專利名稱：環(huán)形件磁粉探傷機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型是一種環(huán)形件磁粉探傷機(jī)，用于檢測鐵磁性材料環(huán)形工件的裂紋或損傷，屬無損檢測機(jī)械。
環(huán)形工件的探傷機(jī)，必須同時(shí)具有產(chǎn)生使環(huán)形工件上有軸向磁場及周向磁場的電磁系統(tǒng)，使環(huán)形件在一種狀態(tài)下同時(shí)受到軸向、周向的磁化而能檢測出工件的裂紋或損傷。傳統(tǒng)的周向磁化用穿棒法(

圖1)，即以與變壓器(1)相連的載流導(dǎo)體(2)穿過工件圓孔中心，利用載流導(dǎo)體(2)周圍產(chǎn)生的磁場，使環(huán)形件(3)得到圓周方向磁力線(5)來檢測環(huán)形工件上軸向的裂紋(4)。環(huán)形工件上的周向裂紋一般是用載流螺線管探測的(圖2)，環(huán)形工件(3)置于螺線管(6)內(nèi)，螺線管的二端，由導(dǎo)線與變壓器(9)輸出端相連，載流螺線管內(nèi)的磁力線(8)使工件(3)軸向磁化，從而檢測工件(3)的周向裂紋或缺陷(7)。綜上所述可見，應(yīng)用傳統(tǒng)的方法是無法使環(huán)形工件在一種狀態(tài)下得到軸向、周向磁化，而方便地檢測出各種部位及各種形狀的裂紋或損傷的。并且這二種方式產(chǎn)生的磁場不均勻，在環(huán)形工件上，有檢測盲區(qū)。怎樣使環(huán)形工件處于一種狀態(tài)下既有周向磁場，又有軸向磁場，這是磁粉探傷一大技術(shù)難題。
本實(shí)用新型的任務(wù)是提供一種能使環(huán)形工件在同一狀態(tài)下，同時(shí)得到軸向和周向磁化。磁化無盲區(qū)，靈敏度高?？梢淮蔚貦z測出環(huán)形工件上任何位置、任何形狀的裂紋或損傷的環(huán)形件磁粉探傷機(jī)。
本實(shí)用新型的技術(shù)方案是探傷機(jī)由機(jī)架、環(huán)形件置放機(jī)構(gòu)、噴液系統(tǒng)和使環(huán)形工件同時(shí)產(chǎn)生軸向磁場及周向磁場的二個(gè)電磁系統(tǒng)組成。軸向磁場的電磁系統(tǒng)是由激磁線圈(32)及可開合的鐵芯構(gòu)成(圖3)，激磁線圈繞在鐵芯上，鐵芯至少有一個(gè)直臂，直臂處于環(huán)形件中心孔位置，直臂上有銅牌，鐵芯閉合時(shí)銅牌與變壓器次級線圈相連，銅牌與變壓器構(gòu)成使環(huán)形件得到周向磁化的電磁系統(tǒng)。由于直臂在環(huán)形件中心孔內(nèi)，銅牌即是使環(huán)形件得到周向磁化的載流導(dǎo)體。
鐵芯上的激磁線圈以鐵芯為磁路，由于鐵芯的直臂處于環(huán)形中心孔內(nèi)，環(huán)形件上感應(yīng)有周向電流及軸向磁力線，且磁力線均勻，環(huán)形件得到軸向磁化。同時(shí)，直臂上的銅牌作為載流導(dǎo)體使環(huán)形件得到周向磁化，于是環(huán)形件于同一狀態(tài)下可得到周向和軸向的復(fù)化磁化，從而可檢測出環(huán)形件上任何方向、任何形狀的裂紋或缺陷(60)，完成了發(fā)明任務(wù)。
可開合的鐵芯有可移動(dòng)部份及固定部份二部份合成，鐵芯至少有一個(gè)直臂，直臂上有銅牌。鐵芯可由“［”形及“｜”形二部份合成，“［”形可以是移動(dòng)部份，稱為移動(dòng)臂(31)，“｜”形作為固定部份稱為固定臂(33)。二者也可以相反。鐵芯的直臂可以是移動(dòng)臂(31)的上部直臂。激磁線圈(32)繞在固定臂(33)上(也可以繞在移動(dòng)臂(31)上，也可以在移動(dòng)臂(31)及固定臂(33)上各繞一個(gè)并聯(lián)使用)。可開合的鐵芯，就是激磁線圈(32)的磁路。環(huán)形件置放機(jī)構(gòu)作用是支托環(huán)形件。且能調(diào)節(jié)高度，使鐵芯的直臂處于環(huán)形件孔中心。置放機(jī)構(gòu)可設(shè)計(jì)成可調(diào)節(jié)高度的雙滾軸機(jī)構(gòu)，環(huán)形件放置于二根滾動(dòng)軸的托輪(37)上。二滾軸之一為主動(dòng)軸，另一為被動(dòng)軸。主動(dòng)軸(36)由電機(jī)直接帶動(dòng)旋轉(zhuǎn)。置放機(jī)構(gòu)由電機(jī)操縱升降機(jī)構(gòu)調(diào)正滾軸高度，以保證鐵芯的直臂處于環(huán)形件孔中心位置。
圖1是歷來應(yīng)用產(chǎn)生周向磁場的電磁系統(tǒng)。
圖2是歷來應(yīng)用的產(chǎn)生軸向磁場的電磁系統(tǒng)。
圖3是本實(shí)用新型的使環(huán)形件上產(chǎn)生軸向、周向磁場的電磁系統(tǒng)的一個(gè)實(shí)施例。
圖4是環(huán)形件磁粉探傷機(jī)實(shí)施機(jī)構(gòu)。
圖5是固定臂實(shí)施結(jié)構(gòu)。
圖6是固定臂與移動(dòng)臂磁結(jié)合部的一個(gè)實(shí)施例。
圖7是移動(dòng)臂上部直臂在結(jié)合接觸部的端面形狀。
以下結(jié)合附圖詳細(xì)敘述本發(fā)明本實(shí)用新型環(huán)形件磁粉探傷機(jī)的左右支架(45)、(47)上的環(huán)形件置放機(jī)構(gòu)是由托輪軸，托輪(37)及驅(qū)動(dòng)電機(jī)(44)構(gòu)成(圖4)。托輪軸有主動(dòng)軸及被動(dòng)軸二根，分設(shè)在前后二側(cè)。主動(dòng)軸(36)由電機(jī)(44)帶動(dòng)旋轉(zhuǎn)，被動(dòng)軸架于左右機(jī)架(47)、(45)的軸承上。每一根托輪軸上有托輪2只，以四點(diǎn)支承方式托住環(huán)形件(3)。支托點(diǎn)在環(huán)形件(3)的近二端面處。托輸可移動(dòng)，可根據(jù)環(huán)形件(3)的軸向長度來調(diào)正托輪(37)在托輪軸(43)上的位置，電機(jī)帶動(dòng)主動(dòng)軸旋轉(zhuǎn)時(shí)，托輪轉(zhuǎn)動(dòng)，從而帶動(dòng)環(huán)形件及被動(dòng)軸旋轉(zhuǎn)。托輪(37)是絕緣件。電機(jī)(44)可以是步進(jìn)電機(jī)。左右支架固定在機(jī)座上。托輪軸(43)由升降機(jī)構(gòu)(42)調(diào)正托輪軸的水平高度，保證移動(dòng)臂(31)的上部直臂處于環(huán)形件孔中心位置。升降機(jī)構(gòu)由電機(jī)(46)驅(qū)動(dòng)。(61)是噴液系統(tǒng)。
可開合鐵芯是由硅鋼片疊合而成的(圖3)。移動(dòng)臂(31)是由“［”形硅鋼片層層疊合而成，固定臂(33)則由“｜”形硅鋼片層層疊合而成。鐵芯閉合時(shí)是矩形環(huán)。移動(dòng)臂(31)的上部直臂處于環(huán)形件中心孔位置。移動(dòng)臂(31)上部直臂外層有銅排(35)，銅排與硅鋼片之間有絕緣墊片。疊合成“［”形的移動(dòng)臂，疊合時(shí)用的“［”形硅鋼片上部直臂的截面可以是不等高的。疊合成后的移動(dòng)臂(31)上部直臂的橫截面呈中心對稱的階梯形(圖7)。外表層的銅牌(35)可以是矩形銅條，也可以是月牙、弓形狀條銅板。固定臂上部也可以有銅牌，二銅牌分別與變壓器(30)次級線圈二個(gè)樁頭相連接。整個(gè)移動(dòng)臂(31)固定在板(41)上，板(41)由傳動(dòng)裝置驅(qū)動(dòng)沿定向?qū)к壸魇硅F芯開合的定向平行移動(dòng)。該傳動(dòng)裝置可以是齒輪、機(jī)械傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，也可以氣或液壓傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，(40)是汽缸、活塞(圖4)。移動(dòng)臂(31)及固定臂(33)上的銅排可以處于一側(cè)表面，也可以處于二側(cè)表面層。
鐵芯的固定臂(33)可以豎直地固定在支架上，支架水平方向可以有彈性支座，以作鐵芯閉合時(shí)緩沖及水平方向的彈性變形。固定臂也可以豎直地懸掛在右支架(45)的鉸鏈支承座(39)上(圖5)，機(jī)架(45)的下部有彈性墊塊(49)，支托固定臂，以調(diào)節(jié)并保證鐵芯閉合時(shí)移動(dòng)臂(31)及固定臂(33)的接觸良好，無漏電、漏磁現(xiàn)象。固定臂(33)的下部有激磁線圈(32)。激磁線圈可以設(shè)在移動(dòng)臂(31)上，也可以在固定臂(33)及移動(dòng)臂(31)各設(shè)一激磁線圈并聯(lián)使用。彈性墊(49)是可作彈性變形的構(gòu)件。
為使鐵芯閉合，移動(dòng)臂(31)與固定臂(33)鐵芯接合時(shí)，二臂上的銅排也接觸導(dǎo)通良好，固定臂(33)上部的銅排是處于固定臂(33)上部表面的水平方向、鐵芯閉合時(shí)二銅牌導(dǎo)接時(shí)呈直線形，固定臂上的銅牌(34)有使銅排作水平方向彈性位移的機(jī)構(gòu)(圖6)，位移機(jī)構(gòu)有銅牌(34)、導(dǎo)向塊(52)、銅牌連接塊(59)、壓縮彈簧(51)、變形彈簧(50)組成，銅牌在導(dǎo)向塊內(nèi)向右作水平方向的平行位移時(shí)，通過連接塊(59)連接二側(cè)的銅牌，銅牌(34)又與變形彈簧(50)固定連接。銅牌的位移轉(zhuǎn)為變形彈簧(59)的變形。變形彈簧(50)的右端部(58)與變壓器(38)的次級線圈的樁頭相連。
本實(shí)用新型的技術(shù)方案，使環(huán)形件能處于一周向、軸向的復(fù)合磁場中，磁場均勻，無盲區(qū)，對環(huán)形件的二端面亦然，可很方便地檢測出環(huán)形件上任何位置、任何形狀的裂紋或損傷。是一個(gè)實(shí)用、新穎的磁粉探傷機(jī)。
權(quán)利要求1.一種環(huán)形件磁粉探傷機(jī)，由機(jī)架、環(huán)形件置放機(jī)構(gòu)，噴液系統(tǒng)和使鐵磁性環(huán)形件得到軸向磁化和周向磁化的二個(gè)電磁系統(tǒng)組成，其特征是使環(huán)形件得到軸向磁化的電磁系統(tǒng)是由激磁線圈及可開合的鐵芯構(gòu)成，激磁線圈繞在鐵芯上，鐵芯至少有一個(gè)直臂，直臂處于環(huán)形件中心孔位置，直臂上有銅排，鐵芯閉合時(shí)銅牌與變壓器次級線圈相連，直臂上的銅排與變壓器構(gòu)成使環(huán)形件得到周向磁化的電磁系統(tǒng)。
2.權(quán)利要求1所述的環(huán)形件磁粉探傷機(jī)，其特征是可開合的鐵芯由移動(dòng)臂(31)及固定臂(33)二部分合成，移動(dòng)臂是“［”形，固定臂是“｜”形，合后呈矩形環(huán)，處于環(huán)形件中心孔的直臂可以是移動(dòng)臂(31)的上部直臂。
3.由權(quán)利要求1所述的環(huán)形件磁粉探傷機(jī)，其特征是固定臂(33)上部有銅牌，鐵芯閉合時(shí)移動(dòng)臂(31)上的銅牌(35)與固定臂(33)上的銅牌(34)接觸導(dǎo)通，二銅排分別與變壓器(38)的次級線圈二個(gè)樁頭相連接。
4.由權(quán)利要求1所述的環(huán)形件磁粉探傷機(jī)，其特征是移動(dòng)臂(31)上的銅牌(35)處于移動(dòng)臂上部直臂外表面層，銅牌(35)與硅鋼片之間有絕緣填片。
5.由權(quán)利要求1、2所述的環(huán)形件磁粉探傷機(jī)，其特征是固定臂(33)上部表面的水平方向，固定臂上的銅牌有使銅牌作水平方向彈性位移的機(jī)構(gòu)，彈性位移機(jī)構(gòu)由銅牌(34)，導(dǎo)向塊(52)，銅牌連接塊(59)、壓縮彈簧(51)，變形彈簧(50)組成，銅牌通過連接塊(59)緊壓壓縮彈簧(51)，銅牌(34)又與變形彈簧(50)固定連接。
6.由權(quán)利要求1所述的環(huán)形件磁粉探傷機(jī)，其特征是固定臂懸掛在支架(45)的鉸鏈支承座(39)上。
專利摘要本實(shí)用新型是一種環(huán)形件磁粉探傷機(jī)，用于檢測鐵磁性環(huán)形件的裂紋或損傷。探傷機(jī)有二個(gè)使環(huán)形件上同時(shí)得到周向磁場及軸向磁場的電磁系統(tǒng)，產(chǎn)生軸向磁場的電磁系統(tǒng)由可開合的鐵芯及激磁線圈組成，激磁線圈繞在鐵芯上，鐵芯的一個(gè)直臂處于環(huán)形件中心孔位置，直臂上有銅排，銅排與變壓器組成使環(huán)形件產(chǎn)生周向磁場的電磁系統(tǒng)，銅排是載流導(dǎo)體。本實(shí)用新型探傷機(jī)使環(huán)形件磁化均勻，無盲區(qū)，能很方便地檢測出環(huán)形件的裂紋及缺陷。
文檔編號G01N27/82GK2074455SQ9021224
公開日1991年4月3日 申請日期1990年5月17日 優(yōu)先權(quán)日1990年5月17日
發(fā)明者同順昌, 孫勁樓, 童碩明 申請人:鐵道部戚墅堰機(jī)車車輛工藝研究所, 射陽縣電子研究所