CN107655967A - 一种用于曲轴的电磁涡流探伤检测装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种曲轴检测装置，尤其是一种用于曲轴的电磁涡流探伤检测装置，包括横向驱动装置、升降装置、曲轴随动装置、曲轴转动装置和电磁涡流传感器；所述横向驱动装置上装有横向移动板，横向移动板上装有升降装置，升降装置上装有升降板，升降板上装有曲轴随动装置，曲轴随动装置的末端装有电磁涡流传感器；所述曲轴转动装置安装在曲轴随动装置的下方，曲轴安装在曲轴转动装置上。本发明提供的一种用于曲轴的电磁涡流探伤检测装置劳动强度低、检测时间短、检测精确度高、自动化程度高、降低的检测费用、提高了检测效果。

Description

一种用于曲轴的电磁涡流探伤检测装置

技术领域

本发明涉及一种曲轴检测装置，尤其是一种用于曲轴的电磁涡流探伤检测装置。

背景技术

在当前机械加工中，复杂轴类，尤其是曲轴的加工速度越来越快，已达到一分钟左右一件。但对于轴类零件，特别是曲轴，因其承载的工作载荷巨大且交变复杂，故此类零件在最终完成后必须检测零件本身有无伤痕、裂纹等缺陷，目前，在此类检测中应用最多的是磁粉探伤工艺。传统的磁粉探伤工艺劳动强度大，耗时长，对操作人员要求高，误判率大，无法形成自动化流水作业。

发明内容

为解决上述问题，本发明提供一种自动化程度高、检测快速、检测准确性高、劳动强度低的一种用于曲轴的电磁涡流探伤检测装置，具体技术方案为：

一种用于曲轴的电磁涡流探伤检测装置，包括横向驱动装置、升降装置、曲轴随动装置、曲轴转动装置和电磁涡流传感器；所述横向驱动装置上装有横向移动板，横向移动板上装有升降装置，升降装置上装有升降板，升降板上装有曲轴随动装置，曲轴随动装置的末端装有电磁涡流传感器；所述曲轴转动装置安装在曲轴随动装置的下方，曲轴安装在曲轴转动装置上。

优选的，所述随动装置包括导杆、升降座和随动座；所述升降座活动安装在横向轴上，横向轴的两端装有轴支架，轴支架固定在升降板上；所述导杆活动插在升降座上，导杆设有两个，对称插在升降座上，导杆的一端装有连接板，另一端装有随动座；所述随动座的底部设有避位槽，避位槽的两端装有随动轴承；所述电磁涡流传感器安装在随动座的底部。

优选的，所述随动装置设有两个，包括主轴颈随动装置和连杆颈随动装置，主轴颈随动装置的升降座和连杆颈随动装置的升降座并列安装在横向轴上；所述连杆颈随动装置的随动座底部对称装有连杆导向块，连杆导向块上设有连杆导向斜面，两个连杆导向斜面成八字分布，连杆导向斜面位于避位槽的一端装有导向轴承；所述主轴颈随动装置的随动座底部对称装有主轴导向块，主轴导向块上设有主轴导向斜面，两个主轴导向斜面成八字分布，主轴导向斜面位于避位槽的一端装有导向轴承；所述主轴导向斜面的长度不大于连杆导向斜面的长度，所述主轴导向斜面的夹角不大于连杆导向斜面的夹角。

优选的，所述升降座上装有直线轴承，所述导杆活动安装在直线轴承内。

优选的，所述轴支架上设有燕尾槽和锁紧螺钉，所述锁紧螺钉与燕尾槽相通；所述升降板上装有燕尾导轨，燕尾槽插在燕尾导轨上，锁紧螺钉压在燕尾导轨上。

优选的，所述升降装置为升降直线模组，升降直线模组固定在横向移动板上，升降直线模组的滑台上装有升降板。

优选的，所述横向驱动装置包括伺服电机、滚珠丝杆、直线导轨和滑块；所述直线导轨安装在底板上，所述横向移动板上装有滑块，所述滑块活动安装在直线导轨上；所述伺服电机安装在底板的一端，伺服电机与滚珠丝杆连接，滚珠丝杆安装在横向移动板与底板之间，丝杆螺母与横向移动板连接。

优选的，所述升降板上装有定位气缸，定位气缸的活塞杆末端装有定位板。

优选的，所述曲轴转动装置包括主动转轴和从动转轴；所述主动转轴和从动转轴的端部均为圆台形，主动转轴通过轴承安装在主动座上，主动座安装在主动直线模组上，主动转轴与转动电机连接；所述从动转轴通过轴承安装在从动座上，从动座安装在从动直线模组上；所述主动转轴和从动转轴下方均装有接近开关。

优选的，所述主动转轴上活动装有转动套，转动套的端部装有弹性销钉，转动套设有转动台，转动台上设有环形槽，转动台的下方装有接近开关；所述主动转轴上设有腰形的活动槽，转动套上装有连接轴，连接轴穿过活动槽；所述主动座的顶部装有伸缩气缸，伸缩气缸上装有推板，推板上设有卡槽，卡槽活动卡在环形槽内。

升降座可以绕横向轴自由转动，导杆可以自由升降，随动座在重力的作用下随着连杆颈进行升降。避位槽用于随动座卡在连杆颈和主轴颈上，随动轴承使随动座与主轴颈和连杆颈之间为滚动摩擦，避免损伤连杆颈和主轴颈的表面。

由于升降座能够自由转动，因此随动座有时候不在曲轴的正上方，连杆导向块的连杆导向斜面用于将随动座导入到连杆颈上，尤其适用于曲轴没有定位的情况。连杆导向块采用铜加工，铜较软，不易损伤连杆颈的表面。主轴导向块将随动座导入到主轴颈上。主轴导向块与连杆导向块的结构和作用均相同，可以均采用连杆导向块。连杆颈是偏心的，因此连杆颈的位置变化较大，连杆导向块的连杆导向斜面很长，能够适应较大范围的导向，而主轴导向块的导向范围较小，因为主轴颈不是偏心的，主轴颈的位置变化较小，所述主轴导向斜面要比连杆导向斜面短，而且夹角小。主轴导向块的体积更小，安装方便，同时也方便观察随动座与主轴颈之间的状况。导向轴承使主轴导向块和连杆导向块能够顺利将随动座导入到主轴颈和连杆颈上，防止主轴导向块和连杆导向块的拐角损伤主轴颈和连杆颈的表面。

直线轴承的摩擦力小，使随动座能够自由的上下升降，紧紧跟随连杆颈和主轴颈。

直线模组是标准件，采购方便，精度高。

伺服电机与滚珠丝杆配合使用，横向移动的精度高，运行稳定，提供检测精度和稳定性。

主动转轴和从动转轴的端部均为圆台形，类似机床的顶针，但是顶部是平的，方便插入到曲轴两端的孔中，并使曲轴压紧在圆台的表面，曲轴能够跟随主动转轴转动。如果是锥形的顶部，曲轴无法跟转。主动转轴和从动转轴下方的接近开关用于检测曲轴的旋转情况，保证检测时能实现螺旋线检测。

定位气缸和定位板使曲轴的连杆颈处于最低位置，方便随动座插入，避免连杆颈位于最宽处，而随动座也处于偏转状态，导致随动座插入困难。

采用转动套方便将弹性销钉插入到曲轴的孔中，使曲轴的装卸方便，并且能够使曲轴跟随主动转轴同步跟转，防止曲轴打滑，影响检测结果。弹性销钉上有弹簧，销钉能够自由伸缩。转动套通过伸缩气缸进行左右移动。卡槽与环形槽之间是活动连接，转动套能够自由转动。转动台下方的接近开关用于检测转动台是否移动到位，只有转动台移动到位后才能启动转动电机。

工作时，从动直线模组带动从动转轴到设定位置，将曲轴的一端靠在从动转轴的端部，主动直线模组带动主动转轴移动到曲轴的另一端，伸缩气缸启动，伸缩气缸通过推板将转动套移动到曲轴的另一端，转动套上的弹性销钉压在曲轴的端面，转动曲轴使弹性销钉插入曲轴端面的孔中，主动直线模组带动主动转轴继续压向曲轴，将曲轴压紧在主动转轴与从动转轴之间；然后启动伺服电机，伺服电机带动滚珠丝杆转动，丝杆螺母带动横向移动板移动，当定位气缸移动到连杆颈上方时停止横向移动，定位气缸启动，定位板压在连杆颈上，在压力的作用下曲轴发生转动，连杆颈位于最低位置；接着继续启动伺服电机，伺服电机带动滚珠丝杆转动，丝杆螺母带动横向移动板移动，当移动到检测位置时，伺服电机停转；然后升降直线模组启动将升降板向下移动，位于连杆颈上方的随动座在连杆导向块的作用下卡到连杆颈上，避位槽的两端的随动轴承压在连杆颈的圆柱面上，电磁涡流传感器对着连杆颈；位于主轴颈上方的随动座在主轴导向块的作用下卡到主轴颈上，避位槽两端的随动轴承压在主轴颈的圆柱面上，电磁涡流传感器对着主轴颈；转动电机和伺服电机同时启动，转动电机通过主动转轴和弹性销钉使曲轴转动，伺服电机带动电磁涡流传感器轴向移动，电磁涡流传感器在主轴颈和连杆颈表面进行螺旋扫描，扫描区覆盖整个需要检查区域。

与现有技术相比本发明具有以下有益效果：

本发明提供的一种用于曲轴的电磁涡流探伤检测装置劳动强度低、检测时间短、检测精确度高、自动化程度高、降低的检测费用、提高了检测效果。

说明书附图

图1是本发明的主视图；

图2是曲轴随动装置的左视图；

图3是曲轴随动装置的右视轴测图；

图4是图1中I处的放大剖视图。

具体实施方式

现结合附图对本发明作进一步说明。

如图1至图4所示，一种用于曲轴的电磁涡流探伤检测装置，包括横向驱动装置、升降装置、曲轴随动装置、曲轴转动装置和电磁涡流传感器5；所述横向驱动装置上装有横向移动板11，横向移动板11上装有升降装置，升降装置上装有升降板21，升降板21上装有曲轴随动装置，曲轴随动装置的末端装有电磁涡流传感器5；所述曲轴转动装置安装在曲轴随动装置的下方，曲轴7安装在曲轴转动装置上。

如图2和图3所示，随动装置包括导杆31、升降座33和随动座41；所述升降座33活动安装在横向轴32上，横向轴32的两端装有轴支架34，轴支架34固定在升降板21上；所述导杆31活动插在升降座33上，导杆31设有两个，对称插在升降座33上，导杆31的一端装有连接板37，另一端装有随动座41；所述随动座41的底部设有避位槽42，避位槽42的两端装有随动轴承43；所述电磁涡流传感器5安装随动座41的底部。

随动装置设有两个，包括主轴颈随动装置和连杆颈随动装置，主轴颈随动装置的升降座33和连杆颈随动装置的升降座33并列安装在横向轴32上；所述连杆颈随动装置的随动座41底部对称装有连杆导向块47，连杆导向块47上设有连杆导向斜面48，两个连杆导向斜面48成八字分布，连杆导向斜面48位于避位槽42的一端装有导向轴承45；所述主轴颈随动装置的随动座41底部对称装有主轴导向块44，主轴导向块44上设有主轴导向斜面46，两个主轴导向斜面46成八字分布，主轴导向斜面46位于避位槽42的一端装有导向轴承45；所述主轴导向斜面46的长度不大于连杆导向斜面48的长度，所述主轴导向斜面46的夹角不大于连杆导向斜面48的夹角。

升降座33上装有直线轴承，所述导杆31活动安装在直线轴承内。

轴支架34上设有燕尾槽和锁紧螺钉36，所述锁紧螺钉36与燕尾槽相通；所述升降板21上装有燕尾导轨35，燕尾槽插在燕尾导轨35上，锁紧螺钉36压在燕尾导轨35上。

升降装置为升降直线模组22，升降直线模组22固定在横向移动板11上，升降直线模组22的滑台上装有升降板21。

横向驱动装置包括伺服电机12、滚珠丝杆13、直线导轨14和滑块；所述直线导轨14安装在底板15上，所述横向移动板11上装有滑块，所述滑块活动安装在直线导轨14上；所述伺服电机12安装在底板15的一端，伺服电机12与滚珠丝杆13连接，滚珠丝杆13安装在横向移动板11与底板15之间，丝杆螺母与横向移动板11连接。

升降板21上装有定位气缸23，定位气缸23的活塞杆末端装有定位板24。

如图1和图4所示，曲轴转动装置包括主动转轴61和从动转轴62；所述主动转轴61和从动转轴62的端部均为圆台形，主动转轴61通过轴承安装在主动座63上，主动座63安装在主动直线模组65上，主动转轴61与转动电机67连接；所述从动转轴62通过轴承安装在从动座64上，从动座64安装在从动直线模组66上；所述主动转轴61和从动转轴62下方均装有接近开关68。

主动转轴61上活动装有转动套81，转动套81的端部装有弹性销钉81，转动套81设有转动台82，转动台82上设有环形槽83，转动台82的下方装有接近开关68；所述主动转轴61上设有腰形的活动槽69，转动套81上装有连接轴87，连接轴87穿过活动槽69；所述主动座63的顶部装有伸缩气缸86，伸缩气缸86上装有推板85，推板85上设有卡槽，卡槽活动卡在环形槽83内。

升降座33可以绕横向轴32自由转动，导杆31可以自由升降，随动座41在重力的作用下随着连杆颈72进行升降，升降座33同时随着连杆颈72的转动而转动。避位槽42用于随动座41卡在连杆颈72和主轴颈71上，随动轴承43使随动座41与主轴颈71和连杆颈72之间为滚动摩擦，避免损伤连杆颈72和主轴颈71的表面。

由于升降座33能够自由转动，因此随动座41有时候不在曲轴7的正上方，连杆导向块47的连杆导向斜面48用于将随动座41导入到连杆颈72上，尤其适用于曲轴7没有定位的情况。连杆导向块47采用铜加工，铜较软，不易损伤连杆颈72的表面。主轴导向块44将随动座41导入到主轴颈71上。主轴导向块44与连杆导向块47的结构和作用均相同，可以均采用连杆导向块47。连杆颈72与回转中心是偏心的，因此连杆颈72的位置变化较大，连杆导向块47的连杆导向斜面48很长，能够适应较大范围的导向，而主轴导向块44的导向范围较小，因为主轴颈71不是偏心的，主轴颈71的位置变化较小，所述主轴导向斜面46要比连杆导向斜面48短，而且夹角小。主轴导向块44的体积更小，安装方便，同时也方便观察随动座41与主轴颈71之间的状况。导向轴承45使主轴导向块44和连杆导向块47能够顺利将随动座41导入到主轴颈71和连杆颈72上，防止主轴导向块44和连杆导向块47的拐角损伤主轴颈71和连杆颈72的表面。

直线轴承的摩擦力小，使随动座41能够自由的上下升降，紧紧跟随连杆颈72和主轴颈71。

直线模组是标准件，采购方便，精度高。

伺服电机12与滚珠丝杆13配合使用，横向移动的精度高，运行稳定，提供检测精度和稳定性。

燕尾槽与燕尾导轨35配合使用，连接可靠，同时调整方便，使设备能够适应不同规格的曲轴，提高设备的适用范围。

主动转轴61和从动转轴62的端部均为圆台形，类似机床的顶针，但是顶部是平的，方便插入到曲轴7两端的孔中，并使曲轴7压紧在圆台的表面，曲轴7能够跟随主动转轴61转动。如果是锥形的顶部，曲轴7无法跟转。主动转轴61和从动转轴62下方的接近开关68用于检测曲轴7的旋转情况，保证检测时能实现螺旋线检测。

定位气缸23和定位板24使曲轴7的连杆颈72处于最低位置，方便随动座41插入，避免连杆颈72位于最宽处，而随动座41也处于偏转状态，导致随动座41插入困难。

采用转动套81方便将弹性销钉81插入到曲轴7的孔中，使曲轴7的装卸方便，并且能够使曲轴7跟随主动转轴61同步跟转，防止曲轴7打滑，影响检测结果。弹性销钉81上有弹簧，销钉能够自由伸缩。转动套81通过伸缩气缸86进行左右移动。卡槽与环形槽83之间是活动连接，转动套81能够自由转动。转动台82下方的接近开关68用于检测转动台82是否移动到位，只有转动台82移动到位后才能启动转动电机67。

工作时，从动直线模组66带动从动转轴62到设定位置，将曲轴7的一端靠在从动转轴62的端部，主动直线模组65带动主动转轴61移动到曲轴7的另一端，伸缩气缸86启动，伸缩气缸86通过推板85将转动套81移动到曲轴7的另一端，转动套81上的弹性销钉81压在曲轴7的端面，转动曲轴7使弹性销钉81插入曲轴7端面的孔中，主动直线模组65带动主动转轴61继续压向曲轴7，将曲轴7压紧在主动转轴61与从动转轴62之间；然后启动伺服电机12，伺服电机12带动滚珠丝杆13转动，丝杆螺母带动横向移动板11移动，当定位气缸23移动到连杆颈72上方时停止横向移动，定位气缸23启动，定位板24压在连杆颈72上，在压力的作用下曲轴7发生转动，连杆颈72位于最低位置；接着继续启动伺服电机12，伺服电机12带动滚珠丝杆13转动，丝杆螺母带动横向移动板11移动，当移动到检测位置时，伺服电机12停转；然后升降直线模组22启动将升降板21向下移动，位于连杆颈72上方的随动座41在连杆导向块47的作用下卡到连杆颈72上，避位槽42的两端的随动轴承43压在连杆颈72的圆柱面上，电磁涡流传感器5对着连杆颈72；位于主轴颈71上方的随动座41在主轴导向块44的作用下卡到主轴颈71上，避位槽42两端的随动轴承43压在主轴颈71的圆柱面上，电磁涡流传感器5对着主轴颈71；转动电机67和伺服电机12同时启动，转动电机67通过主动转轴61和弹性销钉81使曲轴7转动，伺服电机12带动电磁涡流传感器5轴向移动，电磁涡流传感器5在主轴颈71和连杆颈72表面进行螺旋扫描，扫描区覆盖整个需要检查区域。

Claims (10)

1.一种用于曲轴的电磁涡流探伤检测装置，其特征在于，包括横向驱动装置、升降装置、曲轴随动装置、曲轴转动装置和电磁涡流传感器（5）；所述横向驱动装置上装有横向移动板（11），横向移动板（11）上装有升降装置，升降装置上装有升降板（21），升降板（21）上装有曲轴随动装置，曲轴随动装置的末端装有电磁涡流传感器（5）；所述曲轴转动装置安装在曲轴随动装置的下方，曲轴（7）安装在曲轴转动装置上。

2.根据权利要求1所述的一种用于曲轴的电磁涡流探伤检测装置，其特征在于，所述随动装置包括导杆（31）、升降座（33）和随动座（41）；所述升降座（33）活动安装在横向轴（32）上，横向轴（32）的两端装有轴支架（34），轴支架（34）固定在升降板（21）上；所述导杆（31）活动插在升降座（33）上，导杆（31）设有两个，对称插在升降座（33）上，导杆（31）的一端装有连接板（37），另一端装有随动座（41）；所述随动座（41）的底部设有避位槽（42），避位槽（42）的两端装有随动轴承（43）；所述电磁涡流传感器（5）安装随动座（41）的底部。

3.根据权利要求2所述的一种用于曲轴的电磁涡流探伤检测装置，其特征在于，所述随动装置设有两个，包括主轴颈随动装置和连杆颈随动装置，主轴颈随动装置的升降座（33）和连杆颈随动装置的升降座（33）并列安装在横向轴（32）上；所述连杆颈随动装置的随动座（41）底部对称装有连杆导向块（47），连杆导向块（47）上设有连杆导向斜面（48），两个连杆导向斜面（48）成八字分布，连杆导向斜面（48）位于避位槽（42）的一端装有导向轴承（45）；所述主轴颈随动装置的随动座（41）底部对称装有主轴导向块（44），主轴导向块（44）上设有主轴导向斜面（46），两个主轴导向斜面（46）成八字分布，主轴导向斜面（46）位于避位槽（42）的一端装有导向轴承（45）；所述主轴导向斜面（46）的长度不大于连杆导向斜面（48）的长度，所述主轴导向斜面（46）的夹角不大于连杆导向斜面（48）的夹角。

4.根据权利要求2所述的一种用于曲轴的电磁涡流探伤检测装置，其特征在于，所述升降座（33）上装有直线轴承，所述导杆（31）活动安装在直线轴承内。

5.根据权利要求2所述的一种用于曲轴的电磁涡流探伤检测装置，其特征在于，所述轴支架（34）上设有燕尾槽和锁紧螺钉（36），所述锁紧螺钉（36）与燕尾槽相通；所述升降板（21）上装有燕尾导轨（35），燕尾槽插在燕尾导轨（35）上，锁紧螺钉（36）压在燕尾导轨（35）上。

6.根据权利要求1所述的一种用于曲轴的电磁涡流探伤检测装置，其特征在于，所述升降装置为升降直线模组（22），升降直线模组（22）固定在横向移动板（11）上，升降直线模组（22）的滑台上装有升降板（21）。

7.根据权利要求1所述的一种用于曲轴的电磁涡流探伤检测装置，其特征在于，所述横向驱动装置包括伺服电机（12）、滚珠丝杆（13）、直线导轨（14）和滑块；所述直线导轨（14）安装在底板（15）上，所述横向移动板（11）上装有滑块，所述滑块活动安装在直线导轨（14）上；所述伺服电机（12）安装在底板（15）的一端，伺服电机（12）与滚珠丝杆（13）连接，滚珠丝杆（13）安装在横向移动板（11）与底板（15）之间，丝杆螺母与横向移动板（11）连接。

8.根据权利要求1所述的一种用于曲轴的电磁涡流探伤检测装置，其特征在于，所述升降板（21）上装有定位气缸（23），定位气缸（23）的活塞杆末端装有定位板（24）。

9.根据权利要求1所述的一种用于曲轴的电磁涡流探伤检测装置，其特征在于，所述曲轴转动装置包括主动转轴（61）和从动转轴（62）；所述主动转轴（61）和从动转轴（62）的端部均为圆台形，主动转轴（61）通过轴承安装在主动座（63）上，主动座（63）安装在主动直线模组（65）上，主动转轴（61）与转动电机（67）连接；所述从动转轴（62）通过轴承安装在从动座（64）上，从动座（64）安装在从动直线模组（66）上；所述主动转轴（61）和从动转轴（62）下方均装有接近开关（68）。

10.根据权利要求9所述的一种用于曲轴的电磁涡流探伤检测装置，其特征在于，所述主动转轴（61）上活动装有转动套（81），转动套（81）的端部装有弹性销钉（81），转动套（81）设有转动台（82），转动台（82）上设有环形槽（83），转动台（82）的下方装有接近开关（68）；所述主动转轴（61）上设有腰形的活动槽（69），转动套（81）上装有连接轴（87），连接轴（87）穿过活动槽（69）；所述主动座（63）的顶部装有伸缩气缸（86），伸缩气缸（86）上装有推板（85），推板（85）上设有卡槽，卡槽活动卡在环形槽（83）内。