專利名稱：磁粉探傷機的空中異形線圈的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種磁粉探傷機的部件，特別是磁粉探傷機中的線圈。
磁粉探傷是利用磁現(xiàn)象來檢測工件缺陷的方法，它是對鐵磁材料表面或近表面缺陷的一種無損探傷方法，它是在工件缺陷處產(chǎn)生漏磁場，漏磁場的兩極與磁粉的兩極相互作用，磁粉就會被吸引并加速移到缺陷處。漏磁場的磁力作用在磁粉微粒上，其方向指向磁感應(yīng)線最大密度區(qū)，即指向缺陷處，漏磁場的寬度要比缺陷的寬度大數(shù)倍至數(shù)十倍，所以磁痕能將缺陷放大，使之容易被檢測出來。工件檢測磁化時，磁場方向應(yīng)盡可能與缺陷方向垂直，這樣才能產(chǎn)生足夠的漏磁場，缺陷顯示才最清晰。為了發(fā)現(xiàn)所有的缺陷，發(fā)展了各種不同的磁化方法，根據(jù)在工件上建立的磁場的方向，通常采用周向磁化、縱向磁化和復(fù)合磁化方法。周向磁化是利用周向磁化變壓器的次級產(chǎn)生的低電壓大電流直接通過磁頭流入工件中，在工件中產(chǎn)生一個環(huán)繞工件的并與工件軸向垂直的磁場，其主要用于檢測與工件平行的缺陷；縱向磁化是利用縱向磁化變壓器的次級產(chǎn)生的低電壓大電流通過用串聯(lián)的方式連接的線圈，由線圈產(chǎn)生與工件軸向平行的磁場，來檢測與工件軸向垂直的缺陷；復(fù)合磁化則是利用縱向磁場和周向磁場在時間相位上錯開一定的角度的交變磁場迭加于工件上，其矢量在工件表面形成一個轉(zhuǎn)速和電流同步，峰值軌跡與幅值相關(guān)的橢圓形旋轉(zhuǎn)磁場，該磁場對工件表面任意方向的缺陷都能掃描顯示。
目前，國內(nèi)外磁粉探傷機中所采用的線圈均為銅線繞制成彈簧狀的普通型圓形線圈或由兩個半圓組成的開口線圈。圓形線圈對尺寸較大或不太規(guī)則的工件進行檢測時，其磁化效果不甚理想。如對尺寸較長的工件進行磁化時，所采用的圓形線圈又不可能有足夠的長度，這樣線圈的外磁場隨著距線圈端面距離的增加而迅速降低，工件在線圈之外較遠(yuǎn)的部位就得不到必要的磁化，若將線圈沿工件作移動檢測，又會產(chǎn)生漏檢等現(xiàn)象；對直徑較大的工件進行磁化時，線圈的直徑就必須隨之做得足夠大，這樣線圈截面的磁場就不均勻，靠近線圈壁最強，越往外磁場越弱，其結(jié)果是工件磁化不均勻，檢測效果不理想；同樣，對于尺寸較大或不太規(guī)則的工件的檢測，其周向、縱向及復(fù)合磁化也就不可能是均勻的，檢測結(jié)果當(dāng)然也就不理想。開口線圈由銅材澆注成的兩個半圓形、截面呈矩形的線圈組成，兩個半圓形線圈的一端用螺釘連接起來并可相對轉(zhuǎn)動；其另一端在工件上、下料時可打開，磁化時也用螺釘連接起來。開口線圈主要用于檢測曲軸類工件，但是，其接頭易接觸不良、使用壽命短。并且，圓形線圈及開口線圈的抗干擾能力差、控制精度低，維修、保養(yǎng)也不方便。
本發(fā)明的目的在于提供一種磁粉探傷機的空中異形線圈，以克服上述圓形線圈及開口線圈的不足之處。
本發(fā)明的技術(shù)解決方案是由銅排制成的異形線圈，其形狀及大小與被檢測工件的尺寸及形狀相適應(yīng)，其形狀有別于普通型圓形線圈及開口線圈。
本發(fā)明由于采用由銅排制成的其形狀與被檢測工件的尺寸及形狀相適應(yīng)的異形線圈，因而具有以下優(yōu)點1.克服了圓形線圈對尺寸較大或不太規(guī)則的工件磁化效果不甚理想的缺點，使工件磁化效果理想，檢測結(jié)果準(zhǔn)確、可靠；2.克服了開口線圈接頭易接觸不良、使用壽命短的缺點，延長了線圈的使用壽命；3.提高了線圈抗干擾能力和控制精度，維修和保養(yǎng)簡便、易行。


圖1為本發(fā)明實施例1的線圈結(jié)構(gòu)及使用情況示意圖；圖2為圖1的俯視圖；圖3為本發(fā)明實施例2的線圈結(jié)構(gòu)及使用情況示意圖；圖4為本發(fā)明實施例3的線圈結(jié)構(gòu)及使用情況示意圖。
下面結(jié)合附圖對本發(fā)明及其實施例作進一步詳述本發(fā)明所述的空中異形線圈其形狀依據(jù)于被檢測工件的形狀及尺寸而確定。
實施例1，用于檢測長度為3800-4200mm、直徑為550-650mm左右的工件，如光軸和機車曲軸等工件。四只由規(guī)格為8×80mm的銅排制成的長方形框架狀的、其側(cè)面為L形的空中異形線圈3-1，該線圈3-1為三匝，在每匝間的螺栓連接處用4mm厚的環(huán)氧樹脂相隔離；上述長方形邊框的長和寬分別為1380和800mm，其中長方形邊框的兩長邊折成L形，L形兩邊的長度分別為820和560mm，L形的夾角為120度。在使用時，兩磁頭2與周向磁化變壓器T1通過電纜1相連；工件4通過夾具置于兩磁頭2之間；四只L形異形線圈3-1分兩組呈對稱設(shè)置于兩磁頭2之同，并使異形線圈3-1套置于工件4及磁頭2之外，每組的兩只異形線圈3-1通過電纜5并聯(lián)后分別與縱向磁化變壓器T2、T3相連；檢測時，周向磁化變壓器T1及磁頭2產(chǎn)生的一個環(huán)繞工件4的并與工件4垂直的縱向磁場，該磁場可檢測出與工件4平行的缺陷；縱向磁化變壓器T2、T3及四只L形異形線圈3-1產(chǎn)生的與工件4軸向平行的周向磁場，檢測出與工件4軸向垂直的缺陷；縱向磁場和周向磁場在時間相位上錯開一定的角度的交變磁場迭加于工件4上，其矢量在工件4表面形成一個轉(zhuǎn)速和電流同步，峰值軌跡與幅值相關(guān)的橢圓形旋轉(zhuǎn)磁場，對工件4進行復(fù)合磁化，該磁場可對工件4表面任意方向的缺陷都能掃描顯示。
實施例2，用于檢測長度為500-1200mm左右的工件，如光軸以及機車連桿、汽車搖枕吊軸等工件。兩只分別由規(guī)格為6×60mm銅排制成的長方形框架形狀的異形線圈3-3和長方形框架狀的、其側(cè)面為L形的異形線圈3-2；上述異形線圈3-2、3-3均為三匝，在每匝間的螺栓連接處用4mm厚的環(huán)氧樹脂相隔離；長方形框架狀的異形線圈3-3其寬和高分別為350和310mm；上述L形異形線圈3-2的長方形邊框的長和寬分別為2600和350mm，其中長方形邊框的兩長邊折成L形，L形兩邊的長度分別為1900和700mm，L形的夾角為105度。在使用時，兩磁頭2與周向磁化變壓器T1通過電纜1相連；工件4通過夾具置于兩磁頭2之間；兩只分別呈L形異形線線圈3-2和長方形框架狀的異形線圈3-3分別設(shè)置于兩磁頭2處，并使異形線圈3-2、3-3套置于工件4及磁頭2之外，兩只異形線圈3-2、3-3通過電纜5與縱向磁化變壓器T2相連；檢測時，周向磁化變壓器T1及磁頭2產(chǎn)生的一個環(huán)繞工件4的并與工件4垂直的縱向磁場，該磁場可檢測出與工件4平行的缺陷；縱向磁化變壓器T2及兩只異形線圈3-2、3-3產(chǎn)生的與工件4軸向平行的周向磁場，檢測出與工件4軸向垂直的缺陷；縱向磁場和周向磁場在時同相位上錯開一定的角度的交變磁場迭加于工件4上，其矢量在工件4表面形成一個轉(zhuǎn)速和電流同步，峰值軌跡與幅值相關(guān)的橢圓形旋轉(zhuǎn)磁場，對工件4進行復(fù)合磁化，該磁場可對工件4表面任意方向的缺陷都能掃描顯示。
實施例3，用于檢測長度為2000mm、最大直徑為1200mm的形狀不規(guī)則的機車輪對齒輪工件。兩只由規(guī)格為8×80mm銅排制成的長方形框架狀的、其側(cè)面為幾字形的異形線圈3-4、3-5，上述線圈3-4、3-5均為三匝，在每匝間的螺栓連接處4mm厚的環(huán)氧樹脂相隔離；其中長方形邊框的兩長邊折成幾字形，幾字形的撇筆畫實為沿工件4凸輪徑向的豎筆畫、沿工件4軸向的橫筆畫和處于工件4末端向外傾斜的撇筆畫組成，其中向外傾斜的撇筆畫與工件的徑向成15度夾角；幾字形的頂部橫筆畫長度應(yīng)大于工件4凸輪的寬度；幾字形的豎折筆畫沿工件4凸輪的徑向和工件4的軸向外側(cè)，且?guī)鬃中呜Q折筆畫的末端呈一凸起的邊緣。在使用時，兩只形狀相同的幾字形異形線圈3-4、3-5的長方形邊框的長和寬分別為2200和500mm、2450和500mm，幾字形的撇筆畫的三段長度均分別為450、300和350mm；字形的頂部橫筆畫長度分別為300和500m，幾字形的豎折筆畫的二段均分別為450和250mm，幾字形筆畫的末端呈一凸起的邊緣的凸起高度均為100mm。兩磁頭2與周向磁化變壓器T1通過電纜1相連；工件4通過夾具置于兩磁頭2之間，兩只幾字形異線線圈3-4、3-5對稱地設(shè)置于兩磁頭2之間，異形線圈3-4、3-5套置于工件4及磁頭2之外，且?guī)鬃中萎愋尉€圈3-4、3-5的上部形套量于工件4的凸輪外圍，兩只幾字形異形線圈3-4、3-5通過電纜5與縱向磁化變壓器T2相連。檢測時，周向磁化變壓器T1及磁頭2產(chǎn)生的一個環(huán)繞工件4的并與工件4垂直的縱向磁場，該磁場可檢測出與工件4平行的缺陷；縱向磁化變壓器T2及兩只幾字形異形線圈3-4、3-5產(chǎn)生的與工件4軸向平行的周向磁場，檢測出與工件4軸向垂直的缺陷；縱向磁場和周向磁場在時間相位上錯開一定的角度的交變磁場迭加于工件4上，其矢量在工件4表面形成一個轉(zhuǎn)速和電流同步，峰值軌跡與幅值相關(guān)的橢圓形旋轉(zhuǎn)磁場，對工件4進行復(fù)合磁化，該磁場可對工件4表面任意方向的缺陷都能掃描顯示。兩只幾字形異形線圈3-4、3-5的撇筆畫的末端向外傾斜，便于工件4上、下料，雖然工件4兩端的磁場相對較弱，對磁化效果稍有影響，但由于工件4的兩端靠近磁頭2彌補了這一不足，且?guī)鬃中呜Q折筆畫的末端呈一凸起的邊緣，使磁場分布更為均勻。
權(quán)利要求
1.磁粉探傷機的空中異形線圈，其特征在于由銅排制成的異形線圈，其形狀及大小與被檢測工件的尺寸及形狀相適應(yīng)，其形狀有別于普通形圓形線圈及開口線圈。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的磁粉探傷機的空中異形線圈，其特征在于用于檢測長度為3800-4200mm的工件時，四只由規(guī)格的銅排制成的長方形框架狀的、其側(cè)面為L形的異形線圈，上述長方形邊框的長邊折成L形，L形的夾角為120度。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的磁粉探傷機的空中異形線圈，其特征在于用于檢測長度為550-1200mm的工件，兩只分別由銅排制成的長方形框架形狀的異形線圈和長方形框架狀的、其側(cè)面為L形的異形線圈；上述L形異形線圈的長方形邊框的兩長邊折成L形，L形的夾角為105度。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的磁粉探傷機的空中異形線圈，其特征在于用于檢測長度為2000mm、最大直徑為1200mm的形狀不規(guī)則機車輪對齒輪工件，兩只形狀相同的由銅排制成的長方形框架狀的、其側(cè)面為幾字形的異形線圈，其中長方形邊框的兩長邊折成幾字形，幾字形的撇筆畫實為沿工件凸輪徑向的豎筆畫、沿工件軸向的橫筆畫和處于工件末端向外傾斜的撇筆畫組成，其中向外傾斜的撇筆畫與工件的徑向成15度夾角；幾字形的頂部橫筆畫長度應(yīng)大于工件凸輪的寬度；幾字形的豎折筆畫沿工件凸輪的徑向和工件的軸向外側(cè)，且?guī)鬃中呜Q折筆畫的末端呈一凸起的邊緣。
全文摘要
本發(fā)明提供一種磁粉探傷機的空中異形線圈。由銅排制成的異形線圈,其形狀及大小與被檢測工件的尺寸及形狀相適應(yīng),其形狀有別于普通形圓形線圈及開口線圈。本發(fā)明克服了圓形線圈對尺寸較大或不太規(guī)則的工件磁化效果不甚理想的缺點,使工件磁化效果理想,檢測結(jié)果準(zhǔn)確、可靠;克服了開口線圈接頭易接觸不良、使用壽命短的缺點,延長了線圈的使用壽命;提高了線圈抗干擾能力和控制精度,維修和保養(yǎng)簡便、易行。
文檔編號G01N27/90GK1247980SQ98111498
公開日2000年3月22日 申請日期1998年9月15日 優(yōu)先權(quán)日1998年9月15日
發(fā)明者程偉 申請人:鹽城市電子設(shè)備廠