專利名稱：一種磁粉探傷磁化裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及的是一種磁粉探傷機(jī)的磁化裝置，特別是磁粉探 傷機(jī)的磁化線圈。
背景技術(shù)：
磁粉探傷是利用磁現(xiàn)象檢測(cè)工件表面及近表面缺陷的，它是漏磁 檢測(cè)方法中最常用的一種。磁粉探傷的基礎(chǔ)是缺陷處漏磁場(chǎng)與磁粉的 磁相互作用。鐵磁材料或工件磁化后，在表面及近表面的缺陷處磁力 線發(fā)生變形，逸出工件表面形成磁極并形成可檢測(cè)的漏磁場(chǎng)。此時(shí)， 在工件表面上撒上磁粉或澆上磁懸液，磁粉粒子便會(huì)吸附在缺陷區(qū) 域，顯示出缺陷的位置、形狀和大小，這就是磁粉探傷的基本原理。 磁力線與缺陷垂直時(shí)，漏磁場(chǎng)最強(qiáng)，也最有利于缺陷的檢出；而若與 裂紋平行，則無漏磁場(chǎng)產(chǎn)生，缺陷不可能被檢出。為了發(fā)現(xiàn)所有的缺 陷，于是發(fā)展了各種不同的磁化方法,以便在工件上建立各種不同方向 的磁場(chǎng)。根據(jù)在工件上建立磁場(chǎng)的方向， 一般可分為周向磁化、縱向 磁化和多向磁化。周向磁化系指給工件直接通電，或者使電流流過貫 穿工件中心孔的導(dǎo)體，旨在工件中建立一個(gè)環(huán)繞工件的并與工件軸垂 直的閉合磁場(chǎng)，磁力線具有閉合的形狀。周向磁化主要用于發(fā)現(xiàn)與工 件軸向平行的缺陷，即與電流方向平行的缺陷?？v向磁化系指將電流 通過環(huán)繞的線圈，使工件沿縱向方向磁化的方法，工件中的磁力線平 行于線圈的軸心線?？v向磁化主要用于發(fā)現(xiàn)與工件軸向垂直的缺陷。 利用電磁軛磁化使磁力線平行于工件軸向亦屬于縱向磁化這一類。多 向磁化系指通過復(fù)合磁化使之在工件中產(chǎn)生一個(gè)大小及方向隨時(shí)間 成圓形或螺旋形變化的磁場(chǎng)。因?yàn)榇艌?chǎng)的方向在工件上不斷地變化
4著，所以可檢査出不同方向的缺陷。磁化電源通常由變壓器次級(jí)產(chǎn)生 的低電壓大電流提供。
對(duì)于環(huán)形、盤形或空心工件的周向磁化，通常采用穿棒法或電纜 纏繞法，縱向磁化通常采用磁軛及線圈法進(jìn)行磁化。穿棒法是將一通 電導(dǎo)體穿入環(huán)形、盤形或空心工件的方法，又稱做中心導(dǎo)體法或電流 貫通法。這種方法主要用于檢測(cè)沿工件軸向的縱向缺陷，可以同時(shí)發(fā) 現(xiàn)工件內(nèi)外表面的軸向缺陷及兩端面的徑向缺陷。由于穿棒法的磁場(chǎng) 強(qiáng)度與工件的直徑成反比，靠近中心孔表面的磁場(chǎng)比外側(cè)表面磁場(chǎng) 強(qiáng)，磁場(chǎng)分布很不均勻，特別是內(nèi)、外直徑之差較大的環(huán)形、盤形或 空心工件，其磁場(chǎng)分布內(nèi)強(qiáng)外弱的現(xiàn)象更加嚴(yán)重；而且對(duì)于外徑較大 的環(huán)形、盤形或空心工件，工件外側(cè)要達(dá)到足夠的磁場(chǎng)，穿棒電流要 很大，耗能、磁化精度難以控制。
電纜纏繞法是用軟電纜纏繞環(huán)形、盤形或空心工件通電磁化的方 法，采用這種方法磁化時(shí)，只要電纜纏繞均勻，工件上的磁場(chǎng)分布比 較均勻，可形成沿工件圓周方向的周向磁場(chǎng)，用于發(fā)現(xiàn)與磁化電流平 行的徑向缺陷，也可同時(shí)發(fā)現(xiàn)工件內(nèi)外表面的軸向缺陷及兩側(cè)面的徑 向缺陷。它的缺點(diǎn)是人工纏繞繁瑣，而且人工纏繞的一致性差，工作 效率低，不適用于批量檢測(cè)。
實(shí)用新型內(nèi)容
(一) 要解決的技術(shù)問題 本實(shí)用新型提供了一種磁粉探傷機(jī)的開合式叉形線圈，以克服上
述環(huán)形、盤形或空心工件的周向磁化時(shí)采用穿棒法或電纜纏繞法的不 足之處。
(二) 技術(shù)方案
為了解決此技術(shù)問題，本實(shí)用新型采取以下方案 本實(shí)用新型提供一種磁粉探傷磁化裝置，包括被檢測(cè)工件兩端面
5位置分布的叉形電流線圈，叉形電流線圈對(duì)被檢測(cè)工件呈兩面包容 狀，被檢測(cè)工件端面位置的叉形電流線圈為由中心向外放射狀的多條 導(dǎo)體線組成，左右端面位置的叉形電流線圈分別固定在探傷設(shè)備的兩 個(gè)固定座上，兩個(gè)固定座可相對(duì)移動(dòng)，左右端面位置的叉形電流線圈 通過可開合的接線端子相連接，所述接線端子閉合時(shí)將叉形電流線圈
連接為電流通路。所述叉形電流線圈的多條為3條以上。
其中，所述磁粉探傷磁化裝置還包括環(huán)形電流線圈，所述環(huán)形電
流線圈位于被檢測(cè)工件的端面，由內(nèi)向外呈逐漸向外擴(kuò)展的環(huán)形，所
述環(huán)形的最內(nèi)端和最外端分別設(shè)有內(nèi)徑端子和外徑端子，內(nèi)徑端子和
外徑端子與磁化電源連接，形成電流通路。
其中，所使用的磁化電源為具有A、 B、 C三相的交流電源，叉
形電流線圈連接A、 B兩相，環(huán)形電流線圈連接B、 C兩相或A、 C兩相。
其中，被檢測(cè)工件兩端面設(shè)置兩個(gè)環(huán)形電流線圈，兩個(gè)環(huán)形電流 線圈上各有一個(gè)端子相連接，兩個(gè)環(huán)形電流線圈上各另外一個(gè)端子連 接三相磁化電源的B、 C兩相或A、 C兩相，兩個(gè)環(huán)形電流線圈形成
一個(gè)電流通路。
其中，所述磁粉探傷磁化裝置還包括鐵芯探測(cè)磁棒，可以插入被 檢測(cè)工件的孔心，所述接線端子為由小氣缸驅(qū)動(dòng)嚙合壓緊機(jī)構(gòu)嚙合。
其中，所述接線端子設(shè)置于被檢測(cè)工件的外徑面，被檢測(cè)工件左 端面的叉形電流線圈的中心處每?jī)蓷l相鄰的導(dǎo)體線間隔地依次設(shè)置 為連接和不連接，被檢測(cè)工件右端面的叉形電流線圈的中心處每?jī)蓷l 相鄰的導(dǎo)體線間隔地依次與左端面相對(duì)應(yīng)地設(shè)置為不連接和連接，使 兩個(gè)端面的叉形電流線圈整體形成一個(gè)電流通路。
其中，所述接線端子設(shè)置于被檢測(cè)工件的外徑面和內(nèi)徑面，被檢 測(cè)工件兩個(gè)端面相對(duì)應(yīng)的兩條導(dǎo)體線通過外徑面和內(nèi)徑面的接線端子形成一個(gè)電流通路，多條左右端面對(duì)應(yīng)的導(dǎo)體線對(duì)形成多個(gè)電流通 路。
其中，兩個(gè)端面的叉形電流線圈閉合形成直徑為600 1500mm、 厚度50~350mm的內(nèi)部空間，內(nèi)徑端子形成150~300mm的中心區(qū)， 每個(gè)端面的叉形電流線圈的導(dǎo)體線為六組，線圈之間的角度為60度， 一組接線端子不閉合，兩端分別與磁化電源相連接，另外11組接線 端子由11只小氣缸驅(qū)動(dòng)嚙合壓緊機(jī)構(gòu)嚙合。
其中，兩個(gè)端面的叉形電流線圈閉合形成直徑為1500 3500mm、 厚度90~500mm的內(nèi)部空間，內(nèi)徑端子形成300~2600mm的中心區(qū)， 每個(gè)端面的叉形電流線圈的導(dǎo)體線為八組，線圈之間的角度為45度， 一組接線端子不閉合，兩端分別與磁化電源相連接，另外15組接線 端子由15只小氣缸驅(qū)動(dòng)嚙合壓緊機(jī)構(gòu)嚙合。 (三)有益效果
1、 克服了穿棒法檢測(cè)外徑較大的環(huán)形、盤形或空心工件時(shí)磁場(chǎng) 分布不均、嚴(yán)重內(nèi)強(qiáng)外弱，磁化效果不甚理想，而且耗能大的缺點(diǎn)。
2、 克服了電纜纏繞法人工纏繞繁瑣、工作效率低，不適用于批 量檢測(cè)的弱點(diǎn)。
3、 叉形線圈開合移動(dòng)，增加了靈活性；叉尖觸頭處的嚙合面采 用小氣缸驅(qū)動(dòng)嚙合機(jī)構(gòu)嚙合，保證嚙合面接觸良好可靠。
4、 磁場(chǎng)分布較均勻，提高了檢測(cè)精度。

圖1:本實(shí)用新型實(shí)施例1的磁粉探傷磁化裝置與被檢測(cè)工件 圖2:圖l中虛線所包圍部分的由小氣缸驅(qū)動(dòng)嚙合壓緊機(jī)構(gòu) 圖3:左右叉形電流線圈中心處相間隔的連接和不連接以形成一 個(gè)共同的電流通路的連接形狀
圖中，1、固定座，2、鐵芯探測(cè)磁棒，3、環(huán)形電流線圈，4、接線端子，5、連接磁化電源的接頭，6、嚙合壓緊機(jī)構(gòu)，7、叉形電流 線圈，8、壓緊片，9、 口字形支架，10、壓緊氣缸。
具體實(shí)施方式

實(shí)施例用于說明本實(shí)用新型，但不限制本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。 實(shí)施例l
如圖1所示，被檢測(cè)工件為直徑1250mm、厚度210mm、內(nèi)孔 230mm的環(huán)形工件，例如機(jī)車車輪、輪心等環(huán)形工件，磁粉探傷磁 化裝置有兩組6匝由規(guī)格為10x30 mm的銅棒或銅排制成的叉形電 流線圈7，其形狀為叉形、其每匝投影為U形，兩組叉形電流線圈7 分別固定在被檢測(cè)工件兩側(cè)、厚度為15mm的兩塊環(huán)氧樹脂板內(nèi)側(cè)， 環(huán)氧樹脂板通過固定座1與探傷裝置的活動(dòng)機(jī)構(gòu)連接，既起固定作用 又起匝間絕緣作用，兩組叉形電流線圈7結(jié)構(gòu)為開合式，兩塊環(huán)氧樹 脂板外側(cè)還固定有環(huán)形電流線圈3，固定座1上還固定有鐵芯探測(cè)磁 棒2。左右兩側(cè)的叉形電流線圈7通過被檢測(cè)工件外徑面處的接線端 子4相連接，接線端子4的連接處裝有壓緊氣缸10驅(qū)動(dòng)的嚙合壓緊 機(jī)構(gòu)6，嚙合壓緊機(jī)構(gòu)6的口字形支架9內(nèi)裝有左叉形線圈叉尖，叉 尖為斜面接觸片，口字形支架9內(nèi)還裝有壓緊片8;右叉形電流線圈 觸頭為斜面叉尖。當(dāng)右叉形電流線圈的叉尖插入左叉形線圈觸頭處口 字形支架9內(nèi)，小氣缸動(dòng)作，驅(qū)動(dòng)嚙合壓緊機(jī)構(gòu)使叉形電流線圈的叉 尖斜面嚙合，保證嚙合面接觸良好可靠。上述左叉形電流線圈的叉臂 長60mm，叉背桿長600mm，右叉形電流線圈的叉臂長550mm,叉背 桿長600 mm，叉形電流線圈的內(nèi)外共12個(gè)接線端子處有11只裝有 口字形支架，共采用11只小氣缸驅(qū)動(dòng)嚙合壓緊機(jī)構(gòu)嚙合，線圈之間 的角度為60度，另外一個(gè)接線端子不嚙合，與磁化電源連接。在使 用時(shí)，工件由托輥支撐，夾持機(jī)構(gòu)保證工件穩(wěn)定，環(huán)形電流線圈的接 線端子與具有A、 B、 C三相的磁化電源的A、 B兩相相連，叉形電
8流線圈與磁化電源連接的接線端子分別與三相電源的B、 C相相連。 檢測(cè)時(shí)，磁化電源給環(huán)形電流線圈中通入磁化電流，根據(jù)電磁感應(yīng)原 理，該磁化電流在工件上產(chǎn)生環(huán)繞工件徑向的磁力線，可發(fā)現(xiàn)與工件 圓周方向一致的缺陷；磁化電源給叉形電流線圈中通入磁化電流，根 據(jù)電磁感應(yīng)原理，該磁化電流在工件上產(chǎn)生沿圓周方向的磁力線，可 以同時(shí)發(fā)現(xiàn)工件內(nèi)外表面的軸向缺陷及兩端面的徑向缺陷?？v向磁場(chǎng) 和周向磁場(chǎng)在時(shí)間相位上錯(cuò)開一定角度的交變磁場(chǎng)迭加于工件上，其 矢量在工件表面形成轉(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(chǎng)，對(duì)工件進(jìn)行復(fù)合磁化，該磁場(chǎng)可檢測(cè)工件表面任意方向的 缺陷。由于周向磁場(chǎng)分布均勻，克服了傳統(tǒng)的穿棒法磁化大型環(huán)形工 件時(shí)磁場(chǎng)分布內(nèi)強(qiáng)外弱的現(xiàn)象。 實(shí)施例2
被檢測(cè)工件為直徑2530mm、厚度110mm、內(nèi)孔1850mm特大環(huán) 形工件，例如變槳軸承內(nèi)外圈等環(huán)形工件，磁粉探傷磁化裝置有兩組 8匝由規(guī)格為15x40 mm的銅棒或銅排制成的叉形電流線圈，其形狀 為叉形、其每匝投影為U形，兩組叉形電流線圈分別固定在被檢測(cè) 工件兩側(cè)、厚度為15mm的兩塊環(huán)氧樹脂板內(nèi)側(cè)，環(huán)氧樹脂板通過固 定座與探傷裝置的活動(dòng)機(jī)構(gòu)連接。上述左叉形電流線圈的叉臂長 80mm，叉背桿長850mm，右叉形線圈的叉臂長450mm，叉背桿長 1350mm,叉形電流線圈的接線端子處共裝有15只口字形支架，共采 用15只小氣缸驅(qū)動(dòng)嚙合壓緊機(jī)構(gòu)嚙合，線圈之間的角度為45度。
本實(shí)用新型適用于其他類似的環(huán)形、盤形或空心工件的檢測(cè)。實(shí) 際應(yīng)用中，叉形電流線圈的尺寸可以調(diào)整，材料可以更換，叉形電流 線圈的臂長、匝數(shù)、線圈之間的角度也可以由其他組合；叉形電流線 圈的截面、臂、叉尖觸頭也可以采用其他形狀；壓緊嚙合機(jī)構(gòu)也可以 采用其他結(jié)構(gòu)的連接形式。
權(quán)利要求1、一種磁粉探傷磁化裝置，包括被檢測(cè)工件兩端面位置分布的叉形電流線圈，其特征在于叉形電流線圈對(duì)被檢測(cè)工件呈兩面包容狀，被檢測(cè)工件端面位置的叉形電流線圈為由中心向外放射狀的多條導(dǎo)體線組成，左右端面位置的叉形電流線圈分別固定在探傷設(shè)備的兩個(gè)固定座上，兩個(gè)固定座可相對(duì)移動(dòng)，左右端面位置的叉形電流線圈通過可開合的接線端子相連接，所述接線端子閉合時(shí)將叉形電流線圈連接為電流通路。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的磁粉探傷磁化裝置，其特征在于所 述磁粉探傷磁化裝置還包括環(huán)形電流線圈，所述環(huán)形電流線圈位于被 檢測(cè)工件的端面，由內(nèi)向外呈逐漸向外擴(kuò)展的環(huán)形，所述環(huán)形的最內(nèi) 端和最外端分別設(shè)有內(nèi)徑端子和外徑端子，內(nèi)徑端子和外徑端子與磁 化電源連接，形成電流通路。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的磁粉探傷磁化裝置，其特征在于所 述叉形電流線圈的多條為3條以上。
4、 根據(jù)權(quán)利要求2所述的磁粉探傷磁化裝置，其特征在于所 使用的磁化電源為具有A、 B、 C三相的交流電源，叉形電流線圈連 接A、 B兩相，環(huán)形電流線圈連接B、 C兩相或A、 C兩相。
5、 根據(jù)權(quán)利要求4所述的磁粉探傷磁化裝置，其特征在于被 檢測(cè)工件兩端面設(shè)置兩個(gè)環(huán)形電流線圈，兩個(gè)環(huán)形電流線圈上各有一 個(gè)端子相連接，兩個(gè)環(huán)形電流線圈上各另外一個(gè)端子連接三相磁化電 源的B、 C兩相或A、 C兩相，兩個(gè)環(huán)形電流線圈形成一個(gè)電流通路。
6、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的磁粉探傷磁化裝置，其特征在于所 述磁粉探傷磁化裝置還包括鐵芯探測(cè)磁棒，可以插入被檢測(cè)工件的孔 心，所述接線端子為由小氣缸驅(qū)動(dòng)嚙合壓緊機(jī)構(gòu)嚙合。
7、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的磁粉探傷磁化裝置，其特征在于所述接線端子設(shè)置于被檢測(cè)工件的外徑面，被檢測(cè)工件左端面的叉形電 流線圈的中心處每?jī)蓷l相鄰的導(dǎo)體線間隔地依次設(shè)置為連接和不連 接，被檢測(cè)工件右端面的叉形電流線圈的中心處每?jī)蓷l相鄰的導(dǎo)體線 間隔地依次與左端面相對(duì)應(yīng)地設(shè)置為不連接和連接，使兩個(gè)端面的叉 形電流線圈整體形成一個(gè)電流通路。
8、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的磁粉探傷磁化裝置，其特征在于所 述接線端子設(shè)置于被檢測(cè)工件的外徑面和內(nèi)徑面，被檢測(cè)工件兩個(gè)端 面相對(duì)應(yīng)的兩條導(dǎo)體線通過外徑面和內(nèi)徑面的接線端子形成一個(gè)電 流通路，多條左右端面對(duì)應(yīng)的導(dǎo)體線對(duì)形成多個(gè)電流通路。
9、 根據(jù)權(quán)利要求2所述的磁粉探傷磁化裝置，其特征在于兩個(gè)端面的叉形電流線圈閉合形成直徑為600~1500mm、厚度 50~350mm的內(nèi)部空間，內(nèi)徑端子形成150~300mm的中心區(qū)，每個(gè) 端面的叉形電流線圈的導(dǎo)體線為六組，線圈之間的角度為60度，一 組接線端子不閉合，兩端分別與磁化電源相連接，另外11組接線端 子由11只小氣缸驅(qū)動(dòng)嚙合壓緊機(jī)構(gòu)嚙合。
10、 根據(jù)權(quán)利要求2所述的磁粉探傷磁化裝置，其特征在于兩 個(gè)端面的叉形電流線圈閉合形成直徑為1500~3500mm、厚度 90 500mm的內(nèi)部空間，內(nèi)徑端子形成300~2600mm的中心區(qū)，每個(gè) 端面的叉形電流線圈的導(dǎo)體線為八組，線圈之間的角度為45度，一 組接線端子不閉合，兩端分別與磁化電源相連接，另外15組接線端 子由15只小氣缸驅(qū)動(dòng)嚙合壓緊機(jī)構(gòu)嚙合。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種磁粉探傷磁化裝置，包括被檢測(cè)工件兩端面位置分布的叉形電流線圈，叉形電流線圈對(duì)被檢測(cè)工件呈兩面包容狀，被檢測(cè)工件端面位置的叉形電流線圈為由中心向外放射狀的多條導(dǎo)體線組成，左右端面位置的叉形電流線圈分別固定在探傷設(shè)備的兩個(gè)固定座上，兩個(gè)固定座可相對(duì)移動(dòng)，左右端面位置的叉形電流線圈通過可開合的接線端子相連接，接線端子閉合時(shí)將叉形電流線圈連接為電流通路。本實(shí)用新型克服了穿棒法對(duì)大型環(huán)形、盤形或空心工件檢測(cè)的不足，使磁化效果理想、檢測(cè)結(jié)果準(zhǔn)確可靠，適應(yīng)批量檢測(cè)，特別適應(yīng)內(nèi)、外直徑之差較大的環(huán)形、盤形或空心工件的檢測(cè)。
文檔編號(hào)G01N27/84GK201285386SQ20082017832
公開日2009年8月5日 申請(qǐng)日期2008年11月10日 優(yōu)先權(quán)日2008年11月10日
發(fā)明者楊曉春, 沈育輝 申請(qǐng)人:鹽城東車科技有限公司