面為斜面。圖4是被測(cè)渦輪軸的示意圖。如圖1所示，底座11上安裝有第一縱向底板4，第一縱向底板4上的第一縱向電機(jī) 1可以帶動(dòng)第一縱向絲杠2轉(zhuǎn)動(dòng)，同時(shí)第一縱向底板4上的第一縱向?qū)к?與橫向底板8連 接，從而第一縱向絲杠2可以帶動(dòng)通過第一絲杠螺母套在其上的橫向底板8在第一縱向?qū)?軌3上做上、下移動(dòng)；安裝在橫向底板8上的橫向電機(jī)5可以帶動(dòng)橫向絲杠6轉(zhuǎn)動(dòng)，同時(shí)橫 向底板8上的橫向?qū)к?與橫向滑動(dòng)板9連接，從而橫向絲杠6可以帶動(dòng)通過第二絲杠螺 母套在其上的橫向滑動(dòng)板9在橫向?qū)к?上做左、右移動(dòng)。探頭固定架10安裝在橫向滑動(dòng) 板9上，超聲波探頭12固定在探頭固定架10上。這樣，超聲波探頭12就可以在垂向電機(jī) 1及橫向電機(jī)5的帶動(dòng)下作垂向及橫向的移動(dòng)。底座11也安裝有第二縱向底板19，第二縱 向底板19上的第二縱向電機(jī)22可以帶動(dòng)第二縱向絲杠21轉(zhuǎn)動(dòng)，同時(shí)第二縱向底板19上 的第二縱向?qū)к?0與第二縱向滑動(dòng)板23連接，這樣第二縱向絲杠21就可以帶動(dòng)通過絲杠 螺母套在其上的第二縱向滑動(dòng)板23延著第二縱向滑動(dòng)板23上、下移動(dòng)。旋轉(zhuǎn)電機(jī)固定板 24固連在第二縱向滑動(dòng)板23上，旋轉(zhuǎn)電機(jī)25安裝在旋轉(zhuǎn)電機(jī)固定板24上，傳動(dòng)軸26與旋 轉(zhuǎn)電機(jī)25連接并通過傳動(dòng)軸固定板27固定，傳動(dòng)軸套18連接在傳動(dòng)軸26上，固定夾套筒 16安裝于傳動(dòng)軸套18上，渦輪軸固定夾15套在固定夾套筒16里面，固定夾調(diào)整套17通過 螺紋嚙合在渦輪軸固定夾15上。這樣可以通過轉(zhuǎn)動(dòng)固定夾調(diào)整套17上的手柄，調(diào)整渦輪 軸固定夾15的內(nèi)徑來達(dá)到夾緊渦輪軸13的目的，從而旋轉(zhuǎn)電機(jī)25可以帶動(dòng)渦輪軸13轉(zhuǎn) 動(dòng)。底座11上還安裝有水箱14，里面盛有適量的水，這樣超聲波探頭12就可以在水中很好 地探測(cè)渦輪軸13的焊縫了。如圖2、圖3所示的是渦輪軸夾緊裝置。渦輪軸固定夾15的上半部分一部分突出， 并帶有螺紋，螺紋部份的內(nèi)徑比沒有螺紋部份的直徑大，也比固定夾套筒16的外徑大，固 定夾調(diào)整套17整圈上都有螺紋，這樣固定夾調(diào)整套17就可以在固定夾套筒16外面隨意的 轉(zhuǎn)動(dòng)，固定夾調(diào)整套17在縱向長(zhǎng)度方向上可以全部或者一部分有螺紋，固定夾調(diào)整套17上 的螺紋可以和渦輪軸固定夾15上的螺紋正確的嚙合。固定夾調(diào)整套17還帶有一個(gè)手柄， 因此，在固定夾套筒16固定在傳動(dòng)軸套18不能動(dòng)，固定夾調(diào)整套17的位置也被固定夾套 筒16和傳動(dòng)軸套18固定死的情況下，轉(zhuǎn)動(dòng)手柄，渦輪軸固定夾15由于螺紋的作用會(huì)作上、 下移動(dòng)。另外，渦輪軸固定夾15的夾緊部位的外表是斜面，同時(shí)，固定夾套筒16的內(nèi)表面 也是也之相配的斜面，這樣當(dāng)渦輪軸固定夾15作上、下移動(dòng)的時(shí)候，渦輪軸固定夾15的夾 緊部位會(huì)隨著斜面上產(chǎn)生力的作用導(dǎo)致內(nèi)徑放大及縮小而達(dá)到松開或夾緊渦輪軸13的目 的。而且，渦輪軸固定夾15的夾緊部位開了四條槽，所以內(nèi)徑的的縮小與放大更加輕松、自如。由于有了這四條槽，渦輪軸固定夾15的內(nèi)徑可以比渦輪軸13夾緊部位的直徑大 0. 1 至lj 5mm。如圖3所示為渦輪軸示意圖，渦輪軸焊縫為28所示的位置。為了更好地提高探測(cè)焊縫的效果，應(yīng)當(dāng)有效地控制超聲波探頭12在渦輪軸13焊 縫上方距離為0. 5 50mm。因此，超聲波探頭12可以在橫向電機(jī)5及第二縱向電機(jī)22的帶動(dòng)下作上、下、左、 右的移動(dòng)。通過轉(zhuǎn)動(dòng)固定夾調(diào)整套17上的手柄，可以使得渦輪軸固定夾15夾緊部位內(nèi)徑 隨著固定夾套筒16的斜邊產(chǎn)生變化(減小或增大)，從而夾緊或松開渦輪軸13。旋轉(zhuǎn)電機(jī) 25也能夠帶動(dòng)渦輪軸13作旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，并且第二縱向電機(jī)22能夠帶動(dòng)渦輪軸13作縱向上、 下移動(dòng)。本發(fā)明的檢測(cè)流程是1、將渦輪軸13放入到渦輪軸固定夾15內(nèi)，通過扭動(dòng)固定夾調(diào)整套17上的手柄使 渦輪軸固定夾15延著固定夾套筒16的斜邊往向下移動(dòng)，內(nèi)徑逐漸減小并夾緊渦輪軸13。2、啟動(dòng)開關(guān)，第二縱向電機(jī)22轉(zhuǎn)動(dòng)并帶動(dòng)渦輪軸向下移動(dòng)至水箱14內(nèi)設(shè)定好的位置。3、第一縱向電機(jī)1與橫向電機(jī)5配合將超聲波探頭12移至焊縫正上方。4、打開發(fā)射及接收信號(hào)，并進(jìn)行信號(hào)處理。5、旋轉(zhuǎn)電機(jī)25啟動(dòng)，并旋轉(zhuǎn)一周，完成一根渦輪軸的檢測(cè)。6、旋轉(zhuǎn)電機(jī)25停止轉(zhuǎn)動(dòng)。7、關(guān)閉發(fā)射及接收信號(hào)，進(jìn)行信號(hào)處理單元。8、第一縱向電機(jī)1與橫向電機(jī)5配合將超聲波探頭12移至外面。9、第二縱向電機(jī)22反向轉(zhuǎn)動(dòng)并帶動(dòng)渦輪軸向上移動(dòng)至水箱14上面某個(gè)適合于裝 夾渦輪軸13的位置。10、反向扭動(dòng)手柄使渦輪軸固定夾15使其延著固定夾套筒16的斜邊往向上移動(dòng)， 內(nèi)徑逐漸增大并放開渦輪軸13，取出即可。
權(quán)利要求
一種渦輪軸焊縫超聲波探傷設(shè)備，其特征在于在底座(11)的一側(cè)安裝有第一縱向底板(4)，安裝在第一縱向底板(4)上的第一縱向電機(jī)(1)連接第一縱向絲杠(2)，同時(shí)第一縱向底板(4)上的第一縱向?qū)к?3)與橫向底板(8)連接，橫向底板(8)通過第一絲杠螺母套在第一縱向絲杠(2)上；安裝在橫向底板(8)上的橫向電機(jī)(5)連接橫向絲杠(6)，同時(shí)橫向底板(8)上的橫向?qū)к?7)與橫向滑動(dòng)板(9)連接，橫向滑動(dòng)板(9)通過第二絲杠螺母套在橫向絲杠(6)上，探頭固定架(10)的一端固連在橫向滑動(dòng)板(9)上，超聲波探頭(12)固定在探頭固定架(10)另一端上，底座(11)的另一側(cè)安裝有第二縱向底板(19)；安裝在第二縱向底板(19)上的第二縱向電機(jī)(22)連接第二縱向絲杠(21)，同時(shí)第二縱向底板(19)上的第二縱向?qū)к?20)與第二縱向滑動(dòng)板(23)連接，第二縱向滑動(dòng)板(23)通過第三絲杠螺母套在第二縱向絲杠(21)上，旋轉(zhuǎn)電機(jī)固定板(24)固連在第二縱向滑動(dòng)板(23)上，旋轉(zhuǎn)電機(jī)(25)安裝在旋轉(zhuǎn)電機(jī)固定板(24)上，傳動(dòng)軸(26)一端與旋轉(zhuǎn)電機(jī)(25)轉(zhuǎn)軸連接，傳動(dòng)軸(26)中部通過傳動(dòng)軸固定板(27)固定，傳動(dòng)軸套(18)連接在另一端傳動(dòng)軸(26)上，固定夾套筒(16)安裝于傳動(dòng)軸套(18)上，渦輪軸固定夾(15)套在固定夾套筒(16)內(nèi)，固定夾調(diào)整套(17)與渦輪軸固定夾(15)的局部螺紋嚙合，水箱(14)安裝在旋轉(zhuǎn)電機(jī)(25)正下方的底座(11)上。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種渦輪軸焊縫超聲波探傷設(shè)備，其特征在于所述的固定 夾調(diào)整套(17)與渦輪軸固定夾(15)的局部螺紋嚙合是渦輪軸固定夾(15)局部有等分的 凸臺(tái)，凸臺(tái)的外徑比固定夾套筒(16)的外徑大，凸臺(tái)上有螺紋，凸臺(tái)上的螺紋與固定夾調(diào) 整套(17)的螺紋嚙合。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種渦輪軸焊縫超聲波探傷設(shè)備，其特征在于所述的渦輪 軸固定夾(17)設(shè)置手柄。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種渦輪軸焊縫超聲波探傷設(shè)備，其特征在于所述的渦輪 軸固定夾(15)夾緊部位開均布的多條夾緊槽，渦輪軸固定夾(15)夾緊部位的內(nèi)徑比被測(cè) 的渦輪軸(13)夾緊部位的直徑大0. 1到5mm。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種渦輪軸焊縫超聲波探傷設(shè)備，其特征在于所述的渦輪 軸固定夾(15)套在固定夾套筒(16)內(nèi)，渦輪軸固定夾(15)和固定夾套筒(16)的配合接 觸面為斜面。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種渦輪軸焊縫超聲波探傷設(shè)備。采用其中一套能夠固定、縱向運(yùn)動(dòng)并且使渦輪軸旋轉(zhuǎn)的機(jī)構(gòu)，另外一套能夠在垂向、橫向兩個(gè)坐標(biāo)方向運(yùn)動(dòng)的機(jī)構(gòu)用于固定及移動(dòng)探頭。渦輪軸安裝在運(yùn)動(dòng)部分之后，運(yùn)動(dòng)至水箱內(nèi)合理的位置，然后超聲波探頭在電機(jī)的驅(qū)動(dòng)下運(yùn)動(dòng)至焊縫的正上方，渦輪軸在電機(jī)的驅(qū)動(dòng)下旋轉(zhuǎn)一周，超聲波探頭發(fā)射信號(hào)，并回收回波，即完成了掃描，信號(hào)處理與控制部分根據(jù)探頭位置及回波檢測(cè)焊縫，并控制兩套運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)回到起始位置。本發(fā)明的渦輪軸焊縫超聲波探傷設(shè)備操作方便，檢測(cè)成本低，并且可以保證360度檢測(cè)及焊縫檢測(cè)準(zhǔn)確率，并且適用于同類但尺寸不同產(chǎn)品的檢測(cè)。
文檔編號(hào)G01N29/26GK101858889SQ201010185798
公開日2010年10月13日 申請(qǐng)日期2010年5月28日 優(yōu)先權(quán)日2010年5月28日
發(fā)明者周曉軍, 楊富春, 謝明祥, 魏春雨, 黎建軍 申請(qǐng)人:浙江大學(xué)