CN108267505A - 一种涡流阵列探头柔性贴合结构 - Google Patents

一种涡流阵列探头柔性贴合结构 Download PDF

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Abstract

本发明是一种涡流阵列探头柔性贴合结构，涉及一种柔性贴合结构。本发明包括阵列涡流探头、伸缩导向机构、沿被检零件轴线方向及直径方向的弹性顶紧结构。阵列涡流探头在伸缩导向机构的引导下，进入到被检零件内部；沿被检零件直径方向的弹性顶紧结构始终将阵列涡流探头与被检零件内壁贴合；当阵列涡流探头贴合到被检零件内台阶面时，伸缩导向机构继续下压一段距离后锁死，轴线方向的弹性顶紧结构将阵列涡流探头在竖直方向贴合在台阶面上，保证了阵列涡流探头的在被检零件内台阶面的贴合效果。本发明采用柔性贴合方式，可自适应自身结构上的制造误差以及被检零件相关结构尺寸上的制造误差，避免刚性顶紧带来的贴合不到位或顶死的风险。

Description

一种涡流阵列探头柔性贴合结构
技术领域
本发明涉及一种柔性贴合结构，具体涉及一种涡流阵列探头柔性贴合结构。
背景技术
涡流阵列探头与传统的涡流检测技术相比，使用线圈的绝对数量更多，可多达三十多个。这些线圈分两组纵向分布，实现周向和轴向缺陷收发式检查内表面变径区域(包括台阶区域)。探头只需旋转一周即可覆盖所有轴向被检区域。
圆柱形零件广泛存在于各种设备中，其中很多零件都是标准的回转体。在使用涡流阵列探头对这类回转体零件的内台阶面进行无损检测时，需要保证探头与内台阶面有效贴合，否则会明显影响检查质量。
内台阶面有两个被检面，需要让涡流阵列探头在这两个面上均有效贴合；而刚性的顶紧结构会因为自身的制造误差以及被检零件的制造误差，无法始终保持贴合效果，所以需要一种柔性的贴合结构，以保证其贴合效果。
发明内容
本发明提供一种涡流阵列探头柔性贴合结构，尤其适用于回转体零件内台阶面的无损检测。
本发明的技术方案为：
一种涡流阵列探头柔性贴合结构，包括壳体、伸缩导向机构、导向筒、A导向杆、B导向杆、竖直压紧弹簧、竖直芯轴、A径向压紧弹簧、B径向压紧弹簧、阵列涡流探头；
壳体定位安装在被检零件上部，伸缩导向机构安装在壳体的上部，导向筒安装在壳体的内部；
竖直芯轴从中心穿过伸缩导向机构，竖直芯轴顶端安装有芯轴限位块，竖直压紧弹簧位于竖直芯轴与伸缩导向机构之间，在竖直芯轴、芯轴限位块及伸缩导向机构的共同作用下，竖直压紧弹簧始终处于压缩状态，通过竖直压紧弹簧的作用以及芯轴限位块的限制，竖直芯轴能够跟随伸缩导向机构一起上下移动，并且因为竖直压紧弹簧自身有一定的弹性伸缩范围，使得竖直芯轴与伸缩导向机构两者之间能够进行相对移动；A导向杆和B导向杆一高一低相互平行的水平安装在竖直芯轴上，对称布置的阵列涡流探头的上端和下端分别安装在A导向杆和B导向杆上，阵列涡流探头能够沿着A导向杆和B导向杆在直径方向进行伸缩移动；一对A径向压紧弹簧套在A导向杆上，一对B径向压紧弹簧套在B导向杆上，A径向压紧弹簧和B径向压紧弹簧的两端分别连接竖直轴心和阵列涡流探头，能够带动阵列涡流探头进行径向移动；
阵列涡流探头的形状与被检零件内台阶面相匹配，阵列涡流探头能够与被检零件内台阶面完全贴合；阵列涡流探头随着竖直芯轴向下移动，沿导向筒滑进被检零件，在竖直压紧弹簧的作用下，与被检零件在轴线方向上顶紧；阵列涡流探头沿着A导向杆和B导向杆移动，在A径向压紧弹簧和B径向压紧弹簧的作用下，与被检零件在直径方向上顶紧。
所述导向筒的下端口内壁上设置有倾斜的导向台阶，导向台阶的上端内径小于下端内径，阵列涡流探头的上端与导向台阶接触，能够沿着导向台阶进行滑动，在导向台阶的引导下进行径向移动。
所述导向台阶上端的内径小于被检零件顶端的内径，导向台阶下端的内径大于被检零件顶端的内径。
所述竖直压紧弹簧始终处于被压缩状态。
所述A径向压紧弹簧和B径向压紧弹簧始终处于压缩状态。
本发明的有益效果为：
本发明采用柔性贴合方式，在探头被送入被检零件内部的过程中同步将探头顶紧，可自适应自身结构上的制造误差以及被检零件相关结构尺寸上的制造误差，避免刚性顶紧带来的贴合不到位或顶死的风险，减少额外的顶紧调节动作，保证了探头的贴合效果，同时，也保证在检测过程中探头时刻与被检零件贴合且贴合平稳，不会因刚性顶紧而产生抖动，进而保证了无损检测的质量。
附图说明
图1为本发明的结构示意图。
图2为导向筒的结构示意图。
图3为阵列涡流探头处于初始状态时的示意图。
图4为阵列涡流探头处于导向状态时的示意图。
图5为阵列涡流探头处于径向顶紧状态时的示意图。
图6为阵列涡流探头处于被顶紧到位状态时的示意图。
图中，1-壳体，2-伸缩导向机构，3-导向筒，4-A导向杆，5-B导向杆，6-竖直压紧弹簧，7-竖直芯轴，8-A径向压紧弹簧，9-B径向压紧弹簧，10-阵列涡流探头，11-被检零件，12-芯轴限位块，31-导向台阶。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明进行进一步描述。
本发明的设计核心在于阵列涡流探头10、伸缩导向机构2、沿被检零件11轴线方向及直径方向的弹性顶紧结构。对称布置的阵列涡流探头10在伸缩导向机构2的引导下，进入到被检零件11内部；沿被检零件11直径方向的弹性顶紧结构始终将阵列涡流探头10与被检零件11内壁贴合；当阵列涡流探头10贴合到被检零件11内台阶面时，伸缩导向机构2继续下压一段距离后锁死，此时轴线方向的弹性顶紧结构将阵列涡流探头10在竖直方向贴合在台阶面上，从而保证了阵列涡流探头10的在被检零件11内台阶面的贴合效果。
如图1所示，本发明是一种涡流阵列探头柔性贴合结构，用于对被检零件11的无损检测，包括壳体1、伸缩导向机构2、导向筒3、A导向杆4、B导向杆5、竖直压紧弹簧6、竖直芯轴7、A径向压紧弹簧8、B径向压紧弹簧9、阵列涡流探头10。
壳体1是本发明的基础零件，定位安装在被检零件11上部；伸缩导向机构2安装在壳体1的上部，导向筒3安装在壳体1的内部。
竖直芯轴7从中心穿过伸缩导向机构2，竖直芯轴7顶端安装有芯轴限位块12，竖直压紧弹簧6位于竖直芯轴7与伸缩导向机构2之间，在竖直芯轴7、芯轴限位块12及伸缩导向机构2的共同作用下，竖直压紧弹簧6始终处于压缩状态，通过竖直压紧弹簧6的作用以及芯轴限位块12的限制，竖直芯轴7能够跟随伸缩导向机构2一起上下移动，并且因为竖直压紧弹簧6自身有一定的弹性伸缩范围，使得竖直芯轴7与伸缩导向机构2两者之间能够进行相对移动。
A导向杆4和B导向杆5一高一低相互平行的水平安装在竖直芯轴7上，对称布置的阵列涡流探头10的上端和下端分别安装在A导向杆4和B导向杆5上，阵列涡流探头10能够沿着A导向杆4和B导向杆5在直径方向进行一定范围的伸缩移动。一对A径向压紧弹簧8套在A导向杆4上，一对B径向压紧弹簧9套在B导向杆5上，A径向压紧弹簧8和B径向压紧弹簧9的两端分别连接竖直轴心7和阵列涡流探头10，能够带动阵列涡流探头10进行径向移动，A径向压紧弹簧8和B径向压紧弹簧9始终处于被适当压缩状态，确保实现柔性顶紧。
阵列涡流探头10的形状与被检零件11内台阶面相匹配，阵列涡流探头10能够与被检零件11内台阶面完全贴合。阵列涡流探头10随着竖直芯轴7向下移动，在竖直压紧弹簧6的作用下，与被检零件11在轴线方向上柔性顶紧；阵列涡流探头10沿着A导向杆4和B导向杆5移动，在A径向压紧弹簧8和B径向压紧弹簧9的作用下，与被检零件11在直径方向上柔性顶紧。
如图2所示，导向筒3的下端口内壁上设置有倾斜的导向台阶31，导向台阶31上端的内径略小于被检零件11顶端的内径，导向台阶31下端的内径略大于被检零件11顶端的内径，用于对阵列涡流探头10进行导向。阵列涡流探头10的上端与导向台阶31接触，能够沿着导向台阶31进行滑动，在导向台阶31的引导下进行径向移动。
如图3所示，阵列涡流探头10处于初始状态，此时，阵列涡流探头10处于竖直方向的最高点，阵列涡流探头10上端顶在导向筒3的内壁上，与被检零件11的内壁有明显的间距。
如图4所示，阵列涡流探头10处于导向状态，此时，阵列涡流探头10上端顶在导向筒3的导向台阶31上，在下移的过程中，阵列涡流探头10沿直径方向向外扩张。
如图5所示，阵列涡流探头10处于径向顶紧状态，此时，阵列涡流探头10上端顶在被检零件11的内壁上，阵列涡流探头10在A径向压紧弹簧8和B径向压紧弹簧9的顶紧作用下，与被检零件11的内壁紧密贴合，达到径向顶紧的效果。
如图6所示，阵列涡流探头10处于被顶紧到位状态，此时，伸缩导向机构2处于伸缩行程的最低点，并处于锁紧状态，阵列涡流探头10在竖直芯轴7的带动下，已经顶到了被检零件11的内台阶面，由于伸缩导向机构2与竖直芯轴7之间存在竖直压紧弹簧6，且该弹簧此时处于被压缩状态，所以阵列涡流探头10在竖直方向(也即被检零件11的轴线方向)被柔性顶紧，而因为之前阵列涡流探头10在径向顶紧状态时(也即图5所示)已经处于径向顶紧状态，故此时在轴线、直径方向上均被柔性顶紧，阵列涡流探头10与被检零件11的内壁贴合到位。
上面对本发明的实施例作了详细说明，上述实施方式仅为本发明的最优实施例，但是本发明并不限于上述实施例，在本领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本发明宗旨的前提下做出各种变化。

Claims (5)

1.一种涡流阵列探头柔性贴合结构，其特征在于：包括壳体(1)、伸缩导向机构(2)、导向筒(3)、A导向杆(4)、B导向杆(5)、竖直压紧弹簧(6)、竖直芯轴(7)、A径向压紧弹簧(8)、B径向压紧弹簧(9)、阵列涡流探头(10)；
壳体(1)定位安装在被检零件(11)上部，伸缩导向机构(2)安装在壳体(1)的上部，导向筒(3)安装在壳体(1)的内部；
竖直芯轴(7)从中心穿过伸缩导向机构(2)，竖直芯轴(7)顶端安装有芯轴限位块(12)，竖直压紧弹簧(6)位于竖直芯轴(7)与伸缩导向机构(2)之间，在竖直芯轴(7)、芯轴限位块(12)及伸缩导向机构(2)的共同作用下，竖直压紧弹簧(6)始终处于压缩状态，通过竖直压紧弹簧(6)的作用以及芯轴限位块(12)的限制，竖直芯轴(7)能够跟随伸缩导向机构(2)一起上下移动，并且因为竖直压紧弹簧(6)自身有一定的弹性伸缩范围，使得竖直芯轴(7)与伸缩导向机构(2)两者之间能够进行相对移动；
A导向杆(4)和B导向杆(5)一高一低相互平行的水平安装在竖直芯轴(7)上，对称布置的阵列涡流探头(10)的上端和下端分别安装在A导向杆(4)和B导向杆(5)上，阵列涡流探头(10)能够沿着A导向杆(4)和B导向杆(5)在直径方向进行伸缩移动；一对A径向压紧弹簧(8)套在A导向杆(4)上，一对B径向压紧弹簧(9)套在B导向杆(5)上，A径向压紧弹簧(8)和B径向压紧弹簧(9)的两端分别连接竖直轴心(7)和阵列涡流探头(10)，能够带动阵列涡流探头(10)进行径向移动；
阵列涡流探头(10)的形状与被检零件(11)内台阶面相匹配，阵列涡流探头(10)能够与被检零件(11)内台阶面完全贴合；阵列涡流探头(10)随着竖直芯轴(7)向下移动，沿导向筒(3)滑进被检零件(11)，在竖直压紧弹簧(6)的作用下，与被检零件(11)在轴线方向上顶紧；阵列涡流探头(10)沿着A导向杆(4)和B导向杆(5)移动，在A径向压紧弹簧(8)和B径向压紧弹簧(9)的作用下，与被检零件(11)在直径方向上顶紧。
2.如权利要求1所述的一种涡流阵列探头柔性贴合结构，其特征在于：所述导向筒(3)的下端口内壁上设置有倾斜的导向台阶(31)，导向台阶(31)的上端内径小于下端内径，阵列涡流探头(10)的上端与导向台阶(31)接触，能够沿着导向台阶(31)进行滑动，在导向台阶(31)的引导下进行径向移动。
3.如权利要求2所述的一种涡流阵列探头柔性贴合结构，其特征在于：所述导向台阶(31)上端的内径小于被检零件(11)顶端的内径，导向台阶(31)下端的内径大于被检零件(11)顶端的内径。
4.如权利要求1所述的一种涡流阵列探头柔性贴合结构，其特征在于：所述竖直压紧弹簧(6)始终处于被压缩状态。
5.如权利要求1所述的一种涡流阵列探头柔性贴合结构，其特征在于：所述A径向压紧弹簧(8)和B径向压紧弹簧(9)始终处于压缩状态。
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