CN107991382A - 一种涡流检查装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及无损检测技术领域，具体公开了一种涡流检查装置，包括底座、安装在所述底座上的支架、驱动待检测件绕其自身轴心线旋转的驱动装置、对所述待检测件进行涡流检查的检测组件，所述待检测件设于所述支架一侧且其轴心线沿竖直方向设置，所述涡流检查装置还包括可旋转的设于所述底座上方用以夹持所述待检测件下端部的夹持组件、以及位置可调的设于所述支架上用以抵持在所述待检测件上端面中心的对中组件，所述支架具有沿竖直方向设置的第一导轨，所述检测组件包括用以检测外螺纹的外螺纹检测组件，本发明的涡流检查装置能实现对外螺纹和内螺纹区域的自动化涡流检查，并且能检测具有不同直径和长度的待检测件，适用性较广。

Description

一种涡流检查装置
技术领域
本发明涉及无损检测技术领域，具体涉及一种核电站、火电、石油、化工、电力等行业的大型螺栓或螺母的涡流检查装置。
背景技术
涡流检测（ET）是一种非接触式的检测方式，用电磁场同金属间电磁感应进行检测的方法，是工业上无损检测的方法之一。核电站、火电、石油、化工、电力等行业的大型螺栓和螺母是重要的易损部件，为保障安全运行，需对上述螺栓和螺母进行重点检查。针对螺栓的涡流检测部位主要为螺栓的外螺纹区域，针对螺母的检测部位主要为螺母的内螺纹区域。若采用人工检测，不仅检测效率低下、检测精度差、检测结果受人工影响因素大，而且基于待检测螺栓和螺母的服役工况，其可能受到放射性污染，人工检测易受辐射危害，因此需要提供一种能进行自动检测的涡流检查装置。
中国专利CN202814919U公开了一种核电站反应堆压力容器主螺栓的涡流检测装置，不仅能实现对主螺栓光杆区的涡流检测，又能实现对螺纹区的涡流检测。该涡流检测装置包括底座、固定在底座上的竖直架、设置在底座上的支撑平台、抱紧机构、检测主螺栓螺纹区的第一检测机构以及检测主螺栓光杆区的第二检测机构。但是，该专利中的涡流检测装置适用性较为狭窄，不能实现对螺母的检测，并且只能检测单一直径和固定长度的螺栓，当需要检测规格相差较大的螺栓时，该涡流检测装置不能适用。
发明内容
本发明提供一种涡流检查装置，既能实现对外螺纹区域的检测，又能实现对内螺纹区域的检测，且能适用于具有不同直径和长度的待检测件。
为达到上述目的，本发明采用的技术方案是：一种涡流检查装置，包括底座、安装在所述底座上的支架、驱动待检测件绕其自身轴心线旋转的驱动装置、对所述待检测件进行涡流检查的检测组件，所述待检测件设于所述支架一侧且其轴心线沿竖直方向设置，所述涡流检查装置还包括可旋转的设于所述底座上方用以夹持所述待检测件下端部的夹持组件、以及位置可调的设于所述支架上用以抵持在所述待检测件上端面中心的对中组件，所述支架具有沿竖直方向设置的第一导轨，所述检测组件包括用以检测外螺纹的外螺纹检测组件，所述外螺纹检测组件包括可沿所述第一导轨上下运动的外螺纹探头，所述外螺纹探头具有与所述待检测件的外螺纹相匹配的第一配合部，当对所述待检测件的外螺纹进行检测时，所述外螺纹探头的所述第一配合部与所述待检测件的外螺纹相配合。
进一步的，所述支架还具有沿竖直方向设置的导向杆，所述检测组件还包括用以检测内螺纹的内螺纹检测组件，所述内螺纹检测组件包括滑动的套设于所述导向杆上的滑动组件以及间隔设置于所述滑动组件上的多个撑持部，所有的所述撑持部的外周部位于同一圆周上，至少一个所述撑持部的外周上设有内螺纹探头，所述内螺纹探头与所述待检测件的内壁相贴合的端面设有第二配合部，当对所述待检测件进行检测时，所有的所述撑持部间隔排布于所述待检测件的螺纹孔中并与所述螺纹孔的内壁相贴，所述撑持部的外周部形成的圆周的中心与所述待检测件的轴心线相重合，所述内螺纹探头的所述第二配合部与所述待检测件的内螺纹相配合。
进一步的，在对所述待检测件的外螺纹进行涡流检查过程中，所述第一配合部始终保持与所述待检测件的外螺纹相配合，所述外螺纹探头随所述待检测件的旋转向上或向下运动；在对所述待检测件的内螺纹进行涡流检查过程中，所述第二配合部始终保持与所述待检测件的内螺纹相配合，所述内螺纹探头随所述待检测件的旋转向上或向下运动。
进一步的，所述夹持组件包括卡盘连接件以及用以夹持所述待检测件下端部的三爪卡盘，所述驱动装置的输出端通过所述卡盘连接件与所述三爪卡盘相连，所述驱动装置的输出端、所述卡盘连接件、所述三爪卡盘、所述待检测件同轴转动。
进一步的，所述支架的中上部设有相对的第一轴和第二轴，所述第一轴和所述第二轴沿竖直方向设置，所述第一轴和所述第二轴之间滑动设有分别与所述第一轴和所述第二轴均垂直的第一横向导轨，所述第一横向导轨上滑动设有第一滑块，所述对中组件与所述第一滑块固定相连。
进一步的，所述外螺纹检测组件包括滑动的设于所述第一导轨上的第二滑块、设于所述第二滑块上且朝向所述待检测件的轴心设置的第二导轨，所述外螺纹探头可滑动的设于所述第二导轨上并朝向所述待检测件的外螺纹。
进一步的，所述第二滑块上沿所述待检测件的径向间隔设有多个第一定位孔，所述第二导轨上沿其长度方向设有多个第二定位孔，通过固定销插入不同位置的所述第一定位孔和所述第二定位孔调节所述第二导轨与所述待检测件之间的径向距离。
进一步的，当所述待检测件的外螺纹为多线螺纹时，所述外螺纹检测组件的组数与所述多线螺纹的螺旋线数量相等，每组所述外螺纹检测组件与所述多线螺纹的其中一根螺旋线对应的相配合。
进一步的，所述支架的中下部至少设有两根相互平行的第一导向杆和第二导向杆，所述第一导向杆和所述第二导向杆沿竖直方向设置，所述第一导向杆和所述第二导向杆上滑动设有用以与所述支架相连的横向连接杆，所述第一导向杆或所述第二导向杆上还设有可沿所述第一导向杆或所述第二导向杆滑动的第一限位固定环，所述第一限位固定环设于所述横向连接杆的上方，通过调节所述第一限位固定环位于所述第一导向杆或所述第二导向杆的位置控制所述连接杆位于所述第一导向杆和所述第二导向杆的高度，所述内螺纹检测组件滑动设于所述第一导向杆和所述第二导向杆上且位于所述横向连接杆的下方。
进一步的，所述滑动组件包括由上至下依次设于所述第一导向杆和所述第二导向杆上的第一导向平台、弹簧、第二导向平台，所述第一导向平台和所述第二导向平台的断面为圆形且两者的轴心线相重合，所述第一导向平台的圆周间隔设有与其侧面转动连接的多个第一转轴，所述第一转轴的外侧端部转动连接有固定架，所述固定架的外侧端面固定连接所述撑持部，所述第二导向平台的圆周间隔设有与所述第一转轴相对的第二转轴，所述第二转轴的两端分别与所述第二平台的侧面以及所述第一转轴的中部转动相连，所述内螺纹检测组件与所述连接杆之间的第一导向杆或所述第二导向杆上滑动设有第二限位固定环，通过调节所述第二限位固定环的位置调节所述第一导向平台和所述第二导向平台之间的距离，所述第一导向平台和所述第二导向平台之间的距离缩短，所述撑持部与所述第一导向平台和所述第二导向平台轴心线之间的距离增大；所述第一导向平台和所述第二导向平台之间的距离伸长，所述撑持部与所述第一导向平台和所述第二导向平台轴心线之间的距离减小。
采用以上技术方案后，本发明中的涡流检查装置相对现有技术具有如下优点：本发明的涡流检查装置能实现对外螺纹和内螺纹区域的自动化涡流检查，并且能检测具有不同直径和长度的待检测件，检测方便快捷，适用性较广。
附图说明
附图1为本发明的涡流检查装置的结构示意图；
附图2为附图1中A处的局部放大图；
附图3为本发明中对中组件的结构示意图；
附图4为本发明中外螺纹检测组件的结构示意图；
附图5为附图4中B处的局部放大图；
附图6为本发明中内螺纹检测组件的结构示意图。
其中，1、底座；2、支架；3、驱动模块；301、电机支撑板；302、第一支撑腿；303、驱动电机；304、第一旋转轴；305、减速机；4、旋转模块；401、旋转盘；402、第二支撑腿；403、第二旋转轴 5、皮带；6、对中组件；601、对中轴环；602、中心轴；603、调节手柄；7、第一轴；8、第二轴；9、第一横向导轨；10、第一滑块；11、待检测螺栓；12、第一导轨；13、外螺纹检测组件；1301、第二滑块；1302、第二导轨；1303、外螺纹探头；1304、探头主体；1305、探测头；1306、第一配合部；1307、第一定位孔；1308、第二定位孔；1309、限位块；14、第一导向杆；15、第二导向杆；16、横向连接杆；17、第一限位固定环；18、第二限位固定环；19、内螺纹检测组件；1901、撑持部；1902、第一导向平台；1903、第二导向平台；1904、第一转轴；1905、第二转轴；1906、固定架；20、夹持组件；2001、卡盘连接件；2002、三爪卡盘。
具体实施方式
下面结合附图及实施例对本发明作进一步说明。
如图1所示，一种涡流检查装置，既可用于对具有外螺纹的待检测件进行检测，也可对具有内螺纹的待检测件进行检测，包括底座1、安装在底座1上的支架2、驱动待检测件绕其自身轴心线旋转的驱动装置、对待检测件进行涡流检查的检测组件，待检测件设于支架1一侧且其轴心线沿竖直方向设置，涡流检查装置还包括可旋转的设于底座1上方用以夹持待检测件下端部的夹持组件20。
如图2所示，驱动装置包括设于支架2上的驱动模块3和旋转模块4，驱动模块3包括电机支撑板301，电机支撑板301通过第一支撑腿302设于底座1上，电机支撑板301的上方设有驱动电机303，电机支撑板301的下方设有第一旋转轴304，第一旋转轴304和驱动电机303之间还设有减速机305。旋转模块4包括旋转盘401，旋转盘401通过第二支撑腿402设于底座1上，旋转盘401中部转动设有第二旋转轴403，夹持组件20包括卡盘连接件2001与三爪卡盘2002，第二旋转轴403的上端通过卡盘连接件2001与三爪卡盘2002相连，三爪卡盘2002与待检测件的下端部相卡合，第一旋转轴304和第二旋转轴403之间通过皮带5相连，驱动电机303带动第一旋转轴304转动，第一旋转轴304带动第二旋转轴403转动，第二旋转轴403、卡盘连接件2001、三爪卡盘2002、待检测件同轴转动。
检测组件包括外螺纹检测组件13和内螺纹检测组件19，以具有外螺纹的螺栓以及具有内螺纹的螺母为例加以说明。
当待检测件为螺栓时，如图3所示，待检测螺栓11的下端部与三爪卡盘2002相固定，涡流检查装置还包括可沿竖直方向及水平方向运动的对中组件6，对中组件6与待检测螺栓11上部端面的中心相抵持。支架2的中上部设有相对的第一轴7和第二轴8，第一轴7和第二轴8沿竖直方向设置，第一轴7和第二轴8之间滑动设有分别与第一轴7和第二轴8均垂直的第一横向导轨9，第一横向导轨9上设有可将其固定在第一轴7或第二轴8任一位置的紧固装置。第一横向导轨9上滑动设有第一滑块10，对中组件6与第一滑块10固定相连，对中组件6包括沿纵向设置的对中轴环601，对中轴环601的中部设有中心轴602，中心轴602与对中轴环601螺旋连接，中心轴602的下部为光杆，且与待检测螺栓11的螺栓孔相匹配，通过调整位于中心轴602上部的调节手柄603可以调整中心轴602伸入对中轴环601下底面的长度，中心轴602的下部伸入待检测螺栓11的螺栓孔从而将待检测螺栓11的上部锁紧，拆卸已检测好的螺栓时可将对中组件6移动至一旁，避免干涉。
如图4和图5所示，支架2设有沿纵向设置的第一导轨12，外螺纹检测组件13设于第一导轨12上，外螺纹检测组件13包括滑动的设于第一导轨12上的第二滑块1301、设于第二滑块1301上且可朝向待检测螺栓11的轴心设置的第二导轨1302，外螺纹探头1303可滑动的设于第二导轨1302上，外螺纹探头1303可相对于待检测螺栓11的轴向和径向运动，外螺纹探头1303的前端面设有与所述待检测螺栓11的外螺纹相匹配的第一配合部1306，第一配合部1306为与待检测螺栓11的外螺纹相啮合的一段内螺纹，当对待检测螺栓11进行检测时，外螺纹探头1303的第一配合部1306与待检测螺栓11的外螺纹相配合。
第二滑块1301上沿待检测件的径向间隔设有多个第一定位孔1307，第二导轨1302上沿其长度方向设有多个第二定位孔1308，通过固定销插入不同位置的第一定位孔1307和第二定位孔1308可以调节第二导轨1302与待检测件之间的径向距离，第二导轨1302的外侧端部设有限位块1309，可防止第二导轨1302与第二滑块1301分离。
外螺纹探头1303包括探头主体1304和位于探头主体1304前端的探测头1305，探头主体1304中安装有一对直线轴承，直线轴承与第二导轨1302滑动配合，探头主体1304与探测头1305之间装有弹簧，从而起到缓冲作用，与螺栓的外螺纹匹配的第一配合部1306设于探测头1305的前端面。
当螺栓的外螺纹为多线螺纹时，外螺纹检测组件13的组数与多线螺纹的螺旋线数量相等，每组外螺纹检测组件13与多线螺纹的其中一根螺旋线对应的相配合。
当待检测件为螺母时，待检测螺母的下端部与三爪卡盘2002相固定，如图6所示，支架2的中下部至少设有两根相互平行且相对设置的第一导向杆14和第二导向杆15，第一导向杆14和第二导向杆15沿纵向设置，第一导向杆14和第二导向杆15上滑动设有用以与支架2相连的横向连接杆16，第一导向杆14或第二导向杆15上还设有可沿第一导向杆14或第二导向杆15滑动的第一限位固定环17，第一限位固定环17设于横向连接杆16的上方，通过调节第一限位固定环17位于第一导向杆14或第二导向杆15的位置，可以控制横向连接杆16位于第一导向杆14和第二导向杆15的高度，必须保证横向导向杆与第一导向杆14/第二导向杆15底部的距离大于待检测螺母的长度，内螺纹检测组件19滑动设于第一导向杆14和第二导向杆15上且位于横向连接杆16的下方。
内螺纹检测组件19包括可沿待检测螺母的轴向和径向运动的多个撑持部1901，所有撑持部1901的外周部位于同一圆周，且所有的撑持部1901的外周部形成的圆周的中心位于待检测螺母的轴心线上，至少一个撑持部1901的外周上设有内螺纹探头，内螺纹探头的前端面设有与待检测螺母的内螺纹相匹配的第二配合部，当对待检测螺母进行检测时，所有的撑持部1901间隔排布于待检测螺母的螺纹孔中并与螺纹孔的内壁相贴，内螺纹探头的第二配合部与待检测螺母的内螺纹相配合，第二配合部为与待检测螺母的内螺纹相啮合的一段外螺纹，未设置内螺纹探头的其余撑持部1901撑设于螺母的螺纹孔内壁。为增加稳定性，优选设置三个撑持部1901。
具体而言，内螺纹检测组件19包括由上至下依次滑动设于第一导向杆14和第二导向杆15上的第一导向平台1902、弹簧、第二导向平台1903，第一导向平台1902和第二导向平台1903的断面为圆形且两者的轴心线相重合，第一导向平台1902的圆周间隔设有与其侧面转动连接的多个第一转轴1904，第一转轴1904的外侧端部转动连接有固定架1906，固定架1906的外侧端面固定连接撑持部1901，第二导向平台1903的圆周间隔设有与第一转轴1904相对的第二转轴1905，第二转轴1905的两端分别与第二导向平台1903的侧面以及第一转轴1904的中部转动相连，内螺纹检测组件19与连接杆之间的第一导向杆14或第二导向杆15上滑动设有第二限位固定环18，通过调节第二限位固定环18的位置调节第一导向平台1902和第二导向平台1903之间的距离，从而控制撑持部1901的前端面与螺母内壁相贴合，当第一导向平台1902和第二导向平台1903之间的距离缩短，撑持部1901与第一导向平台1902和第二导向平台1903轴心线之间的距离增大；当第一导向平台1902和第二导向平台1903之间的距离伸长，撑持部1901与第一导向平台1902和第二导向平台1903轴心线之间的距离减小。
当待检测件由对待检测螺栓11换成待检测螺母时，将对中组件6和外螺纹检测组件13撤去或移至一边，将内螺纹检测组件19通过横向连接杆16安装于支架2上。
在对待检测螺栓11或待检测螺母进行涡流检测过程中，外螺纹探头1303始终保持与待检测螺栓11的外螺纹相配合，外螺纹探头1303随待检测螺栓11的旋转向上或向下运动。在对待检测件的内螺纹进行涡流检查过程中，内螺纹探头始终保持与待检测螺母的内螺纹相配合，内螺纹探头随所述待检测件的旋转向上或向下运动。
在检测开始之前，优选将外螺纹探头1303或内螺纹探头贴合待检测螺栓11或待检测螺母的上部，检测过程中，外螺纹探头1303或内螺纹探头随待检测件的旋转向下运动，反之，外螺纹探头1303或内螺纹探头在检测过程中若向上运动则需要克服重力作用。
本发明的涡流检查装置能实现对外螺纹和内螺纹区域的自动化涡流检查，并且能检测具有不同直径和长度的待检测件，适用性较广。
上述实施例只为说明本发明的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本发明的内容并据以实施，并不能以此限制本发明的保护范围。凡根据本发明精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种涡流检查装置，包括底座、安装在所述底座上的支架、驱动待检测件绕其自身轴心线旋转的驱动装置、对所述待检测件进行涡流检查的检测组件，所述待检测件设于所述支架一侧且其轴心线沿竖直方向设置，其特征在于：所述涡流检查装置还包括可旋转的设于所述底座上方用以夹持所述待检测件下端部的夹持组件、以及位置可调的设于所述支架上用以抵持在所述待检测件上端面中心的对中组件，所述支架具有沿竖直方向设置的第一导轨，所述检测组件包括用以检测外螺纹的外螺纹检测组件，所述外螺纹检测组件包括可沿所述第一导轨上下运动的外螺纹探头，所述外螺纹探头具有与所述待检测件的外螺纹相匹配的第一配合部，当对所述待检测件的外螺纹进行检测时，所述外螺纹探头的所述第一配合部与所述待检测件的外螺纹相配合。
2.根据权利要求1所述的一种涡流检查装置，其特征在于：所述支架还具有沿竖直方向设置的导向杆，所述检测组件还包括用以检测内螺纹的内螺纹检测组件，所述内螺纹检测组件包括滑动的套设于所述导向杆上的滑动组件以及间隔设置于所述滑动组件上的多个撑持部，所有的所述撑持部的外周部位于同一圆周上，至少一个所述撑持部的外周上设有内螺纹探头，所述内螺纹探头与所述待检测件的内壁相贴合的端面设有第二配合部，当对所述待检测件进行检测时，所有的所述撑持部间隔排布于所述待检测件的螺纹孔中并与所述螺纹孔的内壁相贴，所述撑持部的外周部形成的圆周的中心与所述待检测件的轴心线相重合，所述内螺纹探头的所述第二配合部与所述待检测件的内螺纹相配合。
3.根据权利要求2所述的一种涡流检查装置，其特征在于：在对所述待检测件的外螺纹进行涡流检查过程中，所述第一配合部始终保持与所述待检测件的外螺纹相配合，所述外螺纹探头随所述待检测件的旋转向上或向下运动；在对所述待检测件的内螺纹进行涡流检查过程中，所述第二配合部始终保持与所述待检测件的内螺纹相配合，所述内螺纹探头随所述待检测件的旋转向上或向下运动。
4.根据权利要求1所述的一种涡流检查装置，其特征在于：所述夹持组件包括卡盘连接件以及用以夹持所述待检测件下端部的三爪卡盘，所述驱动装置的输出端通过所述卡盘连接件与所述三爪卡盘相连，所述驱动装置的输出端、所述卡盘连接件、所述三爪卡盘、所述待检测件同轴转动。
5.根据权利要求1所述的一种涡流检查装置，其特征在于：所述支架的中上部设有相对的第一轴和第二轴，所述第一轴和所述第二轴沿竖直方向设置，所述第一轴和所述第二轴之间滑动设有分别与所述第一轴和所述第二轴均垂直的第一横向导轨，所述第一横向导轨上滑动设有第一滑块，所述对中组件与所述第一滑块固定相连。
6.根据权利要求1所述的一种涡流检查装置，其特征在于：所述外螺纹检测组件包括滑动的设于所述第一导轨上的第二滑块、设于所述第二滑块上且朝向所述待检测件的轴心设置的第二导轨，所述外螺纹探头可滑动的设于所述第二导轨上并朝向所述待检测件的外螺纹。
7.根据权利要求6所述的一种涡流检查装置，其特征在于：所述第二滑块上沿所述待检测件的径向间隔设有多个第一定位孔，所述第二导轨上沿其长度方向设有多个第二定位孔，通过固定销插入不同位置的所述第一定位孔和所述第二定位孔调节所述第二导轨与所述待检测件之间的径向距离。
8.根据权利要求1、6或7所述的一种涡流检查装置，其特征在于：当所述待检测件的外螺纹为多线螺纹时，所述外螺纹检测组件的组数与所述多线螺纹的螺旋线数量相等，每组所述外螺纹检测组件与所述多线螺纹的其中一根螺旋线对应的相配合。
9.根据权利要求2所述的一种涡流检查装置，其特征在于：所述支架的中下部设有两根相互平行的第一导向杆和第二导向杆，所述第一导向杆和所述第二导向杆沿竖直方向设置，所述第一导向杆和所述第二导向杆上滑动设有用以与所述支架相连的横向连接杆，所述第一导向杆或所述第二导向杆上还设有可沿所述第一导向杆或所述第二导向杆滑动的第一限位固定环，所述第一限位固定环设于所述横向连接杆的上方，通过调节所述第一限位固定环位于所述第一导向杆或所述第二导向杆的位置控制所述连接杆位于所述第一导向杆和所述第二导向杆的高度，所述内螺纹检测组件滑动设于所述第一导向杆和所述第二导向杆上且位于所述横向连接杆的下方。
10.根据权利要求9所述的一种涡流检查装置，其特征在于：所述滑动组件包括由上至下依次设于所述第一导向杆和所述第二导向杆上的第一导向平台、弹簧、第二导向平台，所述第一导向平台和所述第二导向平台的断面为圆形且两者的轴心线相重合，所述第一导向平台的圆周间隔设有与其侧面转动连接的多个第一转轴，所述第一转轴的外侧端部转动连接有固定架，所述固定架的外侧端面固定连接所述撑持部，所述第二导向平台的圆周间隔设有与所述第一转轴相对的第二转轴，所述第二转轴的两端分别与所述第二平台的侧面以及所述第一转轴的中部转动相连，所述内螺纹检测组件与所述连接杆之间的第一导向杆或所述第二导向杆上滑动设有第二限位固定环，通过调节所述第二限位固定环的位置调节所述第一导向平台和所述第二导向平台之间的距离，所述第一导向平台和所述第二导向平台之间的距离缩短，所述撑持部与所述第一导向平台和所述第二导向平台轴心线之间的距离增大；所述第一导向平台和所述第二导向平台之间的距离伸长，所述撑持部与所述第一导向平台和所述第二导向平台轴心线之间的距离减小。
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