CN210923592U - 一种用于传动件检测的相控阵超声波检测装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种用于传动件检测的相控阵超声波检测装置，属于传动件检测技术领域。所述相控阵超声波检测装置包括：工件台；转台，设于所述工件台上，用于固定工件，并在检测时带动工件旋转；检测模组，所述检测模组至少为一组且设于所述工件台侧方，所述检测模组包括探头单元、第一驱动单元及第二驱动单元，所述探头单元上设有用于检测的探头，所述第二驱动单元设于所述第一驱动单元上，所述探头单元设于所述第二驱动单元上，所述探头单元在所述第一驱动单元及所述第二驱动单元的驱动下在第一方向及第二方向上移动。本实用新型的相控阵超声波检测装置用于检测齿轮、齿轮轴等传动件，可以对齿轮、齿轮轴等传动件进行全方位、多角度及高效率的检测。

Description

一种用于传动件检测的相控阵超声波检测装置

技术领域

本实用新型涉及传动件检测技术领域，尤其涉及一种用于传动件检测的相控阵超声波检测装置。

背景技术

齿轮、齿轮轴是齿轮箱中重要的传动部件，在使用过程中，齿轮、齿轮轴可能因为断齿导致失效，造成断齿的主要原因是齿轮和齿轮轴的齿部存在夹杂物。断齿后，可能造成整个齿轮箱内其它零部件的损坏，还需要更换零部件进行维修，这需要花费很大的成本。尤其是风力发电齿轮箱失效，需要由几十米高的吊车进行更换，费用高昂，且维修难度较大。

为降低齿轮和齿轮轴的断齿风险，通常是通过超声波检测来检测齿轮、齿轮轴的内部缺陷，检测齿轮、齿轮轴齿部的大颗粒夹杂物。现有的超声波检测有手动检测、水浸超声波检测等，手动检测检测效率低，检测时间较长，而手动检测和水浸超声波检测均存在声束入射方向单一，扫描角度单一，不能对齿轮、齿轮轴齿部进行全方位的扫描，并且扫查速度慢，检测效率较低，不能完成大批量检验等缺点。

另外，对齿轮和齿轮轴进行超声波检测时需要在工件表面喷油或水作为耦合剂，以使探头和工件之间有充足的耦合剂，提高检测的稳定性。现有的超声波检测是在与工件接触的锲块上设置喷嘴，直接对工件进行近距离喷射，这样会使喷淋的压力过大，导致锲块与工件表面间隙变大，从而影响检验灵敏度。

因此，现有技术还有待于改进和发展。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种用于传动件检测的相控阵超声波检测装置，以解决现有技术中对齿轮和齿轮轴等传动件进行超声波检测时检测效率低，且检测不够全面的问题。

为达此目的，本实用新型采用以下技术方案：

一种用于传动件检测的相控阵超声波检测装置，包括：

工件台；

转台，设于所述工件台上，用于固定工件，并在检测时带动工件旋转；

检测模组，所述检测模组至少为一组且设于所述工件台侧方，所述检测模组包括探头单元、第一驱动单元及第二驱动单元，所述探头单元上设有用于检测的探头，所述第二驱动单元设于所述第一驱动单元上，所述探头单元设于所述第二驱动单元上，所述探头单元在所述第一驱动单元及所述第二驱动单元的驱动下在第一方向及第二方向上移动。

可选的，所述工件台和所述检测模组的其中之一设有定位销，其中另一设有与所述定位销配合的定位孔，所述相控阵超声波检测装置还包括用于将所述检测模组固定于所述工件台上的锁附螺钉，通过所述定位销、所述定位孔及所述锁附螺钉完成所述检测模组与所述工件台的快速拆装。

可选的，所述定位销转动连接于所述工件台或所述检测模组上，所述工件台或所述检测模组上设有用于容纳所述定位销的容纳槽。

可选的，还包括用于将所述探头单元垫高的垫块，所述垫块设于所述检测模组的底部或设于所述第二驱动单元上。

可选的，所述垫块为矩形块状，所述检测模组底部设有滚轮，所述垫块上设有用于容纳所述滚轮的梯形槽。

可选的，所述垫块为栅格状，所述垫块底部的栅格板与所述第二驱动单元连接，所述垫块顶部的栅格板与所述探头单元连接。

可选的，所述探头单元包括横梁及弹性组件，所述探头固定于所述横梁的一端，所述横梁的另一端通过所述弹性组件安装于所述第二驱动单元上，所述弹性组件被配置为当所述探头与工件接触时，所述横梁在所述弹性组件的拉动下带有缓冲的顶靠在工件表面。

可选的，所述弹性组件包括滑轨、滑块、固定块以及弹簧，所述滑轨及所述固定块设于所述第二驱动单元上，所述固定块位于所述滑轨的前端，所述滑块配合于所述滑轨上，所述弹簧的一端连接在所述固定块上，另一端连接在所述滑块上，所述横梁与所述滑块连接。

可选的，所述横梁上设有喷淋头，所述喷淋头用于对工件进行预喷淋，所述喷淋头通过一安装块安装于所述横梁上位于所述探头后方处，所述喷淋头的后端连接有用于为所述喷淋头提供耦合剂的供液装置。

可选的，所述工件台上位于所述转台下方处设置有液槽，以容纳所述喷淋头喷出的耦合剂。

本实用新型的有益效果：

通过设置多组检测模组的相控阵超声波检测装置来对齿轮及齿轮轴等传动件进行检测，检测模组上设置有可分别驱动探头在第一方向和第二方向移动的两个驱动单元，结合转台的旋转带动工件转动，使得探头可全方位、多角度的对工件进行检测，检测效率高。

附图说明

图1是本实用新型相控阵超声波检测装置的立体结构示意图；

图2是本实用新型中检测模组的立体结构示意图；

图3是本实用新型中检测模组和工件台分解的分解结构示意图；

图4是图3中A部分的放大图；

图5是本实用新型相控阵超声波检测装置的简化结构图；

图6是本实用新型图5中B部分的放大图；

图7是本实用新型中检测模组的简化结构图；

图8是本实用新型中检测模组与垫块装配的结构示意图；

图9是本实用新型中探头单元的结构示意图。

图中：

1-相控阵超声波检测装置；10-工件台；20-转台；30-检测模组；40-锁附螺钉；50-垫块；60-供液装置；70-液槽；

11-定位销；12-定位孔；13-容纳槽；

31-探头单元；32-第一驱动单元；33-第二驱动单元；34-螺孔；35-滚轮；311-探头；312-横梁；313-弹性组件；3111-锲块；3121-喷淋头；3122-安装块；3131-滑轨；3132-滑块；3133-固定块；3134-弹簧；

51-梯形槽。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本实用新型，而非对本实用新型的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本实用新型相关的部分而非全部结构。

在本实用新型的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”、“固定”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

在本实施例的描述中，术语“上”、“下”、“右”、等方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述和简化操作，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅仅用于在描述上加以区分，并没有特殊的含义。

下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本实用新型的技术方案。

本实用新型提供了一种用于传动件检测的相控阵超声波检测装置，传动件指齿轮、齿轮轴等传动件。图1是本实用新型相控阵超声波检测装置的立体结构示意图，如图1所示，相控阵超声波检测装置1包括工件台10、转台20以及检测模组30。转台20设于工件台10上，用于固定工件，并在检测时带动工件旋转，也就是说转台20可以在工件台10上转动，例如通过安装在工件台10上的电机驱动转台20转动，以使转台20上的工件转动。具体的，齿轮和齿轮轴等工件可以通过三爪自定心卡盘固定在转台20上，进行检测。

如图1所示，检测模组30至少为一组且设于工件台10侧方，图1所示的实施例中，设置了三组检测模组30，但检测模组30的数量可根据检测需要具体设置，在此不作限制。图2是本实用新型中检测模组的立体结构示意图，如图2所示，检测模组30包括探头单元31、第一驱动单元32及第二驱动单元33，探头单元31上设有用于检测的探头311，第二驱动单元33设于第一驱动单元32上，探头单元31设于第二驱动单元33上，探头单元31在第一驱动单元32及第二驱动单元33的驱动下在第一方向及第二方向上移动，第一方向和第二方向互相垂直，可分别为水平方向和竖直方向。第一驱动单元32和第二驱动单元33可以是直线驱动模组，例如伺服电机模组，这样的直线驱动模组在机械领域为常用模组，在此不再重复赘述。

在第一驱动单元32和第二驱动单元33的驱动下，探头311可在水平方向和竖直方向移动，结合转台20上工件的自转，使得本实用新型相控阵超声波检测装置1可对齿轮和齿轮轴等工件进行全方位的检测，还可根据检测需要设置多组检测模组30，多个探头311同时进行检测，大大提高了检测效率。还可以将多个探头311使用不同的晶片和不同的扫描路线、参数，实现全面检测，提高检测效率。

进一步的，可以在检测模组30和工件台10之间设置快速拆装检测模组30的结构，来实现检测模组30的快速拆装，根据需要来快速调整检测模组30的数量。具体的，如图3和图4所示，工件台10和检测模组30的其中之一设有定位销11，其中另一设有与定位销11配合的定位孔12，相控阵超声波检测装置1还包括用于将检测模组30固定于工件台10上的锁附螺钉40，通过定位销11、定位孔12及锁附螺钉40完成检测模组30与工件台10的快速拆装，以便根据需要快速的调整检测模组30的数量，完成检测，另外，由于齿轮和齿轮轴等传动件大小不一，尺寸有大有小，所以如果碰到较大的零件，需要更换更大的工件台10才能完成大尺寸工件的固定，在检测模组30和工件台10之间设置快速拆装的结构也可以便于快速更换工件台10。

另外，如图4所示，定位销11、定位孔12都是设置在板件上的，也就是说，检测模组30和工件台10上都在两者的连接面处设置安装板，检测模组30上的安装板与工件台10上的安装板相对设置，检测模组30安装到工件台10上后，检测模组30上的安装板与工件台10上的安装板贴合，有了此安装板，可便于定位销11和定位孔12的设置。

进一步的，可将定位销11设置为可收缩式，如图5和图6所示，定位销11转动连接于工件台10或检测模组30上，工件台10或检测模组30上设有用于容纳定位销11的容纳槽13。图6所示中，定位销11和容纳槽13是设置在了工件台10上，但是定位销11和容纳槽13也可以设置在检测模组30上。在不需要将检测模组30连接到工件台10上时，可将定位销11收容在容纳槽13中，当需要将检测模组30连接到工件台10上时，可转动定位销11，使定位销11从容纳槽13中伸出，实现其定位功能，这样可以避免定位销11一直伸在外面碍事。更进一步的，如图7所示，定位销11设置在工件台10，直接在检测模组30的侧边开设贯通到定位孔12中的螺孔34，定位销11插入定位孔12中后，将锁附螺钉40从螺孔34中穿入，顶紧定位孔12中的定位销11，即可实现检测模组30和工件台10的装配。

当待检测的工件高度较高时，就需要调整探头单元31的高度，才能完成检测，如图2所示，虽然探头单元31可以在第二驱动单元33的驱动下升降，实现一定范围内的高度调节，但是对于一些高度较高的工件，有可能探头单元31现有的高度调节范围不够，那么就需要将探头单元31垫高。在一种实施方式中，如图2和图5所示，相控阵超声波检测装置1还包括用于将探头单元31垫高的垫块50，垫块50设于检测模组30的底部或设于第二驱动单元33上，图2所示的实施例是将垫块50设于第二驱动单元33上，图5和图8所示的实施例是将垫块50设于检测模组30的底部。

进一步的，如图5所示，垫块50为矩形块状，检测模组30底部设有滚轮35，垫块50上设有用于容纳滚轮的梯形槽51，需要垫高时，将检测模组30放置在垫块50上，使垫块50垫在检测模组30底部即可，如图8所示。将梯形槽51设置为梯形，上大下小，可便于将检测模组30的滚轮35放入梯形槽51中。检测模组30底部设置滚轮35可便于移动检测模组30。垫块50与工件台10之间也可以设置快速拆装结构便于快速拆装垫块50，类似于检测模组30与工件台10之间的快速拆装结构，在前文有详细介绍，在此不再重复赘述。

如图2所示，在另一种实施方式中，垫块50为栅格状，垫块50底部的栅格板与第二驱动单元33连接，垫块50顶部的栅格板与探头单元31连接。将垫块50设置为栅格结构，可以节省材料，减轻重量，便于安装。另外，栅格结构使得垫块50呈格子状，便于通过格子的数量判断垫块50的规格，例如规定一格是多少高度，那么一看垫块50有几格就知道垫块50有多高了，便于根据检测需要快速的选择合适的垫块50。

图9是本实用新型中探头单元的结构示意图，如图9所示，在一种实施方式中，探头单元31包括横梁312及弹性组件313，探头311固定于横梁312的一端，横梁312的另一端通过弹性组件313安装于第二驱动单元33上，弹性组件313被配置为当探头311与工件接触时，横梁312在弹性组件313的拉动下具有缓冲的顶靠在工件表面，实现缓冲，避免刮伤工件。

进一步的，如图9所示，弹性组件313包括滑轨3131、滑块3132、固定块3133以及弹簧3134，滑轨3131及固定块3133设于第二驱动单元33上，固定块3133位于滑轨3131的前端，滑块3132配合于滑轨3131上，弹簧3134的一端连接在固定块3133上，另一端连接在滑块3132上，图9所示为将弹簧3134连接在滑块3132的后端，横梁312与滑块3132连接。由于滑轨3131和固定块3133是固定设置在第二驱动单元33上的，而滑块3132可以在滑轨3131上滑动，横梁312固定在滑块3132上，也就可以在滑轨3131上滑动，当横梁312前端的探头311与工件接触时，探头311顶在工件上，横梁312受到工件的推力，推动横梁312向后移动，横梁312带动滑块3132滑动，进而使固定在滑块3132上的弹簧3134发生形变，弹簧3134形变产生反冲的拉力，将横梁312往前拉，这样就可以使横梁312在弹性力的作用下顶靠在工件表面，实现缓冲。

请继续参阅图9，为了使探头311和工件间具有良好的耦合，可以在横梁312上设置喷淋头3121，喷淋头3121用于对工件进行预喷淋，喷淋头3121通过一安装块3122安装于横梁312上位于探头311后方处，喷淋头3121的后端连接用于为喷淋头3121提供耦合剂的供液装置60，如图5所示，供液装置60包括了液体过滤系统，可使输送到喷淋头3121处的耦合剂经过过滤，不会影响检测。现有技术中，是在探头311前端的锲块3111上设置喷嘴，锲块3111直接与工件接触，那么喷嘴也就直接对着工件喷射，导致喷射在工件表面的压力过大，使锲块3111与工件表面间隙变大，从而影响检验灵敏度。本实用新型将喷淋头3121设置在横梁312上，并设置在探头311的后方进行预喷淋，不会导致锲块3111与工件表面间隙变大。

进一步的，如图1所示，工件台10上位于转台20下方处还可以设置液槽70，液槽70用于容纳喷淋头3121喷出的耦合剂，避免耦合剂流得到处都是。液槽70下方可设置阀门，在液槽70内的耦合剂过多时打开阀门放出，以免溢出。

显然，本实用新型的上述实施例仅仅是为了清楚说明本实用新型所作的举例，而并非是对本实用新型的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本实用新型的保护范围。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型权利要求的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种用于传动件检测的相控阵超声波检测装置，其特征在于，包括：

工件台(10)；

转台(20)，设于所述工件台(10)上，用于固定工件，并在检测时带动工件旋转；

检测模组(30)，所述检测模组(30)至少为一组且设于所述工件台(10)侧方，所述检测模组(30)包括探头单元(31)、第一驱动单元(32)及第二驱动单元(33)，所述探头单元(31)上设有用于检测的探头(311)，所述第二驱动单元(33)设于所述第一驱动单元(32)上，所述探头单元(31)设于所述第二驱动单元(33)上，所述探头单元(31)在所述第一驱动单元(32)及所述第二驱动单元(33)的驱动下在第一方向及第二方向上移动。

2.根据权利要求1所述的相控阵超声波检测装置，其特征在于，所述工件台(10)和所述检测模组(30)的其中之一设有定位销(11)，其中另一设有与所述定位销(11)配合的定位孔(12)，所述相控阵超声波检测装置还包括用于将所述检测模组(30)固定于所述工件台(10)上的锁附螺钉(40)，通过所述定位销(11)、所述定位孔(12)及所述锁附螺钉(40)完成所述检测模组(30)与所述工件台(10)的快速拆装。

3.根据权利要求2所述的相控阵超声波检测装置，其特征在于，所述定位销(11)转动连接于所述工件台(10)或所述检测模组(30)上，所述工件台(10)或所述检测模组(30)上设有用于容纳所述定位销(11)的容纳槽(13)。

4.根据权利要求1所述的相控阵超声波检测装置，其特征在于，还包括用于将所述探头单元(31)垫高的垫块(50)，所述垫块(50)设于所述检测模组(30)的底部或设于所述第二驱动单元(33)上。

5.根据权利要求4所述的相控阵超声波检测装置，其特征在于，所述垫块(50)为矩形块状，所述检测模组(30)底部设有滚轮(35)，所述垫块(50)上设有用于容纳所述滚轮(35)的梯形槽(51)。

6.根据权利要求4所述的相控阵超声波检测装置，其特征在于，所述垫块(50)为栅格状，所述垫块(50)底部的栅格板与所述第二驱动单元(33)连接，所述垫块(50)顶部的栅格板与所述探头单元(31)连接。

7.根据权利要求1所述的相控阵超声波检测装置，其特征在于，所述探头单元(31)包括横梁(312)及弹性组件(313)，所述探头(311)固定于所述横梁(312)的一端，所述横梁(312)的另一端通过所述弹性组件(313)安装于所述第二驱动单元(33)上，所述弹性组件(313)被配置为当所述探头(311)与工件接触时，所述横梁(312)在所述弹性组件(313)的拉动下带有缓冲的顶靠在工件表面。

8.根据权利要求7所述的相控阵超声波检测装置，其特征在于，所述弹性组件(313)包括滑轨(3131)、滑块(3132)、固定块(3133)以及弹簧(3134)，所述滑轨(3131)及所述固定块(3133)设于所述第二驱动单元(33)上，所述固定块(3133)位于所述滑轨(3131)的前端，所述滑块(3132)配合于所述滑轨(3131)上，所述弹簧(3134)的一端连接在所述固定块(3133)上，另一端连接在所述滑块(3132)上，所述横梁(312)与所述滑块(3132)连接。

9.根据权利要求7所述的相控阵超声波检测装置，其特征在于，所述横梁(312)上设有喷淋头(3121)，所述喷淋头(3121)用于对工件进行预喷淋，所述喷淋头(3121)通过一安装块(3122)安装于所述横梁(312)上位于所述探头(311)后方处，所述喷淋头(3121)的后端连接有用于为所述喷淋头(3121)提供耦合剂的供液装置(60)。

10.根据权利要求9所述的相控阵超声波检测装置，其特征在于，所述工件台(10)上位于所述转台(20)下方处设置有液槽(70)，以容纳所述喷淋头(3121)喷出的耦合剂。

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