CN203148894U - 一种轮对式工件的磁粉探伤机 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种轮对式工件的磁粉探伤机，床身1的左右两端分别设有转动托辊4、电机2和电极3，床身1的中部设有环形闭合线圈6，床身1的底部设有轨道9。环形闭合线圈6的底部设有夹紧底座7和底座横梁10，通过夹紧底座7将环形闭合线圈6直立地固定在底座横梁10上，底座横梁10上设有可在轨道9上滚动的滚轮8，滚轮8由电机11驱动。被测的轮对式工件5及其联接轴从环形闭合线圈6的中心内孔穿过，环形闭合线圈6的两个接线端子连接磁化电源。其优点是，线圈为环形闭合式，无接头无触点，通电时不会打火；环形线圈环绕在轮对式工件5的外围，并沿其工件轴向通过式移动，故而磁场分布较均匀，无盲区，检测精度和效率高。

Description

一种轮对式工件的磁粉探伤机

技术领域

本实用新型涉及一种磁粉探伤机，特别是一种适用于对机车、车辆轮对式工件进行探伤的磁粉探伤机。

背景技术

磁粉探伤是利用磁现象检测工件表面及近表面缺陷的，它是漏磁检测方法中最常用的一种。磁粉探伤的基础是缺陷处漏磁场与磁粉的磁相互作用。铁磁材料或工件磁化后，在表面及近表面的缺陷处磁力线发生变形，逸出工件表面形成磁极并形成可检测的漏磁场。此时，在工件表面上撒上磁粉或浇上磁悬液，磁粉粒子便会吸附在缺陷区域，显示出缺陷的位置、形状和大小，这就是磁粉探伤的基本原理。磁力线与缺陷垂直时，漏磁场最强，也最有利于缺陷的检出；而若与裂纹平行，则无漏磁场产生，缺陷不可能被检出。为了发现所有的缺陷,于是延伸、发展了各种不同的磁化方法,以便在工件上建立各种不同方向的磁场。根据在工件上建立磁场的方向，一般可分为周向磁化、纵向磁化和多向磁化。周向磁化系指给工件直接通电，或者使电流流过贯穿工件中心孔的导体，旨在工件中建立一个环绕工件的并与工件轴垂直的闭合磁场，磁力线具有闭合的形状。周向磁化主要用于发现与工件轴向平行的缺陷，即与电流方向平行的缺陷。纵向磁化系指将电流通过环绕的线圈，使工件沿纵向方向磁化的方法，工件中的磁力线平行于线圈的轴心线。纵向磁化主要用于发现与工件轴向垂直的缺陷。利用电磁轭磁化使磁力线平行于工件轴向亦属于纵向磁化这一类。多向磁化系指通过复合磁化使之在工件中产生一个大小及方向随时间成圆形或螺旋形变化的磁场。因为磁场的方向在工件上不断地变化着，所以可检查出不同方向的缺陷。磁化电源通常由变压器次级产生的低电压大电流提供。

目前对于机车、车辆的轮对式工件的周向磁化，通常采用通电法。这种方法主要用于检测沿工件轴向的纵向缺陷，可以同时发现轮对工件上轴颈、轴身、车轮、齿轮等外表面的轴向缺陷及径向缺陷。纵向磁化通常采用线圈法，纵向磁化系指将电流通过环绕的线圈，使工件沿纵向方向磁化的方法，工件中的磁力线平行于线圈的轴心线。纵向磁化主要用于发现与轮对工件上轴颈、轴身、车轮、齿轮等外表面的轴向垂直的缺陷。利用电磁轭磁化使磁力线平行于工件轴向亦属于纵向磁化这一类。

线圈法进行纵向磁化通常采用开合线圈法或电缆缠绕法。开合线圈由多匝开合的环形线圈串联而成，线圈开合由操作机构驱动，线圈开合的触头一般由小气缸驱动啮合，形成电流通路。这种方法可以发现与轮对工件上轴颈、轴身、车轮、齿轮等外表面的轴向垂直的周向缺陷。由于线圈开合有触头，触头受磁悬液浸泡，啮合容易打火、接触不良；而且机构显得复杂，故障率高。由于开合线圈相对于工件而言，线圈为分布的，要达到足够的中心磁场，磁化电流要很大，耗能。

人工电缆缠绕法是用软电缆缠绕轮对工件上，进行磁化的方法。采用这种方法磁化时，只要电缆缠绕均匀，工件上的磁场分布比较均匀，可形成沿工件轴向磁场，用于发现与轮对工件上轴颈、轴身、车轮、齿轮等外表面的轴向垂直的周向缺陷。它的缺点是人工缠绕繁琐，而且人工缠绕的一致性差，工作效率低，不适用于批量检测。

磁轭法又称极间法，是利用电磁轭对工件磁化的方法，这种方法将工件作为磁路的一部分，容易发现与两极连线垂直的缺陷。这种方法适用于对工件的局部磁化，对于含有轴颈、轴身、车轮、齿轮而且很长的轮对工件，不能保证工件上磁场强度。因此，磁轭法不适应轮对工件外表面的整体磁化。

发明内容

本实用新型所要解决的技术难题是，克服上述现有技术的不足，提供一种轮对式工件的磁粉探伤机。

本实用新型的技术解决方案是，床身的左右两端分别设有转动托辊、电机和轴向电极，电机带动支撑滚轮转动并驱动轮对式工件转动，其特征在于：床身的中部设有环形的闭合线圈，床身的底部设有轨道，环形闭合线圈的底部设有夹紧底座，通过夹紧底座将环形闭合线圈直立式固定在底座横梁上，底座横梁上设有可在轨道上滚动的滚轮，滚轮由电机直接驱动，或由电机通过链轮、链条传动。

环形闭合线圈由多匝铜排绕制而成，其铜排的匝与匝之间隔有环氧绝缘材料。

线圈的两个接线端子连接磁化电源。

轮对式工件及其联接轴从环形闭合线圈的中心内孔穿过。

所使用的磁化电源为具有A、B、C三相的交流电源，环形闭合线圈的两个接线端子用软电缆与磁化电源的A、B两相或B、C两相或A、C两相连接，形成一个闭合的电流通路。

本实用新型与现有技术相比所具备的优点，一是线圈为环形闭合式，无接头无触点，通电时不会打火；二是环形线圈环绕在轮对工件的外围，并沿其轴向通过式移动，故而磁场分布较均匀，无盲区，检测精度和效率高。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图；

图2为图1中环形闭路线圈6的结构示意图。

图中标号： 1-床身， 2-电机，3-电极，4-转动托辊，5-轮对式工件，6－环形闭路线圈，7－夹紧底座，8－滚轮，9－轨道，10－底座横梁，11－电机。

具体实施方式

本实用新型床身1的左右两端分别设有转动托辊4、电机2和电极3，轮对式工件5支撑于转动托辊4上，并可在电机2的驱动下随转动托辊4转动。床身1的中部设有环形闭合线圈6，床身1的底部固定有轨道9。

环形闭合线圈6为闭合式，其底部设有夹紧底座7和底座横梁10，环形闭合线圈6通过夹紧底座7将其直立式固定在底座横梁10上。底座横梁10的两端设有可在轨道9上滚动的滚轮8。环形闭合线圈6通过底座横梁10及其滚轮8支撑在床身底部的轨道9上，并可相对床身1左右移动。

滚轮8可由电机11直接驱动，或由电机11通过链轮、链条传动。

环形闭合线圈6由多匝铜排绕制而成，其铜排的匝与匝之间隔有环氧绝缘材料。

轮对式工件5及其联接轴从环形闭合线圈6的中心内孔通过。

环形闭合线圈6上的两个接线端子连接磁化电源。所使用的磁化电源为具有A、B、C三相的交流电源，环形闭合线圈的两个接线端子用软电缆与磁化电源的A、B两相或B、C两相或A、C两相连接，形成一个闭合的电流通路。

工作时，环形闭合线圈6可在电机11的驱动下，沿轨道9左右往复移动，从而实现对轮对式工件5的充磁或退磁。

检测时，周向磁化的电极3分别与磁化电源的A、B相相连，则环形闭合线圈端子接磁化电源B、C两相或A、C两相。当环形闭合线圈6通入纵向磁化电流时，根据电磁感应原理，该磁化电流在工件上产生沿工件轴向的磁力线（纵向磁场），可发现与轮对式工件5上轴颈、轴身、车轮、齿轮等外表面的轴向垂直的缺陷。当周向磁化的电极通入周向磁化电流时，根据电磁感应原理，在轮对式工件5上产生沿圆周方向的磁力线（周向磁场），可发现与轮对式工件5轴向一致的缺陷。当环形闭合线圈6与周向磁化的电极同时通相位差120。时，纵向磁场和周向磁场在时间相位上错开一定角度的交变磁场迭加于工件上，其矢量在工件表面形成转速和电流同步，峰值轨迹与幅值相关的椭圆形旋转磁场，对工件进行复合磁化，该磁场可检测工件表面任意方向的缺陷。

由于环形闭合线圈6无触头、可移动，当环形闭合线圈6移动通过轮对式工件5时，线圈周向对称地环绕在轮对式工件5外侧，因此纵向磁场分布较均匀，克服了传统的有触头的开合式线圈啮合时，触头易打火缺点；克服了电缆缠绕法人工缠绕繁琐、工作效率低，不适用于批量检测的弱点；克服了磁轭法仅适用于对工件的局部磁化，不适应轮对工件外表面的整体磁化的弱点；由于环形闭路线圈6可移动，增加了灵活性；减少了检测盲区；由于环形闭路线圈6对称地分布在轮对式工件5的周围，磁场分布较均匀，提高了检测精度。

Claims (5)

1.一种轮对式工件的磁粉探伤机，床身（1）的左右两端分别设有转动托辊（4）、电机（2）和电极（3），其特征在于：床身（1）的中部设有环形闭合线圈（6），床身（1）的底部设有轨道（9）；环形闭合线圈（6）的底部设有夹紧底座（7）和底座横梁（10），并通过夹紧底座（7）将环形闭合线圈（6）直立地固定在底座横梁（10）上；底座横梁（10）上设有可在轨道（9）上滚动的滚轮（8），滚轮（8）由电机（11）驱动，或由电机（11）通过链条传动。

2.根据权利要求1所述的一种轮对式工件的磁粉探伤机，其特征在于：环形闭合线圈（6）由多匝铜排绕制而成，其铜排的匝与匝之间隔有环氧绝缘材料。

3.根据权利要求1所述的一种轮对式工件的磁粉探伤机，其特征在于：环形闭合线圈（6）的两个接线端子连接磁化电源。

4.根据权利要求1所述的一种轮对式工件的磁粉探伤机，其特征在于：轮对式工件（5）及其联接轴从环形闭合线圈（6）的中心内孔通过。

5.根据权利要求3所述的一种轮对式工件的磁粉探伤机，其特征在于：所使用的磁化电源为具有A、B、C三相的交流电源，环形闭合线圈(6)的两个接线端子用软电缆与磁化电源的A、B两相或B、C两相或A、C两相连接，形成一个闭合的电流通路。

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