CN1056581A - 环形件磁粉探伤机 - Google Patents

Abstract

本发明是一种环形件磁粉探伤机，用于检测铁磁 性环形件的裂纹或损伤。探伤机有二个使环形件上 同时得到周向磁场及轴向磁场的电磁系统，产生轴向 磁场的电磁系统由可开合的铁芯及激磁线圈组成，激 磁线圈绕在铁芯上，铁心的一个直臂处于环形件中心 孔位置，直臂上有铜排，铜排与变压器组成使环形件 产生周向磁场的电磁系统，铜排是载流导体。本发明 探伤机使环形件磁化均匀，无盲区，能很方便地检测 出环形件的裂纹及缺陷。

Description

本发明是一种环形件磁粉探伤机，用于检测铁磁性材料环形工件的裂纹或损伤，属无损检测机械。

环形工件的探伤机，必须同时具有产生使环形工件上有轴向磁场及周向磁场的电磁系统，使环形件在一种状态下同时受到轴向、周向的磁化而能检测出工件的裂纹或损伤。传统的周向磁化用穿棒法（图1），即以与变压器（1）相连的载流导体（2）穿过工件圆孔中心，利用载流导体（2）周围产生的磁场，使环形件（3）得到圆周方向磁力线（5）来检测环形工件上轴向的裂纹（4）。环形工件上的周向裂纹一般是用载流螺线管探测的（图2），环形工件（3）置于螺线管（6）内，螺线管的二端，由导线与变压器（9）输出端相连，载流螺线管内的磁力线（8）使工件（3）轴向磁化，从而检测工件（3）的周向裂纹或缺陷（7）。综上所述可见，应用传统的方法是无法使环形工件在一种状态下得到轴向、周向磁化，而方便地检测出各种部位及各种形状的裂纹或损伤的。并且这二种方式产生的磁场不均匀，在环形工件上，有检测盲区。怎样使环形工件处于一种状态下既有周向磁场，又有轴向磁场，这是磁粉探伤一大技术难题。

本发明的任务是提供一种能使环形工件在同一状态下，同时得到轴向和周向磁化。磁化无盲区，灵敏度高。可一次地检测出环形工件上任何位置、任何形状的裂纹或损伤的环形件磁粉探伤机。

本发明的技术方案是：探伤机由机架、环形件置放机构、喷液系统和使环形工件同时产生轴向磁场及周向磁场的二个电磁系统组成。轴向磁场的电磁系统是由激磁线圈（32）及可开合的铁芯构成（图3），激磁线圈绕在铁芯上，铁芯至少有一个直臂，直臂处于环形件中心孔位置，直臂上有铜牌，铁芯闭合时铜牌与变压器次级线圈相连，铜牌与变压器构成使环形件得到周向磁化的电磁系统。由于直臂在环形件中心孔内，铜牌即是使环形件得到周向磁化的载流导体。

铁芯上的激磁线圈以铁芯为磁路，由于铁芯的直臂处于环形中心孔内，环形件上感应有周向电流及轴向磁力线，且磁力线均匀，环形件得到轴向磁化。同时，直臂上的铜牌作为载流导体使环形件得到周向磁化，于是环形件于同一状态下可得到周向和轴向的复化磁化，从而可检测出环形件上任何方向、任何形状的裂纹或缺陷（60），完成了发明任务。

可开合的铁芯有可移动部份及固定部份二部份合成，铁芯至少有一个直臂，直臂上有铜牌。铁芯可由“[”形及“｜”形二部份合成，“[”形可以是移动部份，称为移动臂（31），“｜”形作为固定部份称为固定臂（33）。二者也可以相反。铁芯的直臂可以是移动臂（31）的上部直臂。激磁线圈（32）绕在固定臂（33）上（也可以绕在移动臂（31）上，也可以在移动臂（31）及固定臂（33）上各绕一个并联使用）。可开合的铁芯，就是激磁线圈（32）的磁路。环形件置放机构作用是支托环形件。且能调节高度，使铁芯的直臂处于环形件孔中心。置放机构可设计成可调节高度的双滚轴机构，环形件放置于二根滚动轴的托轮（37）上。二滚轴之一为主动轴，另一为被动轴。主动轴（36）由电机直接带动旋转。置放机构由电机操纵升降机构调正滚轴高度，以保证铁芯的直臂处于环形件孔中心位置。

图1是历来应用产生周向磁场的电磁系统。

图2是历来应用的产生轴向磁场的电磁系统。

图3是本发明的使环形件上产生轴向、周向磁场的电磁系统的一个实施例。

图4是环形件磁粉探伤机实施机构。

图5是固定臂实施结构。

图6是固定臂与移动臂磁结合部的一个实施例。

图7是移动臂上部直臂在结合接触部的端面形状。

以下结合附图详细叙述本发明：

本发明环形件磁粉探伤机的左右支架（45）、（47）上的环形件置放机构是由托轮轴，托轮（37）及驱动电机（44）构成（图4）。托轮轴有主动轴及被动轴二根，分设在前后二侧。主动轴（36）由电机（44）带动旋转，被动轴架于左右机架（47）、（45）的轴承上。每一根托轮轴上有托轮2只，以四点支承方式托住环形件（3）。支托点在环形件（3）的近二端面处。托输可移动，可根据环形件（3）的轴向长度来调正托轮（37）在托轮轴（43）上的位置，电机带动主动轴旋转时，托轮转动，从而带动环形件及被动轴旋转。托轮（37）是绝缘件。电机（44）可以是步进电机。左右支架固定在机座上。托轮轴（43）由升降机构（42）调正托轮轴的水平高度，保证移动臂（31）的上部直臂处于环形件孔中心位置。升降机构由电机（46）驱动。（61）是喷液系统。

可开合铁芯是由硅钢片叠合而成的（图3）。移动臂（31）是由“[”形硅钢片层层叠合而成，固定臂（33）则由“｜”形硅钢片层层叠合而成。铁芯闭合时是矩形环。移动臂（31）的上部直臂处于环形件中心孔位置。移动臂（31）上部直臂外层有铜排（35），铜排与硅钢片之间有绝缘垫片。叠合成“[”形的移动臂，叠合时用的“[”形硅钢片上部直臂的截面可以是不等高的。叠合成后的移动臂（31）上部直臂的横截面呈中心对称的阶梯形（图7）。外表层的铜牌（35）可以是矩形铜条，也可以是月牙、弓形状条铜板。固定臂上部也可以有铜牌，二铜牌分别与变压器（38）次级线圈二个桩头相连接。整个移动臂（31）固定在板（41）上，板（41）由传动装置驱动沿定向导轨作使铁芯开合的定向平行移动。该传动装置可以是齿轮、机械传动机构，也可以气或液压传动机构，（40）是汽缸、活塞（图4）。移动臂（31）及固定臂（33）上的铜排可以处于一侧表面，也可以处于二侧表面层。

铁芯的固定臂（33）可以竖直地固定在支架上，支架水平方向可以有弹性支座，以作铁芯闭合时缓冲及水平方向的弹性变形。固定臂也可以竖直地悬挂在右支架（45）的铰链支承座（39）上（图5），机架（45）的下部有弹性垫块（49），支托固定臂，以调节并保证铁芯闭合时移动臂（31）及固定臂（33）的接触良好，无漏电、漏磁现象。固定臂（33）的下部有激磁线圈（32）。激磁线圈可以设在移动臂（31）上，也可以在固定臂（33）及移动臂（31）各设一激磁线圈并联使用。弹性垫（49）是可作弹性变形的构件。

为使铁芯闭合，移动臂（31）与固定臂（33）铁芯接合时，二臂上的铜排也接触导通良好，固定臂（33）上部的铜排是处于固定臂（33）上部表面的水平方向、铁芯闭合时二铜牌导接时呈直线形，固定臂上的铜牌（34）有使铜排作水平方向弹性位移的机构（图6），位移机构有铜牌（34）、导向块（52）、铜牌连接块（59）、压缩弹簧（51）、变形弹簧（50）组成，铜牌在导向块内向右作水平方向的平行位移时，通过连接块（59）连接二侧的铜牌，铜牌（34）又与变形弹簧（50）固定连接。铜牌的位移转为变形弹簧（59）的变形。变形弹簧（50）的右端部（58）与变压器（38）的次级线圈的桩头相连。

本发明的技术方案，使环形件能处于一周向、轴向的复合磁场中，磁场均匀，无盲区，对环形件的二端面亦然，可很方便地检测出环形件上任何位置、任何形状的裂纹或损伤。是一个实用、新颖的磁粉探伤机。

Claims (6)

1、一种环形件磁粉探伤机，由机架、环形件置放机构，喷液系统和使铁磁性环形件得到轴向磁化和周向磁化的二个电磁系统组成，其特征是使环形件得到轴向磁化的电磁系统是由激磁线圈及可开合的铁芯构成，激磁线圈绕在铁芯上，铁芯至少有一个直臂，直臂处于环形件中心孔位置，直臂上有铜排，铁芯闭合时铜牌与变压器次级线圈相连，直臂上的铜排与变压器构成使环形件得到周向磁化的电磁系统。

2、权利要求1所述的环形件磁粉探伤机，其特征是可开合的铁芯由移动臂（31）及固定臂（33）二部分合成，移动臂是“[”形，固定臂是“｜”形，合后呈矩形环，处于环形件中心孔的直臂可以是移动臂（31）的上部直臂。

3、由权利要求1所述的环形件磁粉探伤机，其特征是固定臂（33）上部有铜牌，铁芯闭合时移动臂（31）上的铜牌（35）与固定臂（33）上的铜牌（34）接触导通，二铜排分别与变压器（38）的次级线圈二个桩头相连接。

4、由权利要求1所述的环形件磁粉探伤机，其特征是移动臂（31）上的铜牌（35）处于移动臂上部直臂外表面层，铜牌（35）与硅钢片之间有绝缘填片。

5、由权利要求1、2所述的环形件磁粉探伤机，其特征是固定臂（33）上部表面的水平方向，固定臂上的铜牌有使铜牌作水平方向弹性位移的机构，弹性位移机构由铜牌（34），导向块（52），铜牌连接块（59）、压缩弹簧（51），变形弹簧（50）组成，铜牌通过连接块（59）紧压压缩弹簧（51），铜牌（34）又与变形弹簧（50）固定连接。

6、由权利要求1所述的环形件磁粉探伤机，其特征是固定臂悬挂在支架（45）的铰链支承座（39）上。

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