CN107632062A - 一种弹簧磁粉探伤方法与装置 - Google Patents
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Abstract
弹簧磁粉探伤装置，包括机架、一对圆铜板电极、圆铜板电极绝缘垫层、电极轴、电极轴绝缘套、电极轴绝缘套固定手柄、丝杆、丝杆支座、滑轨、磁悬液喷淋设备；一对圆铜板电极面平行的且相对安装在一对台架上，一只台架安装在丝杆支座上或两个台架分别安装在两个丝杆支座上，一对圆铜板电极面在一条直线上，且其间距覆盖待探伤的弹簧的长度，丝杆支座与丝杆啮合；弹簧工件的中央中空位置即圆铜板电极面的中央位置为孔状，孔内设有垂直于圆铜板电极面的电极轴且与圆铜板电极互相绝缘；圆铜板电极与台架固定，台架上设有电极轴的支承装置，使得台架在丝杆上滑动时、轴形电极仍然保持在圆铜板电极的中央孔内；磁悬液喷淋设备在滑轨上滑动。
Description
技术领域：
本发明磁粉探伤技术领域，具体涉及一种对弹簧探伤的磁粉探伤机。
背景技术：
大型钢制弹簧需要探伤，磁粉探伤利用工件缺陷处的漏磁场与磁粉的相互作用，它利用了钢铁制品表面和近表面缺陷(如裂纹，夹渣，发纹等)磁导率和钢铁磁导率的差异，磁化后这些材料不连续处的磁场将发生崎变，形成部分磁通泄漏处工件表面产生了漏磁场，从而吸引磁粉形成缺陷处的磁粉堆积——磁痕，在适当的光照(包括采用紫外灯或日光灯)条件下，显现出缺陷位置和形状，对这些磁粉的堆积加以观察和解释，就实现了磁粉探伤。为了施加磁场并保持大的磁场强度，大型钢制弹簧磁粉探伤机一般需要大型的的线圈，能耗大，体积大，成本高。
CN106404894给出一种异形钢制零件的线圈法磁粉探伤的设备，目前也用于大型钢制弹簧的探伤,根据标准的要求，钢筋直径在4mm以上的弹簧就应用要求磁粉探伤,现有的线圈法磁粉探伤的设备是一较大的铁芯容器，零部件放置在铁芯外周的通电线圈中，或用软电缆绕在制件上磁化，形成纵向磁场甚至还包括周向磁场。用于检测与线圈轴线方向垂直的不连续性。工件能够完全浸渍在磁悬液中，使得磁悬液均匀覆盖在工件表面，提高探伤的准确性。
发明内容：
本发明的目的是针对上述不足提出一种新型弹簧磁粉探伤机，利用弹簧自身通电产生磁场与外加磁场对磁粉作用，具有高效和准确探伤效果。
上述的目的通过以下的技术方案实现：弹簧磁粉探伤机方法，采用一对圆铜板电极夹持待探伤弹簧，弹簧工件的中央中空位置且在圆铜板电极的正中央设有直棒导电铜条即轴形电极；直棒导电铜条与圆铜板电极之间设有电极轴绝缘套；一对圆铜板电极和直棒导电铜条分别连接第一电源和第二电源，第一与第二电源是相位相差90度的正弦波低压电源，圆铜板电极3夹持待探伤弹簧及直棒导电铜条同时进行通电时产生纵向与周边磁场，则磁悬液喷淋设备喷淋磁悬液到弹簧表面，对弹簧表面进行喷淋C进行探伤。尤其是第一与第二电源是相位相差90度的正弦波低压电源，对弹簧表面进行喷淋C进行探伤,转动一圆铜板电极3即转动弹簧工件，则观察到工件的整个周边完成探伤。喷淋磁悬液到弹簧的整个长度。圆铜板电极的直径能够覆盖弹簧的直径，考虑到多种规格的探伤，铜板的直径较大，选择用到25厘米以上。
圆铜板电极和直棒导电铜条的电源使用12-30V,电流控制在600-6000A。
弹簧磁粉探伤机，包括机架、一对圆铜板电极、圆铜板电极绝缘垫层、电极轴、电极轴绝缘套、电极轴绝缘套固定手柄、丝杆、丝杆支座、滑轨、磁悬液喷淋设备；一对圆铜板电极面平行的且相对安装在一对台架上，一只台架安装在丝杆支座上或两个台架分别安装在两个丝杆支座上，一对圆铜板电极面在一条直线上，且其间距覆盖待探伤的弹簧的长度，丝杆支座与丝杆啮合；弹簧工件的中央中空位置即圆铜板电极面的中央位置为孔状，孔内设有垂直于圆铜板电极面的直棒导电铜条即轴形电极，电极轴与圆铜板电极互相绝缘；圆铜板电极与台架固定，台架最好为绝缘材料制备，台架上设有电极轴的支承装置，使得台架在丝杆上滑动时、轴形电极仍然保持在圆铜板电极的中央孔内；磁悬液喷淋设备在滑轨上滑动，磁悬液喷淋设备喷淋出口对准待探伤弹簧。电极面的轴线的一条直线上。
圆铜板电极3与管状的电极轴绝缘套固定、电极轴4安装在电极轴绝缘套4-1内，电极轴4能够在电极轴绝缘套4-1内滑动；台架上安装电极轴绝缘套固定手柄5对电极轴绝缘套4-1进行固定或松开。丝杆为电动丝杆。
台架上设有轴形电极的支承装置，使得台架在丝杆上滑动时、轴形电极仍然保持在圆铜板电极的中央孔内；电极轴绝缘套固定手柄；磁悬液喷淋设备8、滑轨7，磁悬液喷淋设备喷淋出口对准待探伤弹簧。
圆铜板电极3与管状的电极轴绝缘套固定、电极轴4安装在电极轴绝缘套4-1内，电极轴4能够在电极轴绝缘套4-1内滑动；中央导电杆通电磁场与螺旋弹簧通电形成的磁场一道组成合成磁场，二个通电的电源的相位差为90度(低压大电流直流电)。
另可设有控制器，控制器控制磁悬液存储箱的泵与喷淋过程、电源的施加，所述的控制器连接磁化探头，丝杆6、丝杆支座6-1可以是电动结构，也是控制的结对像。退磁线圈对工件弹簧的退磁需要另外设置。
弹簧磁探伤的电极板对弹簧通电，加上中央导电杆通电与弹簧螺旋通电形成的磁场一道组成合成磁场或复合磁场，在喷淋磁悬液时可以对弹簧的多方向进行探伤。
有益效果：本发明用于大型钢制弹簧磁粉探伤机，无需大型线圈，形成纵向磁场包括周向磁场，尤其是轴电极形成的磁场是最需要探伤弹簧可能产生的横向裂纹。本发明能耗低，体积小，磁探测的机理合理，能成本大大降低。用于检测螺旋状弹簧(也能够探伤塔形或腰鼓形弹簧)，提高探伤的准确性。这种新型弹簧磁粉探伤机，利用弹簧自身通电产生磁场与外加磁场对磁粉作用，具有高效和准确探伤效果。
附图说明：
图1是本发明的结构示意图。
如图所示，机架1、弹簧工件2、圆铜板电极3、圆铜板电极绝缘垫层3-1、电极轴4、电极轴绝缘套4-1、电极轴绝缘套固定手柄5、丝杆6、丝杆支座6-1、滑轨7、磁悬液喷淋设备8、磁悬液泵8-1、磁悬液连通管9、磁悬液集液槽10、磁悬液槽出口11、电源变压器12、13为电源变压器12、13为第一、第二电源的提供端口。
具体实施方式：
下面结合附图和具体实施例，进一步阐明本发明。应理解下述具体实施方式仅用于说明本发明而不限制本发明的范围。
实施例：如图1所示：本实施例的弹簧磁粉探伤机，包括机架1，所述的机架上设置弹簧工件2、圆铜板电极3、圆铜板电极绝缘垫层3-1、电极轴4、电极轴绝缘套4-1、电极轴绝缘套固定手柄5、丝杆6、丝杆支座6-1、滑轨7、磁悬液喷淋设备8、磁悬液泵8-1、磁悬液连通管9、磁悬液槽10、磁悬液槽出口11、电源变压器12、13为第一、第二电源的提供供电端口。一对圆铜板电极面平行的安装在一对台架上，一只台架安装在丝杆支座上，圆铜板电极面的间距覆盖待探伤的弹簧的长度，一只丝杆支座与丝杆啮合；丝杆系统可以是电动丝杆，可运动的一个圆铜板电极面将弹簧的一端抵住，与另一固定的圆铜板电极面夹持住弹簧并且电接触；圆铜板电极面的后面可以垫一层相同面积的环氧纤维板或尼龙板即绝缘垫层3-1；圆铜板电极绝缘垫层垫层固定一个筒，筒上设有齿轮，所述齿轮由动力齿轮啮合，动力齿轮通过一摇臂杆提供。动力齿轮、摇臂杆均安装在台架上。
与铜板电极面胶合或螺丝固定，弹簧工件的中央中空位置即圆铜板电极面的中央位置为孔状结构，孔内设有垂直于圆铜板电极面的直棒导电铜条即轴形电极4，电极轴绝缘套4-1套住轴形电极，使轴形电极与圆铜板电极互相绝缘；圆铜板电极与台架固定，台架为绝缘材料制备，台架上设有轴形电极的支承装置，支承装置为电极轴绝缘套4-1，使得台架在丝杆上滑动时、轴形电极仍然保持在圆铜板电极的中央孔内且保持绝缘；直棒导电铜条与圆铜板电极之间台架上设有对电极轴绝缘套固定手柄；固定手柄控制一个螺旋杆可以固定电极轴绝缘套；设有磁悬液喷淋设备8在滑轨7上左右滑动，用于对弹簧探伤时的对整个弹簧的长度上喷淋检测，磁悬液喷淋设备喷淋出口对准待探伤弹簧。圆铜板电极的直径可以达到15-20cm，可以适用于多种规格不同直径的弹簧进行磁探伤。
两个台架分别安装在一对两个丝杆支座上亦可，两个丝杆均可为电动丝杆。圆铜板电极的直径能够覆盖弹簧的直径，考虑到多种规格的探伤，铜板的直径较大，选择用到25厘米以上。
工作过程：将待探伤的工件放在圆铜板电极面之间通电，磁悬液喷淋设备8的磁悬液泵8-1动力作用下，磁悬液连通管9从磁悬液槽10吸取磁悬液通过磁悬液槽出口11喷淋到弹簧工件上、在滑动轨道上移动磁悬液槽出口11在整个弹簧的长度上进行探伤。当然滑动轨道与弹簧的长度方向是平行的。
机架由钢板、矩形钢管及槽钢焊接成坚固的封闭式整体结构，结构设计合理，它以磁悬液集液槽10为界、分为上下两部分，上部分由上料机构、磁化机构、喷淋系统、操作面板组成，储液箱和气动元件等组成。通电磁化前喷洒磁悬液到工件表面，喷洒后的液体通过集液槽回收到储液箱循环使用。探伤后的工件弹簧最好再通过退磁设备完成。
本发明电路是由螺旋弹簧通电(磁场发生器)和直棒导电铜条的磁场发生器为核心的两套电路组成，电源引自380V三相交流电，其AB相接周向交流磁化电源变压器，BC相接纵向交流磁化电源变压器，这在触发电路上是相互独立的。通电磁化电流的调整，分别由两只优质可控硅完成，改变串接在主变压器初级回路中可控硅的导通角，即可改变主变压器初级的电压幅度，从而改变变压器次级电流的大小，以达到调整磁化电流大小的目的。
控硅模块移相触发电路采用现有的集成电路及其外围元件组成，只要旋转面板上的电位器即可达到调节输出电流的大小的目的。可以进行探伤的运行步骤：人工上料→自动状态，暂停处于弹开状态→启动→夹紧→喷淋，旋转一圈→喷淋停止，磁化1次→喷淋关→磁化2次→旋转观察→退磁→电极松开。
本发明方案所公开的技术手段不仅限于上述技术手段所公开的，还包括由以上技术特征等同替换所组成的技术方案。本发明的未尽事宜，属于本领域技术人员的公知常识。
Claims (7)
1.弹簧磁粉探伤机方法，其特征是采用一对圆铜板电极夹持待探伤弹簧，弹簧工件的中央中空位置且在圆铜板电极的正中央设有直棒导电铜条即轴形电极；直棒导电铜条与圆铜板电极之间设有电极轴绝缘套；一对圆铜板电极和直棒导电铜条分别连接第一电源和第二电源，第一与第二电源是相位相差90度的正弦波低压电源，圆铜板电极3夹持待探伤弹簧及直棒导电铜条同时进行通电时产生纵向与周边磁场，则磁悬液喷淋设备喷淋磁悬液到弹簧表面，对弹簧表面进行喷淋C进行探伤。
2.根据权利要求1所述的弹簧磁粉探伤机方法，其特征是转动一对圆铜板电极3即转动弹簧工件，则观察到工件的整个周边完成探伤。
3.根据权利要求1所述的弹簧磁粉探伤机方法，其特征是圆铜板电极和直棒导电铜条的电源使用12-30V,电流控制在600-6000A。
4.根据权利要求1所述的弹簧磁粉探伤机方法，其特征是磁悬液喷淋设备在弹簧长度方向轨道上运动用于探伤整个弹簧。
5.弹簧磁粉探伤机，其特征是弹簧磁粉探伤机，包括机架、一对圆铜板电极、圆铜板电极绝缘垫层、电极轴、电极轴绝缘套、电极轴绝缘套固定手柄、丝杆、丝杆支座、滑轨、磁悬液喷淋设备；一对圆铜板电极面平行的且相对安装在一对台架上，一只台架安装在丝杆支座上或两个台架分别安装在两个丝杆支座上，一对圆铜板电极面在一条直线上，且其间距覆盖待探伤的弹簧的长度，丝杆支座与丝杆啮合；弹簧工件的中央中空位置即圆铜板电极面的中央位置为孔状，孔内设有垂直于圆铜板电极面的直棒导电铜条即轴形电极，电极轴与圆铜板电极互相绝缘；圆铜板电极与台架固定，台架上设有电极轴的支承装置，使得台架在丝杆上滑动时、轴形电极仍然保持在圆铜板电极的中央孔内；磁悬液喷淋设备在滑轨上滑动，磁悬液喷淋设备喷淋出口对准待探伤弹簧；电极面的轴线的一条直线上。
6.根据权利要求5所述的弹簧磁粉探伤机，其特征是圆铜板电极3与管状的电极轴绝缘套固定、电极轴4安装在电极轴绝缘套4-1内，电极轴4能够在电极轴绝缘套4-1内滑动；台架上安装电极轴绝缘套固定手柄5对电极轴绝缘套4-1进行固定或松开。
7.根据权利要求5所述的弹簧磁粉探伤机，其特征是丝杆为电动丝杆。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| WW01 | Invention patent application withdrawn after publication | ||
| WW01 | Invention patent application withdrawn after publication |
Application publication date: 20180126 |