專利名稱：一種轉(zhuǎn)子釬焊質(zhì)量檢測專用的探頭工裝的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及釬焊質(zhì)量的檢測所用的專用探頭工裝，特別適用于電機(jī)轉(zhuǎn)子端環(huán)釬焊質(zhì)量的檢測。
背景技術(shù)：
釬焊接頭是在一定的條件下，液態(tài)釬料自行流入固態(tài)母材之間的間隙，并依靠毛細(xì)作用保持在間隙內(nèi)并滲透進(jìn)母材，經(jīng)冷卻后，釬料凝固而形成釬焊接頭。轉(zhuǎn)子銅條與銅端環(huán)的焊接是制造鼠籠型轉(zhuǎn)子的關(guān)鍵工序，銅鼠籠轉(zhuǎn)子的質(zhì)量取決于端環(huán)與轉(zhuǎn)子銅條的焊接質(zhì)量，釬焊接頭對電機(jī)的起動性能和運行性能影響很大，良好的焊接質(zhì)量能保證轉(zhuǎn)子銅條與端環(huán)間的接觸面積，使其焊縫電阻小，并具有足夠的機(jī)械強(qiáng)度。否則，若出現(xiàn)焊縫未釬透、夾渣、氣孔和裂紋等缺陷會使轉(zhuǎn)子電阻增大和不平衡度增加，導(dǎo)·致?lián)p耗增加，效率降低，起動轉(zhuǎn)矩和最小轉(zhuǎn)矩降低，轉(zhuǎn)差率增大及溫升增高，影響電機(jī)的性能參數(shù)?？焖僭\斷電機(jī)轉(zhuǎn)子制造過程中以及轉(zhuǎn)子的整個壽命周期內(nèi)，轉(zhuǎn)子銅條與銅端環(huán)的釬焊質(zhì)量，具有重要的意義。目前的技術(shù)是使用雙晶直探頭來檢查轉(zhuǎn)子銅條與銅端環(huán)之間的釬焊質(zhì)量情況。由于釬焊母材(銅)晶粒粗大、聲衰減也很大，聲能量在釬焊面(或其他粗晶粒)的反射以及散射使得傳統(tǒng)雙晶直探頭的聲能密度較低，接收到的回波信號較弱，甚至淹沒在強(qiáng)背景噪聲中無法識別；二是雖然用于釬焊的兩種母材的接合面在釬焊前加工的是平面，但是釬焊后由于釬料的在兩邊母材的滲透，實際的釬焊面不是一個理想的平面，而是一個有一定深度和面積的釬焊接合面，同一個釬焊接合面的不同位置其釬焊材料滲入母材的程度(深度)也不同，由于傳統(tǒng)雙晶直探頭的焦點是固定的，在檢查理想的平面可以發(fā)揮很好的作用，但實際運用在檢查轉(zhuǎn)子銅條與端環(huán)之間的釬焊質(zhì)量情況時，由于釬焊接合面有一定的厚度，不是一個平面，檢查效果不盡人意，因此傳統(tǒng)雙晶直探頭的應(yīng)用有一定的局限性。
發(fā)明內(nèi)容為了解決上述問題，本實用新型提供一種轉(zhuǎn)子釬焊質(zhì)量檢測專用的探頭工裝，提高了檢查轉(zhuǎn)子銅條與銅端環(huán)之間的釬焊質(zhì)量的精度，對于快速診斷電機(jī)轉(zhuǎn)子制造過程中以及轉(zhuǎn)子的整個壽命周期內(nèi)，轉(zhuǎn)子銅條與銅端環(huán)的釬焊質(zhì)量，具有重要的意義。為實現(xiàn)上述目的，本實用新型采用的技術(shù)方案是一種轉(zhuǎn)子釬焊質(zhì)量檢測專用的探頭工裝，創(chuàng)新在于包括傳感器、上滾輪、下滾輪、下滾輪支架和傳感器支架，傳感器、上滾輪和下滾輪支架均與傳感器支架裝連，下滾輪裝連在下滾輪支架上；所述傳感器包括檢測探頭和楔塊，所述檢測探頭包括兩個分別控制的a*b陣元的相控陣檢測探頭，兩個相控陣檢測探頭分別對稱固定在楔塊上，且兩個相控陣檢測探頭的中心線的夾角為10-40度；所述楔塊上有耦合劑通道及耦合劑輸入接口。所述傳感器支架側(cè)面設(shè)有第一腰型孔，所述楔塊上設(shè)有與傳感器支架側(cè)面設(shè)有的第一腰型孔相對應(yīng)的楔塊螺紋孔。所述傳感器支架的底面設(shè)有安裝上滾輪的上滾輪螺紋孔。所述下滾輪通過螺絲與下滾輪支架連接。下滾輪支架通過螺栓與傳感器支架連接。所述下滾輪支架上設(shè)有第二腰型孔，傳感器支架正面設(shè)有用于安裝下滾輪支架的螺紋孔。所述檢測探頭包括兩個分別控制的8*8陣元的相控陣檢測探頭，且兩個相控陣檢測探頭的中心線的夾角為15度。采用本實用新型的轉(zhuǎn)子釬焊質(zhì)量檢測專用的探頭工裝后，上滾輪、下滾輪可以把這套檢測系統(tǒng)的自重支撐在待檢的銅端環(huán)上，使檢測更輕松。通過上滾輪、下滾輪在銅端環(huán)外圓上的滾動，就可以完成整個銅端環(huán)的檢驗，而不需要在檢測過程中轉(zhuǎn)動沉重的轉(zhuǎn)子本身。楔塊上有耦合劑通道及耦合劑輸入接口，在檢測時可以根據(jù)需要隨時補(bǔ)充適量的耦合齊U。a*b陣元的相控陣檢測探頭及與其配合的能使兩個相控陣檢測探頭分別對稱固定的楔塊，且兩個相控陣檢測探頭的中心線的夾角為10-40度；這樣楔塊就相當(dāng)于無數(shù)個不同大小晶片、聲速角度和聲速焦點的一系列普通直探頭和斜探頭的組合，解決了傳統(tǒng)雙晶直探頭的局限性問題，并能使缺陷顯示直觀便于評估、缺陷檢出率高即靈敏度高、檢測效率高即節(jié)約時間，分辨率高和密集缺陷容易區(qū)分。

圖I是本實用新型一種轉(zhuǎn)子釬焊質(zhì)量檢測專用的探頭工裝的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是圖I的右視圖；圖3是圖I中具有探頭的楔塊的結(jié)構(gòu)示意圖；圖4是圖3的俯視圖。
具體實施方式
以下結(jié)合具體的實施例對本實用新型的轉(zhuǎn)子釬焊質(zhì)量檢測專用的探頭工裝作進(jìn)一步詳細(xì)說明。參見圖1、2、3、4，一種轉(zhuǎn)子釬焊質(zhì)量檢測專用的探頭工裝，創(chuàng)新在于包括傳感器7、上滾輪3、下滾輪4、下滾輪支架5和傳感器支架6，傳感器7、上滾輪3和下滾輪支架5均與傳感器支架6裝連，下滾輪4裝連在下滾輪支架5上；所述傳感器7包括檢測探頭I和楔塊2，所述檢測探頭I包括兩個分別控制的a*b陣元的相控陣檢測探頭1，所述a和b為6 128的自然數(shù)，兩個相控陣檢測探頭I分別對稱固定在楔塊2上，且兩個相控陣檢測探頭I的中心線的夾角為10-40度。本實施例采用兩個分別控制的8*8陣元的相控陣檢測探頭1，且兩個相控陣檢測探頭I的中心線的夾角為15度；所述楔塊2上有耦合劑通道2-1及耦合劑輸入接口 2-2。如圖2所示，所述傳感器支架6側(cè)面設(shè)有第一腰型孔6-1，所述楔塊2上設(shè)有與傳感器支架6側(cè)面設(shè)有的第一腰型孔6-1相對應(yīng)的楔塊螺紋孔2-3。具有探頭I的楔塊2通過第一腰型孔6-1用螺絲連接在傳感器支架6上，第一腰型孔6-1配合螺絲調(diào)整楔塊2的上下位置，松開第一腰型孔6-1上的固定螺絲，可以上拉或者下推固定有探頭I的楔塊2，用于調(diào)節(jié)探頭I與傳感器支架6間的相對位置。用于檢測被測件的不同位置。如圖I所示，所述傳感器支架6的底面設(shè)有安裝上滾輪3的上滾輪螺紋孔6-2。上滾輪3通過上滾輪螺紋孔6-2連接到傳感器支架6上，上滾輪3與傳感器支架6之間位置是相對固定的，不可調(diào)節(jié)。如圖I所示，所述下滾輪4通過螺絲與下滾輪支架5連接，下滾輪4與下滾輪支架5之間位置是相對固定的，不可調(diào)節(jié)。如圖I所示，所述下滾輪支架5上設(shè)有第二腰型孔5-1，傳感器支架6正面設(shè)有用于安裝下滾輪支架5的螺紋孔。下滾輪支架5通過螺栓和第二腰型孔5-1與傳感器支架6連接，下滾輪支架5與傳感器支架6相對位置是可以調(diào)節(jié)的，松開固定螺栓，可以上下拉或者推下滾輪支架5，用于調(diào)節(jié)上、下滾輪間距離適用于不同寬度的轉(zhuǎn)子銅條與銅端環(huán)。具體應(yīng)用某A型地鐵牽弓I電機(jī)轉(zhuǎn)子銅條8與銅端環(huán)9焊接質(zhì)量檢測案例，轉(zhuǎn)子銅條8與銅端環(huán)9通過硬釬焊的方式焊接到一起。將待檢的轉(zhuǎn)子放到檢測工作臺上 ①將圖2所示的上滾輪3架到電機(jī)銅端環(huán)9的外圓面上，通過調(diào)節(jié)下滾輪支架5，使下滾輪4貼在電機(jī)銅端環(huán)9的內(nèi)圓面上；②調(diào)節(jié)如圖2所示的傳感器7的位置，松開第一腰型孔6-1上的固定螺絲，可以上拉或者下推固定有探頭I的楔塊2，使檢測探頭I的側(cè)面輪廓大致與轉(zhuǎn)子銅條8的上端面平齊，然后緊固螺絲固定檢測探頭I與傳感器支架6間的相對位置；③通過如圖2、3所示耦合劑輸入接口 2-2向楔塊2和銅端環(huán)9的外端面注入適量的耦合劑，檢測過程中也可以注入耦合劑。所述耦合劑可以排除傳感器7的楔塊2與檢測面之間的空氣，所述檢測面即探頭楔塊2與銅端環(huán)9外表面(端面)的接觸面，也就是超聲波從楔塊2到銅端環(huán)9外表面的入射面。超聲波從銅端環(huán)9外表面入射到釬焊面，需要穿過銅端環(huán)9的厚度，讓超聲波能量能夠傳到待檢的工件內(nèi)部。超聲波不能在空氣中傳播；④手按住圖I所示傳感器7，沿銅端環(huán)9圓周方向順時針或逆時針方向滾動滾輪，移動檢測探頭I相對于需要檢測的釬焊位置，即可對焊接面進(jìn)行探傷檢測。采用本實用新型的轉(zhuǎn)子釬焊質(zhì)量檢測專用的探頭工裝后，上滾輪3、下滾輪4可以把這套檢測系統(tǒng)的自重支撐在待檢的銅端環(huán)9上，使檢測更輕松。通過上滾輪3、下滾輪4在銅端環(huán)9外圓上的滾動，就可以完成整個銅端環(huán)9的檢驗，而不需要在檢測過程中轉(zhuǎn)動沉重的轉(zhuǎn)子本身。楔塊2上有耦合劑通道2-1及耦合劑輸入接口 2-2，在檢測時可以根據(jù)需要隨時補(bǔ)充適量的耦合劑。8*8陣元的相控陣檢測探頭I及與其配合的能使兩個相控陣檢測探頭I分別對稱固定的楔塊2，且兩個相控陣檢測探頭I的中心線的夾角為15度；這樣楔塊2就相當(dāng)于無數(shù)個不同大小晶片、聲速角度和聲速焦點的一系列普通直探頭和斜探頭的組合，解決了傳統(tǒng)雙晶直探頭的局限性問題，并能使缺陷顯示直觀便于評估、缺陷檢出率高即靈敏度高、檢測效率高、節(jié)約時間，分辨率高和密集缺陷容易區(qū)分。
權(quán)利要求1.一種轉(zhuǎn)子釬焊質(zhì)量檢測專用的探頭工裝，特征在于包括傳感器(7)、上滾輪(3)、下滾輪(4 )、下滾輪支架(5 )和傳感器支架(6 )，傳感器(7 )、上滾輪(3 )和下滾輪支架(5 )均與傳感器支架(6)裝連，下滾輪(4)裝連在下滾輪支架(5)上；所述傳感器(7)包括檢測探頭(I)和楔塊(2)，所述檢測探頭(I)包括兩個分別控制的a*b陣元的相控陣檢測探頭(I )，兩個相控陣檢測探頭(I)分別對稱固定在楔塊(2)上，且兩個相控陣檢測探頭(I)的中心線的夾角為10-40度；所述楔塊(2)上有耦合劑通道(2-1)及耦合劑輸入接口(2-2)。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的轉(zhuǎn)子釬焊質(zhì)量檢測專用的探頭工裝，其特征在于所述傳感器支架(6)側(cè)面設(shè)有第一腰型孔(6-1)，所述楔塊(2)上設(shè)有與傳感器支架(6)側(cè)面設(shè)有的第一腰型孔(6-1)相對應(yīng)的楔塊螺紋孔(2-3)。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的轉(zhuǎn)子釬焊質(zhì)量檢測專用的探頭工裝，其特征在于所述傳感器支架(6)的底面設(shè)有安裝上滾輪(3)的上滾輪螺紋孔(6-2)。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的轉(zhuǎn)子釬焊質(zhì)量檢測專用的探頭工裝，其特征在于所述下滾輪(4 )通過螺絲與下滾輪支架(5 )連接，下滾輪支架(5 )通過螺栓與傳感器支架(6 )連接。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的轉(zhuǎn)子釬焊質(zhì)量檢測專用的探頭工裝，其特征在于所述下滾輪支架(5)上設(shè)有第二腰型孔(5-1)，傳感器支架(6)正面設(shè)有用于安裝下滾輪支架(5)的螺紋孔。
6.根據(jù)權(quán)利要求I所述的轉(zhuǎn)子釬焊質(zhì)量檢測專用的探頭工裝，其特征在于所述檢測探頭(I)包括兩個分別控制的8*8陣元的相控陣檢測探頭(I )，且兩個相控陣檢測探頭(I)的中心線的夾角為15度。
專利摘要本實用新型涉及轉(zhuǎn)子釬焊質(zhì)量的檢測所用的專用探頭工裝，包括傳感器、上滾輪、下滾輪、下滾輪支架和傳感器支架，傳感器、上滾輪和下滾輪支架均與傳感器支架裝連，下滾輪裝連在下滾輪支架上，所述傳感器包括檢測探頭和楔塊，所述檢測探頭包括兩個分別控制的a*b陣元的相控陣檢測探頭，兩個相控陣檢測探頭分別對稱固定在楔塊上，且兩個相控陣檢測探頭的中心線的夾角為10-40度；所述楔塊上有耦合劑通道及耦合劑輸入接口。本實用新型的釬焊質(zhì)量檢測所用的專用探頭工裝解決了傳統(tǒng)雙晶直探頭的局限性問題，并具有使缺陷顯示直觀便于評估、缺陷檢出率高、靈敏度高、檢測效率高、節(jié)約時間，分辨率高即密集缺陷容易區(qū)分的優(yōu)點。
文檔編號G01N29/24GK202631487SQ20122022880
公開日2012年12月26日 申請日期2012年5月21日 優(yōu)先權(quán)日2012年5月21日
發(fā)明者何海軍 申請人:江蘇常牽龐巴迪牽引系統(tǒng)有限公司