CN201607427U - 用于钻杆工具接头磁粉探伤的磁化装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种用于钻杆工具接头磁粉探伤的磁化装置，包括支架、方位调节机构以及磁化夹紧机构，方位调节机构设于支架的上方，磁化夹紧机构设于支架的下方，并与方位调节机构相连。由于采用了方位调节机构，可以使磁轭准确的放置在被测工具接头的轴向的两侧，通过磁化夹紧机构将被测的工具接头夹紧，这样可以在相同磁化电气参数条件下，磁化能力提高，而且具有更换方便快捷，操作者作业劳动强度更低等特点。

Description

用于钻杆工具接头磁粉探伤的磁化装置

技术领域

本实用新型涉及钻杆工具接头磁粉探伤领域，更具体地说是涉及一种用于钻杆工具接头磁粉探伤的磁化装置。

背景技术

公知，目前生产的钻杆产品是按照API标准进行制造的，通过钢管管料和带有螺纹工具接头焊接而成。成品工具接头在焊接到管体前需经过磁粉探伤工序以检查表面和近表面裂纹等缺陷，最终成品钻杆焊缝区域也需经过超声探伤和磁粉探伤。在焊缝探伤时会发现有些表面缺陷是在工具接头上，是工具接头原始存在的缺陷，属于工具接头磁粉探伤时的漏检。分析产生漏检的主要两个原因：(1)工具接头热处理后表面存在氧化铁皮对缺陷掩盖影响识别；(2)磁粉探伤设备检测灵敏度不足。因此，对磁粉探伤设备灵敏度进行了能力测试。利用人工缺陷标样(八角形试块)检验设备灵敏度时发现显示横向缺陷的磁痕没有显示，纵向缺陷的磁痕清晰明亮。利用更高的灵敏度人工缺陷标样(JB/T6065-04中A型2#试片)检验设备灵敏度时发现横向缺陷无显示，纵向缺陷显示。由此可见，工具接头磁粉探伤设备磁化系统纵向磁化能力偏弱，影响了横向缺陷检测的灵敏度。

如图1所示的现有磁粉探伤的磁化装置，该装置的工作方式是：工具接头4到位后，两侧的磁轭1由气缸带动分别在相应的线圈2上滑动夹紧，线圈2通电对工具接头4磁化，完成后两磁轭1张开。线圈2安装在滑台5上，可分别通过丝杆手动调节位置。更换规格时，工具接头4的垂直中心通过更换不同高度的工具接头托架来调节。通过调节线圈2的位置来保证磁轭1、2的水平夹紧中心与工具接头4的水平中心一致。当磁化电流(半波整流直流电)流过绕在铁芯上线圈时，在铁芯中产生一个纵向磁场，磁力线3穿过工具接头进行纵向磁化。磁力线3由磁轭1、工具接头4、线圈2、滑台5构成闭合磁路。工具接头4磁路是总磁路极其重要的一段，当磁路总磁通势确定以后，为了保证工具接头4上获得必要的磁感应强度，工具接头4上必须有足够的磁压降。磁路中磁轭1、线圈2的铁心、滑台5都是铁磁性材料，导磁率大，磁阻较小；磁路部件之间、磁轭1与工具接头4之间的气隙空气的磁导率与真空磁导率接近，远低于铁磁性材料的磁导率，故气隙的长度稍有增加将大大增加磁路的磁阻，从而降低磁路上的磁通，减少工具接头4上的磁感应强度，导致工具接头4磁化不足。由于目前的纵向磁粉磁化装置存在的气隙过多，且不同部件截面积存在差异，导致磁场强度在工具接头4以外磁路损失过多，造成对工具接头4的磁化能力减弱。

实用新型内容

针对现有技术中存在的钻杆工具接头的横向磁粉探伤效果差的问题，本实用新型的目的是提供一种用于钻杆工具接头磁粉探伤的磁化装置，可以准确的测得工具接头的横向缺陷。

为实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案：

一种用于钻杆工具接头磁粉探伤的磁化装置，包括支架、方位调节机构以及磁化夹紧机构，方位调节机构设于支架的上方，磁化夹紧机构设于支架的下方，并与方位调节机构相连。

所述方位调节机构包括水平调节部分，包括导向杆、平移台、丝杆和手轮，导向杆设于支架上，平移台设于导向杆上，丝杆与平移台螺纹传动连接，手轮设在丝杆一端。

所述方位调节机构还包括垂直调节部分，包括涡轮蜗杆、电机和升降架，涡轮蜗杆输入端与电机输出端相连并均设于平移台上，升降架设于涡轮蜗杆下方，并与涡轮蜗杆输出端相连。

所述磁化夹紧机构包括气缸、横杆和一对带线圈的磁轭，横杆两端与升降架相连，磁轭上端分别套设于横杆，气缸一端与一磁轭连接，并通过传动链与另一磁轭传动连接。

所述磁轭上还设有磁粉喷淋管。

在上述技术方案中，本实用新型的一种用于钻杆工具接头磁粉探伤的磁化装置，包括支架、方位调节机构以及磁化夹紧机构，方位调节机构设于支架的上方，磁化夹紧机构设于支架的下方，并与方位调节机构相连。由于采用了方位调节机构，可以使磁轭准确的放置在被测工具接头的轴向的两侧，通过磁化夹紧机构将被测的工具接头夹紧，这样可以在相同磁化电气参数条件下，磁化能力提高，而且具有更换方便快捷，操作者作业劳动强度更低等特点。

附图说明

图1是现有钻杆工具接头的纵向磁粉探伤的原理图；

图2是本实用新型的钻杆工具接头的开路磁化原理图；

图3是本实用新型的用于钻杆工具接头磁粉探伤的磁化装置结构示意图；

图4是图3所示磁化装置的剖视图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例进一步说明本实用新型的技术方案。

请参阅图2所示的开路磁化原理图，包括线圈11、工具接头12、磁化线13，开路磁路由于两端通过空气形成闭合回路，在空气中会损失一定的磁场强度，不如现有闭合磁路的磁化效果好。但是，开路磁化的磁化装置的结构与闭路磁化相比简单很多，降低了磁路上其它损耗。通过实际试验测试，横向磁化性能达到了A型2#试片检测灵敏度，磁化能力得到了增强，详见表1，其中在线圈匝数(1500匝)相同、磁化电流(20A)相同的情况下，试验结果表明，改造后的磁化装置对被测的工具接头磁化性能比原有的有明显的提高，增加了横向缺陷的检测能力。

表1

再请参阅图3、图4所示的用于钻杆工具接头磁粉探伤的磁化装置20包括支架21、方位调节机构22以及磁化夹紧机构23，方位调节机构22设于支架21的上方，磁化夹紧机构23设于支架21的下方，并与方位调节机构22相连。方位调节机构22包括水平调节部分221，包括导向杆2211、平移台2212、丝杆2214和手轮2213，导向杆2211设于支架21上，平移台2212设于导向杆2211上，丝杆2214与平移台2212螺纹传动连接，手轮2213设在丝杆2214一端。手轮2213旋转带动丝杆2214转动从而带动平移台2212沿导向杆2211的轴向水平移动。方位调节机构22还包括垂直调节部分222，包括涡轮蜗杆2222、电机2223和升降架2224，涡轮蜗杆222输入端与电机2223输出端通过连接皮带2226相连并均设于平移台2212上，升降架2224设于涡轮蜗杆2222下方，并与涡轮蜗杆2222输出端相连。升降架2224上还固定连接有导柱2225，导柱2225还与平移台2212连接，使平移台2212和升降架2224沿着导柱2225的轴向作垂直运动。磁化夹紧机构23包括气缸231、横杆233和一对带线圈237的磁轭234，线圈237设于磁轭234下端的内侧外围并与被测工具接头30轴向垂直，横杆233两端与升降架2224相连，磁轭234上端分别套设于横杆233并与横杆233滑动连接，气缸231一端通过活塞杆与一磁轭234连接，并通过传动链235与另一磁轭234传动连接。磁轭234的上端还通过链卡236分别与传动链235的上、下侧固定连接。传动链235的两端通过固定在升降架2224下的飞轮232转动。线圈237与横杆233之间设有磁粉喷淋管238，喷淋管238与磁轭234固定连接。

使用时，将工具接头30置于砧座31上，调节手轮2213带动磁轭234对称处于工具接头30两侧；通过按钮控制的电机223转动，带动升降架2224上下移动，使线圈237的轴心与工具接头30轴心一致；通过气阀控制的气缸231动作带动磁轭234将工具接头30夹住，磁悬液通过喷淋管238喷洒在工具接头30表面，线圈237接通磁化电流，对工具接头30进行纵向磁化。磁化完毕后，通过气阀控制的气缸231带动磁轭234张开，最后，工具接头30移出砧座31，送至观察检验工位做进一步的测试。

本技术领域中的普通技术人员应当认识到，以上的实施例仅是用来说明本发明的目的，而并非用作对本发明的限定，只要在本发明的实质范围内，对以上所述实施例的变化、变型都将落在本发明的权利要求的范围内。

Claims (5)

1.一种用于钻杆工具接头磁粉探伤的磁化装置，其特征在于：包括支架、方位调节机构以及磁化夹紧机构，方位调节机构设于支架的上方，磁化夹紧机构设于支架的下方，并与方位调节机构相连。

2.如权利要求1所述的磁化装置，其特征在于：

所述方位调节机构包括水平调节部分，包括导向杆、平移台、丝杆和手轮，导向杆设于支架上，平移台设于导向杆上，丝杆与平移台螺纹传动连接，手轮设在丝杆一端。

3.如权利要求2所述的磁化装置，其特征在于：

所述方位调节机构还包括垂直调节部分，包括涡轮蜗杆、电机和升降架，涡轮蜗杆输入端与电机输出端相连并均设于平移台上，升降架设于涡轮蜗杆下方，并与涡轮蜗杆输出端相连。

4.如权利要求1所述的磁化装置，其特征在于：

所述磁化夹紧机构包括气缸、横杆和一对带线圈的磁轭，横杆两端与升降架相连，磁轭上端分别套设于横杆，气缸一端与一磁轭连接，并通过传动链与另一磁轭传动连接。

5.如权利要求4所述的磁化装置，其特征在于：

所述磁轭上还设有磁粉喷淋管。

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