CN106198761A - 一种空心轴超声波探伤用探杆装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种空心轴超声波探伤用探杆装置，包括扫查杆、探测载体和耦合油供给回路，扫查杆的端部连接探测载体，扫查杆内部设置有电气通路带动探测载体做周向旋转，探测载体沿圆周方向分为若干个分载体组成，分载体上装置超声波探测头，耦合油供给回路在超声波探测头侧边设置出油孔，出油孔向超声波探测头端部与空心轴内壁之间的区域注入耦合油形成耦合油层，分载体上设置支撑弹簧，探测载体进入空心轴内，支撑弹簧使得每个分载体都均匀贴合在空心轴的内壁上。本发明自动适应不同孔径空心轴的检测，探测载体自动均匀贴合在空心轴内壁，避免同心度不足造成的卡滞现象，并通过耦合油供给回路提供良好的耦合环境，提高检测稳定性和可靠性。

Description

一种空心轴超声波探伤用探杆装置

技术领域

本发明涉及空心轴探伤机，尤其涉及一种空心轴超声波探伤用探杆装置。

背景技术

在对空心轴探伤检测时，通常采用的方式是将一根安装有超声探头的探杆放入轴孔内，通过轴向推送和自身旋转运动实现快速全程探伤扫查。因此扫查装置与轴孔的同心度和探测载体与内孔的贴合效果是影响探伤检测结果准确度的重要因素。

检测过程中如果探杆与轴孔内壁之间存在大小不同的空间间隙，即探杆与轴内孔不同心，则会导致探头载体在快速旋转过程发生明显的抖动，无法为动态超声检测提供稳定的耦合环境，最终造成空心轴超声检测结果不准确，此外也会造成探杆在轴孔内的卡滞，直接影响检测效率和检测精度，使得列车在运行时存在严重的安全隐患。

发明内容

本发明所要解决的技术问题和提出的技术任务是对现有技术进行改进，提供一种空心轴超声波探伤用探杆装置，解决目前技术中传统的空心轴扫查装置与空心轴同心度差，与空心轴内壁的贴合度差，探伤检测精度低，无法保证检测结果，使列车运行存在安全隐患的问题。

为解决以上技术问题，本发明的技术方案是：

一种空心轴超声波探伤用探杆装置，包括扫查杆、探测载体和耦合油供给回路，其特征在于，所述的扫查杆的端部连接探测载体，扫查杆内部设置有电气通路带动探测载体做周向旋转，所述的探测载体沿圆周方向分为若干个分载体组成，分载体上装置超声波探测头，耦合油供给回路在超声波探测头侧边设置出油孔，出油孔向超声波探测头端部与空心轴内壁之间的区域注入耦合油形成耦合油层，分载体上设置有支撑弹簧，探测载体进入空心轴内，支撑弹簧被压缩使得每个分载体都均匀贴合在空心轴的内壁上。本发明所述的空心轴超声波探伤用探杆装置利用支撑弹簧使得分载体可以适应不同内径的空心轴，通过支撑弹簧自动压缩或回弹来确保分载体贴合在空心轴的内壁上，从而使得分载体上的超声波探测头与空心轴的内壁有均匀的间隙，在探测载体快速旋转过程中降低抖动，为动态超声检测提供稳定的耦合环境，提高探伤检测精度，确保检测结果的有效性，消除空心轴的质量安全隐患。

进一步的，所述的扫查杆在其圆周方向上均匀设置有若干个定心支撑架，定心支撑架通过拉伸弹簧连接在扫查杆上并由弹簧力作用呈向外张开的状态，扫查杆进入空心轴内压缩定心支撑架张开角度适应不同孔径的空心轴。对于不同孔径的空心轴，支撑架打开的角度不同，确保检测过程中扫查杆与被检空心轴内孔的同心，确确保检测过程中同心度不会发偏移。

进一步的，所述的定心支撑架上设置有支撑脚滚轮与空心轴内壁接触，减小摩擦阻力，避免定心支撑架划伤空心轴内孔壁面。

进一步的，所述的定心支撑架沿圆周方向均匀设置有3个，并且在扫查杆的前后端各设置有一组，进一步提高同心度，从而提高检测精度，确保探伤检测结果的有效性。

进一步的，所述的耦合油供给回路还包括依次连接的油槽、过滤器和油泵，油泵通过油路连接至出油孔泵入耦合油为超声波探测头形成耦合油层，探测载体的端面还设置有挡板，挡板圆周上还套装有回油胶圈，回油胶圈的外径与被检测的空心轴内径匹配，在探测载体向空心轴外部回退时将流至空心轴内的耦合油回刮至油槽内。本发明利用出油孔、油槽、过滤器、油泵以及挡板构成一个耦合油循环回路，挡板可以有效防止耦合油残留在空心轴内部造成污染，确保空心轴良好的运行状态，将耦合油循环利用降低检测成本。挡板在探测载体向空心轴内部插入时可对空心轴内孔残渣进行预清理，避免残渣混入耦合油内影响检测精确性。同时在挡板将多余的耦合油回刮到油槽内时，耦合油也会混入一部分残渣，如果直接将此耦合油循环泵入到超声波探测头处，则耦合油中的残渣会影响探伤检测的精度，无法得到准确的检测结果，过滤器清理耦合油中的残渣后再将耦合油循环利用。同时回油胶圈具有弹性，与空心轴内壁贴合更紧密，从而提高回刮流入空心轴内耦合油的效率，提高回收效率，提高清洁效果，防止耦合油污染空心轴影响空心轴正常运转。

进一步的，所述的超声波探测头在分载体上装置时低于分载体的外表面，超声波探测头与分载体之间形成耦合油腔，出油孔连接耦合油腔向耦合油腔内注满耦合油，当探测载体旋转时，能在超声波探测头前端的耦合油腔位置内形成一个堵封的油层，为超声检测提供良好的耦合环境，从而提高检测结果准确性。

进一步的，所述的分载体外表面还设置有排气槽，排气槽与耦合油腔连接并位于超声波探测头的在分载体旋转方向的一侧，耦合油腔内残余空气及耦合油中混杂的气体在旋转过程中通过排气槽排出，这样就可在探头与空心轴检测面间形成稳定油层，为超声检测提供良好的耦合环境。

进一步的，所述的分载体在其轴向的两端设置有支撑座，分载体与支撑座之间通过滑轨连接，分载体在支撑弹簧的弹力作用下沿滑轨移动，确保分载体能稳定贴合在空心轴内壁，提高结构稳定性和耐用性。

与现有技术相比，本发明优点在于：

本发明所述的空心轴超声波探伤用探杆装置无须在检测不同孔径的空心轴时更换扫查装置，自动适应不同孔径空心轴的检测，消除旋转运动过程中扫查杆的抖动现象，探测载体与被检空心轴内孔表面自动均匀贴合，为超声检测提供良好的耦合环境，有效避免由于同心度不足造成的卡滞现象，提高检测稳定性和可靠性；

本发明为超声检测提供良好的耦合环境，从而提高检测结果的准确性，同时将耦合油循环回收利用，降低检测成本，探伤检测的同时清理空心轴内的残留的耦合油，防止耦合油污染空心轴影响空心轴正常运转，耦合油经过滤后循环使用，形成稳定的耦合油层，避免残渣影响耦合效果，提高检测的准确性；

本发明结构简单紧凑，制作方便、检测精度高。

附图说明

图1为本发明的结构示意图；

图2为探测载体的结构示意图；

图3为探测载体的截面示意图；

图4为耦合油供给回路的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明实施例公开的一种空心轴超声波探伤用探杆装置，确保与空心轴内孔的良好同心，与被检空心轴内孔表面良好贴合，有效避免由于同心度不足造成的卡滞现象，可提高检测稳定性和可靠性，消除列车运行时的安全隐患。

如图1至图4所示，一种空心轴超声波探伤用探杆装置，包括扫查杆1、探测载体2和耦合油供给回路，扫查杆1的端部连接探测载体2，扫查杆1内部设置有电气通路带动探测载体2做周向旋转，探测载体2沿圆周方向分为若干个分载体5组成，分载体5轴向两端设置有支撑座9，分载体5与支撑座9之间通过滑轨4连接，分载体5沿滑轨4滑动贴合到空心轴的内壁，分载体5上装置超声波探测头14。

扫查杆1在其圆周方向上均匀设置有若干个定心支撑架3，在本实施例中，定心支撑架3沿圆周方向均匀设置有3个，并且在扫查杆1的前后端各设置有一组，定心支撑架3通过拉伸弹簧连接在扫查杆1上并由弹簧力作用呈向外张开的状态，扫查杆1进入空心轴10内压缩定心支撑架3张开角度适应不同孔径的空心轴10，确保检测过程中扫查杆与被检空心轴内孔的同心，确确保检测过程中同心度不会发偏移，定心支撑架3上设置有支撑脚滚轮与空心轴10内壁接触，减小摩擦阻力，避免定心支撑架划伤空心轴内孔壁面。

分载体5上设置有支撑弹簧7，探测载体2进入空心轴10内，支撑弹簧7被压缩使得每个分载体5都均匀贴合在空心轴10的内壁上。在本实施例中，探测载体2分为两个半圆形的分载体5，两半圆形的分载体5间通过支撑弹簧7自动调节间距，确保旋转过程中探测载体与被检空心轴内孔表面的稳定贴合。

耦合油供给回路包括出油孔13、油槽15、过滤器16和油泵17，出油孔13设置在超声波探测头14侧边，油槽15、过滤器16和油泵17依次连接，油泵17通过油路连接至出油孔13泵入耦合油为超声波探测头14形成耦合油层，探测载体2的端面还设置有挡板18，挡板18圆周上还套装有回油胶圈19，回油胶圈19的外径与被检测的空心轴10内径匹配，在探测载体2向空心轴10外部回退时将流至空心轴10内的耦合油回刮至油槽15内。超声波探测头14在分载体5上装置时低于分载体5的外表面，超声波探测头14与分载体5之间形成耦合油腔12，出油孔13连接耦合油腔12向耦合油腔12内注满耦合油，在超声波探测头14前端的耦合油腔12位置内形成一个堵封的油层，为超声检测提供良好的耦合环境，从而提高检测结果准确性。分载体5外表面还设置有排气槽11，排气槽11与耦合油腔12连接并且位于超声波探测头14的沿分载体5旋转方向的一侧，在分载体5旋转的同时，将耦合油腔内残余空气及耦合油中混杂的气体排出，保障良好的耦合环境。

以上仅是本发明的优选实施方式，应当指出的是，上述优选实施方式不应视为对本发明的限制，本发明的保护范围应当以权利要求所限定的范围为准。对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明的精神和范围内，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (8)

1.一种空心轴超声波探伤用探杆装置，包括扫查杆(1)、探测载体(2)和耦合油供给回路，其特征在于，所述的扫查杆(1)的端部连接探测载体(2)，扫查杆(1)内部设置有电气通路带动探测载体(2)做周向旋转，所述的探测载体(2)沿圆周方向分为若干个分载体(5)组成，分载体(5)上装置超声波探测头(14)，耦合油供给回路在超声波探测头(14)侧边设置出油孔(13)，出油孔(13)向超声波探测头(14)端部与空心轴内壁之间的区域注入耦合油形成耦合油层，分载体(5)上设置有支撑弹簧(7)，探测载体(2)进入空心轴(10)内，支撑弹簧(7)被压缩使得每个分载体(5)都均匀贴合在空心轴(10)的内壁上。

2.根据权利要求1所述的空心轴超声波探伤用探杆装置，其特征在于，所述的扫查杆(1)在其圆周方向上均匀设置有若干个定心支撑架(3)，定心支撑架(3)通过拉伸弹簧连接在扫查杆(1)上并由弹簧力作用呈向外张开的状态，扫查杆(1)进入空心轴(10)内压缩定心支撑架(3)张开角度适应不同孔径的空心轴(10)。

3.根据权利要求2所述的空心轴超声波探伤用探杆装置，其特征在于，所述的定心支撑架(3)上设置有支撑脚滚轮与空心轴(10)内壁接触。

4.根据权利要求3所述的空心轴超声波探伤用探杆装置，其特征在于，所述的定心支撑架(3)沿圆周方向均匀设置有3个，在扫查杆(1)的前后端各设置有一组。

5.根据权利要求1所述的空心轴超声波探伤用探杆装置，其特征在于，所述的耦合油供给回路还包括依次连接的油槽(15)、过滤器(16)和油泵(17)，油泵(17)通过油路连接至出油孔(13)泵入耦合油为超声波探测头(14)形成耦合油层，探测载体(2)的端面还设置有挡板(18)，挡板(18)圆周上还套装有回油胶圈(19)，回油胶圈(19)的外径与被检测的空心轴(10)内径匹配，在探测载体(2)向空心轴(10)外部回退时将流至空心轴(10)内的耦合油回刮至油槽(15)内。

6.根据权利要求5所述的空心轴超声波探伤用探杆装置，其特征在于，所述的超声波探测头(14)在分载体(5)上装置时低于分载体(5)的外表面，超声波探测头(14)与分载体(5)之间形成耦合油腔(12)，出油孔(13)连接耦合油腔(12)向耦合油腔(12)内注满耦合油为超声检测提供耦合环境。

7.根据权利要求6所述的空心轴超声波探伤用探杆装置，其特征在于，所述的分载体(5)外表面还设置有排气槽(11)，排气槽(11)与耦合油腔(12)连接并且位于超声波探测头(14)的沿分载体(5)旋转方向的一侧。

8.根据权利要求1所述的空心轴超声波探伤用探杆装置，其特征在于，所述的分载体(5)在其轴向的两端设置有支撑座(9)，分载体(5)与支撑座(9)之间通过滑轨(4)连接。