一种主轴相控阵超声检测用距离控制装置的制作方法

    专利2022-07-07  110


    本发明属于无损检测领域,涉及一种主轴相控阵超声检测用距离控制装置。



    背景技术:

    风机主轴是传递转矩的,连接着风机风翅及风机底座,是风机的重要金属部件。主轴的失效主要是多源旋转疲劳断裂,裂纹的方向主要是轴的横向。现场使用的主轴,整个主轴都在包裹在外壳内,只有主轴端面可见,检测只能在端面进行。

    整个主轴结构存在多个台阶结构,常规超声(a型脉冲反射)检测时缺陷回波与结构反射波难以区分,加之探头放置位置有限,检测困难,易造成误判或漏检。

    相控阵超声可实现角度偏转,在不移动探头的情况下对检测部位进行全面扫查,是解决常规超声检测困难的最佳选择。但相控阵超声检测需要保持探头在端面周向保持与主轴中心距离不变,以实现准确可靠检测。主轴是中空的,且主轴中心位置存在不易拆除部件,现一般采取手动画圆的方法对探头位置进行固定。实际检测过程中,圆圈画的是否围绕主轴中心及探头在行进过程中距离是否能保持不变,不能很好的保证,且由于需要随时调节探头相对位置,使得检测效率较低。因此考虑到主轴相控阵超声检测的现状,需提出了一种主轴相控阵超声检测用距离控制装置,该装置能够保证相控阵探头沿周向运动时与主轴中心距离保持不变,大大提高了检测效率及位置的准确性。



    技术实现要素:

    本发明的目的在于克服上述现有技术的缺点,提供了一种主轴相控阵超声检测用距离控制装置,该装置能够保证相控阵探头沿周向运动时与主轴中心距离保持不变,大幅提高检测速度及位置的准确性。

    为达到上述目的,本发明所述的主轴相控阵超声检测用距离控制装置包括探头固定装置、伸缩装置、转动圈及内圈套筒,其中,探头固定于探头固定装置上,探头固定装置与伸缩装置的一端相连接,伸缩装置的另一端与转动圈相连接,转动圈嵌套于内圈套筒上,内圈套筒通过固定磁铁固定于主轴的中心端面上。

    探头通过第一固定螺栓固定于探头固定装置上。

    伸缩装置包括上连接板及下连接板,其中,上连接板与下连接板相连接,探头固定装置连接于上连接板上的第一固定槽上,转动圈设置于下连接板上的第二固定槽上。

    上连接板与下连接板之间通过第二固定螺栓相连接。

    上连接板上带有刻度。

    伸缩装置根据主轴端面规格的大小可更换。

    转动圈与内圈套筒之间设置有滚轮。

    转动圈由上半圆与下半圆拼接而成,其中,上半圆与下半圆的拼接位置均为台阶状,且通过第三固定螺栓连接。

    内圈套筒上部边缘为凸台结构。

    本发明具有以下有益效果:

    本发明所述的主轴相控阵超声检测用距离控制装置在具体操作时,内圈套筒通过固定磁铁固定于主轴的中心端面上,为转动圈提供了转动轨道,通过伸缩装置将探头相对于主轴中心的相对距离进行固定,在实际操作时,通过伸缩装置的更换以适用不同规格的主轴。通过转动圈的转动,保证探头周向运动时与主轴中心距离保持不变,实现距离稳定控制,大大提高检测效率及位置的准确性。

    附图说明

    图1为本发明的结构示意图;

    图2为本发明的俯视图;

    图3为本发明的仰视图;

    图4为本发明中内圈套筒15的示意图。

    1为探头固定装置、2为第一固定螺栓、3为第一固定槽、4为伸缩装置、5为上连接板、6第二螺栓孔、7为下连接板、8为第二固定螺栓、9为转动圈、10为上半圆、11为下半圆、12为第一螺栓孔、13为第三固定螺栓、14为滚轮、15为内圈套筒、16为右半圈、17为左半圈、18为固定磁铁、19为凸台结构、20为第二固定槽、21为第四固定螺栓。

    具体实施方式

    下面结合附图对本发明做进一步详细描述:

    参考图1至图4,本发明所述的主轴相控阵超声检测用距离控制装置包括探头固定装置1、伸缩装置4、转动圈9及内圈套筒15,其中,探头固定于探头固定装置1上,探头固定装置与伸缩装置4的一端相连接,伸缩装置4的另一端与转动圈9相连接,转动圈9嵌套于内圈套筒15上,内圈套筒15通过固定磁铁18固定于主轴的中心端面上。

    探头通过第一固定螺栓2固定于探头固定装置1上。

    伸缩装置4包括上连接板5及下连接板7,其中,上连接板5与下连接板7相连接,探头固定装置1连接于上连接板5上的第一固定槽3上,转动圈9设置于下连接板7上的第二固定槽20上。

    上连接板5与下连接板7之间通过第二固定螺栓8相连接。

    上连接板5上带有刻度。

    伸缩装置4根据主轴端面规格的大小可更换。

    转动圈9与内圈套筒15之间设置有滚轮14。

    转动圈9由上半圆10与下半圆11拼接而成,其中,上半圆10与下半圆11的拼接位置均为台阶状,且通过第三固定螺栓13连接。

    内圈套筒15上部边缘为凸台结构19。

    滚轮14通过第四固定螺栓21固定于转动圈9上,上半圆10与下半圆11均设置有用于供第三固定螺栓13穿过的第一螺栓孔12,上连接板5及下连接板7上设置有用于供第二固定螺栓8穿过的第二螺栓孔6。

    凸台结构19的外径大于内圈套筒15内径5mm,用于防止转动圈9从上部脱出,左半圈17及右半圈16的底部与凸台结构19底部之间的距离大于转动圈9的宽度,转动圈9嵌套在内圈套筒15上,内圈套筒15通过固定磁铁18固定在主轴端面。

    参考图2,本发明的具体使用过程为:1)通过伸缩装置4连接探头固定装置1及下半圆11;2)在主轴端面中心点固定内圈套筒15;3)在内圈套筒15上安装转动圈9的上半圆10及下半圆11;4)将探头安装在探头固定装置1;5)调整伸缩装置4,使探头固定在所需位置;6)移动探头,使其沿周向运动,运动过程中,探头距主轴中心的距离保持不变。


    技术特征:

    1.一种主轴相控阵超声检测用距离控制装置,其特征在于,包括探头固定装置(1)、伸缩装置(4)、转动圈(9)及内圈套筒(15),其中,探头固定于探头固定装置(1)上,探头固定装置与伸缩装置(4)的一端相连接,伸缩装置(4)的另一端与转动圈(9)相连接,转动圈(9)嵌套于内圈套筒(15)上,内圈套筒(15)通过固定磁铁(18)固定于主轴的中心端面上。

    2.根据权利要求1所述的主轴相控阵超声检测用距离控制装置,其特征在于,探头通过第一固定螺栓(2)固定于探头固定装置(1)上。

    3.根据权利要求1所述的主轴相控阵超声检测用距离控制装置,其特征在于,伸缩装置(4)包括上连接板(5)及下连接板(7),其中,上连接板(5)与下连接板(7)相连接,探头固定装置(1)连接于上连接板(5)上的第一固定槽(3)上,转动圈(9)设置于下连接板(7)上的第二固定槽(20)上。

    4.根据权利要求2所述的主轴相控阵超声检测用距离控制装置,其特征在于,上连接板(5)与下连接板(7)之间通过第二固定螺栓(8)相连接。

    5.根据权利要求3所述的主轴相控阵超声检测用距离控制装置,其特征在于,上连接板(5)上带有刻度。

    6.根据权利要求1所述的主轴相控阵超声检测用距离控制装置,其特征在于,伸缩装置(4)根据主轴端面规格的大小进行更换。

    7.根据权利要求1所述的主轴相控阵超声检测用距离控制装置,其特征在于,转动圈(9)与内圈套筒(15)之间设置有滚轮(14)。

    8.根据权利要求4所述的主轴相控阵超声检测用距离控制装置,其特征在于,转动圈(9)由上半圆(10)与下半圆(11)拼接而成,其中,上半圆(10)与下半圆(11)的拼接位置均为台阶状,且通过第三固定螺栓(13)连接。

    9.根据权利要求1所述的主轴相控阵超声检测用距离控制装置,其特征在于,内圈套筒(15)上部边缘为凸台结构(19)。

    技术总结
    本发明公开了一种主轴相控阵超声检测用距离控制装置,包括探头固定装置、伸缩装置、转动圈及内圈套筒,其中,探头固定于探头固定装置上,探头固定装置与伸缩装置的一端相连接,伸缩装置的另一端与转动圈相连接,转动圈嵌套于内圈套筒上,内圈套筒通过固定磁铁固定于主轴的中心端面上,该装置能够保证相控阵探头沿周向运动时与主轴中心距离保持不变,大幅提高检测速度及位置的准确性。

    技术研发人员:王福贵;王志强;王鹏;李东江;贾若飞;王强;陈征;秦承鹏;李梁;侯召堂;王亮;沈颖昭;姜洪辉;张磊
    受保护的技术使用者:西安热工研究院有限公司
    技术研发日:2020.11.19
    技术公布日:2021.03.12

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