CN103926308A - 综合传感器全覆盖旋转高速检测装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及综合传感器全覆盖旋转高速检测装置，由设备底座（26）、设备调高机构（27）、旋转轴承卡座安装板（2）、旋转轴承安装筒传动轮（5）、旋转随动导电环组件（4）、旋转轴承安装筒（3）、旋转轴承卡座（1）、综合传感器机构安装板（7）构成，本发明的有益效果在于：安全性能高，检测效果全面，检测的时候灵敏度较强。

Description

综合传感器全覆盖旋转高速检测装置

技术领域

本发明主要涉及一种用于工业生产中的利用磁场实现了传感器全覆盖旋转高速检测装置。

背景技术

斜向轧制的铁磁性无缝钢管长时间在承压、承重和高扭力状态下使用。若钢管内部存在缺陷，可能造成钢管管体泄漏、断裂、爆炸等恶性事故。已有涡流、电磁、超声波等检测仪器用于对铁磁性钢管的管体部分径向垂直方向、点状坑进行质量检测，而斜向轧制钢管过程当中会产生的沿螺旋线方向45度和135度左右的内外部各类缺陷，目前只有超声波可以有效检测。众所周知超声波检测速度慢，无法满足钢管轧制企业的生产需要。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种运用电磁式异位减法传感器检测方法，从而使得建设工程中的安全性得到有效保障，避免可能造成的泄漏、断裂、爆炸等问题的高速旋转自动检测装置。

本发明的主要技术特点在于：由设备底座、设备调高机构、旋转轴承卡座安装板、旋转轴承安装筒传动轮、旋转随动导电环组件、旋转轴承安装筒、旋转轴承卡座、综合传感器机构安装板构成，其设备底座上设置一设备调高机构，设备调高机构上设置一旋转轴承卡座安装板，旋转轴承卡座安装板上设置一旋转轴承卡座，其旋转轴承卡座的中心处设置一旋转轴承安装筒，其旋转轴承安装筒右侧设置一旋转轴承安装筒传动轮，其旋转轴承安装筒传动轮外层设置一旋转随动导电环组件，其旋转轴承卡座左侧设置一综合传感器机构安装板，其综合传感器机构安装板上设置一磁场闭路聚磁环，磁场闭路聚磁环内侧左、右两端各设置一组磁饱和器，两组磁饱和器上均设置一磁饱和器固定板，磁饱和器固定板上均设置一磁场汇聚块；磁场闭路聚磁环内侧上、下两端各设置一综合传感器位移丝杆，两综合传感器位移丝杆末端均设置一尾夹，两综合传感器位移丝杆前端均设置一综合传感器位移丝杆前夹，其两综合传感器位移丝杆上均设置一综合传感器导向板，其综合传感器导向板左右两侧各设置一综合传感器移侧位板，两综合传感器导向板上均设置一综合传感器登高模块，两综合传感器登高模块上均连接一综合传感器牵引臂、一综合传感器牵引止退臂，其综合传感器牵引臂和综合传感器牵引止退臂内侧共同连接在综合传感器T形安装架上，综合传感器T形安装架上设置一综合传感器T形摆动块，综合传感器T形摆动块上设置一个综合传感器安装基体，综合传感器安装基体上设置一组综合传感器，综合两传感器T形安装架前端皆连接一综合传感器位移弹簧推架组件。

本发明的有益效果为：安全性能高，检测效果全面，检测的时候灵敏度较强。

附图说明：

图1为本发明产品结构左视图图；

图2为本发明产品结构正视图图；

具体实施方式:

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细说明

  如图1所示：综合传感器全覆盖旋转高速检测装置，由设备底座26、设备调高机构27、旋转轴承卡座安装板2、旋转轴承安装筒传动轮5、旋转随动导电环组件4、旋转轴承安装筒3、旋转轴承卡座1、综合传感器机构安装板7构成，其设备底座26上设置一设备调高机构27，设备调高机构27上设置一旋转轴承卡座安装板2，旋转轴承卡座安装板2上设置一旋转轴承卡座1，其旋转轴承卡座1的中心处设置一旋转轴承安装筒3，其旋转轴承安装筒3右侧设置一旋转轴承安装筒传动轮5，其旋转轴承安装筒传动轮5外层设置一旋转随动导电环组件4，其旋转轴承卡座1左侧设置一综合传感器机构安装板7，其综合传感器机构安装板7上设置一磁场闭路聚磁环22，磁场闭路聚磁环22内侧左、右两端各设置一组磁饱和器24，两组磁饱和器24上均设置一磁饱和器固定板23，磁饱和器固定板23上均设置一磁场汇聚块25；磁场闭路聚磁环22内侧上、下两端各设置一综合传感器位移丝杆10，两综合传感器位移丝杆10末端均设置一尾夹8，两综合传感器位移丝杆10前端均设置一综合传感器位移丝杆前夹21，其两综合传感器位移丝杆10上均设置一综合传感器导向板11，其综合传感器导向板11左右两侧各设置一综合传感器移侧位板12，两综合传感器导向板11上均设置一综合传感器登高模块14，两综合传感器登高模块14上均连接一综合传感器牵引臂19、一综合传感器牵引止退臂20，其综合传感器牵引臂19和综合传感器牵引止退臂20内侧共同连接在综合传感器T形安装架15上，综合传感器T形安装架15上设置一综合传感器T形摆动块16，综合传感器T形摆动块16上设置一个综合传感器安装基体17，综合传感器安装基体17上设置一组综合传感器18，综合两传感器T形安装架15前端皆连接一综合传感器位移弹簧推架组件13。

当钢管轧制成功后通过冷却、矫直、端头切割，然后由辊道输送到检测装置前端输入线，设置在检测装置输入线辊道最前端的位置开关首先检测到钢管的到来，控制系统接收到位置开关的闭合信号，发出检测装置启动指令，辊道动力电源启动，（节能考虑，自动状态下检测装置输入、输出辊道上没有钢管时，辊道动力电源处以待机状态）。综合传感器全覆盖高速旋转检测装置的旋转减速电机变频器启动，即时综合传感器全覆盖高速旋转检测装置的旋转电机开始转动，通过连接在综合传感器全覆盖高速旋转检测装置上的轴承安装筒传动轮5和减速电机之间的皮带实现轴承安装筒传动轮5的转动，轴承安装筒传动轮5带动轴承安装筒3，同时设置在轴承安装筒中部的导电环组件4和综合传感器机构安装板7也跟着转动,转动速度每分钟100-350转可调， 设置在综合传感器机构安装板7上的检测部件在高速旋转的状态下等待被检测钢管的到来，钢管在输入辊道的作用下运行至检测区间，设置在检测区间的位置开关感应到钢管所在位置，并把这个位置信号输送给PLC和信号处理中控系统，同时设置在检测区间的旋转编码器转盘紧贴钢管随动，并把同步位置数据输送到PLC高速接口和计算机A/D接口，当PLC接收到位置开关闭合信号后，同时输出一个三辊定位夹持传送机构驱动电磁阀指令，由三辊定位夹持传送机构联动气缸作用将钢管定位夹持，以保证钢管平稳穿过轴承安装筒3中心，此时PLC根据编码器识别钢管实际到达位置，启动大型恒定直流电源调整系统和信号处理中控系统，通过导电环组件4上的1、2号导电环将恒定的直流电源输送到磁饱和器24线圈，此时磁场汇聚块25上聚集着巨大磁场，信号处理中控系统，和计算机数据处理系统处于等待检测状态，当钢管到达综合传感器18位置时，磁场汇聚块25上聚集的巨大磁场瞬间被引导至钢管上，对钢管进行径向磁化，此时的磁饱和器24线圈电流瞬间下滑，同时大型恒定直流电源调整系统启动自补偿，保证磁饱和器24线圈电流稳定。当磁场引导至钢管时，在空气和钢管界面，磁场偏离原法线，巨大磁场汇聚在钢管壁中，磁力线沿钢管壁穿过，和磁场闭路聚磁环22形成磁场闭合回路。由于磁场的折射和管壁的磁屏蔽作用，无论缺陷在钢管内部或外部，缺陷界面的发散磁场都会将磁力线折射到钢管外壁空间。这样，高速旋转状态下的综合传感器18围绕着被检测钢管圆周成螺旋状全覆盖高速检测，被综合传感器18检测到的缺陷信号通过导电环组件4的3、4、5、6、7、8传送到信号处理中控系统，经过信号处理中控系统处理后传输到计算机进行最后计算分析，最后形成曲线图形在检测界面实时显示出来。检测覆盖率110%以上可调，最高检测速度1.33 m/s可调。综合传感器18材料采用合金铜制作表面采用陶瓷涂层，再加上沉降设置在综合传感器安装基体17内，综合传感器安装基体17两端均焊接一个钨合金耐磨块，这样，方便了综合传感器18的安装也大大增加了使用寿命。其次综合传感器牵引止退臂20和综合传感器位移弹簧推架组件13的独特设计可以在高速旋转的状态下实现综合传感器18自动纠偏和减震作用，简便的综合传感器位移调整机构行程95mm，实现检测钢管直径范围55mm-340mm可调，大大提高了工作效率。

设备底座26采用45#钢焊接件，满焊，焊高6mm，外形尺寸1600mm×960mm×260mm,时效处理后修磨平整，上下安装面在一个基准线上龙门铣床加工，精度为±0.15mm，钻M18安装螺孔。设备调高机构27选购SWT蜗轮丝杆升降机-3T速比24，最大行程150mm。旋转轴承卡座安装板2采用45#钢板，外形尺寸为1500mm×800mm×40mm，上下平面龙门铣加工，精度为0.15mm。旋转轴承卡座1实行上下哈夫结构，材料采用HT200铸钢，要求无气孔、夹杂外形尺寸840mm×850mm×560mm，进行时效处理，中部轴承安装孔要求镗床加工精度为-0.04。轴承(外购)采用哈尔滨轴承厂生产的HRB调心滚子轴承-23060/W33，采用油脂润滑。轴承安装筒3材料采用ZG45铸钢，要求无气孔、夹杂、裂纹等缺陷，调质处理，内孔尺寸为218,最大外圆448，旋转轴承档尺寸+0.035mm，调心滚子轴承80-90度恒温润滑油淹没寖泡后安装。轴承安装筒传动轮5材料为HT15-33无气孔、夹杂，外圆270mm厚度84mm。 导电环组件4采用铜合金材料做为信号和电源的传输导体，外形尺寸，外径φ376mm，内径φ356mm厚度10mm要求耐磨性好，光洁度高。四氟材料做为导电环与导电环之间的绝缘隔离层，外径φ370mm，内径φ340mm厚度15mm。综合传感器机构安装板7材料采用Q235钢板，外形尺寸696mm，内径280，厚度40mm。磁场闭路聚磁环22材料采用TD4电磁纯铁，外形尺寸：外形尺寸外径φ696mm，内径φ625mm，高180mm。磁饱和器24采用B级漆包铜圆线绕制，外形尺寸：外圆φ269mm，内圆φ100mm,高113mm。磁饱和器固定板23材料采用TD4纯铁，锻造后机械加工成T形。平面尺寸260mm×260mm×25mm,圆柱直径φ98mm。综合传感器位移丝杆10材料采用304不锈钢，总长度219.3，丝杆螺纹为M30，螺纹长度是155.3，最大直径为φ46，厚度是12，最小直径φ20。磁场汇聚块25材料采用TD4纯铁，外形尺寸：220mm×120mm×50mm,圆弧是R100mm。综合传感器位移丝杆前夹21材料采用304不锈钢，外形尺寸：62mm×60mm×20mm,中心限位孔为φ20。综合传感器位移丝杆尾夹8材料采用304不锈钢，上下哈夫结构，外形尺寸：78mm×62mm×30mm,中心限位孔最大为φ46，深度12mm，外孔是φ30。综合传感器导向板11材料是AY12合金铝，铣床加工为T形，外形尺寸：上部100mm×80mm×15mm，下部80mm×50mm×45mm，螺纹M30。综合传感器位移侧位板12材料是AY12合金铝，外形尺寸：120mm×66mm×30mm, 综合传感器登高模块14材料是AY12合金铝，铣床加工成矩形，在延伸臂上钻φ10牵引臂连接孔和φ3止退弹簧孔，外形尺寸：170mm×146.5mm×78mm。延伸臂75mm×38mm×25mm,综合传感器牵引臂19材料是AY12合金铝，外形尺寸：70mm×40mm×15mm,两个φ10连接孔镶φ10锡青铜套，铜套内孔φ9。综合传感器牵引止退臂20材料是AY12合金铝，止退臂前部钻φ3止退弹簧孔，外形尺寸：70mm×40mm×15mm。合传感器T形安装架15材料采用304不锈钢，T形安装架15上部尺寸是60mm×30mm×19mm,于牵引臂连接的孔径是φ10，孔距是40mm，中部线切割一个33mm×20mm的方孔，下部线切割一个宽度20mm深度25 的开口槽，开口槽端面向内偏移10mm侧面向内偏移9.5mm交点钻一个φ10通孔，开口槽底部正面偏移10mm侧面偏移9.5交点钻一个φ8通孔，沿通孔中心过33mm钻一个M6深度15mm的穿销锁紧螺纹。综合传感器T形摆动块16材料采用304不锈钢，铣床加工成T形，T形上部尺寸是60mm×33mm×12mm,下部尺寸是30mm×33mm×20mm， T形摆动块正面下端向上偏移9.5mm侧面向中偏移10mm交点钻一个φ8通孔。综合传感器安装基体17材料采用304不锈钢，用线切割成底部280mm上部182梯形块，再用铣床把厚度加工到32mm，梯形块的上端面铣床加工一个148mm×28.5mm×8mm的嵌入式方槽，尺寸要求+0.1。两组综合传感器18材料采用合金铜制作146mm×28.5mm×8mm，正面铣床加工140mm×10mm×7.4mm 的槽，尺寸要求-0.1槽两端为R10，反面要求陶瓷涂层，涂层厚度0.2mm。

Claims (1)

1.综合传感器全覆盖旋转高速检测装置，其特征在于：由设备底座（26）、设备调高机构（27）、旋转轴承卡座安装板（2）、旋转轴承安装筒传动轮（5）、旋转随动导电环组件（4）、旋转轴承安装筒（3）、旋转轴承卡座（1）、综合传感器机构安装板（7）构成，其设备底座（26）上设置一设备调高机构（27），设备调高机构（27）上设置一旋转轴承卡座安装板（2），旋转轴承卡座安装板（2）上设置一旋转轴承卡座（1），其旋转轴承卡座（1）的中心处设置一旋转轴承安装筒（3），其旋转轴承安装筒（3）右侧设置一旋转轴承安装筒传动轮（5），其旋转轴承安装筒传动轮（5）外层设置一旋转随动导电环组件（4），其旋转轴承卡座（1）左侧设置一综合传感器机构安装板（7），其综合传感器机构安装板（7）上设置一磁场闭路聚磁环（22），磁场闭路聚磁环（22）内侧左、右两端各设置一组磁饱和器（24），两组磁饱和器（24）上均设置一磁饱和器固定板（23），磁饱和器固定板（23）上均设置一磁场汇聚块（25）；磁场闭路聚磁环（22）内侧上、下两端各设置一综合传感器位移丝杆（10），两综合传感器位移丝杆（10）末端均设置一尾夹（8），两综合传感器位移丝杆（10）前端均设置一综合传感器位移丝杆前夹（21），其两综合传感器位移丝杆（10）上均设置一综合传感器导向板（11），其综合传感器导向板（11）左右两侧各设置一综合传感器移侧位板（12），两综合传感器导向板（11）上均设置一综合传感器登高模块（14），两综合传感器登高模块（14）上均连接一综合传感器牵引臂（19）、一综合传感器牵引止退臂（20），其综合传感器牵引臂（19）和综合传感器牵引止退臂（20）内侧共同连接在综合传感器T形安装架（15）上，综合传感器T形安装架（15）上设置一综合传感器T形摆动块（16），综合传感器T形摆动块（16）上设置一个综合传感器安装基体（17），综合传感器安装基体（17）上设置一组综合传感器（18），综合两传感器T形安装架（15）前端皆连接一综合传感器位移弹簧推架组件（13）。