專利名稱：軋輥多探頭自動超聲檢測用探頭安裝架的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及軋輥超聲檢測輔助裝置，尤其涉及軋輥多探頭自動超聲檢測用的 輔助裝置。
背景技術(shù)：
軋輥是冶金企業(yè)不可缺少的軋鋼工具，其在使用過程中，由于受到各種軋制負(fù)荷 作用，軋輥表面易出現(xiàn)各種冷熱疲勞裂紋、接觸疲勞裂紋，以及各種熱沖擊損傷、過載損傷 等缺陷。因此，軋輥表面裂紋檢測是軋輥在役管理中的重要環(huán)節(jié)。軋輥表面檢測的方法有滲 透檢測、磁粉檢測、渦流檢測和超聲波檢測等。目前，較常見的檢測方式是采用機(jī)載裝置自 動完成渦流或超聲波檢測；并且隨著對軋輥表面質(zhì)量控制要求的不斷提高，通常會采用多 只探頭進(jìn)行組合檢測，完成對軋輥的綜合質(zhì)量控制。例如，荷蘭Lismar公司采用一只超聲 與一只渦流探頭并行布置同時(shí)對軋輥表面進(jìn)行檢測；日本KK公司則采用直探頭結(jié)合爬波 和表面波共四只探頭沿軋輥周向錯列分布同時(shí)對軋輥表面進(jìn)行檢測。當(dāng)采用組合探頭時(shí)， 各探頭與軋輥表面的耦合距離控制至關(guān)重要，每只探頭與被檢表面能否良好耦合是影響檢 測效果的關(guān)鍵因素之一。因此如何合理布置探頭，在盡量減少端部盲區(qū)的同時(shí)確保得到良 好的耦合效果，是軋輥?zhàn)詣訖z測裝置研發(fā)和使用中面臨的難題之一。對于軋輥多探頭自動超聲檢測，采用現(xiàn)有探頭架設(shè)計(jì)及布置方式存在的不足和問 題其一，端部檢測盲區(qū)大如果探頭布置采用沿軋輥軸向單排按“一”字結(jié)構(gòu)分布的方式， 隨著探頭數(shù)量的增多，勢必會增加軋輥端部的檢測盲區(qū)；其二，耦合不良為了盡量減少端 部檢測盲區(qū)，多組探頭宜采用沿軋輥周向多排按“品”字結(jié)構(gòu)分布的方式布置，但此時(shí)不能 保證每只探頭聲束發(fā)射方向都與被檢表面垂直，進(jìn)而不能得到最好的耦合和檢測效果。
發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型旨在解決上述問題，提供一種軋輥多探頭自動超聲檢測用探頭安裝 架。本實(shí)用新型能保證軋輥端部檢測盲區(qū)小，又能保證探頭組與被檢表面耦合良好，且結(jié)構(gòu) 簡單，安裝方便。本實(shí)用新型是這樣實(shí)現(xiàn)的一種軋輥多探頭自動超聲檢測用探頭安裝架，它包 括一個(gè)固定框架和一個(gè)活動框架，兩者用回字形型材制作成為同的矩形，合頁，它的轉(zhuǎn)軸沿著固定框架和活動框架的長邊設(shè)置，并把固定框架和活動框架 連接在一起；第二固定面板，它們分別覆蓋在固定框架和活動框架上；一個(gè)推動第二固定板繞合頁的軸轉(zhuǎn)動的驅(qū)動裝置，它固定安裝在第一固定面板的 背部；所述第一固定面板沿著長邊方向依次布置有五個(gè)距離傳感 器安裝孔，所述第三、 第四距離傳感器安裝孔之間設(shè)有爬坡探頭安裝槽、第四、第五距離傳感器安裝孔之間設(shè)有表面波探頭安裝槽，所述爬坡探頭安裝槽和表面波探頭安裝槽下方設(shè)有耦合水管安裝槽；所述第二固定面板沿著長邊方向依次布置有各自帶有耦合水管安裝槽的爬坡探 頭安裝槽、直探頭安裝槽和表面波探頭安裝槽，所述直探頭和表面波探頭安裝槽之間設(shè)有 距離傳感器安裝孔。所述的軋輥多探頭自動超聲檢測用探頭安裝架，所述爬坡探頭安裝槽、直探頭安 裝槽和表面波探頭安裝槽的四角分別設(shè)有固定螺釘孔。所述的軋輥多探頭自動超聲檢測用探頭安裝架，所述驅(qū)動裝置包括包括驅(qū)動電 機(jī)、電機(jī)輸出軸、電機(jī)支架、四通連接件、活動拉桿、拉桿支架、連接螺栓、連接螺桿和固定螺 母，其中電機(jī)支架與固定框架下邊框固定連接，電機(jī)安裝在電機(jī)支架內(nèi)，帶有螺紋的電機(jī) 輸出軸與活動框架短邊平行并穿過電機(jī)支架延伸至活動框架方向，電機(jī)輸出軸端部裝有固 定螺母，電機(jī)輸出軸上安裝帶有內(nèi)螺紋的四通連接件；所述活動拉桿有兩個(gè)，一端通過連接 螺栓與四通連接件兩端樞軸連接，另一端樞軸連接在橫穿拉桿支架頂部的連接螺桿兩端， 拉桿支架底部與活動框架下邊框固定連接。本實(shí)用新型具有以下的優(yōu)點(diǎn)和積極效果本實(shí)用新型的探頭布置方案采用探頭沿軋輥周向雙排“品”字結(jié)構(gòu)布置，相比于原 有的“一”字結(jié)構(gòu)布置，能有效降低軋輥端部檢測盲區(qū)。本實(shí)用新型的活動框架可在電機(jī)驅(qū)動下，根據(jù)被檢表面的曲率自動調(diào)節(jié)探頭組與 被檢表面的接近距離，并實(shí)時(shí)跟蹤被檢表面的形狀變化構(gòu)成隨動系統(tǒng)，通過實(shí)時(shí)保持相對 穩(wěn)定的接近距離確保得到良好的耦合效果。整體結(jié)構(gòu)簡單，安裝方便。
以下結(jié)合附圖和實(shí)施方式對本實(shí)用新型作進(jìn)一步的詳細(xì)說明

圖1為本實(shí)用新型的正視圖；圖2為本實(shí)用新型在調(diào)整狀態(tài)的側(cè)視圖；圖3為所述驅(qū)動裝置示意圖。
具體實(shí)施方式
如圖1和圖2所示，一種軋輥多探頭自動超聲檢測用探頭安裝架包括固定框架 1、活動框架2、合頁3、驅(qū)動部件4，其中固定框架1由鋁合金長方形“回”字結(jié)構(gòu)型材構(gòu)成， 背部裝有固定面板5，在面板長邊中心線上依次開有五個(gè)尺寸不同的螺絲通孔6及兩個(gè)長 方形通槽7，五個(gè)螺絲通孔6用于安裝距離傳感器，兩個(gè)通槽7由左至右分別用于安裝爬波 探頭和表面波探頭，爬波探頭安裝于第三個(gè)和第四個(gè)距離傳感器之間，表面波探頭安裝于 第四和第五距離傳感器之間，在每個(gè)探頭通槽7下端分別開有長方形窄通槽8，用于安裝耦 合水管，在每個(gè)探頭通槽四角附近的面板上開有四個(gè)螺絲孔9，用于固定探頭。所述活動框架2亦由鋁合金長方形“回”字結(jié)構(gòu)型材構(gòu)成，背部裝有固定面板10， 在面板長邊中心線上依次開有三個(gè)長方形通槽11和一個(gè)螺絲通孔12，三個(gè)通槽11由左至 右分別用于安裝爬波探頭、直探頭和表面波探頭，在直探頭和表面波探頭之間的螺絲通孔 12用于安裝距離傳感器，在每個(gè)探頭通槽下端分別開有長方形窄通槽13，用于安裝耦合水 管，在每個(gè)探頭通槽四角附近的面板上開有四個(gè)螺絲孔14，用于固定探頭。[0023]所述合頁3采用不銹鋼金屬合頁，用于連接固定框架1和活動框架2，兩個(gè)合頁3 上端分別安裝于固定框架1底面后側(cè)左右兩端，荷葉的軸線與固定框架1長邊平行，兩個(gè)合 頁3的下端分別安裝于活動框架2頂面后側(cè)左右兩端，合頁3的軸線與活動框架2長邊平 行。安裝后，活動框架2可沿合頁3軸線相對于固定框架1旋轉(zhuǎn)?，F(xiàn)請結(jié)合圖3，所述驅(qū)動部件4包括驅(qū)動電機(jī)15、電機(jī)輸出軸16、電機(jī)支架17、四 通連接件18、活動拉桿19、拉桿支架20、連接螺栓21、連接螺桿22和固定螺母23，其中電 機(jī)支架17與固定框架1下邊框固定連接，電機(jī)15安裝在電機(jī)支架17內(nèi)，帶有螺紋的電機(jī) 輸出軸16穿過電機(jī)支架17延伸至活動框架2方向，電機(jī)輸出軸16與活動框架2短邊平 行，電機(jī)輸出軸16上安裝帶有內(nèi)螺紋的四通連接件18，兩支活動拉桿19的兩端分別開有通 孔，一端通過連接螺栓21與四通連接件18兩端分別連接，活動拉桿19可繞連接螺栓21旋 轉(zhuǎn)，兩支活動拉桿19的另一端分別安裝在橫穿拉桿支架20頂部的連接螺桿22兩端，活動 拉桿19也可繞連接螺桿22旋轉(zhuǎn)，拉桿支架20底部與活動框架2下邊框固定連接，電機(jī)輸 出軸16端部裝有固定螺母23，防止活動拉桿滑脫。本實(shí)用新型的操作過程如下(1)工作時(shí)，根據(jù)固定框架1上的螺絲通孔6和活動框架2上的螺絲通孔12的位 置，分別安裝6只位置傳感器，傳感器伸出固定面板5和10的長度可根據(jù)需要調(diào)節(jié)；(2)根據(jù)固定框架1上的長方形通槽7和活動框架2上的通槽11的位置，分別安 裝5只超聲波探頭，探頭與固定面板通過螺栓固定連接；(3)將五路水管分別與每只探頭下面的窄通槽固定連接；(4)根據(jù)檢測要求，使裝好探頭、水管與傳感器的固定框架1處于距離被檢軋輥表 面合適的位置；(5)給電機(jī)15通電，根據(jù)被檢軋輥的曲率控制電機(jī)輸出量，由電機(jī)輸出軸16相對 于四通連接件18的旋進(jìn)/旋出運(yùn)動，通過活動拉桿19帶動活動框架2以合頁3母線為軸 旋轉(zhuǎn)，從而調(diào)整活動框架2上探頭相對于軋輥被檢表面的距離，使其處于合適的位置，見圖 6 ；(6)給探頭、水耦合系統(tǒng)通電，進(jìn)行軋輥?zhàn)詣映暡z測；(7)由距離傳感器實(shí)時(shí)監(jiān)控探頭架與被檢表面的距離，當(dāng)被檢表面的形狀發(fā)生變 化時(shí)，通過控制電機(jī)15的正反轉(zhuǎn)，可實(shí)時(shí)調(diào)整活動框架2與被檢表面的距離，保證探頭相對 于被檢表面總是處于合適的位置；(8)檢測結(jié)束后，給探頭、水耦合系統(tǒng)斷電，控制電機(jī)15反轉(zhuǎn)，將活動框架2復(fù)位， 如圖2所示，將整個(gè)探頭架遠(yuǎn)離被檢軋輥即可。本探頭架用于軋輥表面及內(nèi)部缺陷的多探頭自動超聲檢測，可根據(jù)被檢表面的曲 率自動調(diào)節(jié)探頭組與被檢表面的接近距離，并實(shí)時(shí)跟蹤被檢表面的形狀變化構(gòu)成隨動系 統(tǒng)，通過實(shí)時(shí)保持相對穩(wěn)定的接近距離確保得到良好的耦合效果，解決了通常軋輥?zhàn)詣映?聲波檢測探頭組因不能有效接近被檢表面而導(dǎo)致的耦合不良的問題；同時(shí)因采用多個(gè)探頭 分排并行布置，能有效減少軋輥?zhàn)詣映暀z測的端部盲區(qū)；且該裝置結(jié)構(gòu)簡單，安裝方便， 易于現(xiàn)場應(yīng)用。
權(quán)利要求1.一種軋輥多探頭自動超聲檢測用探頭安裝架，它包括一個(gè)固定框架和一個(gè)活動框架，兩者用回字形型材制作成為同的矩形，合頁，它的轉(zhuǎn)軸沿著固定框架和活動框架的長邊設(shè)置，并把固定框架和活動框架連接 在一起；第一、第二固定面板，它們分別覆蓋在固定框架和活動框架上；一個(gè)推動第二固定板繞合頁的軸轉(zhuǎn)動的驅(qū)動裝置，它固定安裝在第一固定面板的背部；所述第一固定面板沿著長邊方向依次布置有五個(gè)距離傳感器安裝孔，所述第三、第四 距離傳感器安裝孔之間設(shè)有爬坡探頭安裝槽、第四、第五距離傳感器安裝孔之間設(shè)有表面 波探頭安裝槽，所述爬坡探頭安裝槽和表面波探頭安裝槽下方設(shè)有耦合水管安裝槽；所述第二固定面板沿著長邊方向依次布置有各自帶有耦合水管安裝槽的爬坡探頭安 裝槽、直探頭安裝槽和表面波探頭安裝槽，所述直探頭和表面波探頭安裝槽之間設(shè)有距離 傳感器安裝孔。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的軋輥多探頭自動超聲檢測用探頭安裝架，其特征在于，所述 爬坡探頭安裝槽、直探頭安裝槽和表面波探頭安裝槽的四角分別設(shè)有固定螺釘孔。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的軋輥多探頭自動超聲檢測用探頭安裝架，其特征在于，所述 驅(qū)動裝置包括包括驅(qū)動電機(jī)、電機(jī)輸出軸、電機(jī)支架、四通連接件、活動拉桿、拉桿支架、連 接螺栓、連接螺桿和固定螺母，其中電機(jī)支架與固定框架下邊框固定連接，電機(jī)安裝在電 機(jī)支架內(nèi)，帶有螺紋的電機(jī)輸出軸與活動框架短邊平行并穿過電機(jī)支架延伸至活動框架方 向，電機(jī)輸出軸端部裝有固定螺母，電機(jī)輸出軸上安裝帶有內(nèi)螺紋的四通連接件；所述活動 拉桿有兩個(gè)，一端通過連接螺栓與四通連接件兩端樞軸連接，另一端樞軸連接在橫穿拉桿 支架頂部的連接螺桿兩端，拉桿支架底部與活動框架下邊框固定連接。
專利摘要本實(shí)用新型涉及軋輥超聲檢測輔助裝置。一種軋輥多探頭自動超聲檢測用探頭安裝架，包括一個(gè)固定框架和一個(gè)活動框架，兩者用回字形型材制作成為同的矩形；合頁，它的轉(zhuǎn)軸沿著固定框架和活動框架的長邊設(shè)置，并把固定框架和活動框架連接在一起；所述第一固定面板沿著長邊方向布置有距離傳感器安裝孔，爬坡探頭安裝槽、表面波探頭安裝槽，第二固定面板，它們分別覆蓋在固定框架和活動框架上；所述第二固定面板沿著長邊方向布置有各自帶有耦合水管安裝槽的爬坡探頭安裝槽、直探頭安裝槽和表面波探頭安裝槽以及距離傳感器安裝孔；一個(gè)固定安裝在第一固定面板的背部的驅(qū)動裝置。本實(shí)用新型能保證軋輥端部檢測盲區(qū)小，又能保證探頭組與被檢表面耦合良好。
文檔編號G01N29/265GK201897589SQ20102059676
公開日2011年7月13日 申請日期2010年11月8日 優(yōu)先權(quán)日2010年11月8日
發(fā)明者張義鳳 申請人:上海寶鋼工業(yè)檢測公司