CN105445382B - 一种超声波探伤机驱动装置 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及超声波探伤技术领域，尤其是一种超声波探伤机驱动装置，包括探杆和与探杆刚性连接的电缆拖链，电缆拖链盘绕在旋转鼓的外圆周面上，旋转鼓由电机驱动，电机通过链轮离合器驱动电缆拖链前进，电机通过旋转鼓驱动电缆拖链后退，电机通过链轮离合器驱动电缆拖链前进，速度最大可以达到100mm/s，避免电缆拖链由旋转鼓直接驱动时速度不稳定导致探伤不准确的问题；抽取时，旋转鼓通过电缆拖链驱动探杆后退，后退的最低速度为2mm/s，采用这种驱动方式，使得探伤速度在2mm/s‑100mm/s范围内变化，实现宽幅速度变化并提高了探伤精度，同时由扭矩限制器限制后退的速度，探杆后退速度稳定，探伤更准确。
Description
技术领域
本发明涉及超声波探伤技术领域，尤其是一种用于空心车轴探伤机的驱动装置。
背景技术
在对空心车轴进行检测时，要在空心车轴的空心结构内插入探伤头，然后旋转探伤头螺旋前进并探伤，例如第“201120317694.3”号，名称为“一种高效率空心车轴超声波探伤机”的实用新型专利公开了一种可以准确、高效率检测CRH2型空心车轴横向缺陷的空心车轴超声波探伤机，包括驱动机构、检测控制系统、探杆，安装在所述驱动机构上的进给机构、助力机械臂和电脑显示器；所述进给机构包括壳体、设于所述壳体中的传动组件和进给电机；所述探杆一端设有探头载体、另一端通过所述传动组件与所述进给电机连接，所述探杆内设有旋转电机，所述探杆的另一端和所述进给机构对应设有相互配合的链条插头和电缆插头，所述探杆与所述进给机构通过所述链条插头和电缆插头相连。
然而上述技术方案仍然存在一些技术问题：1、使用旋转鼓驱动链条前进时，旋转鼓上的电缆拖链盘绕的圈数会逐渐变少，链条的前进速度会变慢，这样探头的速度会变慢，探头的行走速度不稳定，影响探伤精度；2、后退时旋转鼓上的电缆拖链盘绕的圈数会逐渐变多，后退速度会变快，而探杆后退速度过快会影响探头的探伤精度；3、不能采用大功率电机来驱动，因为前进速度过快会造成旋转鼓上的链条发生异常弯曲，然而探伤时缩小对空心车轴约2000mm区间进行探伤的检查时间十分重要。因此，为了达到检查开始点的高速移动以及实际检查时的探伤精度的目的，设计了能够实现宽幅速度变化的超声波探伤机驱动装置。
发明内容
本发明的目的是克服现有技术存在的缺陷，提供一种提供检查开始点时的速率且能够实现宽幅速度变化的超声波探伤机驱动装置。
为了实现本发明的目的，所采用的技术方案是：
本发明的超声波探伤机驱动装置包括探杆和与所述探杆刚性连接的电缆拖链，所述电缆拖链盘绕在旋转鼓的外圆周面上，所述旋转鼓由电机驱动，所述电机通过链轮离合器驱动所述电缆拖链前进，所述电机通过旋转鼓驱动所述电缆拖链后退。
本发明所述电机的主轴通过单向离合器与所述旋转鼓的动力输入轴联接。
本发明所述电缆拖链的两侧设有与所述链轮离合器的链齿配合的驱动件，所述电机通过同步带带动所述链轮离合器转动，前进时所述链轮离合器连动，所述链轮离合器通过驱动件驱动电缆拖链前进，此时所述单向离合器分离，所述旋转鼓空转。
本发明后退时所述单向离合器连动，所述电机通过所述单向离合器驱动所述旋转鼓转动，所述旋转鼓驱动所述电缆拖链后退，此时所述链轮离合器分离并空转。
本发明所述旋转鼓的动力输入轴上还设有扭矩限制器，后退时所述电机的驱动力大于所述扭矩限制器的额定压力时，所述扭矩限制器打滑其传递的动力减小。
本发明所述电机的主轴上设有主动轮，所述链轮离合器的传动轴的一端设有从动轮，所述电机依次通过主动轮、同步带和从动轮驱动所述链轮离合器转动。
本发明所述链轮离合器包括链轮和单向轴承，所述链轮借助单向轴承安装在所述传动轴上。
本发明所述驱动件为销、辊或轴承，所述销、辊或轴承与所述链轮离合器的链齿配合驱动所述电缆拖链。
本发明所述电缆拖链的上方设有与所述链轮离合器配合驱动电缆拖链的压辊，所述旋转鼓的外圆周面上设有环形槽，所述电缆拖链盘绕在所述环形槽内，所述环形槽内设有与所述电缆拖链配合的链齿。
本发明所述电机具有正转和反转两种工作模式。
本发明的超声波探伤机驱动装置的有益效果是：本发明的超声波探伤机驱动装置包括探杆和与探杆刚性连接的电缆拖链，电缆拖链盘绕在旋转鼓的外圆周面上，旋转鼓由电机驱动，电机通过链轮离合器驱动电缆拖链前进，电机通过旋转鼓驱动电缆拖链后退，电机通过链轮离合器驱动电缆拖链前进，速度最大可以达到100mm/s，避免电缆拖链由旋转鼓直接驱动时速度不稳定导致探伤不准确的问题；抽取时，旋转鼓通过电缆拖链驱动探杆后退，后退的最低速度为2mm/s，采用这种驱动方式，使得探伤速度在2mm/s-100mm/s范围内变化，实现宽幅速度变化并提高了探伤精度，同时由扭矩限制器限制后退的速度，探杆后退速度稳定，探伤更准确。
附图说明
下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。
图1是本发明的超声波探伤机驱动装置整体结构示意图；
图2是图1中的超声波探伤机驱动装置侧视图；
图3是本发明的单向离合器安装结构示意图。
其中：探杆1；电缆拖链2，驱动件21；旋转鼓3；链轮离合器4；电机5；单向离合器6；扭矩限制器7；压辊8。
具体实施方式
实施例一：
如图1-3所示，本实施例的超声波探伤机驱动装置包括探杆1和与探杆1刚性连接的电缆拖链2，探杆1的一端外圆周面上安装有探伤头，探杆1上的探伤头进入到空心车轴内进行探伤，探伤头抽出的信号电缆收纳并固定在电缆拖链2中，电缆拖链2盘绕在旋转鼓3的外圆周面上，具体地，旋转鼓3的外圆周面上设有环形槽，电缆拖链2盘绕在环形槽内，环形槽内设有与电缆拖链2配合的链齿，旋转鼓3通过链齿驱动电缆拖链2，旋转鼓3由电机5驱动。
为了提高探杆1行走速度和探伤精度，本实施例中的电机5通过链轮离合器4驱动电缆拖链2前进，此时旋转鼓3自由转动，探杆1的前进速度最大可以达到100mm/s，同时避免电缆拖链2由旋转鼓3直接驱动时速度不稳定导致探伤不准确的问题；电机5通过旋转鼓3驱动电缆拖链2后退，探杆1后退的最低速度为2mm/s，采用这种驱动方式，使得探伤速度在2mm/s-100mm/s范围内变化，实现宽幅速度变化并提高了探伤精度。
本实施例中的链轮离合器4和旋转鼓3优选由步进电机5驱动，步进电机5具有正转和反转两种工作模式，这种正反转的步进电机5可以从众多的电子产品制造商处获得，步进电机5的主轴通过单向离合器6与旋转鼓3的动力输入轴联接，单向离合器6在一个方向上可以自由转动，而在另一个方向上处于锁死状态，单向离合器6在锁死状态下可以联动传递动力。
为了实现链轮离合器4的驱动，电缆拖链2的两侧设有与链轮离合器4的链齿配合的驱动件21，驱动件21包括但不限于销、辊或轴承，销、辊或轴承与链轮离合器4的链齿配合驱动电缆拖链2。而电机5通过同步带带动链轮离合器4转动，具体地，电机5的主轴上设有主动轮，链轮离合器4包括链轮和单向轴承，链轮离合器4的传动轴的一端设有从动轮，链轮借助单向轴承安装在传动轴上，电机5依次通过主动轮、同步带和从动轮驱动链轮离合器4转动，优选的，电缆拖链2的上方设有与链轮离合器4配合驱动电缆拖链2的压辊8，防止电缆拖链2前进过程中发生弯曲，保证探伤机的稳定性。
前进时链轮离合器4连动，链轮离合器4通过驱动件21驱动电缆拖链2前进，此时单向离合器6分离，旋转鼓3空转。后退时单向离合器6连动，电机5通过单向离合器6驱动旋转鼓3转动，旋转鼓3驱动电缆拖链2后退，此时链轮离合器4分离并空转。
探杆1后退时，随着电缆拖链2盘绕在旋转鼓3内的圈数变多，其后退速度会变大，为了防止后退速度过快，旋转鼓3的动力输入轴上还设有扭矩限制器7，后退时电机5的驱动力大于扭矩限制器7的额定压力时，扭矩限制器7打滑其传递的动力减小，这样探杆1后退的速度便可控制在一定范围内，优选的，探杆1后退的速度控制在2mm/s-100mm/s范围内。
本实施例的超声波探伤机驱动装置与计算机控制系统配合使用，计算机控制系统分别与探伤头和电机5相连，计算机控制系统根据内部程序控制电机5正反转，控制探伤头旋转检测探伤并记录分析探伤结果。
对于链轮离合器4和旋转鼓3的驱动机构还可以有多种实现方式，例如链轮离合器4和旋转鼓3各由一台步进电机5驱动，探杆1送入时，链轮离合器4的步进电机5提供动力，旋转鼓3的步进电机5空转，探杆1抽取时，链轮离合器4的步进电机5空转，旋转鼓3的步进电机5提供动力，链轮离合器4和旋转鼓3的驱动机构可以作多种变形，对此不做限制。
应当理解，以上所描述的具体实施例仅用于解释本发明，并不用于限定本发明。由本发明的精神所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明的保护范围之中。
Claims (8)
1.一种超声波探伤机驱动装置，其特征在于：包括探杆(1)和与所述探杆(1)刚性连接的电缆拖链(2)，所述电缆拖链(2)盘绕在旋转鼓(3)的外圆周面上，所述旋转鼓(3)由电机(5)驱动，所述电机(5)通过链轮离合器(4)驱动所述电缆拖链(2)前进，所述电机(5)通过旋转鼓(3)驱动所述电缆拖链(2)后退；
其中，所述电机(5)的主轴通过单向离合器(6)与所述旋转鼓(3)的动力输入轴联接；
所述电缆拖链(2)的两侧设有与所述链轮离合器(4)的链齿配合的驱动件(21)，所述电机(5)通过同步带带动所述链轮离合器(4)转动，前进时所述链轮离合器(4)连动，所述链轮离合器(4)通过驱动件(21)驱动电缆拖链(2)前进，此时所述单向离合器(6)分离，所述旋转鼓(3)空转；后退时所述单向离合器(6)连动，所述电机(5)通过所述单向离合器(6)驱动所述旋转鼓(3)转动，所述旋转鼓(3)驱动所述电缆拖链(2)后退，此时所述链轮离合器(4)分离并空转。
2.根据权利要求1所述的超声波探伤机驱动装置，其特征在于：所述电机(5)通过同步带带动所述链轮离合器(4)转动。
3.根据权利要求1所述的超声波探伤机驱动装置，其特征在于：所述旋转鼓(3)的动力输入轴上还设有扭矩限制器(7)，后退时所述电机(5)的驱动力大于所述扭矩限制器(7)的额定压力时，所述扭矩限制器(7)打滑其传递的动力减小。
4.根据权利要求2所述的超声波探伤机驱动装置，其特征在于：所述电机(5)的主轴上设有主动轮，所述链轮离合器(4)的传动轴的一端设有从动轮，所述电机(5)依次通过主动轮、同步带和从动轮驱动所述链轮离合器(4)转动。
5.根据权利要求4所述的超声波探伤机驱动装置，其特征在于：所述链轮离合器(4)包括链轮和单向轴承，所述链轮借助单向轴承安装在所述传动轴上。
6.根据权利要求1所述的超声波探伤机驱动装置，其特征在于：所述驱动件(21)为销、辊或轴承，所述销、辊或轴承与所述链轮离合器(4)的链齿配合驱动所述电缆拖链(2)。
7.根据权利要求1所述的超声波探伤机驱动装置，其特征在于：所述电缆拖链(2)的上方设有与所述链轮离合器(4)配合驱动电缆拖链(2)的压辊(8)，所述旋转鼓(3)的外圆周面上设有环形槽，所述电缆拖链(2)盘绕在所述环形槽内，所述环形槽内设有与所述电缆拖链(2)配合的链齿。
8.根据权利要求1所述的超声波探伤机驱动装置，其特征在于：所述电机(5)具有正转和反转两种工作模式。
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