CN103543203A - 自动超声波探伤仪 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种自动超声波探伤仪，为克服不能自动喷涂耦合剂、试件不能自动运动、探头定位精度低、难以实现探伤三维化和自动化的问题。所述的自动超声波探伤仪包括导轨部分、卡具部分和探头部分；导轨部分包括导轨外壳（1）与滑块；卡具部分包括主动卡头（7）与从动卡头（9）；探头部分包括探头（17）与探头升降架（20）。探头部分安装在导轨部分中的滑块的顶端面上为螺栓连接，探头部分的上端从导轨部分中的导轨外壳（1）的罩盖上的长方形通孔中伸出，卡具部分中的主动卡头（7）与从动卡头（9）安装在导轨部分中的导轨外壳（1）的两端，探头部分中的探头（17）的水平顶端面与主动卡头（7）和从动卡头（9）的回转中心连线共面。

Description

自动超声波探伤仪

技术领域

本发明涉及一种金属试件及零件质量的检测设备，更确切地说，本发明涉及一种自动超声波探伤仪。

背景技术

近年来，针对三维超声波成像开发了很多不同的技术。鉴于获取方法，可分为四类：二维转换器阵列、机械扫描仪以及具有和不具有位置信息的徒手扫描方法。在医学领域，三维超声波诊断设备得到快速发展。与CT和MRI成像相比，超声波是获得立体成像的低成本解决方案。此外，操作无需专业培训和辐射保护。由于人体外形各不相同，应用在医学领域的超声波仪器一般为手动控制，并不适用于大批量工业零件检测，通过一定的改良，可以将医学上应用的三维超声波技术应用到工业检测上。尤其是超声波探伤机械扫描仪技术，具有很好的发展前景。

在金属试件及零件无损检测中，超声波探伤技术是一种重要手段。超声波在被检测材料中传播时，材料的声学特性和内部组织的变化对超声波的传播产生一定的影响，通过对超声波受影响程度和状况的探测从而了解材料性能和结构变化的技术称为超声检测。超声波探伤是利用超声波能透入金属内部，并由一个截面进入另一个截面时，在截面边缘发生反射的特点来检测缺陷零件的一种方法。对于金属材料超声波探伤而言，超声波探伤探头通过耦合剂与金属材料试件接触。目前，很多材料的超声波探伤仍采用目测探伤和手工超声波探伤，劳动强度较大、探伤效率较低，探头在试件表面的移动定位能力低。现有超声波探伤装置不具备自动喷涂耦合剂装置、探头与试件距离需要手动调整、试件不能自动运动，难以实现探伤的三维化和自动化，需要大量的人工操作，探伤工艺整个流程需要较长时间，非常影响工作效率。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是克服了现有超声波探伤设备不能自动喷涂耦合剂、试件不能自动运动、探头定位精度低、难以实现探伤的三维化和自动化的问题，提供了一种自动超声波探伤仪。

为解决上述技术问题，本发明是采用如下技术方案实现的：所述的自动超声波探伤仪包括探头部分、导轨部分与卡具部分；

探头部分通过其中的探头升降架安装在导轨部分中的导轨的滑块的顶端面上为螺栓固定连接，探头部分从导轨部分中的导轨外壳中的罩盖上的长方形通孔中伸出，卡具部分安装在导轨部分中的导轨外壳上，卡具部分中的主动卡头与从动卡头安装在导轨外壳的两端，探头部分中的探头的顶端面和主动卡头与从动卡头的中心连线处同一水平面内。

技术方案中所述的探头部分还包括探头连接线、探头固定架、探头升降架、耦合剂储备箱、加压管、加压气瓶、一号探头保护支柱、二号探头保护支柱、三号探头保护支柱、压缩螺旋弹簧、耦合剂输送管、一号耦合剂喷嘴、二号耦合剂喷嘴和三号耦合剂喷嘴。压缩螺旋弹簧竖直地安装在探头升降架中可移动升降台的底端焊接连接，耦合剂储备箱的一端与探头升降架的右侧焊接连接，耦合剂储备箱底面和探头升降架的底面共面，耦合剂输送管中的C型管路的短直段端口与耦合剂储备箱侧壁下端的通孔连接，由耦合剂输送管组成的环路部分放置在探头升降架中可移动升降台的顶端，耦合剂输送管中的C型管路的长直段端口与由耦合剂输送管组成的环路部分的一接口连接，探头固定架的底端采用焊接方式安装在探头升降架中可移动升降台的顶端，即探头固定架的底端安装在由耦合剂输送管组成的环路部分之内，一号探头保护支柱、二号探头保护支柱和三号探头保护支柱竖直地安装在探头固定架的顶端，一号耦合剂喷嘴、二号耦合剂喷嘴与三号耦合剂喷嘴分别安装在由耦合剂输送管组成的环路部分的接口上，探头固定安装在探头固定架中，探头连接线一端接口与探头相连接,探头连接线另一端与数据发射接收电路部分相连接，探头（17）的顶端与一号耦合剂喷嘴、二号耦合剂喷嘴和三号耦合剂喷嘴的顶端面构成的平面共面，并低于一号探头保护支柱、二号探头保护支柱和三号探头保护支柱的顶端面构成的平面，加压管的一端接口采用法兰连接方式连接到耦合剂储备箱顶端面的通孔上，加压管的另一端接口采用法兰连接方式连接到导轨外壳外侧的加压气瓶的气体输出端口上。

技术方案中所述的即探头固定架的底端放置在由耦合剂输送管组成的环路部分内是指：探头固定架的每条支腿的底端位于一根圆弧形管路的中央位置的内侧，三根支腿的底端与探头升降架中可移动升降台的顶端之间采用焊接形式连接。所述的一号探头保护支柱、二号探头保护支柱和三号探头保护支柱竖直地安装在探头固定架的顶端是指：在探头固定架中的套筒上环形平面最左端支腿的对应位置安装一号探头保护支柱，在探头固定架中的套筒上环形平面与一号探头保护支柱顺时针方向相隔120°的位置安装二号探头保护支柱，在探头固定架中的套筒上环形平面与二号探头保护支柱顺时针方向相隔120°的位置安装三号探头保护支柱，一号探头保护支柱、二号探头保护支柱和三号探头保护支柱与探头固定架中的套筒上环形平面之间采用焊接形式连接。所述的一号耦合剂喷嘴、二号耦合剂喷嘴和三号耦合剂喷嘴分别安装在由耦合剂输送管组成的环路部分的接口上是指：一号耦合剂喷嘴、二号耦合剂喷嘴和三号耦合剂喷嘴分别安装在第二个正三通法兰接头、第三个正三通法兰接头和第四个正三通法兰接头未连接零件的接口上，一号耦合剂喷嘴、二号耦合剂喷嘴和三号耦合剂喷嘴的回转轴线处于垂直位置，并分别与探头固定架中的套筒外壁相切，一号耦合剂喷嘴、二号耦合剂喷嘴和三号耦合剂喷嘴与套筒相切的位置采用焊接方式固定。所述的探头固定安装在探头固定架中是指：探头放置在探头固定架的套筒内，套筒上的三个径向安装的六角螺栓与探头紧密接触连接。

技术方案中所述的探头固定架由套筒和三条结构相同的支腿组成。所述的套筒为圆筒状结构件，套筒的内径大于探头最宽处直径，侧壁上设置有三个径向螺纹通孔，三个圆形螺纹通孔中各装有一个紧固螺栓,紧固螺栓长度比通孔深度长，这三个安装有紧固螺栓的螺纹通孔的回转轴线均位于同一平面内,相邻的两个螺纹通孔的回转轴线的夹角为120°，三条结构相同的支腿均为圆柱体，三条支腿的顶平面分别固定连接在每个螺纹通孔垂直对应的套筒底面上，三条支腿的回转轴线皆和套筒的回转轴线平行。

技术方案中所述的探头升降架还包括固定套筒，固定套筒为无底的一圆柱形的壳体结构件，顶端板的中心处设置有一圆形的中心通孔，圆形的中心通孔的直径与可移动升降台的直径相同，固定套筒的侧壁的底端周围均匀地设置有双头螺栓连接光通孔。可移动升降台为一个圆柱体，在圆柱体侧壁上沿同一直径对称地设置有两块凸出的长方体形的限位块，可移动升降台安装在固定套筒之中，可移动升降台的上端从固定套筒顶端板上的圆形的中心通孔中伸出，限位块的长度为可移动升降台外半径与固定套筒内半径之差，可移动升降台侧壁上的限位块和固定套筒顶端板相接触。

技术方案中所述的耦合剂储备箱为一个箱体式结构件，耦合剂储备箱中一箱壁为圆柱面箱壁，圆柱面箱壁的半径与探头升降架中固定套筒外径相同，耦合剂储备箱顶端面上设置有可开启的盖板，耦合剂储备箱顶端面设置有一通孔，通孔尺寸与加压管的尺寸相同，耦合剂储备箱侧壁下端设置有一通孔，通孔尺寸与耦合剂输送管的耦合剂储备箱端相同。

技术方案中所述的耦合剂输送管还包括三根结构相同的120°圆弧形管路与四个结构相同的正三通法兰接头。所述的C型管路长直段端口接第一个正三通法兰接头的与另两个接口均成90°夹角的接口，再以顺时针方向依次接第一个正三通法兰接头的左接口和第二个正三通法兰接头的右接口、第二个正三通法兰接头的左接口和第一根圆弧形管路的右端口、第一根圆弧形管路的左端口和第三个正三通法兰接头的右接口、第三个正三通法兰接头的左接口和第二根圆弧形管路的右端口、第二根圆弧形管路的左端口和第四个正三通法兰接头的右接口、第四个正三通法兰接头的左接口和第三根圆弧形管路的右端口、第三根圆弧形管路的左端口和第一个正三通法兰接头的右接口连接，三根结构相同的120°圆弧形管路与四个结构相同的正三通法兰接头组合成一个圆形环路，其直径大于探头固定架中的套筒直径并小于探头升降架中的可移动升降台的直径，并使第二个正三通法兰接头、第三个正三通法兰接头和第四个正三通法兰接头未连接的接口垂直向上。

技术方案中所述的导轨部分还包括有导轨、导轨地脚、导轨电机、导轨电机连接板和导轨与导轨电机连轴器。所述的导轨通过4个结构相同的导轨地脚安装在导轨外壳中的底面板上螺栓连接，导轨与导轨外壳中的罩盖上的长方形通孔对正，导轨电机通过导轨电机连接板安装在导轨外壳中的底面板的左端螺栓连接，导轨电机的回转轴线与导轨的纵向对称面垂直，导轨电机的输出端通过导轨与导轨电机连轴器（6）和导轨（2）的输入轴连接，导轨中的滑块与导轨外壳中的罩盖上的长方形通孔对正。

技术方案中所述的导轨外壳是一个长方体形的壳体类结构件，包括底面板与罩盖，罩盖由左支撑壁、右支撑壁、前支撑长壁、后支撑长壁和顶盖焊接或铸造而成，底面板上设置有螺纹连接孔，分别设置在导轨地脚、导轨电机连接板的安装位置和底面板的周边，罩盖上沿纵向的一侧设置有一个长方形通孔，长方形通孔的长度等于导轨的左右最大行程，长方形通孔宽度大于探头升降架的直径，在长方形通孔的两长孔边的外侧的罩盖上设置有均匀分布的用来安装从动卡头架前滑轨和从动卡头架后滑轨的螺纹连接孔，在长方形通孔右侧短孔边右侧的顶盖上设置有用来安装主动卡头架、卡头电机底座和卡头电机外壳的螺栓光通孔，罩盖右支撑壁与前支撑长壁相连处设置一个长方形通孔，罩盖左支撑壁与前支撑长壁的连接处设置一个正方形通孔，罩盖的底端设置有与底面板四周螺纹连接孔相互对应的螺栓光通孔，罩盖与底面板采用螺栓连接。

技术方案中所述的卡具部分还包括主动卡头架、从动卡头架、从动卡头架前滑轨、从动卡头架后滑轨、卡头电机、卡头与卡头电机联轴器、卡头电机底座和卡头电机外壳，其中从动卡头架前滑轨与从动卡头架后滑轨结构相同。从动卡头架前滑轨和从动卡头架后滑轨安装在导轨部分中的导轨外壳上，从动卡头架前滑轨位于导轨外壳上的长方形通孔的前侧，从动卡头架后滑轨位于导轨外壳上的长方形通孔的后侧，从动卡头架前滑轨和从动卡头架后滑轨对称平行放置，从动卡头通过从动卡头架安装在从动卡头架前滑轨和从动卡头架后滑轨左端，主动卡头通过主动卡头架安装在从动卡头架前滑轨和从动卡头架后滑轨右侧的导轨外壳上，卡头电机通过卡头与卡头电机联轴器与主动卡头的传动轴连接，卡头电机通过卡头电机底座安装在主动卡头架右侧的导轨外壳上，从动卡头、主动卡头与卡头电机的回转轴线共线，卡头电机外壳扣装在卡头与卡头电机联轴器及卡头电机周围的导轨外壳上螺栓连接。

技术方案中所述的从动卡头与主动卡头结构相同，皆为配有传动轴的三爪定心卡盘，可选取型号为K11-80的三爪定心卡盘，被夹紧件尺寸范围为2～22mm。所述的2根结构相同的从动卡头架前滑轨和从动卡头架后滑轨为2根结构相同的等横截面的直杆类结构件，其长度大于导轨外壳上的长方形通孔的纵向尺寸，2根结构相同的从动卡头架前滑轨和从动卡头架后滑轨的等横截面为凸字形，从动卡头架前滑轨和从动卡头架后滑轨的上半部分为正方形横截面的长方体部分，正方形横截面的尺寸与从动卡头架底端的正方形凹槽尺寸一致。从动卡头架前滑轨和从动卡头架后滑轨的下半部分为矩形横截面的扁长方体部分，扁长方体的两侧边沿纵向均匀布置有安装螺钉的螺钉连接通孔。

与现有技术相比本发明的有益效果是：

1.本发明所述的自动超声波探伤仪在满足强度等力学要求的前提下，结构紧凑、组件易于拆装修理、移动方便、试件更换方便，提高了工作效率。

2.本发明所述的自动超声波探伤仪在满足载重和扫描速度的前提下，采用由步进电机带动的同步带线性模组实现探头的线性往复运动，最大扫描速度可达3m/min，扫描精度可达到0.05mm；采用由步进电机带动的三爪卡盘实现小直径金属回转体试件的旋转运动，转速范围大，最大速度可达5000r/min，步距角较小，为1.8°，达到三维扫描目的，定位精确方便，提高检测效率。

3.本发明所述的自动超声波探伤仪能够在检测过程中通过采用压缩螺旋弹簧实现探头仿形移动，通过安装在探头升降架上的耦合剂喷涂设备自动喷涂耦合剂，节约时间，提高工作效率。

附图说明

下面结合附图对本发明作进一步的说明：

图1为本发明所述的自动超声波探伤仪结构组成的轴测投影图；

图2为本发明所述的自动超声波探伤仪结构组成的俯视图；

图3为图2中A-A处的剖视图；

图4为图3中B-B处的剖视图；

图5为本发明所述的自动超声波探伤仪中所采用的导轨电机连接板结构组成的轴测投影图；

图6为本发明所述的自动超声波探伤仪中所采用的卡头电机底座结构组成的轴测投影图；

图7为本发明所述的自动超声波探伤仪中所采用的探头部分结构组成的主视图；

图8为本发明所述的自动超声波探伤仪中所采用的探头部分结构组成的俯视图。

图中：1.导轨外壳，2.导轨，3.导轨地脚，4.导轨电机，5.导轨电机连接板，6.导轨与导轨电机连轴器，7.主动卡头，8.主动卡头架，9.从动卡头，10.从动卡头架，11.从动卡头架前滑轨，12.从动卡头架后滑轨，13.卡头电机，14.卡头电机联轴器，15.卡头电机底座，16.卡头电机外壳，17.探头，18.探头连接线，19.探头固定架，20.探头升降架，21.耦合剂储备箱，22.加压管，23.加压气瓶，24.拖链，25.一号探头保护支柱，26.二号探头保护支柱,27.三号探头保护支柱,28.压缩螺旋弹簧，29.耦合剂输送管，30.一号耦合剂喷嘴，31.二号耦合剂喷嘴，32.三号耦合剂喷嘴。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作详细的描述：

参阅图1，本发明所述的自动超声波探伤仪包含有导轨部分、卡具部分、探头部分、数据发射接收电路部分和数据处理部分。

探头部分通过其中的探头升降架20安装在导轨部分中的导轨2的滑块的顶端面上为螺栓固定连接，探头部分从导轨部分中的导轨外壳1中的罩盖上的长方形通孔中伸出，卡具部分安装在导轨部分中的导轨外壳1上，卡具部分中的主动卡头7与从动卡头9安装在导轨外壳1的右左两端，主动卡头7与从动卡头9回转轴线共线，探头部分中的探头17的顶端面与主动卡头7和从动卡头9的中心连线相交并处同一水平面内。

参阅图2至图4，本发明所述的自动超声波探伤仪的导轨部分包括有导轨外壳1、导轨2、导轨地脚3、导轨电机4、导轨电机连接板5和导轨电机连轴器6。

所述的导轨外壳1是一个长方体形的起支撑作用的壳体类结构件，包括底面板、左支撑壁、右支撑壁、前支撑长壁、后支撑长壁和顶盖，可由铸铁铸造成型，或者采用具有一定强度和支撑能力的钢板焊接成型，当采用铸造成型时，左支撑壁、右支撑壁、前支撑长壁、后支撑长壁和顶盖做成一体，称为罩盖，罩盖与底面板采用螺栓连接成导轨外壳1；当采用焊接成型时，左支撑壁、右支撑壁、前支撑长壁、后支撑长壁和顶盖焊接成一体，即为罩盖。底面板上均匀设置有安装双头螺栓的螺纹连接通孔，分别设置在导轨地脚3的对应位置和底面板的四周边缘。罩盖上平面上沿左右方向（即纵向）的偏后侧设置有一个长方形通孔，长方形通孔的长度等于导轨2的左右最大行程，长方形通孔宽度略大于探头升降架20直径，在长方形通孔的两长孔边的外侧的罩盖上设置有两行均匀分布的安装螺钉的螺纹连接孔，用来安装2根结构相同的从动卡头架前滑轨11和从动卡头架后滑轨12；在长方形通孔右侧短孔边右侧的罩盖上设置有双头螺栓螺纹连接通孔，用来安装主动卡头架8、卡头电机底座15和卡头电机外壳16。罩盖的底端面上即与底面板四周边缘相互对应位置处设置有均匀分布的双头螺栓连接光通孔。罩盖右支撑壁与前支撑长壁相连侧偏下沿处预留一个长方形通孔，尺寸为4cm×2cm，作为探头连接线18和加压管22的线路通孔。罩盖左支撑壁的与前支撑长壁相连侧偏下沿处预留一个正方形通孔，尺寸为2cm×2cm，作为导轨电机4的线路通孔。导轨外壳1的具体尺寸根据所选取的导轨2和导轨电机4尺寸所需空间尺寸决定。如有需求，可在导轨外壳1适合位置添加水平仪等辅助工具。

所述的导轨2为一个同步带线性模组，可以根据实际需要选取不同型号的线性模组。参考运动速度范围0～3米/秒，重复定位精度0.05mm，承载力范围10～20千克，驱动方式为步进电机驱动。导轨2可选用PBC Linear公司的LAT系列MTB042或MTB055等型号的同步带线性模组，导轨2长度可根据实际需要进行选择。

导轨2包括有外壳、滑动架、皮带、皮带轮（驱动皮带轮、从动皮带轮）、滑块等组件。外壳为长方体形壳体，顶端面中央处沿纵向有一个长方形通槽，通槽长度小于外壳纵向长度。滑动架为两根横截面为矩形的滑轨，长度等于外壳顶端面通槽长度。皮带为加强型同步齿形带，两端连结闭合，有齿部分朝内，内含钢筋，保证高速度、高加速度、高推力。导轨2配备两个与同步齿形带配装的皮带轮，分别为驱动皮带轮和从动皮带轮。滑块为导轨2中运动组件。滑块的横截面近似T型，包括水平部分和垂直部分。其中水平部分为横截面是矩形的长方体，水平部分的顶端面为矩形，顶端面上设置有定位螺纹通孔；垂直部分为一长方体，水平部分和垂直部分连成一体，水平部分和垂直部分的纵向对称面共面，垂直部分的宽度小于外壳顶端面上的长方形通槽的宽度，垂直部分的高度略小于外壳的高度。

外壳上表面沿纵向在通槽两侧各安装一根滑轨，两根滑轨保持相互平行，共同构成一副滑动架。滑块中的垂直部分插入外壳上表面的通槽内，使滑块中垂直部分两侧的水平部分的下平面与滑动架上表面相接触，即与两滑轨上表面相接触。驱动皮带轮和从动皮带轮安装在外壳内部的两端，皮带套装于驱动皮带轮和从动皮带轮上为啮合连接。皮带与滑块垂直部分底面接触并固定连接，滑块由皮带带动往复运动，并由滑动架支撑保持直线运动。

导轨2沿纵向的左侧设置有安装驱动皮带轮的输入轴，输入轴与导轨2的纵向垂直，轴径12mm。导轨2纵向的前、后侧壁面的两端设置有可用于固定安装导轨地脚3的双头螺栓螺纹连接孔。如有需求，可在导轨2上设置柔性风琴式防护罩，为导轨2提供实用性保护。

所述的横截面为直角形的导轨地脚3为同步带线性模组专用外轨脚架，由铝合金压铸成型。导轨地脚3的水平底板上有两个双头螺栓连接光通孔，导轨地脚3的垂直固定板上也设置有两个双头螺栓连接光通孔。

参阅图5，导轨电机4可选择57步进电机，输出轴径8mm。导轨电机连接板5为一个L型电机连接板，由铝合金压铸成型，由两个相互垂直的底板与支撑板组成，其中垂直方向的支撑板的中心处设置有圆形通孔，导轨电机5的输出轴可从这个圆形通孔中伸出，支撑板的四角处分别设置有一个双头螺栓螺纹连接通孔，与导轨电机5上四个连接孔相对应；水平方向的底板上四角各有一个双头螺栓连接光通孔。导轨与导轨电机连轴器6可以选取梅花联轴器，规格为：8-12，即导轨电机5的输出轴为8mm，导轨2的输入轴为12mm。

参阅图3，将导轨电机4输出轴端的壳体端通过双头螺栓、垫圈和六角螺母连接到导轨电机连接板5中竖直支撑板的外（前）侧面上，使导轨电机4输出轴从导轨电机连接板5中竖直支撑板上的中心通孔中伸出。将导轨电机4通过导轨与导轨电机连轴器6连接到导轨2纵向的左端的输入轴上，导轨电机4、导轨与导轨电机连轴器6与输入轴回转轴线共线，将安装有导轨电机4的导轨电机连接板5采用双头螺栓、垫圈和六角螺母固定安装在导轨2纵向的左端的导轨外壳1中的底面板上。在底面板的导轨2对应位置放置两对结构相同的导轨地脚3，两对结构相同的导轨地脚3相隔一定距离，该距离略小于导轨2的行程长度，再采用双头螺栓、垫圈和六角螺母将导轨地脚3与导轨外壳1中底面板固定连接，采用双头螺栓、垫圈和六角螺母将导轨地脚3与导轨2前、后侧壁面固定连接，使导轨2固定在导轨外壳1的底面板指定位置上。将导轨电机4的线路由导轨外壳1左支撑壁的通孔伸出。

参阅图2，本发明所述的自动超声波探伤仪的卡具部分包括主动卡头7、主动卡头架8、从动卡头9、从动卡头架10、从动卡头架前滑轨11、从动卡头架后导轨12、卡头电机13、卡头电机联轴器14、卡头电机底座15和卡头电机外壳16。

所述的主动卡头7和从动卡头9皆为配有传动轴的三爪定心卡盘，可选取型号为K11-80的三爪定心卡盘，被夹紧件尺寸范围为2～22mm。

所述的主动卡头架8为一个滚珠轴承座，其上端安装有滚珠轴承，滚珠轴承的规格尺寸由主动卡头7传动轴的直径尺寸决定。滚珠轴承座可由铸铁等材料铸造成型，在滚珠轴承座安装底板的两侧对称地各设置有两个双头螺栓连接光通孔。

所述的从动卡头架10为一个滚珠轴承座，可由铸铁等材料铸造成型，其上端安装有滚珠轴承，滚珠轴承尺寸由从动卡9头传动轴的直径尺寸决定。在滚珠轴承座安装底板的底面的两侧各设置有一个横截面为正方形的和从动卡头架前滑轨11、从动卡头架后导轨12配装的凹槽。

所述的从动卡头架前滑轨11和从动卡头架后导轨12为2根结构相同的等横截面的直杆类结构件，从动卡头架前滑轨11和从动卡头架后导轨12相互平行地安装在导轨外壳1中顶盖上，从动卡头架前滑轨11和从动卡头架后导轨12可由轴承钢等材料锻造成型，其长度略长于导轨外壳1中顶盖上的长方形通孔的纵向尺寸，从动卡头架前滑轨11和从动卡头架后导轨12的等横截面为凸字形。凸字形的上半部分为正方形部分，其结构尺寸与从动卡头架11底端的正方形凹槽尺寸一致；凸字形的下半部分为矩形横截面的扁长方体部分，矩形横截面的下半部分的两侧边沿纵向均匀布置有安装螺钉的螺钉连接通孔。

所述的卡头电机13选用的是步进电机，实施例中选用了型号为57的步进电机，输出轴直径为8mm，步距角1.8°。

所述的卡头电机联轴器14可选取梅花联轴器，实施例中选用了型号为8-12的梅花联轴器，即电机输出轴直径为8mm，三爪定心卡盘传动轴的直径为12mm。

参阅图6，所述的卡头电机底座15为L型电机支架，由铝合金压铸成型。在L型电机支架的安装底座的底面四角处各设置一个支腿，每个支腿底部带有平板状地脚，每个地脚上预留两个双头螺栓连接光通孔，双头螺栓连接光通孔的位置与导轨外壳1顶盖上的长方形通孔右侧设置的双头螺栓螺纹连接通孔相对应。L型电机支架中的垂直安装板的尺寸与卡头电机13横截面的尺寸相同，垂直安装板的中心处设置有圆形通孔，卡头电机13的输出轴从垂直安装板上的圆形通孔中伸出；垂直安装板的四角处各设置有一个安装双头螺栓的螺纹连接通孔，与卡头电机13上的四个连接光通孔相对应。

所述的卡头电机外壳16为一个不带底板的长方形壳体类的罩盖，可由铝合金铸造成型。卡头电机外壳16的左端面上有半圆型镂空，形状与从动卡头架10的外形相同，卡头电机外壳16的右端面上中间偏下沿位置设置有一个正方形通孔，尺寸为2cm*2cm，作为卡头电机13的线路通孔。卡头电机外壳16的四个侧面底端边缘各设置有两个双头螺栓连接光通孔，双头螺栓连接光通孔的位置与导轨外壳1中顶盖上的长方形通孔右侧设置的双头螺栓螺纹连接通孔相对应。卡头电机外壳16结构尺寸根据卡头电机13、卡头电机联轴器14和卡头电机底座15所占空间决定。

参阅图2，将卡头电机13输出轴端的壳体通过双头螺栓、垫圈和六角螺母固定连接在L型的卡头电机底座15上的垂直安装板上。将卡头电机底座15通过双头螺栓、垫圈和六角螺母安装在导轨外壳1中罩盖纵向右侧的顶盖上。将主动卡头7的传动轴插入主动卡头架8的滚珠轴承内，并通过卡头电机联轴器14与卡头电机13的输出轴相连接。将主动卡头架8通过双头螺栓、垫圈和六角螺母连接在导轨外壳1罩盖纵向右侧的双头螺栓螺纹连接孔上。将卡头电机外壳16安装在导轨外壳1的罩盖上，卡头电机外壳16左端面的镂空边缘与主动卡头架8右边缘相接，将卡头电机13、卡头电机联轴器14、卡头电机底座15以及部分主动卡头7传动轴包含在卡头电机外壳16内，并通过双头螺栓、垫圈和六角螺母将卡头电机外壳16固定连接在导轨外壳1罩盖纵向右侧的双头螺栓螺纹连接孔上。将卡头电机13的线路由卡头电机外壳16右端面的通孔穿出。将从动卡头架前滑轨11采用不锈钢一字槽圆柱头螺钉和垫圈固定在导轨外壳1罩盖上平面长方形通孔前侧的对应双头螺栓螺纹连接孔上。将从动卡头架后滑轨12采用不锈钢一字槽圆柱头螺钉和垫圈固定在导轨外壳1罩盖长方形通孔后侧的对应双头螺栓螺纹连接孔上。保持从动卡头架前导轨11和从动卡头架后导轨12相对于罩盖上平面长方形通孔位置对称。将从动卡头架10的凹槽对应从动卡头架前滑轨11和从动卡头架后导轨12，从导轨外壳1罩盖上平面左侧安装到从动卡头架前滑轨11和从动卡头架后导轨12上。将从动卡头9的传动轴插入从动卡头架10的滚珠轴承中，转动连接在从动卡头架10上。

参阅图7和图8所示，本发明所述的自动超声波探伤仪的探头部分包括探头17、探头连接线18、探头固定架19、探头升降架20、耦合剂储备箱21、加压管22、加压气瓶23、拖链24、一号探头保护支柱25、二号探头保护支柱26、三号探头保护支柱27、压缩螺旋弹簧28、耦合剂输送管29、一号耦合剂喷嘴30、二号耦合剂喷嘴31与三号耦合剂喷嘴32。

所述的探头17为标准件，可根据被测试件尺寸具体选择单晶直探头或双晶直探头。可根据被测试件可能存在缺陷尺寸选择探头频率，缺陷尺寸越小，所需频率越高。实施例中选用5P6型直探头，频率5MHz，压电材料为锆钛酸铅陶瓷，晶片直径6mm。探头连接线18为与探头17配套的数据传输线，探头连接线18两端设有与探头17和探伤设备对应的端口。探头连接线18长度至少为导轨2有效行程长度加40厘米。

所述的探头固定架19由套筒和支腿两部分组成，可直接由铝合金铸造成型。其中，套筒为圆筒状结构件，内径略大于探头最宽处直径，侧壁上设置有三个径向圆形螺纹通孔，三个圆形螺纹通孔中各装有一个紧固螺栓,紧固螺栓长度比通孔深度略大，这三个安装有紧固螺栓的螺纹通孔的回转轴线均位于和套筒回转轴线垂直的同一平面内,相邻的两个螺纹通孔的回转轴线的夹角为120°。支腿共有三条，均为圆柱状，三条支腿的顶平面分别固定连接在每个螺纹通孔垂直对应的套筒底面上，三条支腿的回转轴线均和套筒的回转轴线平行。

所述的探头升降架20由固定套筒和可移动升降台两部分组成，可由铝合金铸造成型。固定套筒为无底的一圆柱形的壳体，顶端板的中心处设置有一圆形通孔，圆形通孔的直径与可移动升降台的直径相同，固定套筒的侧壁的底端的周围均匀地设置有双头螺栓连接光通孔。可移动升降台为一个圆柱体，在圆柱体侧壁上沿同一直径对称地设置有两块凸出的长方体形的限位块，长度为可移动升降台外半径与固定套筒内半径之差，用以控制可移动升降台上升极限位置，可移动升降台装入固定套筒之中，可移动升降台的上端从固定套筒顶端板中心处的圆形通孔中伸出，可移动升降台（圆柱体）侧壁上的限位块和固定套筒顶端板的里侧相接触。

所述的耦合剂储备箱21为一个近似长方体形的箱体，耦合剂储备箱21中左侧箱壁为圆柱面，圆柱面半径与探头升降架20固定套筒部分圆柱体外半径相同，可由铝合金铸造成型。耦合剂储备箱21为一个用于储存耦合剂的箱体。耦合剂储备箱21顶端面上设置有可开启的盖板，方便补增耦合剂，关闭时保持密封。耦合剂储备箱21顶端面设置有一通孔，通孔尺寸与加压管22尺寸相同。耦合剂储备箱21的右侧壁偏下端设置有一通孔，通孔尺寸与耦合剂输送管29的耦合剂储备箱端尺寸相同。加压管22为橡胶软管，长度比导轨2有效行程长度至少多40厘米。加压气瓶23为装有高压气体的无缝钢瓶，配备有减压器。加压气瓶23可选用小型的高压气瓶，实施例中选用2L无缝钢瓶。加压气瓶23中的气体可选用氮气、二氧化碳等不与耦合剂发生化学反应且不污染环境的气体。

所述的拖链24为由增强尼龙制成的塑料拖链，型号为TP15.20，横截面为长方形，内腔高度15mm，内腔宽度20mm，外腔高度23mm，外腔宽度31mm，弯曲半径28mm，上盖可开。拖链24长度比导轨2有效行程长度长至少30厘米。

所述的一号探头保护支柱25、二号探头保护支柱26和三号探头保护支柱27为三根结构相同的小直径的圆柱棒，可由轴承钢等材料锻造成型，其长度略长于从探头升降架20中的固定套筒的顶端平面到探头顶端面的距离。

所述的压缩螺旋弹簧28为一个两端经过磨平处理的圆柱形压缩螺旋弹簧，可由碳素弹簧钢丝或耐疲劳合金弹簧钢丝等材料制成。耦合剂输送管29为一系列输送耦合剂的由PVC管制成的管路组成，包括一根C型管路，三根结构相同的120°圆弧形管路，四个结构相同的正三通法兰接头。C型管路长直段端口接第一个正三通法兰接头的与另两个接口均成90°夹角的（中间）接口。再以顺时针方向依次接第一个正三通法兰接头的左接口和第二个正三通法兰接头的右接口、第二个正三通法兰接头的左接口和第一根圆弧形管路右端口、第一根圆弧形管路的左端口和第三个正三通法兰接头的右接口、第三个正三通法兰接头的左接口和第二根圆弧形管路的右端口、第二根圆弧形管路的左端口和第四个正三通法兰接头的右接口、第四个正三通法兰接头的左接口和第三根圆弧形管路的右端口、第三根圆弧形管路的左端口和第一个正三通法兰接头的右接口，使这些部件组合成一个近似圆形环路，其直径略大于探头固定架18中的套筒直径并小于探头升降架20中的可移动升降台直径，并保证第二个、第三个和第四个法兰接头未连接的接口垂直向上。一号耦合剂喷嘴30、二号耦合剂喷嘴31，三号耦合剂喷嘴32为三根结构相同的空心圆柱管，可由铝合金铸造成型，其长度与探头固定架19的底部到探头17顶端面的距离一致。

参阅图7和图8，将压缩螺旋弹簧28安装在探头升降架20中可移动升降台的下面，压缩螺旋弹簧28的顶端面与可移动升降台底端面相接触，并采用焊接方式将两者固定连接，压缩螺旋弹簧28的回转轴线与可移动升降台的垂直回转轴线共线。将连接有压缩螺旋弹簧28的可移动升降台安装在固定套筒之中，并使可移动升降台的上端从固定套筒顶端板上的中心孔中伸出。将耦合剂储备箱21的圆柱面左侧壁与探头升降架20的右侧圆柱面相接触并采用焊接方式将两者固定连接，耦合剂储备箱21底面和探头升降架20底面共面。将耦合剂输送管29中的C型管路的短直段端口与耦合剂储备箱21侧壁上的通孔采用法兰连接方式相连接；将由耦合剂输送管29组成的环路部分放置在探头升降架20中可移动升降台的顶端面上。将探头固定架19通过三根支腿安装在探头升降架20中可移动升降台的顶端面之中心处，即放置在由耦合剂输送管29组成的环路部分内，每条支腿的底端位于一根圆弧形管路的中央位置的内侧，三根支腿的底端与探头升降架20中可移动升降台的顶端面之间可用焊接形式连接。在探头固定架19中的套筒上环形平面最左端支腿对应的位置，安装一号探头保护支柱25；在探头固定架19中的套筒上环形平面与一号探头保护支柱25顺时针方向相隔120°的右后端支腿对应的位置，安装二号探头保护支柱26；在探头固定架19中的套筒上环形平面与二号探头保护支柱26顺时针方向相隔120°的右前端支腿对应的位置，安装三号探头保护支柱27。一号探头保护支柱25、二号探头保护支柱26和三号探头保护支柱27与探头固定架19的套筒上环形平面之间可采用焊接形式连接。将三根结构相同的一号耦合剂喷嘴30、二号耦合剂喷嘴31与三号耦合剂喷嘴32分别安装在第二个正三通法兰接头、第三个正三通法兰接头和第四个正三通法兰接头未连接零件（空闲）的接口上，保持一号耦合剂喷嘴30、二号耦合剂喷嘴31与三号耦合剂喷嘴32的回转轴线处于垂直位置，并分别与探头固定架19的套筒外壁相切，将一号耦合剂喷嘴30、二号耦合剂喷嘴31与三号耦合剂喷嘴32和套筒相切的位置采用焊接方式固定。将探头17从探头固定架19套筒上端放入套筒中，调节套筒上的三个径向安装的六角螺栓将探头17夹紧固定，保持探头17的顶端面和一号耦合剂喷嘴30、二号耦合剂喷嘴31与三号耦合剂喷嘴32的顶端面共面，并低于一号探头保护支柱25、二号探头保护支柱26和三号探头保护支柱27的顶端面。

参阅图1，将安装好的探头部分通过其探头升降架20的固定套筒下端与导轨2中的滑块上平面相对应的双头螺栓螺纹连接孔采用双头螺栓、垫圈和六角螺母固定连接。压缩螺旋弹簧28的底平面与导轨2的滑块上平面接触连接。将探头连接线18和加压管22插入拖链24中，探头连接线18和加压管22在拖链24的伸出端和插入端均留有适合长度。将拖链24固定端安装在导轨外壳1的底面板的右前角，位置对应罩盖右侧壁预留的线路通孔，将拖链24移动端安装在导轨2的滑块的前平面的中央，使拖链在导轨外壳1的底面板上形成一个近似C型弯曲形状，弯曲半径至少为28mm。将探头连接线18从拖链24移动端伸出的端口由探头固定架19的下端安装在探头17对应的连接端口上，将探头连接线18从拖链24固定端伸出的端口连接到导轨外壳1外侧的数据发射接收电路部分上。将加压管22从拖链24移动端伸出的接口采用法兰连接方式连接到耦合剂储备箱21顶端面的通孔上，将加压管22从拖链24固定端伸出的接口采用法兰连接方式连接到导轨外壳1外侧的加压气瓶23的气体输出端口上。将导轨外壳1的罩盖底端的螺栓通孔与底面板上各个双头螺栓螺纹连接孔对齐，采用双头螺栓、垫圈和六角螺母将两者连接，使探头部分从导轨外壳1的罩盖中的顶盖上的长方形通孔中伸出，压缩螺旋弹簧28压缩量最小时使探头17的顶端面与主动卡头7和从动卡头9中心连线共面。

自动超声波探伤仪的工作原理：

参阅图1，导轨2在导轨电机4驱动下，实现导轨2的滑块在水平面内左右往复运动，从而实现了探头部分在水平面内的左右往复运动。探头部分运动过程中，拖链24协同置于拖链24内的探头连接线18和加压管22随探头部分一同运动。探头部分向左运动时，靠近拖链24移动端的拖链24直线部分缩短，靠近拖链24固定端的拖链24的直线部分增长，弯曲部分形状不变并向左传递。探头部分向右运动时，靠近拖链24移动端的拖链24直线部分增长，靠近拖链24固定端的拖链24的直线部分缩短，弯曲部分形状不变并向右传递。试件两端分别固定在主动卡头7和从动卡头9上，探头17通过压缩螺旋弹簧28在试件底面的压缩或伸长实现仿形运动。探头17运动过程中，由于一号探头保护支柱25、二号探头保护支柱26和三号探头保护支柱27在垂直方向高于探头17的高度，所以三根探头保护支柱的顶端面构成的平面与试件底面相接触，从而保持试件与探头17顶端面有固定的距离，防止试件损伤探头17。探头17经由探头连接线18与超声波探伤设备实现电信号的交换。主动卡头7在卡头电机13的驱动下旋转，实现试件绕主动卡头7和从动卡头9的连线旋转，从动卡头9从动旋转，保持试件平衡。通过开启加压气瓶23，经由加压管22，从耦合剂储备箱21上端向下对耦合剂储备箱21中的耦合剂施加恒定的压力，使耦合剂通过耦合剂输送管29输送到三个不同位置的一号耦合剂喷嘴30，二号耦合剂喷嘴31和三号耦合剂喷嘴32，在探头17和试件运动过程中，在探头17前进方向上实现预先自动喷涂耦合剂。探伤不同规格尺寸的金属回转体试件时，调节从动卡头9使其松卡并沿从动卡头架前滑轨11和动卡头架滑轨12向与主动卡头7相反方向移动一段距离，调节主动卡头7使其松卡，卸下试件，对其他试件反向操作以上步骤即可。从动卡头架前滑轨11和从动卡头架后滑轨12在使用前可加注适量机油润滑。通过主动卡头7旋转每一个角度，探头17在试件的一个截面一个角度测量得到一组波形图，将一个截面的各个角度的波形图和角度关系通过数据发射和接收电路部分输入电脑分析形成这个横截面的一个二维超声波探伤结果。通过导轨2的滑块每移动一个单位距离，再进行以上旋转测量得到二维超声波探伤结果，将每组二维超声波探伤结果与其对应位置关系通过数据处理部分的电脑合成分析得到整个试件的三维超声波探伤结果，从而对试件的内部缺陷得到一个三维立体式的了解。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则以内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包括在本发明的保护范围之内。

Claims (11)

1.一种自动超声波探伤仪，包括导轨部分与卡具部分，其特征在于，所述的自动超声波探伤仪还包括探头部分；

探头部分通过其中的探头升降架（20）安装在导轨部分中的导轨（2）的滑块的顶端面上为螺栓固定连接，探头部分从导轨部分中的导轨外壳（1）中的罩盖上的长方形通孔中伸出，卡具部分安装在导轨部分中的导轨外壳（1）上，卡具部分中的主动卡头（7）与从动卡头（9）安装在导轨外壳（1）的两端，探头部分中的探头（17）的顶端面和主动卡头（7）与从动卡头（9）的中心连线处同一水平面内。

2.按照权利要求1所述的自动超声波探伤仪，其特征在于，所述的探头部分还包括探头连接线（18）、探头固定架（19）、探头升降架（20）、耦合剂储备箱（21）、加压管（22）、加压气瓶（23）、一号探头保护支柱（25）、二号探头保护支柱（26）、三号探头保护支柱（27）、压缩螺旋弹簧（28）、耦合剂输送管（29）、一号耦合剂喷嘴（30）、二号耦合剂喷嘴（31）和三号耦合剂喷嘴（32）；

压缩螺旋弹簧（28）竖直地安装在探头升降架（20）中可移动升降台的底端焊接连接，耦合剂储备箱（21）的一端与探头升降架（20）的右侧焊接连接，耦合剂储备箱（21）底面和探头升降架（20）的底面共面，耦合剂输送管（29）中的C型管路的短直段端口与耦合剂储备箱（21）侧壁下端的通孔连接，由耦合剂输送管（29）组成的环路部分放置在探头升降架（20）中可移动升降台的顶端，耦合剂输送管（29）中的C型管路的长直段端口与由耦合剂输送管（29）组成的环路部分的一接口连接，探头固定架（19）的底端采用焊接方式安装在探头升降架（20）中可移动升降台的顶端，即探头固定架（19）的底端安装在由耦合剂输送管（29）组成的环路部分之内，一号探头保护支柱（25）、二号探头保护支柱（26）和三号探头保护支柱（27）竖直地安装在探头固定架（19）的顶端，一号耦合剂喷嘴（30）、二号耦合剂喷嘴（31）与三号耦合剂喷嘴（32）分别安装在由耦合剂输送管（29）组成的环路部分的接口上，探头（17）固定安装在探头固定架（19）中，探头连接线（18）一端接口与探头（17）相连接,探头连接线（18）另一端与数据发射接收电路部分相连接，探头（17）的顶端与一号耦合剂喷嘴（30）、二号耦合剂喷嘴（31）和三号耦合剂喷嘴（32）的顶端面构成的平面共面，并低于一号探头保护支柱（25）、二号探头保护支柱（26）和三号探头保护支柱（27）的顶端面构成的平面，加压管（22）的一端接口采用法兰连接方式连接到耦合剂储备箱（21）顶端面的通孔上，加压管（22）的另一端接口采用法兰连接方式连接到导轨外壳（1）外侧的加压气瓶（23）的气体输出端口上。

3.按照权利要求2所述的自动超声波探伤仪，其特征在于，所述的即探头固定架（19）的底端放置在由耦合剂输送管（29）组成的环路部分内是指：探头固定架（19）的每条支腿的底端位于一根圆弧形管路的中央位置的内侧，三根支腿的底端与探头升降架（20）中可移动升降台的顶端之间采用焊接形式连接；

所述的一号探头保护支柱（25）、二号探头保护支柱（26）和三号探头保护支柱（27）竖直地安装在探头固定架（19）的顶端是指：在探头固定架（19）中的套筒上环形平面最左端支腿的对应位置安装一号探头保护支柱（25），在探头固定架（19）中的套筒上环形平面与一号探头保护支柱（25）顺时针方向相隔120°的位置安装二号探头保护支柱（26），在探头固定架（19）中的套筒上环形平面与二号探头保护支柱（25）顺时针方向相隔120°的位置安装三号探头保护支柱（27），一号探头保护支柱（25）、二号探头保护支柱（26）和三号探头保护支柱（27）与探头固定架（19）中的套筒上环形平面之间采用焊接形式连接；

所述的一号耦合剂喷嘴（30）、二号耦合剂喷嘴（31）和三号耦合剂喷嘴（32）分别安装在由耦合剂输送管（29）组成的环路部分的接口上是指：一号耦合剂喷嘴（30）、二号耦合剂喷嘴（31）和三号耦合剂喷嘴（32）分别安装在第二个正三通法兰接头、第三个正三通法兰接头和第四个正三通法兰接头未连接零件的接口上，一号耦合剂喷嘴（30）、二号耦合剂喷嘴（31）和三号耦合剂喷嘴（32）的回转轴线处于垂直位置，并分别与探头固定架（19）中的套筒外壁相切，一号耦合剂喷嘴（30）、二号耦合剂喷嘴（31）和三号耦合剂喷嘴（32）与套筒相切的位置采用焊接方式固定；

所述的探头（17）固定安装在探头固定架（19）中是指：探头（17）放置在探头固定架（19）的套筒内，套筒上的三个径向安装的六角螺栓与探头（17）紧密接触连接。

4.按照权利要求2所述的自动超声波探伤仪，其特征在于，所述的探头固定架（19）由套筒和三条结构相同的支腿组成；

所述的套筒为圆筒状结构件，套筒的内径大于探头（17）最宽处直径，侧壁上设置有三个径向螺纹通孔，三个圆形螺纹通孔中各装有一个紧固螺栓,紧固螺栓长度比通孔深度长，这三个安装有紧固螺栓的螺纹通孔的回转轴线均位于同一平面内,相邻的两个螺纹通孔的回转轴线的夹角为120°，三条结构相同的支腿均为圆柱体，三条支腿的顶平面分别固定连接在每个螺纹通孔垂直对应的套筒底面上，三条支腿的回转轴线皆和套筒的回转轴线平行。

5.按照权利要求2所述的自动超声波探伤仪，其特征在于，所述的探头升降架（20）还包括固定套筒，固定套筒为无底的一圆柱形的壳体结构件，顶端板的中心处设置有一圆形的中心通孔，圆形通孔的直径与可移动升降台的直径相同，固定套筒的侧壁的底端周围均匀地设置有双头螺栓连接光通孔；可移动升降台为一个圆柱体，在圆柱体侧壁上沿同一直径对称地设置有两块凸出的长方体形的限位块，可移动升降台安装在固定套筒之中，可移动升降台的上端从固定套筒顶端板上的圆形的中心通孔中伸出，限位块的长度为可移动升降台外半径与固定套筒内半径之差，可移动升降台侧壁上的限位块和固定套筒顶端板相接触。

6.按照权利要求2所述的自动超声波探伤仪，其特征在于，所述的耦合剂储备箱（21）为一个箱体式结构件，耦合剂储备箱（21）中一箱壁为圆柱面箱壁，圆柱面箱壁的半径与探头升降架（20）中固定套筒外径相同，耦合剂储备箱（21）顶端面上设置有可开启的盖板，耦合剂储备箱（21）顶端面设置有一通孔，通孔尺寸与加压管（22）的尺寸相同，耦合剂储备箱（21）侧壁下端设置有一通孔，通孔尺寸与耦合剂输送管（29）的耦合剂储备箱端相同。

7.按照权利要求2所述的自动超声波探伤仪，其特征在于，所述的耦合剂输送管（29）还包括三根结构相同的120°圆弧形管路与四个结构相同的正三通法兰接头；

所述的C型管路长直段端口接第一个正三通法兰接头的与另两个接口均成90°夹角的接口，再以顺时针方向依次接第一个正三通法兰接头的左接口和第二个正三通法兰接头的右接口、第二个正三通法兰接头的左接口和第一根圆弧形管路的右端口、第一根圆弧形管路的左端口和第三个正三通法兰接头的右接口、第三个正三通法兰接头的左接口和第二根圆弧形管路的右端口、第二根圆弧形管路的左端口和第四个正三通法兰接头的右接口、第四个正三通法兰接头的左接口和第三根圆弧形管路的右端口、第三根圆弧形管路的左端口和第一个正三通法兰接头的右接口连接，三根结构相同的120°圆弧形管路与四个结构相同的正三通法兰接头组合成一个圆形环路，其直径大于探头固定架（19）中的套筒直径并小于探头升降架（20）中的可移动升降台的直径，并使第二个正三通法兰接头、第三个正三通法兰接头和第四个正三通法兰接头未连接的接口垂直向上。

8.按照权利要求1所述的自动超声波探伤仪，其特征在于，所述的导轨部分还包括有导轨（2）、导轨地脚（3）、导轨电机（4）、导轨电机连接板（5）和导轨与导轨电机连轴器（6）；

所述的导轨（2）通过4个结构相同的导轨地脚（3）安装在导轨外壳（1）中的底面板上螺栓连接，导轨（2）与导轨外壳（1）中的罩盖上的长方形通孔对正，导轨电机（4）通过导轨电机连接板（5）安装在导轨外壳（1）中的底面板的左端螺栓连接，导轨电机（4）的回转轴线与导轨（2）的纵向对称面垂直，导轨电机（4）的输出端通过导轨与导轨电机连轴器（6）和导轨（2）的输入轴连接，导轨（2）中的滑块与导轨外壳（1）中的罩盖上的长方形通孔对正。

9.按照权利要求1所述的自动超声波探伤仪，其特征在于，所述的导轨外壳（1）是一个长方体形的壳体类结构件，包括底面板与罩盖，罩盖由左支撑壁、右支撑壁、前支撑长壁、后支撑长壁和顶盖焊接或铸造而成，底面板上设置有螺纹连接孔，分别设置在导轨地脚（3）、导轨电机连接板（6）的安装位置和底面板的周边，罩盖上沿纵向的一侧设置有一个长方形通孔，长方形通孔的长度等于导轨（2）的左右最大行程，长方形通孔宽度大于探头升降架（20）的直径，在长方形通孔的两长孔边的外侧的罩盖上设置有均匀分布的用来安装从动卡头架前滑轨（11）和从动卡头架后滑轨（12）的螺纹连接孔，在长方形通孔右侧短孔边右侧的顶盖上设置有用来安装主动卡头架（8）、卡头电机底座（15）和卡头电机外壳（16）的螺栓光通孔，罩盖右支撑壁与前支撑长壁相连处设置一个长方形通孔，罩盖左支撑壁与前支撑长壁的连接处设置一个正方形通孔，罩盖的底端设置有与底面板四周螺纹连接孔相互对应的螺栓光通孔，罩盖与底面板采用螺栓连接。

10.按照权利要求1所述的自动超声波探伤仪，其特征在于，所述的卡具部分还包括主动卡头架（8）、从动卡头架（10）、从动卡头架前滑轨（11）、从动卡头架后滑轨（12）、卡头电机（13）、卡头与卡头电机联轴器（14）、卡头电机底座（15）和卡头电机外壳（16），其中从动卡头架前滑轨（11）与从动卡头架后滑轨（12）结构相同；

从动卡头架前滑轨（11）和从动卡头架后滑轨（12）安装在导轨部分中的导轨外壳（1）上，从动卡头架前滑轨（11）位于导轨外壳（1）上的长方形通孔的前侧，从动卡头架后滑轨（12）位于导轨外壳（1）上的长方形通孔的后侧，从动卡头架前滑轨（11）和从动卡头架后滑轨（12）对称平行放置，从动卡头（9）通过从动卡头架（10）安装在从动卡头架前滑轨（11）和从动卡头架后滑轨（12）左端，主动卡头（7）通过主动卡头架（8）安装在从动卡头架前滑轨（11）和从动卡头架后滑轨（12）右侧的导轨外壳（1）上，卡头电机（13）通过卡头与卡头电机联轴器（14）与主动卡头（7）的传动轴连接，卡头电机（13）通过卡头电机底座（15）安装在主动卡头架（8）右侧的导轨外壳（1）上，从动卡头（9）、主动卡头（7）与卡头电机（13）的回转轴线共线，卡头电机外壳（16）扣装在卡头与卡头电机联轴器（14）及卡头电机（13）周围的导轨外壳（1）上螺栓连接。

11.按照权利要求10所述的自动超声波探伤仪，其特征在于，所述的从动卡头（9）与主动卡头（7）结构相同，皆为配有传动轴的三爪定心卡盘，可选取型号为K11-80的三爪定心卡盘，被夹紧件尺寸范围为2～22mm；

所述的2根结构相同的从动卡头架前滑轨（11）和从动卡头架后滑轨（12）为2根结构相同的等横截面的直杆类结构件，其长度大于导轨外壳（1）上的长方形通孔的纵向尺寸，2根结构相同的从动卡头架前滑轨（11）和从动卡头架后滑轨（12）的等横截面为凸字形，从动卡头架前滑轨（11）和从动卡头架后滑轨（12）的上半部分为正方形横截面的长方体部分，正方形横截面的尺寸与从动卡头架（10）底端的正方形凹槽尺寸一致；从动卡头架前滑轨（11）和从动卡头架后滑轨（12）的下半部分为矩形横截面的扁长方体部分，扁长方体的两侧边沿纵向均匀布置有安装螺钉的螺钉连接通孔。

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