CN116559278B - 一种用于动车组大齿轮的磁粉探伤机 - Google Patents

Abstract

本发明涉及探伤机技术领域，具体涉及一种用于动车组大齿轮的磁粉探伤机。包括机架、左移动支架、右移动支架、纵向磁化机构、周向磁化机构、滚动链板机构、防倒机构、磁悬液喷淋回收机构、紫外灯具，本发明采用机电一体化卧式结构。具有线圈开合、滚动定位、升降、喷液、磁化、退磁控制等功能。上下料采用吊车吊装以适用于现场大齿轮检修流水线配套作业需要。采用了二路复合磁化技术，具有单独周向、纵向或复合磁化方式，能够有效的检测出大齿轮的各个探伤部位表面和近表面材料、锻造、机加工和热处理产生的裂痕、折叠、夹杂等细微缺陷。

Description

一种用于动车组大齿轮的磁粉探伤机

技术领域

本发明涉及探伤机技术领域，具体涉及一种用于动车组大齿轮的磁粉探伤机。

背景技术

齿轮是指轮缘上有齿，能连续啮合传递运动和动力的机械元件，大型齿轮常于大载荷的机械传动，其质量要求比较高，大型齿轮在加工时，齿面、齿根的表面和近表面可能出现锻造、机加工和热处理产生的裂痕、折叠、夹杂等细微缺陷，若不及时检测出，则采用该大型齿轮的重型设备一直存在安全隐患，不能稳定运行，因此需要一台设备将这些缺陷及时检测出来。

探伤方法一般包括超声波探伤、X射线探伤、磁粉探伤等，本案不做过多赘述，超声波探伤的检测结果不够直观，受主观影响较大，且受形状限制，齿根、齿表面处难以用超声波探伤，X射线探伤对健康存在危害，且X射线探伤常用于板材类零件，因此只能选用磁粉探伤，本案涉及的大型齿轮一般几十公斤到几百公斤以上，现有的齿轮探伤机一般存在不方便转运工件、不方便转动工件，不方便观察的缺陷，导致探伤效率低下。

发明内容

本发明解决的问题是：现有技术齿轮探伤机一般存在不方便转运工件、不方便转动工件，不方便观察的缺陷，导致探伤效率低下，提供一种适用于大型齿轮的探伤效率高的磁粉探伤机。

本发明通过如下技术方案予以实现，一种用于动车组大齿轮的磁粉探伤机，包括机架、左移动支架、右移动支架、纵向磁化机构、周向磁化机构、滚动链板机构、防倒机构、磁悬液喷淋回收机构、紫外灯具，

所述滚动链板机构安装在机架中部，所述滚动链板机构包括第一链轮、支座、转轴、第一链条、链板、第一驱动机构，所述转轴设置有前后平行的两根，所述转轴通过支座转动设置在机架上，每根转轴上至少设置有两个第一链轮，前后相对位置的两个第一链轮外套设有第一链条，所述第一链条为非绷紧状，多个第一链条之间固定有用于承托待检测齿轮的链板，至少有一个转轴通过第一驱动机构驱动转动，

所述滚动链板机构旁设置有对待检测齿轮的两个侧面进行支撑的防倒机构，

所述左移动支架和右移动支架分别滑动设置在机架的左右两侧，且安装有驱动机构，能够在机架上左右移动，所述左移动支架和右移动支架上安装有开合式的纵向磁化机构、开合式的周向磁化机构。

进一步地，所述纵向磁化机构包括U型磁轭、条形磁轭、第一纵向线圈、第二纵向线圈，所述U型磁轭固定在左移动支架上，所述条形磁轭固定在右移动支架上，所述U型磁轭和条形磁轭能够随着支架移动实现开合，所述第一纵向线圈固定在左移动支架上，并套设在U型磁轭的根部，所述第二纵向线圈固定在右移动支架上，位于第一纵向线圈的相对位置。

进一步地，所述纵向磁化机构除了上述结构形式，还可以是叠绕式的第三纵向线圈、第四纵向线圈，分别固定在左移动支架和右移动支架上。

进一步地，所述周向磁化机构包括多组开合式贯通线圈，所述开合式贯通线圈由铜排制作而成，其开合处设置有锁紧气缸，锁紧气缸能够将开合处的两个铜排压紧。

进一步地，所述滚动链板机构下方还设置有升降机构，所述升降机构包括固定板、承托板，所述固定板和机架固定连接，所述滚动链板机构安装在承托板上，所述固定板和承托板之间通过多组导杆、导套机构上下滑动连接，所述承托板还固定设置有竖直向下的丝杆，所述丝杆外套设有丝杆螺母，所述固定板上设置有轴承座，所述丝杆螺母通过轴承和轴承座转动连接，所述丝杆螺母的端面固定安装有第二链轮，所述机架上转动设置有第三链轮，所述第二链轮和第三链轮通过第二链条连接，所述第三链轮所在的轴通过手轮或电机驱动机构。

进一步地，所述防倒机构前后设置有两组，所述防倒机构包括防倒支架、第一导向座、第二导向座、防倒杆、滚轮，所述防倒支架固定在机架上，所述防倒支架上设置有两个第一导向座，所述第一导向座内左右滑动设置有第二导向座，所述第二导向座内滑动连接有防倒杆，所述防倒杆的末端转动设置有滚轮，所述滚轮在工作时与待检测齿轮的端面相抵，所述第一导向座上设置有调节第二导向座左右位置的调节机构，所述第二导向座上设置有锁紧防倒杆的锁紧机构。

进一步地，还配套设置有悬臂吊机和料框，所述料框能够放置多个待检测齿轮，所述料框和滚动链板机构6均位于悬臂吊机的工作覆盖范围的下方。

进一步地，所述链板与齿轮接触的一面固定有尼龙板。

进一步地，所述磁悬液喷淋回收机构包括磁悬液箱、污水泵、管系、气动控制阀、防水罩、回流槽、喷淋管，所述喷淋管设有两个，均为圆形，分别安装在左移动支架和右移动支架上。

进一步地，还设置有清洁机构，所述清洁机构包括喷吹管，所述喷吹管有两套，为圆形，分别安装在左移动支架和右移动支架上。

本发明的有益效果是：

1、本发明磁化原理采用了二路复合磁化技术，即产生周向磁场的多组贯通线圈法、产生纵向磁场的两端固定叠绕式线圈法或利用磁轭进行的交变电流法，具有单独周向、纵向或复合磁化方式，能够有效的检测出大齿轮的各个探伤部位表面和近表面材料、锻造、机加工和热处理产生的裂痕、折叠、夹杂等细微缺陷。

2、本发明采用机电一体化卧式结构。具有线圈开合、滚动定位、升降、喷液、磁化、退磁控制等功能。上下料采用吊车吊装以适用于现场大齿轮检修流水线配套作业需要。满足包括工序、物流、数据等，保证工序流、物流、信息流的顺畅。

3、本发明周向线圈、纵向线圈、喷液头都可在移动机构带动下做整体相对移动。保证了磁化磁势的稳定和设备工作可靠，不发热打火通电可靠寿命长。

4、本发明设置有滚动链板机构、升降机构、防倒机构，可以实现磁化工作中稳定且缓慢的转动，并且可以适应多种规格的齿轮。

5、本发明的磁悬液喷淋管可以做到磁悬液喷洒缓流、均匀，并全面覆盖。

附图说明

图1为本发明所述的一种用于动车组大齿轮的磁粉探伤机的结构示意图；

图2为左、右移动支架及磁化机构的结构示意图(合拢后)；

图3为左、右移动支架及磁化机构的结构示意图(打开后)；

图4为滚动链板机构及升降机构的结构示意图；

图5为滚动链板机构及升降机构的侧向视图；

图6为滚动链板机构及升降机构的主视剖视图；

图7为防倒机构的结构示意图；

图8为实施例二中的纵向磁化机构的示意图。

图中：

1机架；

2左移动支架；

3右移动支架；

4纵向磁化机构；401U型磁轭；402条形磁轭；403第一纵向线圈；404第二纵向线圈；405第三纵向线圈；406第四纵向线圈；

5周向磁化机构；501锁紧气缸；502开合式贯通线圈；

6滚动链板机构；601第一链轮；602支座；603转轴；604第一链条；605链板；606第一驱动机构；607尼龙板；

7防倒机构；701防倒支架；702第一导向座；703第二导向座；704防倒杆；705滚轮；706调节机构；707锁紧机构；

8升降机构；801固定板；802承托板；803丝杆；804丝杆螺母；805轴承座；806第二链轮；807第三链轮；808第二链条；

9悬臂吊机；

10料框；

11喷淋管；

12喷吹管；

13待检测齿轮。

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。

如图1-7所示，一种用于动车组大齿轮的磁粉探伤机，包括机架1、左移动支架2、右移动支架3、纵向磁化机构4、周向磁化机构5、滚动链板机构6、防倒机构7、磁悬液喷淋回收机构、清洁机构、紫外灯具、悬臂吊机9和料框10，所述料框10能够放置多个待检测齿轮13，所述料框10和滚动链板机构6均位于悬臂吊机9的工作覆盖范围的下方。仅使用吊带穿过齿轮，悬吊在悬臂吊机9上，悬臂吊机升降/水平摆动/前后移动，便能解决大质量齿轮的上下料难题。

所述滚动链板机构6安装在机架1中部，所述滚动链板机构6包括第一链轮601、支座602、转轴603、第一链条604、链板605、第一驱动机构606，所述转轴603设置有前后平行的两根，所述转轴603通过支座602转动设置在机架1上，每根转轴603上至少设置有两个第一链轮601，前后相对位置的两个第一链轮601外套设有第一链条604，所述第一链条604为非绷紧状，两个第一链条604之间固定有用于承托待检测齿轮13的链板605，所述链板605与齿轮接触的一面固定有尼龙板607，其中一个转轴603通过第一驱动机构606驱动转动。第一驱动机构606一般为电机、减速器，通过链轮链条机构和其中一个转轴603传动连接。在工作时，带检测齿轮由悬臂吊机9移送到此处，放置在链板605上，由于第一链条604为非紧绷状，因此链板604呈自然下凹状态，对齿轮下表面形成有效的承托作用，两个转轴603对齿轮形成了先后方向的限位，链板604上方由于设置有尼龙板607，因此可以有效防止了链板604与待检测齿轮13之间的剐蹭，第一驱动机构606驱动转轴603转动，让链板604循环转动起来，待检测齿轮13也跟随转动，确保了磁化的均匀性，并且方便观察。

所述滚动链板机构6下方还设置有升降机构8，所述升降机构8包括固定板801、承托板802，所述固定板801和机架1固定连接，所述滚动链板机构6安装在承托板802上，所述固定板801和承托板802之间通过多组导杆、导套机构上下滑动连接，所述承托板802还固定设置有竖直向下的丝杆803，所述丝杆803外套设有丝杆螺母804，所述固定板801上设置有轴承座805，所述丝杆螺母804通过轴承和轴承座805转动连接，所述丝杆螺母804的端面固定安装有第二链轮806，所述机架1上转动设置有第三链轮807，所述第二链轮806和第三链轮807通过第二链条808连接，所述第三链轮807所在的轴通过手轮或电机驱动机构。在本实施例中，采用的是手轮，在上料完成后，手轮通过链轮链条组件驱动丝杆螺母804转动，由于丝杆螺母804和固定在承托板802下方的丝杆803啮合，实现承托板802升降，因此可以将直径差异过大的齿轮调整到中心，以便于实现科学合理的对工件进行均匀磁化，使磁痕全方位显示避免工件的磁化漏检现象。同时保证了工作的准确性和可靠性。还可以通过增加传感器，并采用电机驱动升降，在传感器检测下能够自动将直径差异过大的齿轮自动调整到中心。

所述滚动链板机构6旁设置有对待检测齿轮13的两个侧面进行支撑的防倒机构7，所述防倒机构7前后设置有两组，所述防倒机构7包括防倒支架701、第一导向座702、第二导向座703、防倒杆704、滚轮705，所述防倒支架701固定在机架1上，所述防倒支架701上设置有两个第一导向座702，所述第一导向座702内左右滑动设置有第二导向座703，所述第二导向座703内滑动连接有防倒杆704，所述防倒杆704的末端转动设置有滚轮705，所述滚轮705在工作时与待检测齿轮13的端面相抵，所述第一导向座702上设置有调节第二导向座703左右位置的调节机构706，所述第二导向座703上设置有锁紧防倒杆704的锁紧机构707。在本实施例中，第一导向座702设置有两个条形槽，第二导向座703设置有和条形槽配合的导向部，能够左右滑动，调节机构706为螺栓，螺栓和第一导向座702螺纹啮合，螺栓的末端和第二导向座703转动连接，螺栓的头部安装有转动手柄，转动螺栓可以调节第二导向座703的左右位置，锁紧机构707也采用螺栓，第二导向座703设置有贯通的螺纹孔，螺纹孔内安装有螺栓，在调整好防倒杆704的伸长量后，拧紧螺栓，将防倒杆704锁死，在实际工作时，共设有两组防倒机构7，四个滚轮705，前后各两个滚轮705从左右对待检测齿轮13进行限位，可以避免齿轮在检测时倾斜，滚轮采用尼龙材质，滚动接触可以减少摩擦力，防止剐蹭齿轮表面。

所述左移动支架2和右移动支架3分别通过直线导轨机构滑动设置在机架1的左右两侧，且安装有驱动机构，驱动机构采用气缸，在气缸驱动下能够在机架1上左右移动，所述左移动支架2和右移动支架3上安装有开合式的纵向磁化机构4、开合式的周向磁化机构5。采用移动工作方式，以便于实现科学合理的对工件进行均匀磁化，使磁痕全方位显示避免工件的磁化漏检现象。同时提供在吊装及观察时充分的空间。保证了工作的高效性和准确性。左移动支架2和右移动支架3移动机构在齿轮上下料时处于打开状态，不可动作。

所述纵向磁化机构4包括U型磁轭401、条形磁轭402、第一纵向线圈403、第二纵向线圈404，所述U型磁轭401固定在左移动支架2上，所述条形磁轭402固定在右移动支架3上，所述U型磁轭401和条形磁轭402能够随着支架移动实现开合，所述第一纵向线圈403固定在左移动支架2上，并套设在U型磁轭401的根部，所述第二纵向线圈404固定在右移动支架3上，位于第一纵向线圈403的相对位置。本实施例采用磁轭式纵向磁化机构，第一纵向线圈403和第二纵向线圈404共计6T，在工作时，上料完成后，左移动支架2和右移动支架3向中移动，U型磁轭401、条形磁轭402合拢，第一纵向线圈403和第二纵向线圈404为叠绕式线圈(共计6T)套设在U型磁轭401上，通电后，通过感应电流法进行纵向磁化。

所述周向磁化机构5包括多组开合式贯通线圈502，所述开合式贯通线圈502由铜排制作而成，其开合处设置有锁紧气缸501，锁紧气缸501能够将开合处的两个铜排压紧。多组开合式贯通线圈502收尾相连，构成一个从齿轮中心穿过且环绕在齿轮外的多匝线圈回路，通电后进行轴向磁化。

所述磁悬液喷淋回收机构包括磁悬液箱、污水泵、管系、气动控制阀、防水罩、回流槽、喷淋管11，所述喷淋管设有两个，均为圆形，分别安装在左移动支架2和右移动支架3上。喷淋管11跟随左移动支架2和右移动支架3实现移动开合，可以近距离无死角的全方位的喷淋。严格控制喷洒压力和覆盖面，在工件转动配合下做到缓流、均匀、全面覆盖。

还设置有清洁机构，所述清洁机构包括喷吹管12，所述喷吹管12有两套，为圆形，分别安装在左移动支架2和右移动支架3上。在探伤完成后，喷吹管12无死角的对齿轮上的磁悬液进行喷吹，减少磁悬液残留。

如图8所示，本发明的另一实施例中，纵向磁化机构4采用线圈法磁化结构，所述纵向磁化机构4包括叠绕式的第三纵向线圈405、第四纵向线圈406，分别固定在左移动支架2和右移动支架3上，可以同样实现对齿轮纵向磁化。

本发明的工作原理：

将待检测齿轮13从料框10运输到设备的滚动链板机构6上，手动调节齿轮中心高度，使齿轮在升降机构8带动下自动调整到中心高度，然后按线圈合紧钮，使线圈、喷液头、防水罩等在移动机构带动下移动到磁化位，此时可以按转动钮、按喷液钮让工件充分润湿磁悬液，按磁化钮对工件进行磁化(磁化大约3s,喷液提前于磁化2自动停止)，按线圈打开钮、按转动钮对工件进行转动观察，观察以最大直径工件定时大约1.2圈，观察结束按线圈合紧钮、按退磁钮对工件进行退磁，退磁结束后按线圈打开钮、按工件下降钮这是一次完整的探伤过程，探伤结束后还是用悬臂吊机9将工件吊出(设备设有黄色提示灯，灯亮时方可吊入或吊出)。

综上所述，本发明所述的一种用于动车组大齿轮的磁粉探伤机具有线圈开合、滚动定位、升降、喷液、磁化、退磁控制等功能，上下料采用悬臂吊机吊装以适用于现场大齿轮检修流水线配套作业需要。

以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征及优点。本行业的技术人员应该了解，上述实施方式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加以实施，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内。

Claims (7)

1.一种用于动车组大齿轮的磁粉探伤机，其特征在于：包括机架（1）、左移动支架（2）、右移动支架（3）、纵向磁化机构（4）、周向磁化机构（5）、滚动链板机构（6）、防倒机构（7）、磁悬液喷淋回收机构、紫外灯具，

所述滚动链板机构（6）安装在机架（1）中部，所述滚动链板机构（6）包括第一链轮（601）、支座（602）、转轴（603）、第一链条（604）、链板（605）、第一驱动机构（606），所述转轴（603）设置有前后平行的两根，所述转轴（603）通过支座（602）转动设置在机架（1）上，每根转轴（603）上至少设置有两个第一链轮（601），前后相对位置的两个第一链轮（601）外套设有第一链条（604），所述第一链条（604）为非绷紧状，多个第一链条（604）之间固定有用于承托待检测齿轮（13）的链板（605），至少有一个转轴（603）通过第一驱动机构（606）驱动转动，

所述滚动链板机构（6）旁设置有对待检测齿轮（13）的两个侧面进行支撑的防倒机构（7），

所述左移动支架（2）和右移动支架（3）分别滑动设置在机架（1）的左右两侧，且安装有驱动机构，能够在机架（1）上左右移动，所述左移动支架（2）和右移动支架（3）上安装有开合式的纵向磁化机构（4）、开合式的周向磁化机构（5），

所述纵向磁化机构（4）采用下列两种结构之一：

结构一：所述纵向磁化机构（4）包括U型磁轭（401）、条形磁轭（402）、第一纵向线圈（403）、第二纵向线圈（404），所述U型磁轭（401）固定在左移动支架（2）上，所述条形磁轭（402）固定在右移动支架（3）上，所述U型磁轭（401）和条形磁轭（402）能够随着支架移动实现开合，所述第一纵向线圈（403）固定在左移动支架（2）上，并套设在U型磁轭（401）的根部，所述第二纵向线圈（404）固定在右移动支架（3）上，位于第一纵向线圈（403）的相对位置；

结构二：所述纵向磁化机构（4）包括叠绕式的第三纵向线圈（405）、第四纵向线圈（406），分别固定在左移动支架（2）和右移动支架（3）上；

所述周向磁化机构（5）包括多组开合式贯通线圈（502），所述开合式贯通线圈（502）由铜排制作而成，其开合处设置有锁紧气缸（501），锁紧气缸（501）能够将开合处的两个铜排压紧。

2.根据权利要求1所述的一种用于动车组大齿轮的磁粉探伤机，其特征在于：所述滚动链板机构（6）下方还设置有升降机构（8），所述升降机构（8）包括固定板（801）、承托板（802），所述固定板（801）和机架（1）固定连接，所述滚动链板机构（6）安装在承托板（802）上，所述固定板（801）和承托板（802）之间通过多组导杆、导套机构上下滑动连接，所述承托板（802）还固定设置有竖直向下的丝杆（803），所述丝杆（803）外套设有丝杆螺母（804），所述固定板（801）上设置有轴承座（805），所述丝杆螺母（804）通过轴承和轴承座（805）转动连接，所述丝杆螺母（804）的端面固定安装有第二链轮（806），所述机架（1）上转动设置有第三链轮（807），所述第二链轮（806）和第三链轮（807）通过第二链条（808）连接，所述第三链轮（807）所在的轴通过手轮或电机驱动机构。

3.根据权利要求1所述的一种用于动车组大齿轮的磁粉探伤机，其特征在于：所述防倒机构（7）前后设置有两组，所述防倒机构（7）包括防倒支架（701）、第一导向座（702）、第二导向座（703）、防倒杆（704）、滚轮（705），所述防倒支架（701）固定在机架（1）上，所述防倒支架（701）上设置有两个第一导向座（702），所述第一导向座（702）内左右滑动设置有第二导向座（703），所述第二导向座（703）内滑动连接有防倒杆（704），所述防倒杆（704）的末端转动设置有滚轮（705），所述滚轮（705）在工作时与待检测齿轮（13）的端面相抵，所述第一导向座（702）上设置有调节第二导向座（703）左右位置的调节机构（706），所述第二导向座（703）上设置有锁紧防倒杆（704）的锁紧机构（707）。

4.根据权利要求1所述的一种用于动车组大齿轮的磁粉探伤机，其特征在于：还配套设置有悬臂吊机（9）和料框（10），所述料框（10）能够放置多个待检测齿轮（13），所述料框（10）和滚动链板机构（6）均位于悬臂吊机（9）的工作覆盖范围的下方。

5.根据权利要求1所述的一种用于动车组大齿轮的磁粉探伤机，其特征在于：所述链板（605）与齿轮接触的一面固定有尼龙板（607）。

6.根据权利要求1所述的一种用于动车组大齿轮的磁粉探伤机，其特征在于：所述磁悬液喷淋回收机构包括磁悬液箱、污水泵、管系、气动控制阀、防水罩、回流槽、喷淋管（11），所述喷淋管设有两个，均为圆形，分别安装在左移动支架（2）和右移动支架（3）上。

7.根据权利要求1所述的一种用于动车组大齿轮的磁粉探伤机，其特征在于：还设置有清洁机构，所述清洁机构包括喷吹管（12），所述喷吹管（12）有两套，为圆形，分别安装在左移动支架（2）和右移动支架（3）上。