CN214374526U - 一种探头架运动装置 - Google Patents

Abstract

本申请涉及一种探头架运动装置，属于探伤设备技术领域，包括：三维运动机构，用于带动进给装置在空间沿着X轴、Y轴和Z轴运动；微调运动机构，设置于三维运动机构上部并与进给装置的下部相连，用于带动进给装置进行俯仰和偏转动作，使得探头架能够与被测车轴的中心孔对中。本申请提供的探头架运动装置能够提高探头架与被测车轴中心孔对中的便利性和快捷性。

Description

一种探头架运动装置

技术领域

本申请涉及探伤设备技术领域，尤其涉及一种探头架运动装置。

背景技术

在利用超声波探伤机对高铁列车的空心车轴探伤时，探头架安装于进给装置上，进给装置能够带动探头架沿着被测车轴的中心孔轴向运动和转动进行探伤。然而，在不同的检测条件下，为了适应车轴所在的位置高度，需调整探头架在空间的位置，以使得探头架能够进入被测车轴的中心孔并且探头架的轴线与被测车轴的轴线对中。

目前，探头架的位置调整通常采用能够在空间三个自由度运动的机构实现或采用一根链绳在空中吊着探头架。当探头架需要进入到空心轴中心孔检测时，需要专人走到车轴端面，将探头架送入到车轴孔内，采用挂钩与轴端连接。

针对上述中的相关技术，发明人认为调整探头架相对于被测车轴中心孔位置的过程存在操作繁琐、占时、便利性差的不足。

实用新型内容

为了改善相关技术中调整探头架相对于被测车轴中心孔位置的过程所存在操作繁琐、占时、便利性差的不足，本申请提供一种探头架运动装置。

本申请提供的一种探头架运动装置采用如下的技术方案：

一种探头架运动装置，包括：

三维运动机构，用于带动进给装置在空间沿着X轴、Y轴和Z轴运动；

微调运动机构，设置于三维运动机构上部并与进给装置的下部相连，用于带动进给装置进行俯仰和偏转动作，使得探头架能够与被测车轴的中心孔对中。

通过采用上述技术方案，当三维运动机构带动探头架完成位置粗调后，能够通过微调运动机构对探头架与被测车轴中心孔的位置偏差进行补偿使得二者对中，从而提高了探头架与被测车轴对中的工作效率。

可选的，所述三维运动机构包括竖直支撑架，所述竖直支撑架上滑动设置有水平托架，所述竖直支撑架上设置有能够带动水平托架在竖直方向上运动的升降平衡组件；

所述水平托架上滑动设置有窄条安装梁，所述窄条安装梁的滑动方向垂直于竖直支撑架所在平面；

所述窄条安装梁上部滑动设置有宽条安装梁，所述宽条安装梁的滑动方向同时平行于竖直支撑架和水平托架所在平面，所述微调运动机构设置于所述宽条安装梁上。

可选的，所述升降平衡组件包括设置于竖直支撑架中部且在竖直方向上垂直设置的升降驱动部件，所述升降驱动部件顶部设置有第一转轮；

所述第一转轮上跨接有连接索链，所述连接索链的一端与水平托架上表面靠近竖直支撑架的一侧活动连接，所述连接索链的另一端连接有配重块。

通过采用上述技术方案，能够在升降驱动部件完成位置调整后，通过手动进一步调整水平托架在竖直方向上的位置，以提高探头架与被测车轴中心孔对中的便利性。

可选的，所述微调运动机构包括旋转支承组件和浮动支承组件；

所述旋转支承组件与所述宽条安装梁转动连接，进给装置能够以旋转支承组件的竖直轴线为轴旋转；

所述浮动支承组件设置于所述旋转支承组件远离被测车轴的一侧并与宽条安装梁固定连接，在所述旋转支承组件和浮动支承组件的支承下，进给装置能够进行俯仰动作。

可选的，所述旋转支承组件包括与所述宽条安装梁转动连接的第一支撑座，所述第一支撑座上部转动连接有第一连接座，所述第一支撑座的转轴垂直于宽条安装梁的上表面，所述第一连接座的转轴平行于宽条安装梁的上表面并与宽条安装梁的长度方向垂直；

所述第一连接座与进给装置下部固定连接。

可选的，所述浮动支承组件包括第二支撑座和第二连接座；

所述第二支撑座包括固定部和滑动部，所述固定部与宽条安装梁固定连接，所述滑动部能够沿着固定部的内表面在竖直方向上滑动，所述固定部和滑动部之间设置有复位弹簧，所述滑动部的顶部设置有第二转轮；

所述第二连接座与进给装置的下部固定连接，所述第二连接座的下表面与所述第二转轮抵接。

可选的，所述第一连接座的下表面为弧面，所述弧面的长度方向与所述第一支撑座的长度方向一致。

通过采用上述技术方案，能够使探头架有足够的俯仰运动空间。

可选的，所述第二连接座下表面两侧设置有限位条，所述限位条用于限定进给装置的摆动距离。

通过采用上述技术方案，能够防止进给装置偏转时第二连接座从第二转轮上脱落。

综上所述，本申请提供的探头架运动装置能够通过对探头架相对于被测车轴的位置进行粗调和精调，提高了探头架与被测车轴中心孔对中的便利性，简化了操作步骤。

附图说明

图1是本申请探头架运动装置的三维结构示意图；

图2是图1中部分的局部放大图；

图3是微调运动机构的结构示意图；

图4是图3中沿着B-B的剖视图；

图5是图3中沿着C-C的剖视图；

图6是限位条的设置方式示意图。

附图标记说明：1、三维运动机构；11、竖直支撑架；111、第一滑槽；12、水平托架；121、第一滑块；13、升降平衡组件；131、升降驱动部件；132、第一转轮；133、连接索链；134、配重块；14、第二滑轨；141、第二滑槽；15、第二滑块；16、窄条安装梁；17、宽条安装梁；18、第三滑轨；19、滚轮；2、微调运动机构；21、旋转支承组件；211、第一支撑座；212、转轴；213、轴承；214、第一连接座；215、第一销轴；22、浮动支承组件；221、第二支撑座；2211、固定部；2212、滑动部；2213、锁紧螺母；2214、第一凸出部；2215、第二凸出部；2216、复位弹簧；2217、第二转轮；2218、限位条；222、第二连接座；3、进给装置。

具体实施方式

以下结合附图1-6对本申请作进一步详细说明。

参照图1，本申请实施例公开一种探头架运动装置，包括三维运动机构1和微调运动机构2。其中，三维运动机构1能够带动进给装置3在空间沿着X轴、Y轴和Z轴运动，微调运动机构2在三维运动机构1的基础上带动进给装置3进行俯仰或偏转动作，使得安装于进给装置3上的探头架能够与被测车轴的中心孔顺利对中。

参照图1，三维运动机构1包括竖直支撑架11，竖直支撑架11上滑动设置有水平托架12。其中，竖直支撑架11的两个立柱上可以开设有第一滑槽111，水平托架12上设置有与第一滑槽111相配合的第一滑块121，由此，水平托架12在竖直方向能够沿着第一滑槽111滑动。

或者，也可以在竖直支撑架11的两个立柱相远离的表面设置第一滑轨，在水平托架12上设置与第一滑轨配合的滑槽，从而使水平托架12能够相对于竖直支撑架11在竖直方向上滑动。

竖直支撑架11中部设置有升降平衡组件13，升降平衡组件13用于带动水平托架12在竖直方向上运动。具体的，升降平衡组件13包括设置于竖直支撑架11上的升降驱动部件131，升降驱动部件131可以是液压缸或电动推杆。在升降驱动部件131顶部设置有第一转轮132，第一转轮132上跨接有连接索链133，连接索链133的一端与水平托架12上表面靠近竖直支撑架11的一侧铰接，连接索链133的另一端连接有配重块134。配重块134与水平托架12及安装于水平托架12上的部件保持重力平衡，从而当升降驱动部件131带动水平托架12和配重块134完成升降动作后，可以通过手动对水平托架12的高度进行调节。水平托架12上开设有允许升降驱动部件131穿过的通孔。

在本申请中，第一转轮132可以是滑轮，连接索链133可以是钢丝绳或其他高强度的柔软的绳索。但为了防止第一转轮132与连接索链133打滑，可以将第一转轮132设置为链轮，将连接索链133设置为链条，并且为了保证承载性能，可以将第一转轮132设置为双链轮，将连接索链133设置为双排链条，由此，能够保证第一转轮132和连接索链133运动的同步性和位置调整的准确性。

在竖直支撑架11的立柱相对的表面上可以设置有导向槽，配重块134可以为矩形结构并且能够沿着导向槽在竖直方向运动，以防止探伤机移动时配重块134晃动撞击其他部件造成损坏。

参照图1和图2，水平托架12上安装有第二滑轨14，第二滑轨14的长度方向与竖直支撑架11所在的平面垂直。第二滑轨14中部沿着长度方向形成有第二滑槽141，第二滑槽141内滑动设置有第二滑块15。在第二滑块15上表面固定安装有窄条安装梁16，窄条安装梁16的长度方向与竖直支撑架11所在平面平行，窄条安装梁16能够沿着第二滑轨14作靠近或远离竖直支撑架11的运动。

窄条安装梁16上部滑动设置有宽条安装梁17。具体的，宽条安装梁17包覆于窄条安装梁16外部，窄条安装梁16的侧壁朝向宽条安装梁17的表面设置有第三滑轨18，宽条安装梁17的侧壁内表面设置有与第三滑轨18配合的滚轮19。由此，宽条安装梁17能够沿着第三滑轨18滑动，宽条安装梁17的滑动方向与窄条安装梁16的长度方向一致。

参照图3，微调运动机构2包括设置于宽条安装梁17顶部的旋转支承组件21和浮动支承组件22，浮动支承组件22位于旋转支承组件21远离被测车轴的一侧。

参照图3和图4，旋转支承组件21包括第一支撑座211，第一支撑座211下部设置有转轴212，转轴212上套设有轴承213，第一支撑座211通过该轴承213转动设置于宽条安装梁17上。

第一支撑座211上部转动连接有第一连接座214，第一连接座214与进给装置3的下部固定连接。具体的，第一连接座214的下部凸出，第一支撑座211上部形成有与第一连接座214下部配合的凹槽，第一支撑座211的上部与第一连接座214的下部通过第一销轴215铰接，第一销轴215平行于水平面且与第一支撑座211的长度方向垂直。第一连接座214的下表面与第一支撑座211的上表面之间存在间隙，从而允许进给装置3能够进行俯仰动作。

为了使第一连接座214相对于第一支撑座211俯仰运动时具有较大的行程，可以将第一连接座214的下表面设置为弧面，弧面的长度方向与第一支撑座211的长度方向一致。

参照图3和图5，浮动支承组件22包括第二支撑座221和第二连接座222。具体的，第二支撑座221包括固定部2211和滑动部2212。具体的，固定部2211为柱状，横截面呈圆形，固定部2211外表面上部设置有螺纹，固定部2211与宽条安装梁17通过螺纹紧固连接，并且为了提高固定部2211与宽条安装梁17连接的稳定性，在固定部2211上部可以设置有锁紧螺母2213。

滑动部2212安装于固定部2211内部并能够沿着固定部2211内表面在竖直方向上滑动，滑动部2212的一端从固定部2211的上部伸出。滑动部2212的侧壁下端设置有向固定部2211内表面延伸的第一凸出部2214，固定部2211的侧壁上部设置有向滑动部2212侧壁延伸的第二凸出部2215。通过第一凸出部2214和第二凸出部2215的配合，能够防止滑动部2212从固定部2211的内部脱出。固定部2211和滑动部2212之间设置有复位弹簧2216，滑动部2212的顶端安装有第二转轮2217，第二转轮2217的轴线平行于水平面且与宽条安装梁17的长度方向一致。

第二连接座222与进给装置3的下部固定连接，第二连接座222的下表面与第二转轮2217抵接。由此，当进给装置3俯仰动作时，第二支撑座221能够对进给装置3进行浮动支撑；当进给装置3偏转运动时，第二转轮2217能够对进给装置3进行支撑。

参照图6，在第二连接座222的下表面两侧设置有限位条2218，从而当进给装置3摆动时对第二转轮2217进行限位，防止第二连接座222从第二转轮2217上脱落。

本申请公开的探头架运动装置的工作原理为：

在使用时，探伤机预先布置于靠近被测车轴的位置。然后由设置于竖直支撑架11上的升降驱动部件131进行顶升，当顶升到适宜的高度时，可通过手动带动进给装置3在X轴、Y轴和Z轴方向滑动进行位置的粗调，此时探头架与被测车轴的中心孔存在位置偏差。完成粗调工作后，通过手动带动进给装置3进行俯仰动作和偏转动作对位置偏差进行微调补偿，从而使探头架能够以与被测车轴中心孔对中的姿态进入被测车轴内部进行探伤。

本申请提供的探头架运动装置，通过三维运动机构1对探头架的位置进行粗调后，能够通过微调运动机构2对位置偏差进行补偿，简化了探头架与被测车轴中心孔对中的操作步骤，提高了工作效率，便利性强。

以上为本申请的较佳实施例，并非依此限制本申请的保护范围，故：凡依本申请的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本申请的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种探头架运动装置，其特征在于，包括：

三维运动机构（1），用于带动进给装置（3）在空间沿着X轴、Y轴和Z轴运动；

微调运动机构（2），设置于三维运动机构（1）上部并与进给装置（3）的下部相连，用于带动进给装置（3）进行俯仰和偏转动作，使得探头架能够与被测车轴的中心孔对中；

所述三维运动机构（1）包括竖直支撑架（11），所述竖直支撑架（11）上滑动设置有水平托架（12），所述竖直支撑架（11）上设置有能够带动水平托架（12）在竖直方向上运动的升降平衡组件（13）；

所述水平托架（12）上滑动设置有窄条安装梁（16），所述窄条安装梁（16）的滑动方向垂直于竖直支撑架（11）所在平面；

所述窄条安装梁（16）上部滑动设置有宽条安装梁（17），所述宽条安装梁（17）的滑动方向同时平行于竖直支撑架（11）和水平托架（12）所在平面，所述微调运动机构（2）设置于所述宽条安装梁（17）上；

所述微调运动机构（2）包括旋转支承组件（21）和浮动支承组件（22）；

所述旋转支承组件（21）与所述宽条安装梁（17）转动连接，探头架的进给装置（3）能够以旋转支承组件（21）的竖直轴线为轴旋转；

所述浮动支承组件（22）设置于所述旋转支承组件（21）远离被测车轴的一侧并与宽条安装梁（17）固定连接，在所述旋转支承组件（21）和浮动支承组件（22）的支承下，探头架的进给装置（3）能够进行俯仰动作。

2.根据权利要求1所述的探头架运动装置，其特征在于，所述升降平衡组件（13）包括设置于竖直支撑架（11）中部且在竖直方向上垂直设置的升降驱动部件（131），所述升降驱动部件（131）顶部设置有第一转轮（132）；

所述第一转轮（132）上跨接有连接索链（133），所述连接索链（133）的一端与水平托架（12）上表面靠近竖直支撑架（11）的一侧活动连接，所述连接索链（133）的另一端连接有配重块（134）。

3.根据权利要求1所述的探头架运动装置，其特征在于，所述旋转支承组件（21）包括与所述宽条安装梁（17）转动连接的第一支撑座（211），所述第一支撑座（211）上部转动连接有第一连接座（214），所述第一支撑座（211）的转轴（212）垂直于宽条安装梁（17）的上表面，所述第一连接座（214）的转轴（212）平行于宽条安装梁（17）的上表面并与宽条安装梁（17）的长度方向垂直；

所述第一连接座（214）与进给装置（3）下部固定连接。

4.根据权利要求1所述的探头架运动装置，其特征在于，所述浮动支承组件（22）包括第二支撑座（221）和第二连接座（222）；

所述第二支撑座（221）包括固定部（2211）和滑动部（2212），所述固定部（2211）与宽条安装梁（17）固定连接，所述滑动部（2212）能够沿着固定部（2211）的内表面在竖直方向上滑动，所述固定部（2211）和滑动部（2212）之间设置有复位弹簧（2216），所述滑动部（2212）的顶部设置有第二转轮（2217）；

所述第二连接座（222）与进给装置（3）的下部固定连接，所述第二连接座（222）的下表面与所述第二转轮（2217）抵接。

5.根据权利要求3所述的探头架运动装置，其特征在于，所述第一连接座（214）的下表面为弧面，所述弧面的长度方向与所述第一支撑座（211）的长度方向一致。

6.根据权利要求4所述的探头架运动装置，其特征在于，所述第二连接座（222）下表面两侧设置有限位条（2218），所述限位条（2218）用于限定进给装置（3）的摆动距离。

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