專利名稱：一種便攜式曲軸圓角部位金屬磁記憶信號同步采集裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種便攜式曲軸圓角部位金屬磁記憶信號同步采集裝置，屬于無損檢測領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
曲軸在內(nèi)燃機(jī)中將來自氣缸的推動力轉(zhuǎn)換為旋轉(zhuǎn)動力，是內(nèi)燃機(jī)的重要構(gòu)件。曲軸最主要的失效形式是疲勞破壞，在循環(huán)彎曲載荷的作用下，曲軸的疲勞破壞常常起源于連桿軸頸和曲柄臂之間的過渡圓角。廢舊曲軸具有很高的再制造價值，開展汽車發(fā)動機(jī)曲軸的再制造，首先需要評價廢舊曲軸的疲勞損傷程度，預(yù)測其剩余壽命，判斷再制造價值的大小，從而決定廢舊曲軸是否能進(jìn)行再制造。曲軸工作時，連桿軸頸和曲柄臂之間的過渡圓角處存在強(qiáng)烈的應(yīng)力集中， 是評價廢舊曲軸疲勞損傷程度最重要的位置。金屬磁記憶檢測技術(shù)是一種利用金屬磁記憶效應(yīng)來檢測部件應(yīng)力集中部位的快速無損檢測方法，是迄今為止對鐵磁構(gòu)件進(jìn)行早期診斷唯一行之有效的一種無損檢測新方法。采用金屬磁記憶檢測技術(shù)對廢舊曲軸的疲勞損傷程度進(jìn)行評價是控制再制造曲軸質(zhì)量的重要手段?，F(xiàn)有技術(shù)中，還尚未檢索到便攜式曲軸圓角部位金屬磁記憶信號的檢測設(shè)備，本發(fā)明具有一定的獨創(chuàng)性和新穎性。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種便攜式曲軸圓角部位金屬磁記憶信號同步采集裝置， 可便捷實現(xiàn)曲軸過渡圓角處金屬磁記憶信號的同步采集。本發(fā)明是通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)的由磁記憶探頭、探頭卡具、同步齒形帶、同步帶輪、電機(jī)、電機(jī)控制器、磁記憶檢測儀、工控機(jī)組成。探頭卡具由兩個表面有輪齒的半圓軸瓦組成，軸瓦邊緣對稱設(shè)有兩組不同角度的磁記憶探頭安裝孔。檢測時將兩個半圓軸瓦安裝在待檢測的連桿軸頸上，通過固定螺釘將兩個半圓軸瓦連接成探頭卡具，將磁記憶探頭安裝在探頭卡具安裝孔中。采用開口同步齒形將探頭卡具和同步帶輪進(jìn)行連接后，將銷釘安裝在開口同步齒形帶開口端的銷孔中，連接為封閉帶。同步帶輪安裝在電機(jī)旋轉(zhuǎn)軸上。磁記憶檢測儀與工控機(jī)連接，磁記憶檢測儀和磁記憶探頭連接，電機(jī)通過電機(jī)控制器與工控機(jī)連接。工控機(jī)同時控制電機(jī)的運動和磁記憶探頭的信號采集，可以實現(xiàn)對曲軸圓角部位金屬磁記憶信號的采集。所述的磁記憶探頭為可檢測鐵磁構(gòu)件表面自有漏磁場一維、二維、三維(法向分量Hp(y)信號、切向分量Hp(X)信號和水平分量Hp(Z)信號)磁信號的圓柱形霍爾探頭，直徑范圍5mm-IOmmο所述的探頭卡具由兩個表面有輪齒的軸瓦組成，軸瓦內(nèi)徑為曲軸連桿軸頸直徑， 兩個軸瓦可通過固定螺釘連接成探頭卡具安裝在待檢測的曲軸連桿軸頸上。軸瓦邊緣對稱設(shè)有兩組不同角度的磁記憶探頭安裝孔，能夠裝卡直徑為5mm-10mm的圓柱形磁記憶探頭， 具有0° -10°的探頭安裝孔，保證探頭垂直曲軸圓角部位，具有0 5mm提離值調(diào)整范圍。由于曲軸結(jié)構(gòu)復(fù)雜，探頭卡具和同步帶輪無法通過封閉同步齒形帶進(jìn)行傳動。因此所述的同步齒形帶為開口帶，同步齒形帶開口端處有銷孔，可通過銷釘將開口同步齒形帶連接成封閉帶。本發(fā)明的優(yōu)勢一在于檢測裝置具有便攜式，不需要專用的工作臺，可以便捷實現(xiàn)曲軸過渡圓角處磁記憶信號的采集；本發(fā)明的優(yōu)勢二在于實現(xiàn)電機(jī)運動和金屬磁記憶信號采集的同步性，采集的信號具有良好的重復(fù)性。


圖1是本發(fā)明的裝置示意圖。圖2是表面有輪齒的半圓軸瓦結(jié)構(gòu)主視圖。圖3是表面有輪齒的半圓軸瓦結(jié)構(gòu)剖視圖。圖4是探頭卡具裝配示意圖。圖5是曲軸第三連桿軸頸第五扇板處圓角重復(fù)兩次檢測的數(shù)據(jù)結(jié)果其中1、工控機(jī)；2、磁記憶檢測儀；3、磁記憶探頭；4、電機(jī)控制器；5、電機(jī)；6、同步帶輪；7、同步齒形帶；8、探頭卡具；9、待檢測的曲軸連桿軸頸；10、探頭安裝孔；12、固定螺孔，13、磁記憶探頭。
具體實施例方式下面結(jié)合附圖及實施例詳細(xì)說明本發(fā)明內(nèi)容。一種便攜式曲軸圓角部位金屬磁記憶信號同步采集裝置，包括工控機(jī)1 ；磁記憶檢測儀2 ；磁記憶探頭3 ；電機(jī)控制器4 ；電機(jī)5 ；同步帶輪6 ；同步齒形帶7 ；探頭卡具8 ；其特征在于磁記憶探頭3安裝在探頭卡具8中、探頭卡具8安裝在待檢測的曲軸連桿軸頸上，探頭卡具8通過同步齒形帶7與同步帶輪6進(jìn)行連接，同步帶輪6安裝在電機(jī)5上，電機(jī)通過電機(jī)控制器4與工控機(jī)1連接，磁記憶檢測儀2和工控機(jī)1連接，磁記憶檢測儀2和磁記憶探頭3連接；工控機(jī)1同時控制電機(jī)的運動和磁記憶探頭的信號采集；所述的探頭卡具由兩個表面有輪齒的半圓軸瓦組成，軸瓦內(nèi)徑為連桿軸頸直徑， 通過固定螺釘連接成探頭卡具安裝在待檢測的連桿軸頸上；所述的同步齒形帶為開口帶， 同步齒形帶開口端處有銷孔，通過銷釘將開口同步齒形帶連接成封閉帶。在具體實施方式
中，被檢測曲軸選用重載汽車斯太爾發(fā)動機(jī)曲軸。1.將兩個半圓軸瓦安裝在曲軸第三連桿軸頸上，通過固定螺釘連接成探頭卡具。2.通過同步齒形帶將探頭卡具和同步帶輪進(jìn)行連接，同步齒形帶開口處通過銷釘進(jìn)行連接而成。3.在探頭卡具安裝孔中安裝磁記憶探頭。使磁記憶探頭垂直于過渡圓角，并保持 Imm左右的提離值。4.通過工控機(jī)設(shè)定電機(jī)參數(shù)，使探頭卡具可繞待檢測的連桿軸頸勻速旋轉(zhuǎn)一周。5.通過工控機(jī)同時控制電機(jī)和磁記憶檢測儀，實現(xiàn)電機(jī)的旋轉(zhuǎn)和磁記憶探頭信號采集的同步性。
6.電機(jī)工作至設(shè)定的參數(shù)后，電機(jī)驅(qū)動器將停止信號反饋給工控機(jī)，工控機(jī)通過控制高斯計停止磁記憶探頭信號的采集并將采集到的磁信號進(jìn)行存儲。所述的磁記憶檢測儀采用北京翠?？瀑Q(mào)有限公司生產(chǎn)的CH-3600全數(shù)字高斯計， 可選配三維、二維和一維高斯計探頭。所述的磁記憶探頭采用北京翠?？瀑Q(mào)有限公司生產(chǎn)的一維(法向分量Hp(y)信號)高斯計探頭，探頭為霍爾傳感器探頭，圓柱形，直徑5mm，量程士200A/m。采集的曲軸第三連桿軸頸第五扇板處圓角部位的磁信號數(shù)據(jù)曲線見圖5。
權(quán)利要求
1. 一種便攜式曲軸圓角部位金屬磁記憶信號同步采集裝置，包括工控機(jī)(1)；磁記憶檢測儀(2)；磁記憶探頭(3)；電機(jī)控制器(4)；電機(jī)(5)；同步帶輪(6)；同步齒形帶(7)；探頭卡具(8)；其特征在于磁記憶探頭C3)安裝在探頭卡具(8)中、探頭卡具(8)安裝在待檢測的曲軸連桿軸頸上，探頭卡具(8)通過同步齒形帶(7)與同步帶輪(6)進(jìn)行連接，同步帶輪(6)安裝在電機(jī)(5)上，電機(jī)(5)通過電機(jī)控制器⑷與工控機(jī)⑴連接，磁記憶檢測儀(2)和工控機(jī)(1)連接，磁記憶檢測儀( 和磁記憶探頭( 連接；工控機(jī)(1)同時控制電機(jī)(5)的運動和磁記憶探頭(3)的信號采集；所述的探頭卡具由兩個表面有輪齒的半圓軸瓦組成，軸瓦內(nèi)徑為連桿軸頸直徑，通過固定螺釘連接成探頭卡具安裝在待檢測的連桿軸頸上；所述的同步齒形帶為開口帶，同步齒形帶開口端處有銷孔，通過銷釘將開口同步齒形帶連接成封閉帶。
全文摘要
一種便攜式曲軸圓角部位金屬磁記憶信號同步采集裝置屬于無損檢測領(lǐng)域。本發(fā)明的探頭卡具由兩個表面有輪齒的半圓軸瓦通過固定螺釘聯(lián)接組成，軸瓦設(shè)有磁記憶探頭安裝孔。探頭卡具安裝在待檢測的連桿軸頸上。采用開口同步齒形將探頭卡具和同步帶輪進(jìn)行連接后，將銷釘安裝在開口同步齒形帶開口端的銷孔中，連接為封閉帶。同步帶輪安裝在電機(jī)旋轉(zhuǎn)軸上。磁記憶檢測儀與工控機(jī)連接，電機(jī)通過電機(jī)控制器與工控機(jī)連接。工控機(jī)同時控制電機(jī)的運動和磁記憶探頭的信號采集，可以實現(xiàn)對曲軸圓角部位金屬磁記憶信號的采集。本發(fā)明具有便攜性，能適應(yīng)各種工作環(huán)境下對曲軸過渡圓角部位的檢測需求，采集信號的重復(fù)性好，為分析曲軸早期疲勞損傷程度提供技術(shù)數(shù)據(jù)。
文檔編號G01N27/87GK102445492SQ20111030707
公開日2012年5月9日 申請日期2011年10月11日 優(yōu)先權(quán)日2011年10月11日
發(fā)明者徐濱士, 王慧鵬, 董世運, 董麗虹, 薛楠 申請人:中國人民解放軍裝甲兵工程學(xué)院