CN215768405U - 一种探头调节装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及超声波探伤技术领域，公开了一种探头调节装置，包括滑轨，滑动连接在滑轨上的滑块，固定在滑块上的探头调节架，固定在滑块上的丝杠螺母，螺纹连接在丝杠螺母上的丝杠，丝杠一端连接有步进电机，步进电机上设置有控制组件，探头调节架上设置有超声波探头。本实用新型具有以下优点和效果：通过步进电机驱动丝杠旋转从而带动探头调节架向待测轴承方向进给，使得探头运行过程中控制精度更高，运行过程更稳定。

Description

一种探头调节装置

技术领域

本实用新型涉及超声波探伤技术领域，特别涉及一种探头调节装置。

背景技术

超声波无损探伤是利用材料及其缺陷的声学性能差异对超声波传播的影响来检验材料内部缺陷的无损检验方法，诸如裂纹、气孔等缺陷可通过超声波无损探伤进行检测。

现有公开号CN204773741U、专利名称为“一种超声波探伤旋转工作机探头控制机构”的中国实用新型专利公开了一种探头调节装置，其包括：固定在所述机架上的滑轨、滑动连接在所述滑轨上的探头调节架、驱动所述探头调节架沿所述滑轨直线往复运动的驱动气缸和控制组件，所述探头调节架上设置有探头，所述探头调节架包括滑动连接在所述滑轨上的滑块、固定在滑块上的支撑杆、固定在支撑杆上端的连杆一、与所述连杆一下端铰接的连杆二、与所述连杆二下端铰接的连杆三。

现有技术存在以下缺陷：

1、采用气缸推动探头调节架作直线往复运动，由于空气有压缩性，气缸的运动速度易受负载的变化而变化，难以实现精密控制，气缸在低速运动时候，由于摩擦力占推力的比例较大，运动过程中稳定性不足。

2、只采用针形气缸调节探头竖直方向的移动，调节范围较小，如需探伤的轴承尺寸差距较大，仅依靠针形气缸调节探头的高度不能将探头调节到合适的位置，不能满足探伤的需要。

3、采用几根相铰接的连杆对探头进行水平方向的位置调节，由于连杆较长，在探头调节架做往复直线运动的过程中，连杆末端会产生晃动，从而使探头产生晃动，影响探伤结果。

实用新型内容

本实用新型的目的旨在克服现有技术的缺陷，提供一种探头调节装置，具有运行平稳，调节精确，探伤过程探头不易晃动的优点。

本实用新型为实现技术目的采用的技术方案是：一种探头调节装置，包括滑轨，滑动连接在所述滑轨上的滑块，固定在所述滑块上的探头调节架，固定在滑块上的丝杠螺母，螺纹连接在所述丝杠螺母上的丝杠，所述丝杠一端连接有步进电机，所述步进电机上设置有控制组件，所述探头调节架上设置有超声波探头。

本实用新型的进一步设置为：所述探头调节架包括固定在所述滑块上的支撑杆，所述支撑杆固定连接有支撑板，所述支撑板上转动连接有齿轮，所述支撑杆上滑动连接有齿条，所述齿条与所述齿轮相啮合，所述齿轮的转轴上固定有手柄，所述齿条上端固定连接有连杆结构。

本实用新型的进一步设置为：所述支撑杆上转动连接有套筒，所述套筒侧壁转动连接有伸缩杆，所述伸缩杆远离套筒一端与所述连杆结构转动连接。

本实用新型的进一步设置为：所述套筒和支撑杆下端开设有相配合的螺纹孔，螺杆螺纹连接在螺纹孔内。

本实用新型的进一步设置为：所述连杆结构包括固定在齿条上端的连杆一、与所述连杆一远离齿条一端铰接的连杆二、与所述连杆二远离连杆一一端铰接的连杆三，所述连杆三远离连杆二一端固定有针形气缸，所述针形气缸与探头相连，所述伸缩杆远离套筒一端与连杆三转动连接。

本实用新型的进一步设置为：所述伸缩杆包括数个管体，每个管体一端两侧管壁沿径向设有相互对称的导轨槽，管体的另一端两侧管壁设有相互对称的通孔，所述管体套接在相邻管体内，管体的导轨槽和相邻管体的通孔位置对应，两个相邻管体相接处还设置有插销，插销沿管体的通孔插入另一管体的导轨槽内。

本实用新型的进一步设置为：所述控制组件包括固定在所述滑轨两端的位置传感器，所述位置传感器与所述步进电机信号连接。

本实用新型的进一步设置为：所述滑轨和滑块上分设有相互配合的沟槽，所述沟槽的表面涂有润滑剂。

本实用新型的进一步设置为：所述滑轨上设有滚珠槽，所述滑块上同样设有供滚珠运行的滑块滚珠槽，所述滚珠通过滚珠保持器连接。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：

1、采用步进电机驱动丝杠旋转，从而带动滑块做往复直线运动，和气缸相比，丝杠步进电机可以按特定的指令进行角度控制，也可以进行探头的速度控制，改变通电顺序，即改变电子磁场旋转方向，就可以控制电机正转反转，从而控制探头的往复运动，步进电机还具有自锁能力，使探头运动过程中控制精确度更高，运行更稳定。

2、采用齿轮驱动齿条带动探头运动，调节探头在竖直方向的位置，以适应探伤不同尺寸轴承的需要，避免针形气缸调节范围过小，当检测轴承尺寸差距过大时，探头不能调节到合适的位置，采用齿轮齿条进行调节，可以使得调节更为精确，手柄与齿轮的转轴固定连接，方便调节。

3、在连杆结构和支撑杆之间加设伸缩杆，可以对连杆结构起到支撑效果，避免连杆结构在做直线往复运动过程中由于机械振动产生晃动，从而使探头晃动，影响检测结果，同时将伸缩杆固定在与支撑杆转动连接的套筒上，在伸缩杆的管体一端两侧管壁沿径向设有相互对称的导轨槽，管体的另一端两侧管壁设有相互对称的通孔，使得可以旋转伸缩杆以及调整伸缩杆的长度以适应对连杆机构和探头位置的调节。

4、滑轨和滑块上分设有相互配合的沟槽，沟槽的表面涂有润滑剂，减小导轨与滑块表面的接触面积，降低了金属干摩擦面与总的接触面之间的比例，从而降低接触面的复合摩擦系数，同时还涂有一层润滑剂，在滑块与导轨加设滚珠，变滑动摩擦为滚动摩擦，降低了摩擦系数，减少了摩擦阻力，使得运行过程更加稳定，滚珠通过滚珠保持器连接，避免了运行过程中滚珠之间的碰撞和摩擦，同时也避免了噪音的产生。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本实用新型探头调节架的整体结构示意图；

图2是本实用新型探头调节架的滑轨滑块内部结构示意图；

图中，1、滑轨；2、滑块；3、丝杠螺母；4、丝杠；5、步进电机；6、支撑杆；7、齿条；8、支撑板；9、齿轮；10、手柄；11、连杆一；12、连杆二；13、连杆三；14、针形气缸；15、探头；16、伸缩杆；17、导轨槽；18、插销；19、套筒；20、螺杆；21、位置传感器；22、沟槽；23、滚珠；24、滚珠保持器。

具体实施方式

下面将结合具体实施例对本实用新型的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

参见图1，一种探头调节装置，包括滑轨1，滑动连接在所述滑轨1上的滑块2，固定在所述滑块2上的探头调节架，固定在滑块2上的丝杠螺母3，螺纹连接在所述丝杠螺母3上的丝杠4，所述丝杠4一端连接有步进电机5，所述步进电机5上设置有控制组件，所述探头15调节架上设置有超声波探头15。

优选的，参见图1，所述探头调节架包括固定在所述滑块2上的支撑杆6，所述支撑杆6固定连接有支撑板8，所述支撑板8上转动连接有齿轮9，所述支撑杆6上滑动连接有齿条7，所述齿条7与所述齿轮9相啮合，所述齿轮9的转轴上固定有手柄10，所述齿条7上端固定连接有连杆结构。

优选的，参见图1，所述支撑杆6上转动连接有套筒19，所述套筒19侧壁通过球型万向接头转动连接有伸缩杆16，所述伸缩杆16远离套筒19一端与所述连杆结构通过球型万向接头转动相连。

优选的，参见图1，所述套筒19和支撑杆6下端开设有相配合的螺纹孔，螺杆20螺纹连接在螺纹孔内。

优选的，参见图1，所述连杆结构包括固定在齿条7上端的连杆一11、与所述连杆一11远离齿条7一端铰接的连杆二12、与所述连杆二12远离连杆一11一端铰接的连杆三13，所述连杆三13远离连杆二12一端固定有针形气缸14，所述针形气缸14与探头15相连，所述伸缩杆16远离套筒19一端与连杆三13通过球型万向接头转动连接。

优选的，参见图1，所述伸缩杆16包括数个管体，每个管体一端两侧管壁沿径向设有相互对称的导轨槽17，管体的另一端两侧管壁设有相互对称的通孔，所述管体套接在相邻管体内，管体的导轨槽17和相邻管体的通孔位置对应，两个相邻管体相接处还设置有插销18，插销18沿管体的通孔插入另一管体的导轨槽17内。

优选的，参见图1，所述控制组件包括固定在所述滑轨1两端的位置传感器21，所述位置传感器21与所述步进电机5信号连接。

优选的，参见图2，所述滑轨1和滑块2上分设有相互配合的沟槽22，所述沟槽22的表面涂有润滑剂。

优选的，参见图2，所述滑轨1上设有滚珠槽，所述滑块2上同样设有供滚珠23运行的滚珠槽，所述滚珠23通过滚珠23保持器连接。

本实用新型的工作原理为：首先，工作人员通过手柄10驱动齿轮9旋转带动齿条7上下移动，从而驱动连杆结构上下移动，对探头15竖直面的位置进行大致的调节，通过连杆一11、连杆二12和连杆三13调节探头15水平面的位置，同时通过旋转伸缩杆16以及调节伸缩杆16的长度以适应探头15位置的改变，将伸缩杆16调节到与探头15位置相适应后，旋转螺杆20，将螺杆20与开设在套筒19和支撑杆6上的螺纹孔螺纹连接，同时将插销18沿管体的通孔插入另一管体的导轨槽17内，即可固定伸缩杆16；其次，开启步进电机5，步进电机5驱动丝杠4转动从而推动探头15向待测轴承方向移动，在此过程中，由于伸缩杆16对连杆结构起到了支撑作用，使得探头15不会晃动，滑轨1和滑块2之间设有润滑剂以及滚珠23，减少了滑块2与导轨之间的摩擦阻力，使得探头15调节架运行更加平稳，当探头15进入待测轴承检测范围后，调节针形气缸14活塞杆伸缩长度对探头15竖直面的位置进行精确的调节，使检测时能贴近轴承，步进电机5驱动丝杠4转动从而驱动探头15沿轴承轴向移动，对轴承进行超声波探伤；探伤结束后，当探头15调节架与位置传感器21相接时，位置传感器21控制步进电机5换向，丝杠4换向转动带动探头15向远离轴承方向移动，同时针形气缸14将探头15抬起，便于探头15回位；最后，探头15调节架与位置传感器21接触，位置传感器21传递信号将步进电机5关闭，完成超声波探伤检测。

Claims (9)

1.一种探头调节装置，其特征在于：包括滑轨(1)，滑动连接在所述滑轨(1)上的滑块(2)，固定在所述滑块(2)上的探头调节架，固定在滑块(2)上的丝杠螺母(3)，螺纹连接在所述丝杠螺母(3)上的丝杠(4)，所述丝杠(4)一端连接有步进电机(5)，所述步进电机(5)上设置有控制组件，所述探头调节架上设置有探头(15)。

2.根据权利要求1所述的一种探头调节装置，其特征在于：所述探头调节架包括固定在所述滑块(2)上的支撑杆(6)，所述支撑杆(6)固定连接有支撑板(8)，所述支撑板(8)上转动连接有齿轮(9)，所述支撑杆(6)上滑动连接有齿条(7)，所述齿条(7)与所述齿轮(9)相啮合，所述齿轮(9)的转轴上固定有手柄(10)，所述齿条(7)上端固定连接有连杆结构。

3.根据权利要求2所述的一种探头调节装置，其特征在于：所述支撑杆(6)上转动连接有套筒(19)，所述套筒(19)侧壁转动连接有伸缩杆(16)，所述伸缩杆(16)远离套筒(19)一端与所述连杆结构转动相连。

4.根据权利要求3所述的一种探头调节装置，其特征在于：所述套筒(19)和支撑杆(6)下端开设有相配合的螺纹孔，螺杆(20)螺纹连接在螺纹孔内。

5.根据权利要求3所述的一种探头调节装置，其特征在于：所述连杆结构包括固定在齿条(7)上端的连杆一(11)、与所述连杆一(11)远离齿条(7)一端铰接的连杆二(12)、与所述连杆二(12)远离连杆一(11)一端铰接的连杆三(13)，所述连杆三(13)远离连杆二(12)一端固定有针形气缸(14)，所述针形气缸(14)与探头(15)相连，所述伸缩杆(16)远离套筒(19)一端与连杆三(13)转动连接。

6.根据权利要求3所述的一种探头调节装置，其特征在于：所述伸缩杆(16)包括数个管体，管体一端两侧管壁沿径向设有相互对称的导轨槽(17)，管体的另一端两侧管壁设有相互对称的通孔，所述管体套接在相邻管体内，管体的导轨槽(17)和相邻管体的通孔位置对应，两个相邻管体相接处还设置有插销(18)，插销(18)沿管体的通孔插入另一管体的导轨槽(17)内。

7.根据权利要求1所述的一种探头调节装置，其特征在于：所述控制组件包括固定在所述滑轨(1)两端的位置传感器(21)，所述位置传感器(21)与所述步进电机(5)信号连接。

8.根据权利要求1所述的一种探头调节装置，其特征在于：所述滑轨(1)和滑块(2)上分设有相互配合的沟槽(22)，所述沟槽(22)的表面涂有润滑剂。

9.根据权利要求8所述的一种探头调节装置，其特征在于：所述滑轨(1)上设有滚珠槽，所述滑块(2)上同样设有供滚珠(23)运行的滚珠槽，所述滚珠(23)通过滚珠保持器(24)连接。

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