專利名稱：一種便攜式曲軸圓角部位金屬磁記憶信號(hào)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(hào)同步采集裝置，屬于無(wú)損檢測(cè)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
曲軸在內(nèi)燃機(jī)中將來(lái)自氣缸的推動(dòng)力轉(zhuǎn)換為旋轉(zhuǎn)動(dòng)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(jià)值，開展汽車發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸的再制造，首先需要評(píng)價(jià)廢舊曲軸的疲勞損傷程度，預(yù)測(cè)其剩余壽命，判斷再制造價(jià)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(shí)，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(píng)價(jià)廢舊曲軸疲勞損傷程度最重要的位置。金屬磁記憶檢測(cè)技術(shù)是一種利用金屬磁記憶效應(yīng)來(lái)檢測(cè)部件應(yīng)力集中部位的快速無(wú)損檢測(cè)方法，是迄今為止對(duì)鐵磁構(gòu)件進(jìn)行早期診斷唯一行之有效的一種無(wú)損檢測(cè)新方法。采用金屬磁記憶檢測(cè)技術(shù)對(duì)廢舊曲軸的疲勞損傷程度進(jìn)行評(píng)價(jià)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(hào)的檢測(cè)設(shè)備，本發(fā)明具有一定的獨(dú)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(hào)同步采集裝置， 可便捷實(shí)現(xiàn)曲軸過渡圓角處金屬磁記憶信號(hào)的同步采集。本發(fā)明是通過以下技術(shù)方案實(shí)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(cè)儀、工控機(jī)組成。探頭卡具由兩個(gè)表面有輪齒的半圓軸瓦組成，軸瓦邊緣對(duì)稱設(shè)有兩組不同角度的磁記憶探頭安裝孔。檢測(cè)時(shí)將兩個(gè)半圓軸瓦安裝在待檢測(cè)的連桿軸頸上，通過固定螺釘將兩個(gè)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(cè)儀與工控機(jī)連接，磁記憶檢測(cè)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(shí)控制電機(jī)的運(yùn)動(dòng)和磁記憶探頭的信號(hào)采集，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)曲軸圓角部位金屬磁記憶信號(hào)的采集。所述的磁記憶探頭為可檢測(cè)鐵磁構(gòu)件表面自有漏磁場(chǎng)一維、二維、三維(法向分量Hp(y)信號(hào)、切向分量Hp(X)信號(hào)和水平分量Hp(Z)信號(hào))磁信號(hào)的圓柱形霍爾探頭，直徑范圍5mm-IOmmο所述的探頭卡具由兩個(gè)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(gè)軸瓦可通過固定螺釘連接成探頭卡具安裝在待檢測(cè)的曲軸連桿軸頸上。軸瓦邊緣對(duì)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(wú)法通過封閉同步齒形帶進(jìn)行傳動(dòng)。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(shì)一在于檢測(cè)裝置具有便攜式，不需要專用的工作臺(tái)，可以便捷實(shí)現(xiàn)曲軸過渡圓角處磁記憶信號(hào)的采集；本發(fā)明的優(yōu)勢(shì)二在于實(shí)現(xiàn)電機(jī)運(yùn)動(dòng)和金屬磁記憶信號(hào)采集的同步性，采集的信號(hào)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(cè)的數(shù)據(jù)結(jié)果其中1、工控機(jī)；2、磁記憶檢測(cè)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(cè)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(shí)施例方式下面結(jié)合附圖及實(shí)施例詳細(xì)說(shuō)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(hào)同步采集裝置，包括工控機(jī)1 ；磁記憶檢測(cè)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(cè)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(cè)儀2和工控機(jī)1連接，磁記憶檢測(cè)儀2和磁記憶探頭3連接；工控機(jī)1同時(shí)控制電機(jī)的運(yùn)動(dòng)和磁記憶探頭的信號(hào)采集；所述的探頭卡具由兩個(gè)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(cè)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(shí)施方式
中，被檢測(cè)曲軸選用重載汽車斯太爾發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸。1.將兩個(gè)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(cè)的連桿軸頸勻速旋轉(zhuǎn)一周。5.通過工控機(jī)同時(shí)控制電機(jī)和磁記憶檢測(cè)儀，實(shí)現(xiàn)電機(jī)的旋轉(zhuǎn)和磁記憶探頭信號(hào)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(dòng)器將停止信號(hào)反饋給工控機(jī)，工控機(jī)通過控制高斯計(jì)停止磁記憶探頭信號(hào)的采集并將采集到的磁信號(hào)進(jìn)行存儲(chǔ)。所述的磁記憶檢測(cè)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(jì)， 可選配三維、二維和一維高斯計(jì)探頭。所述的磁記憶探頭采用北京翠海科貿(mào)有限公司生產(chǎn)的一維(法向分量Hp(y)信號(hào))高斯計(jì)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(hào)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(hào)同步采集裝置，包括工控機(jī)(1)；磁記憶檢測(cè)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(cè)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(cè)儀(2)和工控機(jī)(1)連接，磁記憶檢測(cè)儀( 和磁記憶探頭( 連接；工控機(jī)(1)同時(shí)控制電機(jī)(5)的運(yùn)動(dòng)和磁記憶探頭(3)的信號(hào)采集；所述的探頭卡具由兩個(gè)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(cè)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(hào)同步采集裝置屬于無(wú)損檢測(cè)領(lǐng)域。本發(fā)明的探頭卡具由兩個(gè)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(cè)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(cè)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(shí)控制電機(jī)的運(yùn)動(dòng)和磁記憶探頭的信號(hào)采集，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)曲軸圓角部位金屬磁記憶信號(hào)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(duì)曲軸過渡圓角部位的檢測(cè)需求，采集信號(hào)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(hào)G01N27/87GK102445492SQ20111030707
公開日2012年5月9日 申請(qǐng)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(yùn), 董麗虹, 薛楠 申請(qǐng)人:中國(guó)人民解放軍裝甲兵工程學(xué)院