CN111929367A - 一种超声波探伤设备用的耐磨板及超声波探伤设备 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种超声波探伤设备用的耐磨板，耐磨板上开设有贯通耐磨板高度方向的上下表面的检测窗口，检测窗口用于避让超声波检测探头，耐磨板包括：基体、耐磨件与工件接触面，耐磨件设置在基体上，工件接触面在使用时与工件贴合，耐磨件设置在所述工件接触面上，工件接触面的至少一部分由耐磨件的外表面形成。在耐磨板基体上设置耐磨件，在耐磨板使用时，通过耐磨件的设置使得耐磨板具有更长的使用寿命；而且能够避免探头与工件发生接触，从而保证了探头使用寿命；而且在耐磨板上设置耐磨件，从而避免将整个耐磨板使用耐磨材质制作，使得耐磨板能够使用成本较低的材质制作，从而降低了耐磨板的使用成本。

Description

一种超声波探伤设备用的耐磨板及超声波探伤设备

技术领域

本发明属于超声波探伤用耐磨板技术领域，具体涉及一种超声波探伤设备用的耐磨板及超声波探伤设备。

背景技术

骑马架式超声波探伤设备在对钢管进行探伤时，钢管原地旋转，检测小车平行移动，带动超声波探头从钢管的一端移动到钢管的另一端，从而实现钢管的超声波探伤。检测过程中，需要在探头与钢管接触部位之间设置耐磨板，由于设置耐磨板使得探头与钢管表面之间存在一定的间隙，为了提高耦合效果，需要在探头与钢管表面之间充填耦合水。耦合水的作用在于填充探头与钢管表面之间的空间，使超声波能有效地传入钢管，达到检测的目的。

因为耐磨板频繁与钢管接触，所以耐磨板使用一段时间之后会出现严重的磨损现象，导致探头与钢管发生接触，不仅会使得探头发生磨损而影响使用寿命，而且会导致耦合水供应不稳定、探头与钢管之间耦合情况不好，易引起漏判和误判的情况发生，而且耐磨板的磨损增加了耐磨板的使用成本；不能保证钢管超声波探伤设备长期稳定使用。

因此，需要提供一种针对上述现有技术不足的改进技术方案。

发明内容

本发明的目的在于提供一种超声波探伤设备用的耐磨板及超声波探伤设备，以至少解决目前耐磨板易磨损而影响探头使用寿命等问题。

为了实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种超声波探伤设备用的耐磨板，所述耐磨板上开设有贯通耐磨板高度方向的上下表面的检测窗口，所述检测窗口用于避让超声波检测探头，所述耐磨板包括：

基体，所述检测窗口贯穿所述基体；

耐磨件，所述耐磨件设置在所述基体上；

工件接触面，所述工件接触面在使用时与工件贴合，所述耐磨件设置在所述工件接触面上，所述工件接触面的至少一部分由耐磨件的外表面形成。

如上所述的一种超声波探伤设备用的耐磨板，优选地，所述工件接触面上设置有安装槽，所述耐磨件安装在所述安装槽中。

如上所述的一种超声波探伤设备用的耐磨板，优选地，所述检测窗口位于所述工件接触面的正中间；

所述耐磨件设置有偶数个，所述耐磨件对称分布在所述检测窗口两侧。

如上所述的一种超声波探伤设备用的耐磨板，优选地，所述耐磨板的上表面形成有一簸箕形结构，

在高度方向上贯穿簸箕形结构底面与工件接触面而形成所述检测窗口，

在所述检测窗口与耐磨板的构成簸箕形结构的宽度方向边沿之间设有多条与检测窗口连通的耦合水梳齿槽。

如上所述的一种超声波探伤设备用的耐磨板，优选地，多条所述耦合水梳齿槽均布在所述检测窗口的一侧，

所述耦合水梳齿槽的靠近检测窗口的前端向下贯穿弧形的工件接触面而与所述检测窗口连通；

优选地，所述多条为20条。

如上所述的一种超声波探伤设备用的耐磨板，优选地，相邻的两个耦合水梳齿槽形成梳齿，

所述梳齿的上表面与所述簸箕形结构底面的上表面位于同一平面上，

所述梳齿靠近所述检测窗口的前端部的下表面构成弧形的工件接触面的一部分。

如上所述的一种超声波探伤设备用的耐磨板，优选地，

所述耐磨板宽度方向的一个侧面设有至少两个定位孔，所述定位孔用于供锁紧扣上的定位销插入；

所述耐磨板宽度方向的另一个侧面上设有定位槽，所述定位槽用于与探头水盒固定支架上的定位键定位插配。

如上所述的一种超声波探伤设备用的耐磨板，优选地，所述工件为圆形钢管，所述工件接触面为弧形面，

所述耐磨板的材质为航空铝，所述耐磨件为钨钢条。

如上所述的一种超声波探伤设备用的耐磨板，优选地，所述耐磨件通过金属胶粘接固定在所述安装槽中；

所述耐磨件为采用线切割的钨钢条。

本发明还提供一种超声波探伤设备，

所述超声波探伤设备包括：

超声波探头、超声波探头水盒、水盒密封水膜、密封水膜盖板以及探头水盒支架，所述超声波探头装在超声波探头水盒内，

所述超声波探头水盒、水盒密封水膜、密封水膜盖板组成一密封的水腔；

所述超声波探头水盒设置在探头水盒支架中；

所述超声波探伤设备还包括上述的耐磨板，

所述耐磨板设置在所述探头水盒支架的下方。

如是所述的超声波探伤设备，优选地，所述耐磨板为上述超声波探伤设备用的耐磨板，

所述探头水盒支架设置有用于注入耦合水的注水孔，

所述注水孔的下方设置有所述耦合水梳齿槽。

与最接近的现有技术相比，本发明提供的技术方案具有如下优异效果：

在耐磨板基体上设置耐磨件，在耐磨板使用时，工件接触面与工件贴合，耐磨件也与工件接触，将耐磨件安装在工件接触面的安装槽中，使得耐磨件能够更加方便的安装在耐磨板上。由于耐磨件具有更强的硬度更加不容易发生磨损，从而保证耐磨板在使用时磨损较小，使得耐磨板具有更长的使用寿命；进而也就能够避免探头与工件发生接触，从而保证了探头使用寿命。而且在耐磨板上设置耐磨件，从而避免将整个耐磨板使用耐磨材质制作，使得耐磨板能够使用成本较低的材质制作，从而降低了耐磨板的使用成本。

钨钢具有高硬度和耐磨性，从而能够保证耐磨板具有较长的使用寿命。

将偶数条钨钢条对称布设在检测窗口的两侧，使得钨钢条均匀分布在工件接触面上，保证耐磨板上的钨钢条能够更加充分的与工件接触，也就是说，钨钢条与耐磨板的基体同时与钢管接触，由于钨钢条的硬度较高而不容易发生磨损，使得镶嵌了钨钢条的耐磨板的基体在于钢管接触时发生磨损较小，从而保证耐磨板的基体具有更长的使用寿命。

在耐磨板的上表面设置多条耦合水梳齿槽，而且多条耦合水槽均匀分布在检测窗口的一侧，使得耐磨板的上表面上形成多条通道，耦合水能够顺着耐磨板上表面的多条通道均匀的流到检测窗口中，保证耦合水均匀的充满探头与工件的外表面之间，实现探头与工件之间的稳定耦合。

在耐磨板上相背的两个侧面上分别设置定位孔与定位槽，设置至少两个定位孔便于耐磨板的准确定位，在使用时锁扣上的定位销与定位孔空定位配合；通过定位孔与定位槽配合使用，从而使得耐磨板从相背的两个侧面被夹紧，使得耐磨板的安装更加的牢固，保证耐磨板装上后紧固而不发生松动，进而保证耐磨板与钢板相对运动时更加牢固。

附图说明

图1为本发明实施例中耐磨板的三维图；

图2为本发明实施例中耐磨板的仰视图；

图3为本发明实施例中耐磨板的侧面剖视图；

图4为本发明实施例中超声波探伤设备的示意图。

图中：1、超声波探头水盒；2、水盒固定支架；3、带定位销的锁紧扣； 4、水盒密封水膜；5、密封水膜盖板；6、耐磨板；7、定位孔；8、耦合水梳齿槽；9、钨钢条；10、注水孔；11、定位槽；12、工件接触面；13、检测窗口；90、安装槽。

具体实施方式

下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，术语“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明而不是要求本发明必须以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。本发明中使用的术语“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接；可以是直接相连，也可以通过中间部件间接相连，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语的具体含义。

下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

根据本发明的具体实施例，如图1-3所示，本发明提供一种超声波探伤设备用的耐磨板，本申请中检测的工件为圆形钢管，耐磨板6与超声波探头组装在一起，耐磨板6设置在圆形钢管与超声波探头之间，以防止超声波探头直接与钢管摩擦而被损坏。

为了更好地说明部件之间的位置关系，本申请中将耐磨板6的长度方向定义为待测工件(钢管)的轴向，即从图1的左下方到右上方的方向，耐磨板6的宽度方向定义为图1水平面内与上述长度方向垂直的方向，即从图1 的左上方到右下方的方向，高度方向为与上述长度方向和宽度方向均垂直的方向。

本发明还提供一种超声波探伤设备，如图4所示，超声波探伤设备包括超声波探头、超声波探头水盒1、水盒密封水膜4、密封水膜盖板5以及探头水盒支架2，超声波探头装在超声波探头水盒1内，超声波探头水盒1、水盒密封水膜4、密封水膜盖板5组成一个密封的水腔；超声波探头水盒1设置在探头水盒支架2中；在探头水盒支架2上还设有注水孔10，耐磨板6安装在探头水盒支架2的下方，耐磨板6上的耦合水梳齿槽8位于注水孔10的下方，从注水孔10处注入耦合水，经下述的耦合水梳齿槽8流入检测窗口。

在该耐磨板6上开设有贯通耐磨板高度方向的上下表面的检测窗口13，检测窗口13用于避让超声波探头，以便于探头向工件发射超声波进行检测；当探头激发超声波时，通过水腔的水传递到水膜和检测窗口13。由于耐磨板 6紧贴钢管的弧形面与水膜存在2mm的间隙，导致达到水膜和检测窗口13 的超声波不能顺利地传递到被检测的钢管中，因此需要在被检测的钢管与耐磨板6之间充满耦合水。

耐磨板6包括基体、工件接触面12与耐磨件，检测窗口13贯穿基体的上下表面，工件接触面12在使用时与钢管贴合；检测窗口13位于工件接触面12的正中间，工件接触面12为弧形面，弧形面与钢管的外表面相互贴合，也可以说工件接触面12是耐磨板6的下底面的中间部位向着上表面弧形凹陷地形成，并沿着耐磨板的长度方向延伸。工件接触面为耐磨件基体的下表面的一部分，检测窗口13位于工件接触面的正中间。

耐磨件设置在基体上。耐磨件为钨钢条9，钨钢具有高硬度和耐磨性，通过钨钢制作的耐磨件与钢管发生接触，从而使得耐磨板6的基体磨损较小。在其他实施例中，耐磨件可以使用高锰钢、硬质合金等耐磨材质。

工件接触面12上还设置有安装槽90，在本实施例中，安装槽90沿耐磨板6的长度方向延伸设置，在其他实施例中，也可以根据情况沿着工件接触面的弧形方向延伸；安装槽90设置有四个，四个安装槽90分布在工件接触面12两侧的靠近边缘的位置；钨钢条9安装在安装槽90中，设置安装槽90 便于钨钢条9的安装；在本申请中钨钢条9由线切割加工而成，钨钢条9的截面形状与安装槽90的截面形状相同，使得钨钢条9的截面形状为斜边是一条弧线的直角梯形。钨钢条9镶入到安装槽90中时，钨钢条9的弧形面与工件接触面12重合，使得钨钢条9不会超出工件接触面12，从而避免钨钢条9 刮伤钢管。

钨钢条9共有4条，在工件接触面12的上检测窗口13的两边各镶入两条钨钢条9。优选地，钨钢条9通过金属胶粘接固定在安装槽90中，从而不用再钨钢条9以及安装槽90上设置连接结构，保证了钨钢条9与安装槽90 的结构完整，而且通过金属胶使得钨钢条9能够更加牢固的固定安装槽90 中，该金属胶为能够粘合金属与金属的AB胶，安装操作更加方便，安装成本较低。在其他实施例中，可以通过盈配合的方式将钨钢条9嵌入到安装槽 90中，保证钨钢条9牢固的固定在安装槽90中。

在耐磨板6上的工件接触面12上设置耐磨件，耐磨件相比于耐磨板6 更加的耐磨，使得耐磨板6具有更长的使用寿命；耐磨板6不被磨损，进而也就能够避免探头与工件发生接触，从而保证了探头使用寿命。而且在耐磨板6上设置耐磨件，从而避免将整个耐磨板6使用耐磨材质制作，耐磨板6 的基体采用航空铝机加工而成，航空铝材属于铝材的一种，铝材相对于钨钢材质成本更低，从而降低了耐磨板6的使用成本。在其他实施例中，耐磨板6可以采用钢材，例如成本较低的45号钢，便于降低耐磨板6的成本。耐摩擦6的底部根据钢管不同的外圆规格，加工成相适应的圆弧，以确保耐磨板与钢管外表面贴合。在耐磨板6底部圆弧面(也即工作接触面12)的两边各镶两条采用线切割加工的钨钢条9。

钨钢条9设置有偶数条，各条安装槽90相互平行；偶数条钨钢条9均布在检测窗口13两侧，使得钨钢条9均匀分布在工件接触面12上，保证耐磨板6上的钨钢条9能够更加充分的与工件接触，也就是说，钨钢条9与耐磨板6的基体同时与钢管接触，由于钨钢条9的硬度较高而不容易发生磨损，使得镶嵌了钨钢条9的耐磨板6的基体在于钢管接触时发生磨损较小，从而保证耐磨板6的基体具有更长的使用寿命。在耐磨板6上与工件接触面12 相背设置的一个面为耐磨板6的上表面，耐磨板6的上表面上设有一个开口朝向宽度方向一侧面的U形缺口，耐磨板6上面的U形缺口与超声波探头检测单元的尺寸相匹配，检测窗口13位于U形缺口的内部，在检测窗口13与 U形缺口的底部之间设置有耦合水梳齿槽8，相邻的两个耦合水梳齿槽8形成梳齿，梳齿的前端架空伸入检测窗口13。

也可以说耐磨板6的上部形成了一个簸箕形结构，三个凸起的边沿围出一个下凹的簸箕面(称之为簸箕形结构底面)，三个凸起的边沿分别是位于长度方向两个端部的各自一个长度方向边沿和位于宽度方向一端的一个宽度方向边沿(即上述U形部缺口的底部)，宽度方向的另一端敞口，此外该簸箕形结构的上面也是敞口。可以说，簸箕形结构是一个水平方向截面即为上述的U形缺口，U形缺口的开口端即上述宽度方向的另一端。检测窗口13贯穿簸箕形结构底面和工件接触面12，在检测窗口13与宽度方向边沿之间设置有从簸箕形结构底面向着工件接触面下凹形成的耦合水梳齿槽8，而且该耦合水梳齿槽8的靠近检测窗口的一段在耐磨板6的高度方向上下贯通且与检测窗口连通，相邻的两个耦合水梳齿槽8之间形成梳齿，梳齿的上表面即为簸箕形结构底面，梳齿的靠近检测窗口的前端下表面构成了弧形的工件接触面的一部分。

耦合水梳齿槽8共设有20条，各条耦合水梳齿槽8均与检测窗口13相连通；多条耦合水梳齿槽8均布布设在检测窗口13的一侧，从而使得耐磨板 6的上表面上形成多条通道，耦合水从注水孔10注入U形缺口内时，耦合水通过耦合水梳齿槽8均匀地流入检测窗口13，也即耦合水能够顺着耐磨板6 上表面的多条通道均匀的流到检测窗口13中，保证耦合水均匀的充满探头与工件的外表面之间，实现探头与工件之间的稳定耦合，从而使超声波顺利的传递到钢管中去。

耐磨板6上相背的两个侧面上分别设置定位孔7与定位槽11，耐磨板宽度方向的一个侧面上设有两个定位孔7，耐磨板宽度方向的一个侧面上设有两个定位槽11，两个定位孔7与两个定位槽11相背设置。耐磨板6安装在水盒固定支架2的下方，在水盒固定支架2的一个侧面上设有带定位销的锁紧扣3，定位孔7用于供带定位销的锁紧扣3上的定位销插入，在水盒固定支架2相背的侧面上设有定位键，定位键定位插配到定位槽11中，从而使得耐磨板6从相背的两个侧面被夹紧，使得耐磨板6的安装更加的牢固，保证耐磨板6装上后紧固而不发生松动，进而保证耐磨板6与钢板相对运动时更加牢固。

综上所述，本发明提供的带有钨钢条和耦合水梳齿的耐磨板的具体方案中，在耐磨板6基体上设置耐磨件，在耐磨板6使用时，工件接触面12与工件贴合，耐磨件也与工件接触，将耐磨件安装在工件接触面的安装槽中，使得耐磨件能够更加方便的安装在耐磨板上。由于耐磨件具有更强的硬度更加不容易发生磨损，从而保证耐磨板在使用时磨损较小，使得耐磨板6具有更长的使用寿命；进而也就能够避免探头与工件发生接触，从而保证了探头使用寿命。而且在耐磨板6上设置耐磨件，从而避免将整个耐磨板6使用耐磨材质制作，使得耐磨板6能够使用成本较低的材质制作，从而降低了耐磨板 6的使用成本。

钨钢具有高硬度和耐磨性，从而能够保证耐磨板6具有较长的使用寿命；将钨钢条9安装在工件接触面12的安装槽90中，使得钨钢条9能够更加方便的安装在耐磨板6上。

将偶数条钨钢条9对称布设在检测窗口13的两侧，使得钨钢条9均匀分布在工件接触面12上，保证耐磨板6上的钨钢条9能够更加充分的与工件接触，也就是说，钨钢条9与耐磨板6的基体同时与钢管接触，由于钨钢条9 的硬度较高而不容易发生磨损，使得镶嵌了钨钢条9的耐磨板6的基体在于钢管接触时发生磨损较小，从而保证耐磨板6的基体具有更长的使用寿命。

在耐磨板6的上表面设置多条耦合水梳齿槽8，而且多条耦合水槽均匀分布在检测窗口13的一侧，使得耐磨板6的上表面上形成多条通道，耦合水能够顺着耐磨板6上表面的多条通道均匀的流到检测窗口13中，保证耦合水均匀的充满探头与工件的外表面之间，实现探头与工件之间的稳定耦合。

在耐磨板6上相背的两个侧面(宽度方向的两个侧面)上分别设置定位孔7与定位槽11，设置至少两个定位孔7便于耐磨板6的准确定位，在使用时锁扣上的定位销与定位孔空定位配合；通过定位孔7与定位槽11配合使用，从而使得耐磨板6从相背的两个侧面被夹紧，使得耐磨板6的安装更加的牢固，保证耐磨板6装上后紧固而不发生松动，进而保证耐磨板6与钢板相对运动时更加牢固。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均在本发明待批权利要求保护范围之内。

Claims (11)

1.一种超声波探伤设备用的耐磨板，所述耐磨板上开设有贯通耐磨板高度方向的上下表面的检测窗口，所述检测窗口用于避让超声波检测探头，其特征在于，所述耐磨板包括：

基体，所述检测窗口贯穿所述基体；

耐磨件，所述耐磨件设置在所述基体上；

工件接触面，所述工件接触面在使用时与工件贴合，所述耐磨件设置在所述工件接触面上，所述工件接触面的至少一部分由耐磨件的外表面形成。

2.根据权利要求1所述的耐磨板，其特征在于，

所述工件接触面上设置有安装槽，所述耐磨件安装在所述安装槽中。

3.根据权利要求2所述的耐磨板，其特征在于，

所述检测窗口位于所述工件接触面的正中间；

所述耐磨件设置有偶数个，所述耐磨件对称分布在所述检测窗口两侧。

4.根据权利要求1所述的耐磨板，其特征在于，

所述耐磨板的上表面形成有一簸箕形结构，，

在高度方向上贯穿簸箕形结构底面与工件接触面而形成所述检测窗口，

在所述检测窗口与耐磨板的构成簸箕形结构的宽度方向边沿之间设有多条与检测窗口连通的耦合水梳齿槽。

5.根据权利要求4所述的耐磨板，其特征在于，

多条所述耦合水梳齿槽均布在所述检测窗口的一侧，

所述耦合水梳齿槽的靠近检测窗口的前端向下贯穿弧形的工件接触面而与所述检测窗口连通；

优选地，所述多条为20条。

6.根据权利要求5所述的耐磨板，其特征在于，

相邻的两个耦合水梳齿槽形成梳齿，

所述梳齿的上表面与所述簸箕形结构底面的上表面位于同一平面上，

所述梳齿靠近所述检测窗口的前端部的下表面构成弧形的工件接触面的一部分。

7.根据权利要求1-5任一所述的耐磨板，其特征在于，

所述耐磨板宽度方向的一个侧面设有至少两个定位孔，所述定位孔用于供锁紧扣上的定位销插入；

所述耐磨板宽度方向的另一个侧面上设有定位槽，所述定位槽用于与探头水盒固定支架上的定位键定位插配。

8.根据权利要求2-5任一所述的耐磨板，其特征在于，

所述工件为圆形钢管，所述工件接触面为弧形面，

所述耐磨板的材质为航空铝，所述耐磨件为钨钢条。

9.根据权利要求2或3所述的耐磨板，其特征在于，

所述耐磨件通过金属胶粘接固定在所述安装槽中；

所述耐磨件为采用线切割的钨钢条。

10.一种超声波探伤设备，其特征在于，所述超声波探伤设备包括：

超声波探头、超声波探头水盒、水盒密封水膜、密封水膜盖板以及探头水盒支架，所述超声波探头装在超声波探头水盒内，

所述超声波探头水盒、水盒密封水膜、密封水膜盖板组成一密封的水腔；

所述超声波探头水盒设置在探头水盒支架中；

所述超声波探伤设备还包括权利要求1-9任一项所述的耐磨板，

所述耐磨板设置在所述探头水盒支架的下方。

11.根据权利要求10所述的超声波探伤设备，其特征在于，

所述耐磨板为权利要求4-6之任一所述的耐磨板，

所述探头水盒支架设置有用于注入耦合水的注水孔，

所述注水孔的下方设置有所述耦合水梳齿槽。

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