CN111272885A - 一种回转铸件超声检测装置及检测方法 - Google Patents
一种回转铸件超声检测装置及检测方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN111272885A CN111272885A CN202010113243.1A CN202010113243A CN111272885A CN 111272885 A CN111272885 A CN 111272885A CN 202010113243 A CN202010113243 A CN 202010113243A CN 111272885 A CN111272885 A CN 111272885A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- main shaft
- detection
- probe
- scanning arm
- testing device
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Withdrawn
Links
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N29/00—Investigating or analysing materials by the use of ultrasonic, sonic or infrasonic waves; Visualisation of the interior of objects by transmitting ultrasonic or sonic waves through the object
- G01N29/22—Details, e.g. general constructional or apparatus details
- G01N29/26—Arrangements for orientation or scanning by relative movement of the head and the sensor
- G01N29/265—Arrangements for orientation or scanning by relative movement of the head and the sensor by moving the sensor relative to a stationary material
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N29/00—Investigating or analysing materials by the use of ultrasonic, sonic or infrasonic waves; Visualisation of the interior of objects by transmitting ultrasonic or sonic waves through the object
- G01N29/04—Analysing solids
Abstract
本发明提供了一种回转铸件超声检测装置及检测方法，超声检测装置包括主轴和扫查臂，其中，所述主轴通过第一支撑件和第二支撑件固定，所述第一支撑件通过滚珠轴承固定主轴，所述第二支撑件通过滚珠轴承固定主轴，所述主轴的第一端连接驱动电机的动力输出轴，所述主轴第二端固定连接扫查臂；所述扫查臂的第一端固定连接所述主轴，所述扫查臂的自由端设置有探头夹持架，所述探头夹持架用以固定探头，检测方法包括以下步骤，设计制作对比试块，所述对比试块与回转铸件材料相同；设计制作楔块；固定安装所述超声检测装置，进行检测；检测缺陷定位，检测完成后观察检测结果，若发现超过所述对比试块标定的信号，判定为缺陷。
Description
技术领域
本发明涉及无损检测技术领域，尤其涉及一种适用于大型核电用回转铸件的超声检测装置及检测方法。
背景技术
大型回转铸件是国家核电重大工程装备的核心构件，按照技术规范要求，在铸造成型之后要进行射线(加速器)检测，但由于壁厚较厚(超过300mm)，射线检测的相对灵敏度和绝对灵敏度均较低。回转铸件端面近表面20～35mm范围内，射线检测并不超标的缺陷会在机加工后暴露出来，由于端面有密封装配要求，因此对其质量要求极其严格，需要满足表面渗透检测验收标准。若在机加工后经过渗透检测发现超标缺陷，要进行缺陷挖除修复工作，并对修复的部位进行二次机加工。重新定位后进行的二次机加工，导致加工精度无法满足要求，因此需要将近表面缺陷检测和修复安排在机加工工序之前实施。
目前，对于这类工件的检测都是检测人员手持探头检测，对于大型回转铸件来说，端面检测面积较大，这种检测方法效率低，且由于探头耦合压力的大小会影响超声波信号的强弱，所以检测时要始终保持一个基本恒定的压力，但是由于探头由操作人员手持，无法保证基本恒定的压力，影响信号的稳定性，可能造成误判。
发明内容
本发明提供的一种回转铸件超声检测装置及检测方法，解决了传统由操作人员手持探头检测大型回转铸件检测效率低下且无法保证恒定压力的问题，使得检测效率提高、压力恒定且使得操作人员不用刻意去规划探头路径，集中精力监视检测状况。
为达到上述目的，本发明的技术方案具体是这样实现的：
本发明公开一种回转铸件超声检测装置包括主轴和扫查臂，其中，所述主轴通过第一支撑件和第二支撑件固定，所述第一支撑件通过滚珠轴承固定主轴，所述第二支撑件通过滚珠轴承固定主轴，所述主轴的第一端连接驱动电机的动力输出轴，所述主轴第二端固定连接扫查臂；所述扫查臂的第一端固定连接所述主轴，所述扫查臂的自由端设置有探头夹持架，所述探头夹持架用以固定探头。
进一步地，所述第一支撑件为支撑圆盘，所述第二支撑件为十字支撑架。
进一步地，所述扫查臂自由端的端部设置有牛眼轮，所述牛眼轮内设置有第三弹簧。
进一步地，所述扫查臂自由端设置有滑轨，所述探头夹持架通过所述滑轨实现移动。
进一步地，所述支撑圆盘上间隔90°，开设孔洞并攻丝，通过螺钉进行紧固。
进一步二地，所述十字支撑架内部设置第弹簧，用以调整检测装置的夹紧力。
进一步地，所述探头夹持架上设置第一弹簧，用以调整探头的耦合压力。
本发明的另一方面公开一种利用上述回转铸件超声检测装置的检测方法，包括以下步骤，
设计制作对比试块，所述对比试块与回转铸件材料相同；
设计制作楔块；
固定安装所述超声检测装置，进行检测；
检测缺陷定位，检测完成后观察检测结果，若发现超过所述对比试块标定的信号，判定为缺陷。
进一步地，所述检测缺陷定位需要确定其在回转铸件端面上的位置，可按照下式进行，
其中，D为第n次检测扫查臂旋转角度为α对应的弦长，R为第n次扫查半径，S为第n次扫查旋转角度α对应的弧长，α为扫查臂的旋转角度；所述检测缺陷定位的步骤包括：根据缺陷图谱及判定标准确定缺陷，读取S值，根据公式(1)或者(2)计算出D值，在回转铸件端面上以“第n次扫查起点”为圆心，以D值为半径画弧线，与以主轴为圆心，以R为半径画弧线的相交点，确定为缺陷在回转铸件端面的位置。
有益技术效果：
1、本发明中提供一种回转铸件超声检测装置，包括主轴和扫查臂，其中所述主轴通过第一支撑件和第二撑件固定，所述第一支撑件通过滚珠轴承固定主轴，所述第二支撑件通过滚珠轴承固定主轴，所述主轴的第一端连接驱动电机的动力输出轴，所述主轴第二端固定连接扫查臂；所述扫查臂的第一端固定连接所述主轴，所述扫查臂的自由端设置有探头夹持架，所述探头夹持架用以固定探头，回转铸件超声检测装置解决了传统由操作人员手持探头检测大型回转铸件检测效率低下且无法保证恒定压力的问题，使得检测效率提高、压力恒定且使得操作人员不用刻意去规划探头路径，集中精力监视检测状况；
2、本发明中，所述第一支撑件通过滚珠轴承固定主轴，所述第二支撑件通过滚珠轴承固定主轴，能够实现主轴的自动旋转并带动扫查臂做圆周运动；
3、本发明中，所述扫查臂自由端的端部设置有牛眼轮，所述牛眼轮内设置有第三弹簧，当扫查臂运动到某一位置遇到检测面不平时，可通过牛眼轮内安装的第三弹簧实现调节；
4、本发明中，所述扫查臂自由端设置有滑轨，所述探头夹持架通过所述滑轨实现移动，以使得扫查臂在做圆周扫查检测过程中，探头具有足够的调节范围，以防止探头被卡住；
5、本发明中，所述支撑圆盘上间隔90°，开设孔洞并攻丝，通过螺钉进行紧固，使得支撑圆盘与被检测回转体下端口之间紧密配合；
6、本发明中，所述十字支撑架内部设置弹簧，可以调整检测装置的夹紧力，若夹紧力过大，则安装时要施加较大的压缩力，若夹紧力过小则易导致十字支撑架不稳定，甚至晃动；
7、本发明中，所述探头夹持架上设置第一弹簧，可以调整探头的耦合压力。
附图说明
为了更清楚地说明本发明的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍。
图1为本发明一种回转铸件超声检测装置的结构示意图；
图2为检测装置中探头夹持架的局部放大示意图；
图3为检测装置中第二支撑件的其中一个支撑脚的局部放大示意图；
图4为本发明一个实施例的试块示意图；
图5为本发明一个实施例的楔块示意图；
图6为本发明一个实施例深度为26mm的缺陷超声检测图谱；
图7为本发明一个实施例的缺陷定位图。
其中，1-主轴，2-第一支撑件，3-第二支撑件，31-第二弹簧，4-驱动电机，5-扫查臂，6-探头夹持架，61-第一弹簧，7-牛眼轮，8-滑轨。
具体实施方式
下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
下面结合附图对本发明的实施方式进行详细说明。
本发明一方面公开一种回转铸件超声检测装置，参见图1，回转铸件超声检测装置包括：主轴1和扫查臂5，其中主轴1通过第一支撑件2和第二支撑件3固定，第一支撑件2通过滚珠轴承固定主轴1，第二支撑件2通过滚珠轴承固定主轴1，主轴1的第一端连接驱动电机4的动力输出轴，主轴1第二端固定连接扫查臂5，通过滚珠轴承固定主轴能够实现主轴1的自动旋转并带动扫查臂5做圆周运动，优选地，两个滚珠轴承与主轴1之间为紧配合，以防止打滑；扫查臂5的第一端固定连接主轴1，扫查臂5的自由端设置有探头夹持架6，探头夹持架6用以固定探头，此种回转铸件超声检测装置利用电机4驱动控制，带动扫查臂5进行圆周扫查，使得检测效率提高、压力恒定且使得操作人员不用刻意去规划探头路径，集中精力监视检测状况。
作为本发明的优选技术方案，第一支撑件2为支撑圆盘，第二支撑件3为十字支撑架，超声检测装置的下部通过支撑圆盘固定于回转体小口径端，超声检测装置的上部通过十字架支撑于回转体大口径端。
作为本发明的优选技术方案，扫查臂5自由端的端部设置有牛眼轮7，且牛眼轮7内设置有第三弹簧，牛眼轮7对扫查臂5起到支撑作用，当扫查臂5运动到某一位置遇到检测面不平时，可以调节牛眼轮7内设置的弹簧。
作为本发明的优选技术方案，扫查臂5自由端设置有滑轨8，探头夹持架6通过滑轨8实现移动，具体地，扫查臂5自由端的端部安装有滑轨8，滑轨8上安装探头夹持架6，探头夹持架6可借助滑轨8沿着扫查臂5做径向移动，同时扫查臂5上还安装有与扫查臂5垂直的滑轨，探头夹持架6可沿着垂直于检测面的方向移动，使得扫查臂5在做圆周扫查检测过程中，探头具有足够的调节范围，以防止探头被卡住。
作为本发明的优选实施例，驱动电机4利用连接螺栓通过电机支座固定到第一支撑件2支撑圆盘上，为了保证支撑圆盘与被检测回转体下端口之间的紧密配合，支撑圆盘上每间隔90°开设孔洞并攻丝，通过螺钉进行紧固。
作为本发明的优选技术方案，十字支撑架内部设置第二弹簧31，用以调整检测装置的夹紧力，具体地，十字支撑架安装在回转铸件的上端口内，其内部设置调节第二弹簧，调整检测装置的夹紧力，若夹紧力过大，则安装时要施加较大的压缩力，若夹紧力过小，则易导致支撑架不稳定，甚至晃动。
作为本发明的优选技术方案，探头夹持架6上设置第一弹簧61，用以调整探头的耦合压力。
本发明一个实施例回转铸件超声检测装置的工作过程为：
将驱动电机4通过螺栓与电机座固定，再把电机座固定在支撑圆盘上，驱动电机4的动力输出轴通过联轴器与主轴1相连，主轴1穿入滚珠轴承，将支撑圆盘套在滚珠轴承外，然后将支撑圆盘固定于回转铸件的下圆筒内壁，然后从回转铸件上部大圆孔端穿入滚珠轴承置于主轴1台阶处，将十字支撑架通过弹性调节端顶住回转铸件的上圆筒内壁，并将十字支撑架的支撑内环套入滚珠轴承外圈，然后将探头夹持架6安装于扫查臂5之上，牛眼轮7安装在扫查臂5的末端，最后启动驱动电机4，扫查臂5由驱动电机带动旋转一周后暂停，操作者将探头夹持架6沿着滑轨8移动一定距离后紧固，再次启动驱动电机4扫查端面一周，再重复上述步骤，直至覆盖整个检测端面。
本发明的另一方面还公开一种回转铸件超声检测方法，包括以下步骤：
设计制作对比试块，对比试块与回转铸件材料相同，作为本发明的一个实施例，设计如图4所示的含有平底孔人工缺陷的试块，试块为120×80×48mm的立方体，底部加工了7个不同埋深直径3mm的平底孔；
设计制作楔块，作为本发明的一个实施例，设计如图5所示的楔块，采用纵波检测，在回转铸件中的焦距为32.2mm；
固定安装超声检测装置，进行检测，将驱动电机4通过螺栓与电机座固定，再把电机座固定在支撑圆盘上，驱动电机4的动力输出轴通过联轴器与主轴1相连，主轴1穿入滚珠轴承，将支撑圆盘套在滚珠轴承外，然后将支撑圆盘固定于回转铸件的下圆筒内壁，然后从回转铸件上部大圆孔端穿入滚珠轴承置于主轴1台阶处，将十字支撑架通过弹性调节端顶住回转铸件的上圆筒内壁，并将十字支撑架的支撑内环套入滚珠轴承外圈，然后将探头夹持架6安装于扫查臂5之上，牛眼轮7安装在扫查臂5的末端，最后启动驱动电机4，扫查臂5由驱动电机带动旋转一周后暂停，操作者将探头夹持架6沿着滑轨8移动一定距离后紧固，再次启动驱动电机4扫查端面一周，再重复上述步骤，直至覆盖整个检测端面；
检测缺陷定位，检测完成后观察检测结果，若发现超过所述对比试块标定的信号，判定为缺陷，作为本发明的一个实施例，图6为为深度为26mm的缺陷显示图谱，需要确定其在回转铸件端面上的位置，可按照下式进行，
其中，D为第n次检测扫查臂旋转角度为α对应的弦长，R为第n次扫查半径，S为第n次扫查旋转角度α对应的弧长，α为扫查臂的旋转角度；所述检测缺陷定位的步骤包括：根据缺陷图谱及判定标准确定缺陷，读取S值，根据公式(1)或者(2)计算出D值，在回转铸件端面上以“第n次扫查起点”为圆心，以D值为半径画弧线，与以主轴为圆心，以R为半径画弧线的相交点，确定为缺陷在回转铸件端面的位置。
以上的实施例仅是对本发明的优选实施方式进行描述，并非对本发明的范围进行限定，在不脱离本发明设计精神的前提下，本领域普通工程技术人员对本发明的技术方案做出的各种变形和改进，均应落入本发明的权利要求书确定的保护范围内。
Claims (9)
1.一种回转铸件超声检测装置，其特征在于，包括：
主轴(1)，所述主轴(1)通过第一支撑件(2)和第二支撑件(3)固定，所述第一支撑件(2)通过滚珠轴承固定主轴(1)，所述第二支撑件(2)通过滚珠轴承固定主轴(1)，所述主轴(1)的第一端连接驱动电机(4)的动力输出轴，所述主轴(1)第二端固定连接扫查臂(5)。
扫查臂(5)，所述扫查臂(5)的第一端固定连接所述主轴(1)，所述扫查臂(5)的自由端设置有探头夹持架(6)，所述探头夹持架(6)用以固定探头。
2.根据权利要求1所述的一种回转铸件超声检测装置，其特征在于，所述第一支撑件(2)为支撑圆盘，所述第二支撑件(3)为十字支撑架。
3.根据权利要求2所述的一种回转铸件超声检测装置，其特征在于，所述支撑圆盘上间隔90°，开设孔洞并攻丝，通过螺钉进行紧固。
4.根据权利要求2所述的一种回转铸件超声检测装置，其特征在于，所述十字支撑架内部设置第二弹簧31，用以调整检测装置的夹紧力。
5.根据权利要求1所述的一种回转铸件超声检测装置，其特征在于，所述扫查臂(5)自由端的端部设置有牛眼轮(7)，所述牛眼轮(7)内设置有第三弹簧。
6.根据权利要求1所述的一种回转铸件超声检测装置，其特征在于，所述扫查臂(5)自由端设置有滑轨(8)，所述探头夹持架(6)通过所述滑轨(8)实现移动。
7.根据权利要求1所述的一种回转铸件超声检测装置，其特征在于，所述探头夹持架(6)上设置第一弹簧61，用以调整探头的耦合压力。
8.一种利用如权利要求1-7任一项所述回转铸件超声检测装置的检测方法，其特征在于，包括以下步骤，
设计制作对比试块，所述对比试块与回转铸件材料相同；
设计制作楔块；
固定安装所述超声检测装置，进行检测；
检测缺陷定位，检测完成后观察检测结果，若发现超过所述对比试块标定的信号，判定为缺陷，并对缺陷进行定位。
9.根据权利要求8所述的一种检测方法，其特征在于，所述检测缺陷定位需要确定其在回转铸件端面上的位置，可按照下式进行，
(2)其中，D为第n次检测扫查臂旋转角度为α对应的弦长，R为第n次扫查半径，S为第n次扫查旋转角度α对应的弧长，α为扫查臂的旋转角度；所述检测缺陷定位的步骤包括：根据缺陷图谱及判定标准确定缺陷，读取S值，根据公式(1)或者(2)计算出D值，在回转铸件端面上以“第n次扫查起点”为圆心，以D值为半径画弧线，与以主轴为圆心，以R为半径画弧线的相交点，确定为缺陷在回转铸件端面的位置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202010113243.1A CN111272885A (zh) | 2020-02-24 | 2020-02-24 | 一种回转铸件超声检测装置及检测方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202010113243.1A CN111272885A (zh) | 2020-02-24 | 2020-02-24 | 一种回转铸件超声检测装置及检测方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN111272885A true CN111272885A (zh) | 2020-06-12 |
Family
ID=71002331
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202010113243.1A Withdrawn CN111272885A (zh) | 2020-02-24 | 2020-02-24 | 一种回转铸件超声检测装置及检测方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN111272885A (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN111896623A (zh) * | 2020-08-10 | 2020-11-06 | 二重（德阳）重型装备有限公司 | 铸锻件超声检测缺陷定位方法 |
-
2020
- 2020-02-24 CN CN202010113243.1A patent/CN111272885A/zh not_active Withdrawn
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN111896623A (zh) * | 2020-08-10 | 2020-11-06 | 二重（德阳）重型装备有限公司 | 铸锻件超声检测缺陷定位方法 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN101672829B (zh) | 一种ω焊缝缺陷参数测量方法 | |
| CN103760240B (zh) | 一种法兰缺陷自动检测装置及检测方法 | |
| EP1801577A1 (en) | Ultrasonic inspection method and defect detection method for rolling bearing | |
| CN101975821B (zh) | 发动机旧曲轴内部缺陷的自动化超声波检测方法及装置 | |
| US6851319B2 (en) | Device and method designed for ultrasonically inspecting cylinders for longitudinal and circumferential defects and to measure wall thickness | |
| JPH0584865B2 (zh) | ||
| CN110849975A (zh) | 一种多层金属轴承界面结合缺陷超声穿透检测设备及检测方法 | |
| KR101530337B1 (ko) | 압력용기 카테고리 용접부 전용 자동 위상배열 초음파 검사장치 | |
| CN115656334A (zh) | 一种液压支架外缸体内部缺陷超声无损检测系统及方法 | |
| US9523712B2 (en) | Eddy current probe rotator | |
| CN111272885A (zh) | 一种回转铸件超声检测装置及检测方法 | |
| KR101637479B1 (ko) | 압력용기 카테고리 디 조인트 용접부 인사이드 전용 위상배열 초음파 검사장치와 그 방법 | |
| CN109085239A (zh) | 一种轮轴综合诊断平台 | |
| JP2007198822A (ja) | 車輪用軸受外輪の転走面焼入れ深さ測定方法 | |
| CN202928989U (zh) | 薄片工件环形焊缝的超声波检测系统 | |
| KR20170043956A (ko) | 비접촉식 초음파 자동 탐상 장치 | |
| CN112461167B (zh) | 一种扭振减振器阻尼层厚度无损检测装置 | |
| US8576974B2 (en) | Apparatus for ultrasonic inspection of reactor pressure vessel | |
| CN201548523U (zh) | 气阀涡流探伤装置 | |
| JP2006200906A (ja) | 走査型探傷検査装置及び方法 | |
| CN203745424U (zh) | 一种法兰缺陷自动检测装置 | |
| US11733211B2 (en) | Method and device for testing a component non-destructively | |
| CN113237959A (zh) | 一种轴棒类锻件超声波水浸检测方法 | |
| CN114137081B (zh) | 轴承套圈高灵敏度小盲区超声检测方法 | |
| CN114397373B (zh) | 基于管道焊接超声检测的aut轨道校准装置及校准方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| 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 |
Application publication date: 20200612 |
|
| WW01 | Invention patent application withdrawn after publication |