CN209878684U - 一种用于轴类构件超声检测的探头固定加压装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种用于轴类构件超声检测的探头固定加压装置。上顶板和下底座上下水平布置且通过侧板连接，上顶板开有条形滑槽，围绕条形滑槽的一周开有螺纹孔，固定丝杆螺母通过螺纹孔固定在上顶板，固定丝杆竖直套装在丝杆螺母中，两端分别与橡胶法兰帽顶块和十字扳手连接，侧板开有十字滑槽，十字滑槽的边沿一周设有螺纹孔，探头加压丝杆螺母通过螺纹孔连接在侧板，探头加压丝杆水平套装在探头加压丝杆螺母中，超声探头、束口套、探头夹具、探头加压丝杆和探头加压丝杆扳手依次同轴连接。本实用新型结构稳定可靠，施压均匀，同时便于模块化拆装。

Description

一种用于轴类构件超声检测的探头固定加压装置

技术领域

本实用新型属于超声无损检测装置领域，具体涉及了一种用于轴类构件超声检测的探头固定加压装置。

背景技术

轴类构件是各种机械设备中最常用的通用零部件之一，也是易损部件之一，它的好坏对机器的工作状况影响极大。轴类构件的缺陷会导致机器剧烈振动和产生噪声，甚至会引起设备的损坏。因此，对轴类构件进行工况检测与故障诊断是非常必要的。

随着现代工业的发展，超声检测技术在金属内部结构探测的应用也越来越广泛，超声检测穿透力强、灵敏度高、且成本低、速度快，可检测长达几米的大型钢锻件，因此超声波无损检测方法适合对轴类构件进行检测。

在超声检测过程中，探头的固定加压是常见问题，尤其是对轴类构件这样的圆柱形锻件，手工放置探头时，不能做到完全防止探头滑动和均匀的施加压力。

实用新型内容

为解决上述问题，为了克服现有技术的不足，本实用新型提出了一种用于轴类构件超声检测的探头固定加压装置，为解决上述问题，该装置结构稳定可靠，施压均匀，同时便于模块化拆装，解决了轴类构件超声检测手工操作时，因超声探头固定不稳和施压不均匀导致的检测结果误差过大的问题。

本实用新型采用的技术方案如下：

本实用新型包括固定机构和探头加压机构，固定机构包括装置固定座、装置固定丝杆和装置固定丝杆螺母，装置固定座主要由上顶板、下底座和侧板组成，上顶板和下底座上下水平平行布置，上顶板和下底座的一端通过垂直于顶板、下底座布置的侧板连接。

上顶板开有用于调整装置固定丝杆螺母位置的条形滑槽，上顶板在沿条形滑槽长度方向的两侧对称开有多个用于安装装置固定丝杆螺母的螺纹孔，装置固定丝杆螺母通过不同的螺纹孔从而固定连接在上顶板的不同位置，装置固定丝杆竖直套装在装置固定丝杆螺母中并与装置固定丝杆螺母构成丝杠螺母副，装置固定丝杆的一端与用于固定待检试块的橡胶法兰帽顶块固定连接，另一端与装置固定丝杆十字扳手固定连接。

侧板的中心开有用于调整探头加压机构位置的十字滑槽，侧板在十字滑槽的边沿一周设有多个螺纹孔，探头加压丝杆螺母通过不同的螺纹孔固定连接在侧板的不同位置，探头加压机构的探头加压丝杆水平套装在探头加压丝杆螺母中并与探头加压丝杆螺母构成丝杠螺母副。

探头加压机构包括依次同轴连接的超声探头、束口套、探头夹具、探头加压丝杆和探头加压丝杆扳手，探头夹具的一端通过束口套夹持超声探头，探头夹具一端的外表面设有外螺纹，探头夹具通过外螺纹与束口套的一端螺纹连接，束口套的另一端与超声探头的一端固定连接，超声探头的另一端面接触待检试块的端面，探头夹具沿轴线开有圆形通孔，圆形通孔的内壁设有内螺纹，探头夹具的另一端通过内螺纹与探头加压丝杆的一端螺纹连接，探头加压丝杆的另一端固定连接探头加压丝杆扳手。

本实用新型通过调整探头加压丝杆螺母在十字滑槽中的移动及螺丝固定可以改变超声探头位置，从而实现对圆形被测轴的轴面轴心及其他位置的超声检测。

作为优选，待检试块为圆柱状试块，圆柱状试块安装到装置固定座上，圆柱状试块的其中一个端面平行于侧板并和超声探头接触连接，圆柱状试块外周壁对称的两侧分别通过橡胶法兰帽顶块和下底座固定，下底座为弧形卡座，下底座的上表面为弧面，弧面与圆柱状试块的外圆周面相贴合。

作为优选，束口套的另一端沿轴线的径向尺寸逐渐减小，调节束口套螺纹连接在探头夹具的长度，从而使束口套的另一端夹持直径在10-20mm范围内的超声探头。

作为优选，橡胶法兰帽顶块的材料采用橡胶，装置固定丝杆十字扳手为十字形。

作为优选，探头夹具另一端的外壁沿轴线方向开有贯通至圆形通孔的探头线出口，与超声探头连接的超声探头连接线穿过探头夹具并通过探头线出口引出。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：

1)由于本实用新型装置设置了探头固定机构(探头夹具和束口套的配合使用保证本发明中的装置能够对探头紧密固定)，其可调节性对固定不同直径尺寸的探头都具有可行性。

2)由于本实用新型装置设置了加压机构，能够更好的调节针对探头的压力，达到检测效果最好的状态，并可以对施加的压力进行固定，这样就解决了施压不均匀导致的人为偏差过大的问题。

3)由于本实用新型装置设置了滑动机构(包括探头加压丝杆螺母处和装置固定丝杆螺母处)，这样就方便探头在同一水平线上移动和装置固定位置的移动。

附图说明

图1是本实用新型装置的整体结构及工作状态示意图；

图2是本实用新型装置另一种工作状态示意图；

图3是本实用新型所述超声探头固定及施压机构示意图；

图4是本实用新型所述超声探头固定及施压机构爆炸示图；

图中：1.圆柱状试块、2.超声探头、3.探头夹具、4.束口套、5.探头线出口、6.装置固定座、7.探头加压丝杆、8.探头加压丝杆扳手、9.探头加压丝杆螺母、10.装置固定丝杆、11.装置固定丝杆螺母、12.橡胶法兰帽顶块、13.装置固定丝杆十字扳手、14.条形滑槽、15.超声探头连接线、16.十字滑槽。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型的具体实施方式进行描述，以便清晰地理解本实用新型。需要指出的是，这里只指出本实用新型的主要内容，一些已知的功能和详细描述在这里将忽略。

本实用新型提出了一种用于轴类构件超声检测探头固定加压装置，其功能为可以代替手工完成超声检测过程中的探头固定加压操作，主要包括固定机构、探头加压机构。

如图1、图2所示，装置固定座6的上顶板和下底座上下水平平行布置，上顶板和下底座的一端通过垂直于顶板、下底座布置的侧板连接；使装置固定座6的形状近似U型。

上顶板开有条形滑槽14，上顶板在沿条形滑槽14长度方向的两侧对称开有多个用于安装装置固定丝杆螺母11的螺纹孔，装置固定丝杆螺母11通过安装在不同的螺纹孔进行位置调整。装置固定丝杆螺母11通过不同的螺纹孔从而固定连接在上顶板的不同位置，装置固定丝杆10竖直套装在装置固定丝杆螺母11中并与装置固定丝杆螺母11构成丝杠螺母副，装置固定丝杆10的一端与用于固定试块的橡胶法兰帽顶块12固定连接，另一端与装置固定丝杆十字扳手13固定连接。可以通过移动装置固定丝杆螺母11调整装置固定丝杆10位置，螺纹孔用于装置固定丝杆螺母11在装置固定座6上的固定。

橡胶法兰帽顶块12与被测物表面相接触，另一端为装置固定丝杆十字扳手13，在夹持过程中，通过拧动丝杆十字扳手13可以调整装置固定座6对被测主轴的夹持松紧程度。装置固定座6侧面为开有带螺纹孔的十字滑槽16的圆盘，圆盘直径等于或略大于被测圆柱状试块1端面直径，夹持距离在直径范围内可调。十字滑槽16用于探头加压机构中探头加压丝杆螺母9的安装及位置调整，实现对圆形被测轴的轴面轴心及其他位置的超声检测。

通过转动调节装置固定丝杆十字扳手13可将整体检测装置按不同松紧度固定在待检测物上。

如图2所示，侧板的中心开有十字滑槽16，侧板在十字滑槽16的边沿一周设有多个螺纹孔，探头加压丝杆螺母9通过安装在不同组的螺纹孔进行位置调整。探头加压丝杆螺母9通过不同的螺纹孔固定连接在侧板的不同位置，探头加压机构的探头加压丝杆7水平套装在探头加压丝杆螺母9中并与探头加压丝杆螺母9构成丝杠螺母副。侧板可以为圆盘，圆盘的直径等于或略大于被测主轴端面直径，夹持距离在直径范围内可调。十字滑槽用于探头加压机构中探头加压丝杆螺母的安装及位置调整，实现对圆形被测轴的轴面轴心及其他位置的超声检测。

本实施例中，探头加压机构的移动轨迹为十字型，能够让探头检测位置保持在同一水线上，还可以设置为其他型的移动轨迹。沿十字滑槽16的一周设有的多个螺纹孔排列密集，能够让探头检测位置的具有连续性。

如图3所示，探头夹具3的一端作为夹持端并通过束口套4夹持超声探头2，探头夹具3一端的外表面设有外螺纹，探头夹具3通过外螺纹与束口套4的一端螺纹连接，束口套4的另一端与超声探头2固定连接，超声探头2的端面接触试块的端面，探头夹具3沿轴线开有圆形通孔，圆形通孔的内壁设有内螺纹，探头夹具3的另一端通过内螺纹与探头加压丝杆7的一端螺纹连接，方便与探头加压丝杆7的连接及拆卸更换。探头加压丝杆7的另一端固定连接探头加压丝杆扳手8，探头加压丝杆扳手8用于探头加压丝杆7的手动旋转。

探头加压丝杆扳手8可调节对探头施加的压力大小的加压丝杆扳手，同时还能固定压力的大小。探头加压机构中，可通过前后贯通的探头夹具3夹持超声探头2，达到固定探头2的目的。十字滑槽16便于在检测过程中调整超声探头上下及左右位置，方便对轴类构件端面各个位置的超声回波信号采集。

如图1所示，试块可以但不限于圆柱状试块1，圆柱状试块1安装到装置固定座6上，圆柱状试块1的其中一个端面平行于侧板且和超声探头2接触连接，圆柱状试块1外周壁对称的两侧分别通过橡胶法兰帽顶块12和下底座固定，下底座为弧形卡座，用来辅助上部转动扳手夹紧试块，把检测装置固定在待检试块上。

如图3、图4所示，束口套4的另一端沿轴线的径向尺寸逐渐减小，调节束口套4螺纹连接在探头夹具3部分的长度，从而使束口套4可以在一定范围内调整夹持端口大小，进而夹持直径在10-20mm范围内的超声探头。束口套4可以调节探头固定的松紧度，从而适应不同直径尺寸的探头。

具体实施中，所述的橡胶法兰帽顶块12的材料采用橡胶，可以保证在对被测物夹持过程中，不对其造成划伤或磨损，装置固定丝杆十字扳手13为十字形，方便调节。

具体实施中，所述的探头夹具3另一端的外壁沿轴线方向开有贯通至圆形通孔的探头线出口5，与超声探头2连接的超声探头连接线15穿过探头夹具3并通过探头线出口5引出与采集卡连接，方便检测信号的采集。

本实用新型的具体实施过程如下：

第一步：用螺钉把装置固定丝杆螺母11固定在条形滑槽14上某一位置，通过调节装置固定丝杆十字扳手13，使橡胶法兰帽顶块12和下底座共同固定夹紧待检测的试块，使整个装置固定在待检试块上；

第二步：确定试块的待检区域并在待检区域涂抹适当的耦合剂，用螺钉把探头加压丝杆螺母9固定在待检区域对应的十字滑槽16上的某一位置，把探头夹具3另一端与探头加压丝杆7连接；探头夹具3的一端与束口套4螺纹旋转连接，调节束口套4的旋转深度使超声探头2夹紧固定在束口套4上，超声探头2的端面紧密接触待检测试块的端面，超声探头连接线15依次穿过束口套4、探头夹具3并从探头线出口5穿出并连接信号采集设备；

第三步：转动探头加压丝杆扳手8对超声探头2施压，通过转动加压丝杆扳手8调节压力大小，按顺时针方向旋转探头加压丝杆扳手8可调整超声探头2的前后位置，抵触到待检试块的端面后，可调整探头2对待测面的压力，使示波器接收显示合适的检测信号，方便后期分析处理，转动加压丝杆扳手8在对探头施加压力的同时还能固定压力的大小，并观察示波器信号强弱，当信号达到最大时停止调节，固定压力进行检测；

第四步：拆卸探头加压丝杆螺母9的螺丝，把探头加压丝杆螺母9装载在下一个待检区域对应的十字滑槽16处，重复第三步；

第五步：检测结束后，拆卸装置、取出探头、清理装置和实验现场。

本实用新型结构稳定可靠，施压均匀，同时便于模块化拆装，解决了轴类构件超声检测手工操作时，因超声探头固定不稳和施压不均匀导致的检测结果误差过大的问题。

以上就完成了本实用新型的创造，通过本实用新型不仅可以针对用于轴类构件进行探头加压固定检测，对其他类型的试块也可以适用，就有一定的普适性，本实用新型为超声检测提供了一种简便可靠的探头固定加压方法；本实用新型在结构上还可以进行适当的变形：比如滑动槽轨迹的选择、装置固定座的形状等，或者根据需要可以对本实用新型进行适当的变形以便于本实用新型适应探头的使用需求。

Claims (5)

1.一种用于轴类构件超声检测的探头固定加压装置，其特征在于：包括固定机构和探头加压机构，固定机构包括装置固定座(6)、装置固定丝杆(10)和装置固定丝杆螺母(11)，装置固定座(6)主要由上顶板、下底座和侧板组成，上顶板和下底座上下水平平行布置，上顶板和下底座的一端通过垂直于顶板、下底座布置的侧板连接；

上顶板开有用于调整装置固定丝杆螺母(11)位置的条形滑槽(14)，上顶板在沿条形滑槽(14)长度方向的两侧对称开有多个用于安装装置固定丝杆螺母(11)的螺纹孔，装置固定丝杆螺母(11)通过不同的螺纹孔从而固定连接在上顶板的不同位置，装置固定丝杆(10)竖直套装在装置固定丝杆螺母(11)中并与装置固定丝杆螺母(11)构成丝杠螺母副，装置固定丝杆(10)的一端与用于固定待检试块的橡胶法兰帽顶块(12)固定连接，另一端与装置固定丝杆十字扳手(13)固定连接；

侧板的中心开有用于调整探头加压机构位置的十字滑槽(16)，侧板在十字滑槽(16)的边沿一周设有多个螺纹孔，探头加压丝杆螺母(9)通过不同的螺纹孔固定连接在侧板的不同位置，探头加压机构的探头加压丝杆(7)水平套装在探头加压丝杆螺母(9)中并与探头加压丝杆螺母(9)构成丝杠螺母副；

探头加压机构包括依次同轴连接的超声探头(2)、束口套(4)、探头夹具(3)、探头加压丝杆(7)和探头加压丝杆扳手(8)，探头夹具(3)的一端通过束口套(4)夹持超声探头(2)，探头夹具(3)一端的外表面设有外螺纹，探头夹具(3)通过外螺纹与束口套(4)的一端螺纹连接，束口套(4)的另一端与超声探头(2)的一端固定连接，超声探头(2)的另一端面接触待检试块的端面；探头夹具(3)沿轴线开有圆形通孔，圆形通孔的内壁设有内螺纹，探头夹具(3)的另一端通过内螺纹与探头加压丝杆(7)的一端螺纹连接，探头加压丝杆(7)的另一端固定连接探头加压丝杆扳手(8)。

2.根据权利要求1所述的一种用于轴类构件超声检测的探头固定加压装置，其特征在于：所述的待检试块为圆柱状试块(1)，圆柱状试块(1)安装到装置固定座(6)上，圆柱状试块(1)的其中一个端面平行于侧板并和超声探头(2)接触连接，圆柱状试块(1)外周壁对称的两侧分别通过橡胶法兰帽顶块(12)和下底座固定，下底座为弧形卡座，下底座的上表面为弧面，弧面与圆柱状试块(1)的外圆周面相贴合。

3.根据权利要求1所述的一种用于轴类构件超声检测的探头固定加压装置，其特征在于：束口套(4)的另一端沿轴线的径向尺寸逐渐减小，调节束口套(4)螺纹连接在探头夹具(3)的长度，从而使束口套(4)的另一端夹持直径在10-20mm范围内的超声探头。

4.根据权利要求1所述的一种用于轴类构件超声检测的探头固定加压装置，其特征在于：所述的橡胶法兰帽顶块(12)的材料采用橡胶，装置固定丝杆十字扳手(13)为十字形。

5.根据权利要求1所述的一种用于轴类构件超声检测的探头固定加压装置，其特征在于：所述的探头夹具(3)另一端的外壁沿轴线方向开有贯通至圆形通孔的探头线出口(5)，与超声探头(2)连接的超声探头连接线(15)穿过探头夹具(3)并通过探头线出口(5)引出。