CN113588793B - 一种管棒超声检测用喷液器 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种管棒超声检测用喷液器，包括：设置在喷液器主体下方的随动机构，随动机构包括内框架、短摆臂和长摆臂，内框架固定安装在喷液器主体上，内框架上设置有竖直的限位滑槽结构，两个短摆臂的一端通过第一销轴铰接在一起，每个短摆臂的另一端通过第二销轴与一个长摆臂的一端铰接；第一销轴滑动连接在限位滑槽结构内；两个第二销轴之间连接有弹簧；两个长摆臂的另一端通过第三销轴铰接在一起，并分别在端部末尾设置滚轮，两个滚轮贴合在待测零件上；内框架的底部设置有限位轮，限位轮位于两个滚轮之间，并与待测零件的表面贴合。本发明可适用检测不同直径的管棒类零件，使喷液器实现快速定位和自动找正，喷嘴与被测零件的距离保持恒定。

Description

一种管棒超声检测用喷液器

技术领域

本发明涉及局部液浸超声检测技术领域，特别是涉及一种管棒超声检测用喷液器。

背景技术

作为超声波探伤常用方法之一的局部液浸法，可以克服直接接触法中探头磨损大、探测速度慢等缺点。管棒类零件的局部液浸超声检测中最为关键的部件之一的喷液器，其作用在于随零件的转动，把检测系统中用的耦合液(通常是水)进行整流后喷射到管棒类零件的表面，保证超声波探头与零件之间的耦合液处于层流的稳定状态，在不划伤零件的同时极大程度上减少超声波能量的损耗，提高设备的检测准确度与精度。

典型的管棒类局部液浸法喷液器结构可参考图1和图2：喷液器整体放置于待测零件13的上方。超声探头8安装在探头固定架7上，探头固定架7用螺丝安装在探头盒1上，接头6用螺纹安装在探头盒1上，探头盒1下部为锥形喷嘴，上部设有溢流口，探头盒1内包含整流筛9。探头盒1和连接板4用螺丝固定在一起。提升板5和外框11用销10连接，提升板5和外框11可绕销10转动。提升板5下部安装2排滚轮12(滚轮采用不划伤零件的材质制作)，滚轮位于探头盒1的下部喷嘴的两侧，滚轮12直接与待测零件13接触，在检测过程中，随零件转动，保持与待测零件13两点接触，实现自动对中，自动找正。导柱3上部与连接板4用螺母固定，下部为光杆形式，穿入提升板5的导向孔中。调节螺杆2下部用螺母固定在提升板5上，上部与连接板4采用螺纹连接。连接板4与提升板5之间有调节余量，通过转动调节螺杆2来调节连接板4和提升板5的间距，进而能调节探头盒1的喷嘴与待测零件13的间距S。检测用的耦合液的液路系统连接到接头6上，耦合液即可以通过接头1注入探头盒1中，流经整流筛9后形成稳定的层流状态，从探头盒1下部的喷嘴喷射到零件表面，待耦合液充满探头盒1后，就可以开始进行超声检测了。探头盒1下部的喷嘴与待测零件13的间距S要恰当，能保证耦合稳定，耦合液无气泡。

此类局部液浸超声检测用喷液器有较为明显的缺点：

第一，滚轮安装在提升板5下部，2组滚轮位置相对固定，不可调节，即喷液器与待测零件13为2点接触，且2点距离固定，不可调节。当改变待测零件的直径时，喷液器的喷嘴距零件表面的距离S也不一致，会出现喷嘴与零件的距离S过近甚至发生干涉，损坏探头盒；或出现距离S过大，出口水量增加，流速过快，易产生气泡或较大波动，影响耦合效果和用水量，需通过人工转动调节螺杆2来调整此距离S，影响检测效率。

第二，采用人工方式调整喷液器的喷嘴与零件的距离S，存在误差，每批零件的距离S不一致，影响检测参数的一致性和检测精度。

发明内容

本发明的目的是提供一种管棒超声检测用喷液器，可适用检测不同直径的管棒类零件，使喷液器实现快速定位和自动找正，喷嘴与被测零件的距离保持恒定，无需人工操作，提高检测效率。

为实现上述目的，本发明提供了如下方案：

一种管棒超声检测用喷液器，包括：喷液器主体和设置在喷液器主体下方的随动机构，所述喷液器主体包括探头固定架、超声探头、整流筛、探头盒、接头，所述超声探头安装在所述探头固定架上，所述探头固定架用螺丝固定在所述探头盒上，所述接头通过螺纹连接在所述探头盒上，所述探头盒下部为喷嘴，上部设有溢流口，所述探头盒内包含所述整流筛，所述随动机构包括内框架、两个短摆臂和两个长摆臂，所述内框架固定安装在所述喷液器主体上，所述内框架上设置有竖直的限位滑槽结构，两个所述短摆臂的一端通过第一销轴铰接在一起，每个所述短摆臂的另一端通过第二销轴与一个所述长摆臂的一端铰接；所述第一销轴滑动连接在所述限位滑槽结构内，沿所述限位滑槽结构上下移动；两个所述第二销轴之间连接有弹簧；两个所述长摆臂的另一端通过第三销轴铰接在一起，并分别在端部末尾设置滚轮，两个所述滚轮贴合在待测零件上；所述内框架的底部设置有限位轮，所述限位轮位于两个所述滚轮之间，并与待测零件的表面贴合。

进一步的，所述长摆臂为L型摆臂，包括短臂和长臂，所述短臂的端部与所述短摆臂铰接，两个所述长摆臂的长臂通过第三销轴铰接在一起，所述长臂的端部末尾设置所述滚轮。

进一步的，所述第三销轴连接在外框架上，所述外框架和驱动装置连接，所述驱动装置用于驱动所述外框架上下移动。

进一步的，所述驱动装置包括气缸机构和支架，所述支架固定在设备机架上，所述气缸机构固定在支架上，所述气缸机构连接所述外框架，用来实现喷液器主体下降至待测零件表面并提供下压力，使滚轮与待测零件充分贴合。

根据本发明提供的具体实施例，本发明公开了以下技术效果：本发明提供的管棒超声检测用喷液器，在喷液器主体下方设置有随动机构，所述随动机构设置有灵活的铰接摆臂，长摆臂和短摆臂均可以绕对应的销轴转动，并且两个长摆臂之间还通过弹簧拉紧限位，通过长摆臂和短摆臂的活动配合，能够实现两个滚轮之间距离的灵活调整，可以适用不同直径的管棒类零件的检测；两个滚轮之间还设置有限位轮，在设备下压力和本装置自身重力的作用下，限位轮始终与零件接触并保持喷嘴与零件的间距恒定，防止喷嘴与待测零件接触损坏探头盒，若要调整此距离，可更换不同直径的限位轮来实现；限位轮、2组滚轮与待测零件形成3点接触，使结构更加稳定，随着零件的转动，在弹簧的拉紧力作用下，始终保持滚轮紧密贴合零件，检测不同零件时，可以实现快速定位，避免了人工调整的时间，提高检测效率。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为现有技术中管棒类局部液浸法喷液器的正面结构示意图；

图2为现有技术中管棒类局部液浸法喷液器的侧面剖视图；

图3为本发明实施例管棒超声检测用喷液器的侧面结构示意图；

图4为本发明实施例管棒超声检测用喷液器主体剖视图；

图5为本发明实施例管棒超声检测用喷液器的工作状态示意图；

附图标记说明：

1、探头盒；2、调节螺杆；3、导柱；4、连接板；5、提升板；6、接头；7、探头固定架；8、超声探头；9、整流筛；10、销；11、外框；12、滚轮；13、待测零件；

2-1、喷液器主体；2-2、限位滑槽结构；2-3、第一销轴；2-4、短摆臂；2-5、第二销轴；2-6、弹簧；2-7、长摆臂；2-8、内框架；2-9、限位轮；2-10、第三销轴；2-11、外框架；2-12、气缸机构；2-13、支架。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，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在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

典型的管棒类局部液浸法喷液器结构可参考图1和图2。

针对现有技术存在的问题，本发明的目的是提供一种管棒超声检测用喷液器，在典型的喷液器结构上增加了随动机构，可适用检测不同直径的管棒类零件并能实现快速定位和自动找正；保证了喷嘴与零件的距离不变，使喷嘴喷出的耦合液流速稳定，不易形成气泡，耦合效果好，且检测前不必详细调整喷液器与零件的相对位置，提高了检测的效率和效果，同时起到一定的节水效果。

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。

如图3至图4所示，本发明实施例提供的管棒超声检测用喷液器，包括：喷液器主体2-1和设置在喷液器主体2-1下方的随动机构，所述喷液器主体2-1包括探头固定架7、超声探头8、整流筛9、探头盒1、接头6，所述超声探头8安装在所述探头固定架7上，所述探头固定架7用螺丝固定在所述探头盒1上，所述接头6通过螺纹连接在所述探头盒1上，所述探头盒1下部为喷嘴，上部设有溢流口，所述探头盒1内包含所述整流筛9；这部分为喷液器的基本功能结构；

所述随动机构包括内框架2-8、两个短摆臂2-4和两个长摆臂2-7，所述内框架2-8固定安装在所述喷液器主体2-1上，所述内框架2-8上设置有竖直的限位滑槽结构2-2，两个所述短摆臂2-4的一端通过第一销轴2-3铰接在一起，每个所述短摆臂2-4的另一端通过第二销轴2-5与一个所述长摆臂2-7的一端铰接；所述第一销轴2-3滑动连接在所述限位滑槽结构2-2内，沿所述限位滑槽结构2-2上下移动；两个所述第二销轴2-3之间连接有弹簧2-6；两个所述长摆臂2-7的另一端通过第三销轴2-10铰接在一起，并分别在端部末尾设置滚轮12，两个所述滚轮12贴合在待测零件13上。

所述内框架2-8的底部设置有限位轮2-9，所述限位轮2-9位于两个所述滚轮12之间，并与待测零件13的表面贴合。

所述长摆臂2-7为L型摆臂，包括短臂和长臂，所述短臂的端部与所述短摆臂2-4铰接，两个所述长摆臂2-7的长臂通过第三销轴2-10铰接在一起，所述长臂的端部末尾设置所述滚轮12。

如图4和图5所示，所述第三销轴2-10连接在外框架2-8上，所述外框架2-8和驱动装置连接，所述驱动装置用于驱动所述外框架2-11上下移动，从而带动所述喷液器本体2-1上下移动。所述驱动装置包括气缸机构2-12和支架2-13，所述支架2-13固定在设备机架上，所述气缸机构2-12固定在支架上，所述气缸机构2-12连接所述外框架2-11，用来实现喷液器主体2-1下降至待测零件表面并提供下压力，使滚轮12与待测零件13充分贴合。

检测时气缸机构2-12用来实现喷液器本体2-1下降至待测零件表面并提供一定的下压力，使限位轮2-9、滚轮12与待测零件充分贴合；检测完毕，使气缸收缩，提起喷液器本体2-1，方便检测零件的上下料。

检测用的耦合液的液路系统连接到接头6上，耦合液即可以通过接头6注入探头盒1中，经整流筛9后形成稳定的层流状态，待耦合液充满探头盒1后，就可以开始进行超声检测了。

检测过程中，在设备下压力和本装置自身重力的作用下，限位轮9始终与零件接触并保持喷嘴与零件的间距始终一致，限位轮2-9、2组滚轮12与待测零件13形成3点接触，使结构更加稳定。随着零件的转动，在弹簧2-6的拉紧力作用下，始终保持滚轮12紧密贴合零件。

由于第一销轴2-3可以在限位滑槽结构2-2中上下运动，带动长摆臂2-7下部的滚轮12绕第三销轴2-10转动，实现两轮间距自动调节，可以适用不同直径的管棒类零件的检测，利用此特性，可以避免前文所述的背景技术的缺点。

检测时，喷嘴与零件的距离由限位轮2-9的直径决定，可防止喷嘴与零件接触，损坏探头盒，若要调整此距离，可更换不同直径的限位轮2-9来实现。在检测过程中，检测不同零件时，可以实现快速定位，此距离保持一致，耦合液从喷嘴喷出的速度恒定，耦合稳定且出水量一定，保证检测参数的一致性，提高了检测精度，也避免了人工调整的时间，提高检测效率。

本发明提供的管棒超声检测用喷液器，在喷液器主体下方设置有随动机构，所述随动机构设置有灵活的铰接摆臂，长摆臂和短摆臂均可以绕对应的销轴转动，并且两个长摆臂之间还通过弹簧拉紧限位，通过长摆臂和短摆臂的活动配合，能够实现两个滚轮之间距离的灵活调整，可以适用不同直径的管棒类零件的检测；两个滚轮之间还设置有限位轮，在设备下压力和本装置自身重力的作用下，限位轮始终与零件接触并保持喷嘴与零件的间距恒定，防止喷嘴与待测零件接触损坏探头盒，若要调整此距离，可更换不同直径的限位轮来实现；限位轮、2组滚轮与待测零件形成3点接触，使结构更加稳定，随着零件的转动，在弹簧的拉紧力作用下，始终保持滚轮紧密贴合零件，检测不同零件时，可以实现快速定位，避免了人工调整的时间，提高检测效率。

本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处。综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims (4)

1.一种管棒超声检测用喷液器，包括喷液器主体，所述喷液器主体包括探头固定架、超声探头、整流筛、探头盒、接头，所述超声探头安装在所述探头固定架上，所述探头固定架用螺丝固定在所述探头盒上，所述接头通过螺纹连接在所述探头盒上，所述探头盒下部为喷嘴，上部设有溢流口，所述探头盒内包含所述整流筛，其特征在于，还包括：设置在喷液器主体下方的随动机构，所述随动机构包括内框架、两个短摆臂和两个长摆臂，所述内框架固定安装在所述喷液器主体上，所述内框架上设置有竖直的限位滑槽结构，两个所述短摆臂的一端通过第一销轴铰接在一起，每个所述短摆臂的另一端通过第二销轴与一个所述长摆臂的一端铰接；所述第一销轴滑动连接在所述限位滑槽结构内，沿所述限位滑槽结构上下移动；两个所述第二销轴之间连接有弹簧；两个所述长摆臂的另一端通过第三销轴铰接在一起，并分别在端部末尾设置滚轮，两个所述滚轮贴合在待测零件上；所述内框架的底部设置有限位轮，所述限位轮位于两个所述滚轮之间，并与待测零件的表面贴合。

2.根据权利要求1所述的管棒超声检测用喷液器，其特征在于，所述长摆臂为L型摆臂，包括短臂和长臂，所述短臂的端部与所述短摆臂铰接，两个所述长摆臂的长臂通过第三销轴铰接在一起，所述长臂的端部末尾设置所述滚轮。

3.根据权利要求1所述的管棒超声检测用喷液器，其特征在于，所述第三销轴连接在外框架上，所述外框架和驱动装置连接，所述驱动装置用于驱动所述外框架上下移动。

4.根据权利要求3所述的管棒超声检测用喷液器，其特征在于，所述驱动装置包括气缸机构和支架，所述支架固定在设备机架上，所述气缸机构固定在支架上，所述气缸机构连接所述外框架，用来实现喷液器主体下降至待测零件表面并提供下压力，使滚轮与待测零件充分贴合。