非接觸式空心車軸超聲波探傷的制造方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了一種非接觸式空心車軸超聲波探傷機(jī)，包括底盤、機(jī)體、進(jìn)給機(jī)構(gòu)、檢測控制系統(tǒng)以及升降機(jī)構(gòu)，所述底盤底部設(shè)有萬向行走輪，在底盤的一側(cè)設(shè)有控制手柄，所述升降機(jī)構(gòu)安裝在位于所述控制手柄安裝側(cè)相對另一側(cè)的底盤上表面上，所述進(jìn)給機(jī)構(gòu)設(shè)置在控制手柄與升降機(jī)構(gòu)之間的機(jī)體上。本實(shí)用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比，本申請的非接觸式空心車軸超聲波探傷機(jī)采用非接觸式超聲波脈沖反射法對空心車軸進(jìn)行檢測，檢測控制系統(tǒng)控制進(jìn)給機(jī)構(gòu)驅(qū)動探桿沿著空心車軸內(nèi)表面前后移動，而探桿一端的探頭載體在旋轉(zhuǎn)電機(jī)的驅(qū)動下旋轉(zhuǎn)，從而使得探頭載體上的探頭可以全方位的自動檢測空心車軸，準(zhǔn)確檢測出空心車軸內(nèi)、外表面上的橫向裂紋、縱向裂紋和空心車軸內(nèi)部的材質(zhì)缺陷。
【專利說明】非接觸式空心車軸超聲波探傷機(jī)

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種車軸探傷機(jī)，具體地說是一種非接觸式空心車軸超聲波探傷機(jī)，屬于金屬超聲波檢測探傷裝備【技術(shù)領(lǐng)域】。

【背景技術(shù)】
[0002]在我國鐵路大提速的背景下，尤其需要對達(dá)到檢修里程的高速鐵路動車組進(jìn)行檢修，以保障運(yùn)營安全。在檢修時(shí)，需要對車軸進(jìn)行超聲波探傷檢查?，F(xiàn)有的超聲波探傷設(shè)備僅能檢測實(shí)心車軸，然而，高速鐵路動車組采用的車軸為基本空心車軸，需要將探頭伸入車軸內(nèi)部進(jìn)行全面檢測。因此，亟待提供一種改進(jìn)的空心車軸超聲波探傷機(jī)以克服上述缺陷。
[0003]經(jīng)檢索發(fā)現(xiàn)，中國實(shí)用新型專利申請?zhí)枮?01120317694.3，公開一種高效率空心車軸超聲波探傷機(jī)，其結(jié)構(gòu)中也采用探桿對空心軸進(jìn)行進(jìn)行探傷，但此探傷機(jī)的探桿與空心軸的內(nèi)壁為接觸式結(jié)構(gòu)，在探傷過程中相互摩擦，對探頭載體的磨損較為嚴(yán)重，同時(shí)此結(jié)構(gòu)的提升機(jī)構(gòu)采用機(jī)械杠桿式提升，提升時(shí)探桿對準(zhǔn)空心軸的精度較差，往往在對準(zhǔn)時(shí)耗費(fèi)時(shí)間較長，大大影響對空心車軸的探傷檢測效率。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0004]本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問題是，克服現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)，提供一種可以準(zhǔn)確檢測空心車軸的橫向、縱向裂紋及內(nèi)部缺陷的非接觸式空心車軸超聲波探傷機(jī)。
[0005]為了解決以上技術(shù)問題，本實(shí)用新型提供一種非接觸式空心車軸超聲波探傷機(jī)，包括底盤、機(jī)體、進(jìn)給機(jī)構(gòu)、檢測控制系統(tǒng)以及升降機(jī)構(gòu)，所述底盤底部設(shè)有萬向行走輪，在底盤的一側(cè)設(shè)有控制手柄，所述升降機(jī)構(gòu)安裝在位于所述控制手柄安裝側(cè)相對另一側(cè)的底盤上表面上，所述進(jìn)給機(jī)構(gòu)設(shè)置在控制手柄與升降機(jī)構(gòu)之間的機(jī)體上，所述進(jìn)給機(jī)構(gòu)包括殼體以及設(shè)于所述殼體中的傳動組件和進(jìn)給電機(jī)，所述殼體的一側(cè)設(shè)有與進(jìn)給機(jī)構(gòu)相互配合的插頭，在所述插頭上裝有進(jìn)給機(jī)構(gòu)連接線纜，在進(jìn)給機(jī)構(gòu)上裝有探桿，所述探桿的安裝端通過鏈條經(jīng)傳動組件與進(jìn)給電機(jī)相連，所述探桿的探測端設(shè)有探頭載體；
[0006]所述探桿載體通過法蘭及滾珠軸承連接在探桿外側(cè)的頂端，所述法蘭與滾珠軸承過盈配合，所述滾珠軸座通過螺釘與探頭載體連接，所述前端蓋設(shè)置在所述探頭載體上并通過螺釘與法蘭相連，所述的探頭兩側(cè)對稱設(shè)有探頭放置凹形槽，探頭載體一側(cè)探頭放置凹形槽內(nèi)設(shè)有三組探頭放置凹形件，另一側(cè)探頭放置凹形槽內(nèi)設(shè)有四組探頭放置凹形件；探頭放置凹形件在探頭放置凹形槽內(nèi)滑動，所述探頭放置凹形件內(nèi)固定安裝有超聲波探頭，所述超聲波探頭并排排列在探頭放置凹形件內(nèi)，所述探頭放置凹形件的表面還固定連接有探頭保護(hù)金屬框架，所述探頭載體腔體內(nèi)還設(shè)有探頭定位平衡裝置，所述探頭定位平衡裝置抵于探頭放置凹形件限制探頭放置凹形件及超聲波探頭的移動范圍，所述探頭載體上還設(shè)有超聲波發(fā)射接收八通道接口用于發(fā)射接收超聲波信號；所述探桿支架的兩端設(shè)有定位環(huán)，所述探桿腔體內(nèi)設(shè)置有旋轉(zhuǎn)電機(jī)，所述旋轉(zhuǎn)電機(jī)外側(cè)套設(shè)有通過導(dǎo)線與旋轉(zhuǎn)電機(jī)連接的金屬石墨電刷集電環(huán)；探桿腔體內(nèi)還設(shè)有耦合劑供給油路，所述耦合劑供給油路一端與安裝在機(jī)體內(nèi)的油箱連接，另一端與探頭放置凹形件內(nèi)壁接通，探頭載體上還設(shè)有與耦合劑供給油路相適配的耦合劑出油口 ；所述探頭載體、進(jìn)給電機(jī)和旋轉(zhuǎn)電機(jī)分別與所述檢測控制系統(tǒng)通過線纜電連接；
[0007]所述升降機(jī)構(gòu)包括機(jī)架，所述機(jī)架內(nèi)豎直設(shè)有絲杠，所述絲杠的底部設(shè)有驅(qū)動絲杠轉(zhuǎn)動的電機(jī)，在所述絲杠一側(cè)還設(shè)有水平設(shè)置的升降平臺，所述升降平臺一側(cè)具有與所述絲杠匹配的螺紋裝置，通過所述螺紋裝置與所述絲杠螺紋連接，所述升降平臺通過絲杠的轉(zhuǎn)動控制其做升降運(yùn)動，所述升降平臺上設(shè)有滑動導(dǎo)軌，所述滑動導(dǎo)軌上通過滑塊安裝有立柱安裝底座，所述立柱安裝底座上豎直的設(shè)置有升降臂立柱，所述升降臂立柱頂端通過軸承座連接有升降臂橫梁，所述升降臂橫梁與所述升降臂立柱垂直，所述升降臂橫梁上還設(shè)有進(jìn)給機(jī)構(gòu)提升裝置，所述提升裝置包括所述的電機(jī)、絲杠、升降平臺、升降臂，以及設(shè)置在升降臂立柱和升降臂橫梁上的滑輪組、鋼絲繩，所述電機(jī)驅(qū)動絲杠帶動升降平臺機(jī)構(gòu)進(jìn)行上下運(yùn)動，同時(shí)帶動升降臂做上下運(yùn)動，升降臂立柱上端和升降臂橫梁前端的滑輪組將鋼絲繩一端連接進(jìn)給機(jī)構(gòu)，另一端通過滑輪組合與安裝在升降臂立柱底部的平衡器連接，所述提升裝置通過設(shè)置于底部的電機(jī)驅(qū)動絲杠對進(jìn)給機(jī)構(gòu)進(jìn)行提升。
[0008]本實(shí)用新型所采用的探桿為非接觸式空心車軸探傷探桿，該探傷探桿的探頭設(shè)有保護(hù)裝置在使用時(shí)探頭保護(hù)裝置與車軸內(nèi)孔壁貼合，此時(shí)探頭與探頭保護(hù)裝置之間有2_的間隙，在探測時(shí)探頭與探頭保護(hù)裝置之間充滿耦合液，使探頭浸沒在耦合液中進(jìn)行探傷，既有效的保護(hù)了探頭，使得探頭不在探傷時(shí)受到磨損，延長了探頭的使用壽命，同時(shí)浸沒式的探測方式又保證了探傷過程的耦合性能良好，從而保證結(jié)果的精確性，探頭使用壽命長，探傷超聲耦合性能高，能快速便捷、精確地對空心車軸內(nèi)部危害性疲勞裂紋及缺陷進(jìn)行檢測，更好的維持空心車軸探傷檢測設(shè)備正常工作。超聲波探頭不是固定安裝在探傷主體上的，超聲波探頭安裝在探頭放置凹形件內(nèi)，并能隨探頭放置凹形件在探頭放置凹槽內(nèi)上下移動，實(shí)現(xiàn)不同角度的調(diào)節(jié)，同時(shí)，結(jié)合耦合劑供油路，耦合劑能從探傷主體腔體流出充滿超聲波探頭與空心車軸內(nèi)孔之間，全部覆蓋實(shí)現(xiàn)一種浸沒式超聲波探傷，能快速便捷、精確地對空心車軸內(nèi)部危害性疲勞裂紋及缺陷進(jìn)行檢測，更好的維持空心車軸探傷檢測設(shè)備正常工作；在探頭載體連接處采用旋轉(zhuǎn)電機(jī)，能帶動探頭載體的旋轉(zhuǎn)，不需要操作人員手動進(jìn)行旋轉(zhuǎn)探傷探桿，減少操作人員的勞動強(qiáng)度，操作更方便，同時(shí)結(jié)合超聲波探頭能隨探頭放置凹形件移動旋轉(zhuǎn)實(shí)現(xiàn)對空心車軸內(nèi)孔各方位缺陷的檢測探傷，使得探傷結(jié)果更精確性，確保探傷工作高質(zhì)量完成。
[0009]此外在本實(shí)用新型的技術(shù)方案中采用的升降機(jī)構(gòu)，其有效的解決了機(jī)械臂旋轉(zhuǎn)或伸縮不到位而導(dǎo)致的進(jìn)給機(jī)構(gòu)無法進(jìn)行探傷的現(xiàn)象，本實(shí)用新型的機(jī)械臂可以在一定角度上進(jìn)行旋轉(zhuǎn)和上下移動，由于采用絲桿進(jìn)行升降操作，調(diào)整精度高，不易出現(xiàn)較大偏差，進(jìn)給機(jī)構(gòu)通過助力機(jī)械臂可以在一定范圍內(nèi)進(jìn)行上下、左右和前后的精確操作。
[0010]由于本實(shí)用新型的探桿旋轉(zhuǎn)電機(jī)外套設(shè)集電環(huán)，旋轉(zhuǎn)電機(jī)采用徑向集電環(huán)的連接方式，在連續(xù)旋轉(zhuǎn)的同時(shí)從固定位置到旋轉(zhuǎn)位置能順利傳輸電源和信號，避免超聲波探頭旋轉(zhuǎn)時(shí)扭傷導(dǎo)線，徑向集電環(huán)采用金屬石墨電刷，能提高系統(tǒng)性能，簡化系統(tǒng)機(jī)構(gòu)，通過改變電源的極性而實(shí)現(xiàn)旋轉(zhuǎn)電機(jī)的正反轉(zhuǎn)，從而改變超聲波探頭的旋轉(zhuǎn)方向。
[0011]本實(shí)用新型的進(jìn)一步限定技術(shù)方案:前述的非接觸式空心車軸超聲波探傷機(jī)，所述檢測控制系統(tǒng)包括設(shè)于機(jī)體上的計(jì)算機(jī)、設(shè)于所述進(jìn)給機(jī)構(gòu)上的超聲波電子處理單元、以及與所述旋轉(zhuǎn)電機(jī)和所述進(jìn)給電機(jī)上電機(jī)控制器連接的位置編碼器，所述位置編碼器和所述探頭通過所述超聲波電子處理單元與所述計(jì)算機(jī)電連接。檢測控制系統(tǒng)對所述超聲波電子處理單元發(fā)送的檢測數(shù)據(jù)通過通用的探傷檢測軟件進(jìn)行處理，與所述位置編碼器獲取的探頭的位置信息相結(jié)合，進(jìn)而可以準(zhǔn)確生成空心車軸的超聲波掃描圖像。
[0012]前述的非接觸式空心車軸超聲波探傷機(jī)，所述探頭定位平衡裝置包括彈簧及彈簧支柱，所述彈簧支柱位于探頭放置凹形件的底端；超聲波探頭包括橫向裂紋檢測探頭、縱向裂紋檢測探頭和材質(zhì)缺陷檢測探頭，探桿外設(shè)有至少一個(gè)定心環(huán)，所述定心環(huán)的外徑大于所述探桿的外徑，以保證所述探桿位于所述空心車軸的中心軸線處，進(jìn)一步提高檢測準(zhǔn)確度。
[0013]前述的非接觸式空心車軸超聲波探傷機(jī)，所述給進(jìn)機(jī)構(gòu)的殼體中還設(shè)有油溫傳感器和加熱裝置，所述加熱裝置包覆在耦合劑供給油路外側(cè)，所述油溫傳感器和加熱裝置分別與所述檢測控制系統(tǒng)電連接，所述檢測控制系統(tǒng)通過所述油溫傳感器和加熱裝置監(jiān)測和控制所述耦合劑油的溫度。
[0014]前述的非接觸式空心車軸超聲波探傷機(jī)，所述探頭保護(hù)金屬框架為弧形結(jié)構(gòu)，在靜止?fàn)顟B(tài)下探頭保護(hù)金屬框架的弧面與超聲波探頭形成2mm的表面間隙層，超聲波探頭與空心車軸內(nèi)孔之間還具有2mm的空腔間隙，避免超聲波探頭與空心車軸內(nèi)孔壁直接的接觸摩擦，延長了超聲波探頭的使用壽命，實(shí)現(xiàn)非接觸式的探傷，耦合劑由耦合劑供給油路由探頭，實(shí)現(xiàn)一種浸沒式超聲波探傷，能快速便捷、精確地對空心車軸內(nèi)部危害性疲勞裂紋及缺陷進(jìn)行檢測，更好的維持空心車軸探傷檢測設(shè)備正常工作。
[0015]前述的非接觸式空心車軸超聲波探傷機(jī)，所述升降平臺通過其兩側(cè)的升降導(dǎo)軌與機(jī)架連接，所述兩側(cè)的升降導(dǎo)軌豎直且相對應(yīng)的設(shè)置于機(jī)架上，所述升降機(jī)構(gòu)的滑動導(dǎo)軌由兩條水平設(shè)置的平行導(dǎo)軌組成，所述滑塊滑動固定于所述兩條導(dǎo)軌上，兩條直線導(dǎo)軌通過固定塊固定在框架的兩根橫梁上，直線導(dǎo)軌上設(shè)有四個(gè)滑塊，滑塊上設(shè)有導(dǎo)向輪連接板，導(dǎo)向輪連接板四邊均布四個(gè)導(dǎo)向輪支架，每個(gè)導(dǎo)向輪支架分別連接一個(gè)導(dǎo)向輪，此四個(gè)導(dǎo)向輪分別于升降臂的主臂四面相接觸，起到在升降平臺帶動升降臂上下運(yùn)動時(shí)的導(dǎo)向和限位作用，另外，滑動導(dǎo)軌機(jī)構(gòu)上方還設(shè)有風(fēng)琴罩裝置，可以在升降臂左右運(yùn)行時(shí)既可以保證升降臂順暢的滑動又能夠起到日常的防塵作用。
[0016]本實(shí)用新型的有益效果是:本實(shí)用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比，本申請的非接觸式空心車軸超聲波探傷機(jī)采用非接觸式超聲波脈沖反射法對空心車軸進(jìn)行檢測，檢測控制系統(tǒng)控制進(jìn)給機(jī)構(gòu)驅(qū)動探桿沿著空心車軸內(nèi)表面前后移動，而探桿一端的探頭載體在旋轉(zhuǎn)電機(jī)的驅(qū)動下旋轉(zhuǎn)，從而使得探頭載體上的探頭可以全方位的自動檢測空心車軸，準(zhǔn)確檢測出空心車軸內(nèi)、外表面上的橫向裂紋、縱向裂紋和空心車軸內(nèi)部的材質(zhì)缺陷。本實(shí)用新型的升降機(jī)構(gòu)是由滑動導(dǎo)軌和絲杠組成，升降臂主臂一端安裝在升降平臺上，旋轉(zhuǎn)臂與主臂另一端通過旋轉(zhuǎn)裝置連接。通過升降平臺和旋轉(zhuǎn)臂機(jī)構(gòu)可以方便工作人員將探桿準(zhǔn)確的插入待檢測的空心車軸中，操作方便、安全可靠。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0017]圖1為本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)示意圖。
[0018]圖2為本實(shí)用新型進(jìn)給機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)示意圖。
[0019]圖3為本實(shí)用新型探桿結(jié)構(gòu)示意圖。
[0020]圖4為圖3的A點(diǎn)局部放大圖。
[0021]圖5為本發(fā)升降機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)示意圖。
[0022]圖6為圖5的B向視圖。

【具體實(shí)施方式】
[0023]實(shí)施例1
[0024]本實(shí)施例提供一種非接觸式空心車軸超聲波探傷機(jī)，結(jié)構(gòu)如圖1至圖6所示，包括底盤17、機(jī)體14、進(jìn)給機(jī)構(gòu)12、檢測控制系統(tǒng)以及升降機(jī)構(gòu)，底盤17底部設(shè)有萬向行走輪18，在底盤的一側(cè)設(shè)有控制手柄19，升降機(jī)構(gòu)安裝在位于控制手柄安裝側(cè)相對另一側(cè)的底盤上表面上，進(jìn)給機(jī)構(gòu)設(shè)置在控制手柄與升降機(jī)構(gòu)之間的機(jī)體14上，給進(jìn)機(jī)構(gòu)12包括殼體23以及設(shè)于殼體中的傳動組件21和進(jìn)給電機(jī)22，殼體的一側(cè)設(shè)有與進(jìn)給機(jī)構(gòu)相互配合的插頭，在插頭上裝有進(jìn)給機(jī)構(gòu)連接線纜，在進(jìn)給機(jī)構(gòu)上裝有探桿，探桿的安裝端通過鏈條經(jīng)傳動組件與進(jìn)給電機(jī)相連，探桿的探測端設(shè)有探頭載體2 ;探桿的安裝端通過鏈條經(jīng)傳動組件與進(jìn)給電機(jī)22相連，探桿的探測端設(shè)有探頭載體探桿外設(shè)有一個(gè)定心環(huán)，定心環(huán)的外徑大于探桿的外徑；給進(jìn)機(jī)構(gòu)的殼體中還設(shè)有油溫傳感器和加熱裝置，加熱裝置包覆在耦合劑供給油路9外側(cè)，油溫傳感器和加熱裝置分別與檢測控制系統(tǒng)電連接；
[0025]探桿載體2通過法蘭4及滾珠軸承連接在探桿外側(cè)的頂端，法蘭4與滾珠軸承過盈配合，滾珠軸座通過螺釘與探頭載體連接，前端蓋I設(shè)置在探頭載體上并通過螺釘與法蘭相連，探頭載體2兩側(cè)對稱設(shè)有探頭放置凹形槽5，探頭載體一側(cè)探頭放置凹形槽內(nèi)設(shè)有三組探頭放置凹形件6，另一側(cè)探頭放置凹形槽5內(nèi)設(shè)有四組探頭放置凹形件6 ;探頭放置凹形件6在探頭放置凹形槽5內(nèi)滑動，探頭放置凹形件6內(nèi)固定安裝有超聲波探頭7，超聲波探頭7并排排列在探頭放置凹形件6內(nèi)，本實(shí)施例的超聲波探頭包括橫向紋檢測探頭、縱向裂紋檢測探頭和材質(zhì)缺陷檢測探頭；探頭放置凹形件6的表面還固定連接有探頭保護(hù)金屬框架8，探頭載體腔體內(nèi)還設(shè)有探頭定位平衡裝置，探頭定位平衡裝置抵于探頭放置凹形件6限制探頭放置凹形件6及超聲波探頭7的移動范圍，探頭定位平衡裝置包括彈簧及彈簧支柱，彈簧支柱位于探頭放置凹形件6的底端，最終用來限制超聲波探頭的上下移動范圍；探頭載體上還設(shè)有超聲波發(fā)射接收八通道接口用于發(fā)射接收超聲波信號；探桿支架的兩端設(shè)有定位環(huán)11，探桿腔體內(nèi)設(shè)置有旋轉(zhuǎn)電機(jī)，旋轉(zhuǎn)電機(jī)外側(cè)套設(shè)有通過導(dǎo)線與旋轉(zhuǎn)電機(jī)連接的集電環(huán)；探桿腔體內(nèi)還設(shè)有耦合劑供給油路9，耦合劑供給油路9 一端與安裝在機(jī)體內(nèi)的油箱連接，另一端與探頭放置凹形件6內(nèi)壁接通，探頭載體上還設(shè)有與耦合劑供給油9路相適配的耦合劑出油口 10 ;探頭載體、進(jìn)給電機(jī)和旋轉(zhuǎn)電機(jī)分別與檢測控制系統(tǒng)通過線纜電連接；
[0026]升降機(jī)構(gòu)包括機(jī)架，機(jī)架內(nèi)豎直設(shè)有絲杠，絲杠的底部設(shè)有驅(qū)動絲杠轉(zhuǎn)動的電機(jī)，在絲杠一側(cè)還設(shè)有水平設(shè)置的升降平臺，升降平臺一側(cè)具有與絲杠匹配的螺紋裝置，通過螺紋裝置與絲杠螺紋連接，升降平臺通過絲杠的轉(zhuǎn)動控制其做升降運(yùn)動，升降平臺上設(shè)有滑動導(dǎo)軌，滑動導(dǎo)軌上通過滑塊安裝有立柱安裝底座，立柱安裝底座上豎直的設(shè)置有升降臂立柱，升降臂立柱頂端通過軸承座連接有升降臂橫梁，升降臂橫梁與升降臂立柱垂直，升降臂橫梁上還設(shè)有進(jìn)給機(jī)構(gòu)提升裝置，提升裝置包括的電機(jī)、絲杠、升降平臺、升降臂，以及設(shè)置在升降臂立柱和升降臂橫梁上的滑輪組、鋼絲繩，電機(jī)驅(qū)動絲杠帶動升降平臺機(jī)構(gòu)進(jìn)行上下運(yùn)動，同時(shí)帶動升降臂做上下運(yùn)動，升降臂立柱上端和升降臂橫梁前端的滑輪組將鋼絲繩一端連接進(jìn)給機(jī)構(gòu)，另一端通過滑輪組合與安裝在升降臂立柱底部的平衡器41連接，提升裝置通過設(shè)置于底部的電機(jī)驅(qū)動絲杠對進(jìn)給機(jī)構(gòu)進(jìn)行提升；
[0027]檢測控制系統(tǒng)包括設(shè)于機(jī)體上的計(jì)算機(jī)、設(shè)于進(jìn)給機(jī)構(gòu)上的超聲波電子處理單元、以及與旋轉(zhuǎn)電機(jī)和進(jìn)給電機(jī)上電機(jī)控制器連接的位置編碼器，位置編碼器和探頭通過超聲波電子處理單元與計(jì)算機(jī)電連接。
[0028]本實(shí)施例在使用時(shí)只需將尺寸匹配的探桿3連接在進(jìn)給機(jī)構(gòu)上，進(jìn)給機(jī)構(gòu)通過適配器與空心車軸連接，檢測控制系統(tǒng)通過進(jìn)給機(jī)構(gòu)的電機(jī)驅(qū)動探頭載體2沿著空心車軸內(nèi)孔軸向進(jìn)給運(yùn)動，探頭載體2在旋轉(zhuǎn)電機(jī)作用下在空心車軸內(nèi)孔內(nèi)旋轉(zhuǎn)，探頭發(fā)射超聲波脈沖信號，超聲波進(jìn)入車軸內(nèi)孔內(nèi)部，弧形探頭保護(hù)金屬框架8與空心車軸內(nèi)孔壁緊密配合，超聲波探頭7在探頭保護(hù)金屬框架8內(nèi)移動并超聲波探頭7移動到最接近探頭保護(hù)金屬框架8時(shí)，超聲波探頭7的表面與內(nèi)孔壁形成兩毫米的空腔，耦合劑通過耦合劑供給油路9及探傷主體2上的耦合劑出油口 10進(jìn)入此密閉空腔內(nèi)，進(jìn)行一種浸沒式超聲波探傷，在各個(gè)方向進(jìn)行檢測，在檢測過程中如果發(fā)現(xiàn)橫向缺陷、縱向缺陷或內(nèi)部材質(zhì)缺陷，超聲波信號反射回來被超聲波發(fā)射接收八通道接口接收數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)反饋到控制單元并實(shí)時(shí)顯示。探桿上的集電環(huán)通過導(dǎo)線與旋轉(zhuǎn)電機(jī)連接，旋轉(zhuǎn)電機(jī)的旋轉(zhuǎn)最終改變了超聲波探頭7的旋轉(zhuǎn)方向，超聲波探頭7具體的旋轉(zhuǎn)位置檢測則是由電機(jī)編碼器反饋信號通過徑向集電環(huán)和設(shè)置在探桿支架3內(nèi)的接插件傳送至控制單元來控制探頭載體的。
[0029]使用本實(shí)施例的探傷探桿對空心車軸進(jìn)行檢測，該探傷探桿在使用時(shí)超聲波探頭7表面與空心車軸內(nèi)孔壁留有空腔，被探頭保護(hù)金屬框架8保護(hù)延長超聲波探頭7的使用壽命，在超聲波探頭7與空心車軸內(nèi)孔之間的空腔內(nèi)形成耦合油層提高探傷超聲耦合性能，實(shí)現(xiàn)一種浸沒式的檢測，能快速便捷、精確地對空心車軸內(nèi)部危害性疲勞裂紋及缺陷進(jìn)行檢測，更好的維持空心車軸探傷檢測設(shè)備正常工作。
[0030]本實(shí)施例升降機(jī)構(gòu)的工作原理為:電機(jī)31驅(qū)動絲杠32旋轉(zhuǎn)，使升降平臺33沿其兩側(cè)的升降導(dǎo)軌30做豎直的升降移動，并使升降臂立柱36隨著升降平臺33 —起做升降運(yùn)動，機(jī)架40上的風(fēng)琴罩限位裝置39在升降平臺33帶動升降臂立柱36做升降運(yùn)動時(shí)對其進(jìn)行限位，升降臂立柱36通過滑塊在滑動導(dǎo)軌34上運(yùn)動，使升降臂立柱36做左右運(yùn)動，升降臂橫梁38可以通過軸承座37繞升降臂立柱36進(jìn)行旋轉(zhuǎn)，從而本實(shí)施例可以在一定范圍內(nèi)進(jìn)行上下、左右前后和旋轉(zhuǎn)動作，升降臂橫梁38上還設(shè)有進(jìn)給機(jī)構(gòu)提升裝置，提升裝置包括電機(jī)31、絲杠32、升降平臺33，以及設(shè)置在升降臂立柱和升降臂橫梁上的滑輪組42、鋼絲繩，電機(jī)驅(qū)動絲杠帶動升降平臺33機(jī)構(gòu)進(jìn)行上下運(yùn)動，同時(shí)帶動升降臂橫梁38做上下運(yùn)動，升降臂立柱上端和升降臂橫梁前端的滑輪組將鋼絲繩一端連接進(jìn)給機(jī)構(gòu)，另一端通過滑輪組合與安裝在升降臂立柱底部的平衡器41連接，提升裝置通過設(shè)置于底部的電機(jī)驅(qū)動絲杠對進(jìn)給機(jī)構(gòu)進(jìn)行提升。
[0031]以上實(shí)施例僅為說明本實(shí)用新型的技術(shù)思想，不能以此限定本實(shí)用新型的保護(hù)范圍，凡是按照本實(shí)用新型提出的技術(shù)思想，在技術(shù)方案基礎(chǔ)上所做的任何改動，均落入本實(shí)用新型保護(hù)范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.非接觸式空心車軸超聲波探傷機(jī)，包括底盤、機(jī)體、進(jìn)給機(jī)構(gòu)、檢測控制系統(tǒng)以及升降機(jī)構(gòu)，所述底盤底部設(shè)有萬向行走輪，在底盤的一側(cè)設(shè)有控制手柄，所述升降機(jī)構(gòu)安裝在位于所述控制手柄安裝側(cè)相對另一側(cè)的底盤上表面上，所述進(jìn)給機(jī)構(gòu)設(shè)置在控制手柄與升降機(jī)構(gòu)之間的機(jī)體上，其特征在于: 所述進(jìn)給機(jī)構(gòu)包括殼體以及設(shè)于所述殼體中的傳動組件和進(jìn)給電機(jī)，所述殼體的一側(cè)設(shè)有與進(jìn)給機(jī)構(gòu)相互配合的插頭，在所述插頭上裝有進(jìn)給機(jī)構(gòu)連接線纜，在進(jìn)給機(jī)構(gòu)上裝有探桿，所述探桿的安裝端通過鏈條經(jīng)傳動組件與進(jìn)給電機(jī)相連，所述探桿的探測端設(shè)有探頭載體； 所述探桿載體通過法蘭(4)及滾珠軸承連接在探桿外側(cè)的頂端，所述法蘭(4)與滾珠軸承過盈配合，所述滾珠軸座通過螺釘與探頭載體連接，所述前端蓋(I)設(shè)置在所述探頭載體上并通過螺釘與法蘭相連，所述的探頭兩側(cè)對稱設(shè)有探頭放置凹形槽5，探頭載體一側(cè)探頭放置凹形槽內(nèi)設(shè)有三組探頭放置凹形件6，另一側(cè)探頭放置凹形槽5內(nèi)設(shè)有四組探頭放置凹形件6 ;探頭放置凹形件(6)在探頭放置凹形槽(5)內(nèi)滑動，所述探頭放置凹形件(6)內(nèi)固定安裝有超聲波探頭(7)，所述超聲波探頭(7)并排排列在探頭放置凹形件(6)內(nèi)，所述探頭放置凹形件(6)的表面還固定連接有探頭保護(hù)金屬框架(8)，所述探頭載體腔體內(nèi)還設(shè)有探頭定位平衡裝置，所述探頭定位平衡裝置抵于探頭放置凹形件(6)限制探頭放置凹形件(6)及超聲波探頭(7)的移動范圍，所述探頭載體上還設(shè)有超聲波發(fā)射接收八通道接口用于發(fā)射接收超聲波信號；所述探桿支架的兩端設(shè)有定位環(huán)(11)，所述探桿腔體內(nèi)設(shè)置有旋轉(zhuǎn)電機(jī)，所述旋轉(zhuǎn)電機(jī)外側(cè)套設(shè)有通過導(dǎo)線與旋轉(zhuǎn)電機(jī)連接的集電環(huán)；探桿腔體內(nèi)還設(shè)有耦合劑供給油路(9)，所述耦合劑供給油路(9) 一端與安裝在機(jī)體內(nèi)的油箱連接，另一端與探頭放置凹形件(6)內(nèi)壁接通，探頭載體上還設(shè)有與耦合劑供給油(9)路相適配的耦合劑出油口(10);所述探頭載體、進(jìn)給電機(jī)和旋轉(zhuǎn)電機(jī)分別與所述檢測控制系統(tǒng)通過線纜電連接； 所述升降機(jī)構(gòu)包括機(jī)架，所述機(jī)架內(nèi)豎直設(shè)有絲杠，所述絲杠的底部設(shè)有驅(qū)動絲杠轉(zhuǎn)動的電機(jī)，在所述絲杠一側(cè)還設(shè)有水平設(shè)置的升降平臺，所述升降平臺一側(cè)具有與所述絲杠匹配的螺紋裝置，通過所述螺紋裝置與所述絲杠螺紋連接，所述升降平臺通過絲杠的轉(zhuǎn)動控制其做升降運(yùn)動，所述升降平臺上設(shè)有滑動導(dǎo)軌，所述滑動導(dǎo)軌上通過滑塊安裝有立柱安裝底座，所述立柱安裝底座上豎直的設(shè)置有升降臂立柱，所述升降臂立柱頂端通過軸承座連接有升降臂橫梁，所述升降臂橫梁與所述升降臂立柱垂直，所述升降臂橫梁上還設(shè)有進(jìn)給機(jī)構(gòu)提升裝置，所述提升裝置包括所述的電機(jī)、絲杠、升降平臺、升降臂，以及設(shè)置在升降臂立柱和升降臂橫梁上的滑輪組、鋼絲繩，所述電機(jī)驅(qū)動絲杠帶動升降平臺機(jī)構(gòu)進(jìn)行上下運(yùn)動，同時(shí)帶動升降臂做上下運(yùn)動，升降臂立柱上端和升降臂橫梁前端的滑輪組將鋼絲繩一端連接進(jìn)給機(jī)構(gòu)，另一端通過滑輪組合與安裝在升降臂立柱底部的平衡器連接，所述提升裝置通過設(shè)置于底部的電機(jī)驅(qū)動絲杠對進(jìn)給機(jī)構(gòu)進(jìn)行提升。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的非接觸式空心車軸超聲波探傷機(jī)，其特征在于:所述檢測控制系統(tǒng)包括設(shè)于機(jī)體上的計(jì)算機(jī)、設(shè)于所述進(jìn)給機(jī)構(gòu)上的超聲波電子處理單元、以及與所述旋轉(zhuǎn)電機(jī)和所述進(jìn)給電機(jī)上電機(jī)控制器連接的位置編碼器，所述位置編碼器和所述探頭通過所述超聲波電子處理單元與所述計(jì)算機(jī)電連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的非接觸式空心車軸超聲波探傷機(jī)，其特征在于:所述探頭定位平衡裝置包括彈簧及彈簧支柱，所述彈簧支柱位于探頭放置凹形件(6)的底端。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的非接觸式空心車軸超聲波探傷機(jī)，其特征在于:所述給進(jìn)機(jī)構(gòu)的殼體中還設(shè)有油溫傳感器和加熱裝置，所述加熱裝置包覆在耦合劑供給油路(9)外側(cè)，所述油溫傳感器和加熱裝置分別與所述檢測控制系統(tǒng)電連接。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的非接觸式空心車軸超聲波探傷機(jī)，其特征在于:所述超聲波探頭包括橫向裂紋檢測探頭、縱向裂紋檢測探頭和材質(zhì)缺陷檢測探頭。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的非接觸式空心車軸超聲波探傷機(jī)，其特征在于:所述升降平臺通過其兩側(cè)的升降導(dǎo)軌與機(jī)架連接，所述兩側(cè)的升降導(dǎo)軌豎直且相對應(yīng)的設(shè)置于機(jī)架上。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的非接觸式空心車軸超聲波探傷機(jī)，其特征在于:所述探桿外設(shè)有至少一個(gè)定心環(huán)，所述定心環(huán)的外徑大于所述探桿的外徑。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的非接觸式空心車軸超聲波探傷機(jī)，其特征在于:所述的探頭保護(hù)金屬框架(8)為弧形結(jié)構(gòu)，所述探頭保護(hù)金屬框架(8)的弧面與超聲波探頭(7)形成2mm的表面間隙層。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的非接觸式空心車軸超聲波探傷機(jī)，其特征在于:所述的集電環(huán)為金屬石墨電刷。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的非接觸式空心車軸超聲波探傷機(jī)，其特征在于:所述升降機(jī)構(gòu)的滑動導(dǎo)軌由兩條水平設(shè)置的平行導(dǎo)軌組成，所述滑塊滑動固定于所述兩條導(dǎo)軌上。
【文檔編號】G01N29/28GK204101513SQ201420434584
【公開日】2015年1月14日 申請日期:2014年8月1日 優(yōu)先權(quán)日:2014年8月1日
【發(fā)明者】林寶柱 申請人:南京林城億輪軌道交通技術(shù)有限公司