管端感應磁粉探傷機的製作方法

2023-07-15 08:30:46 1

專利名稱：管端感應磁粉探傷機的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種無損檢測機械，尤其涉及一種管端感應磁粉探傷機。
背景技術：
目前，管道端內外壁一直沒有同時進行磁粉探傷的檢測設備，傳統的管端磁粉探傷機無法使管狀工件在一種狀態下同時受到縱向磁化和周向磁化，並且這種方式產生的磁場不均勻，以致在管狀工件上有檢查盲區；雖然，專利號為ZL200820031993. 9的中國專利 (公開號是CN1157^1)於2009年1月7日公開了一種管端內外複合磁化探傷裝置和專利號為200810020444. 6的中國專利於2009年3月7日公開了一種管端內外複合磁化探傷裝置，其能夠使被測工件在同一狀態下，獲得穩定、均勻的軸向和周向磁場，但是整個機形龐大、其結構比較複雜。
發明內容本實用新型的目的在於提供一種結構簡單的管端感應磁粉探傷機，可以使得被測管狀工件在同一狀態下獲得穩定、均勻、高強度的縱向磁場和周向磁場。為實現上述目的，本實用新型所採用的技術方案為本管端感應磁粉探傷機，包括電器控制系統、噴灑系統、周向磁化電源、縱向磁化電源、照明裝置、被檢測大型油管工件的進出輔助裝置及驅動工件託輥帶動被檢測大型油管工件的轉動裝置；還包括驅動機架左右快速移動所設的移動減速機、牽引鏈張緊架、牽引鏈、主動鏈輪、從動鏈輪、鏈張緊螺栓；磁懸液集液槽配在機架的上面，其特徵在於在磁懸液集液槽內配有下架，下架上依次配有中架、上架，在上架上面設有前高后低傾斜15° -30°兩斜支承板，磁軛架的底部固定在上架的兩斜支承板上面，在下架、中架、上架之間設有使磁軛架能前、後或左、右移動的裝置；所述磁軛架前、後移動裝置在上架面板的下面中部設有螺母，在螺母的兩側對稱設有一對導向套，在中架上所設的前後移動絲杆、一對導向柱，與上架上所設的螺母、一對導向套相連接，在前後移動絲杆的兩端配有手輪；所述磁軛架左、右移動裝置在中架底板的下面中部的一端設有連接座，在連接座的兩側設有一對平移導向套，下架上所配的一對平移導向軸分別與中架所設的一對平移導向套相連接，在下架上所配的磁軛架平移氣缸的活塞杆端固定在中架所設的連接座的中心孔上；在磁軛架的頂部上面一側配有減速機，減速機的輸出端與配在磁軛架內的絲杆的頂端相連接，滑枕的右側面中部設有螺母，滑枕的右側面在螺母的前後兩側對稱設有一對導向套，在磁軛架上與一對導向套相對應地設有一對導向軸，滑枕右側面上的螺母、一對導向套分別與絲杆、一對導向軸相連接；在滑枕的左側面上固定有磁軛橋，在磁軛橋的前後兩側面的中部分別配有氣缸架，磁軛橋前後兩側面的上下兩頭分別配有可轉動的兩對上下磁軛臂一端，每對上下磁軛臂另一端分別設有相內彎曲且為上下相對與磁軛臂呈直角狀的磁軛探頭，在每隻上下磁軛
3臂上分別配有磁軛線圈；氣缸架呈「凸」字狀，在兩隻氣缸架的上頭各配有一對磁軛開合氣缸，每對磁軛開合氣缸上的活塞杆的伸出端分別與上下磁軛臂相連接。所述的一種管端感應磁粉探傷機，其特徵在於每對磁軛開合氣缸上的活塞杆的伸出端分別與上下磁軛臂相連接的結構是在每兩上磁軛臂和每兩下磁軛臂之間分別設有磁軛臂吊架，磁軛臂吊架呈「 η 」字狀，每個上下磁軛臂配在相對應的「 η 」字下部向外彎曲勾內，上下各兩隻磁軛開合氣缸上的活塞杆的伸出端分別固定在相對應的磁軛臂吊架「 η 」 字上頭的橫梁上；在上下兩隻磁軛臂吊架的「 η 」字狀的兩底部與所對應的上下磁軛臂上分別固定有彈簧座杆，浮動彈簧配在磁軛臂吊架的「 η 」字狀的底部的彈簧座上。所述的一種管端感應磁粉探傷機，其特徵在於在每隻磁軛探頭的左側面各配有一可轉動的磁軛託輪，且每隻磁軛託輪的外周分別高出磁軛探頭的端面2-10毫米。本實用新型與現有技術相比的有益效果本磁粉探傷機的磁化裝置採用複合旋轉的磁化裝置，機形相對較小、結構簡單，可以使得被測管狀工件在同一狀態下獲得穩定、均勻、高強度的旋轉磁場，這種複合磁化方式通過交叉磁軛獲得，其具有磁勢集中、功耗低，磁場無盲區和靈敏度高；同時，由於設有磁軛託輪，使得磁軛探頭與工件不直接接觸、不通電， 不打火，無電蝕的優點，其可一次檢測出管端倒稜任何位置的裂紋或損傷；本磁粉探傷機所設的浮動彈簧，當大型油管工件在託輥上有跳動時，浮動彈簧可使磁軛探頭與管子有良好的接觸和退讓性。


圖1為本機的結構主視圖；圖2為圖1中的A-A向視圖；圖3為圖1中I部分放大視圖；圖4為本機的磁化原理圖；圖5為本機的電原理圖。圖中1、大型油管工件，2、磁懸液集液槽，3、磁軛開合氣缸，4、磁軛線圈，5、上下磁軛臂，6、磁軛託輪，7、滑枕，8、磁軛架，9、磁軛架平移氣缸，10、機架，12、牽引鏈張緊架，13、牽引鏈，14、移動減速機，15、主動鏈輪，16、從動鏈輪，17、鏈張緊螺栓，18、減速機，19、絲杆，20、浮動彈簧，21、導向套，22、螺母，23、磁軛橋，24、氣缸架，25、前後移動絲杆，26、導向柱，27、工件託輥，28、下架，29、上架，30、平移導向套，31、平移導向軸， 32、連接座，33、導向軸，34、中架，35、手輪，36、磁軛臂吊架。
具體實施方式

以下結合附圖詳細描述本實用新型如圖1-3所示，本管端感應磁粉探傷機，包括現有技術採用的電器控制系統、噴灑系統、周向磁化電源、縱向磁化電源、照明裝置、被檢測大型油管工件1的進出輔助裝置及驅動工件託輥27帶動被檢測大型油管工件1的轉動裝置；還包括驅動機架10左右快速移動所設的移動減速機14、牽引鏈張緊架12、牽引鏈13、主動鏈輪15、從動鏈輪16、鏈張緊螺栓17 ；磁懸液集液槽2配在機架10的上面；在磁懸液集液槽2內配有下架觀，下架觀上依次配有中架34、上架四，在上架四上面設有前高后低傾斜15° -30°兩斜支承板，磁軛架 8的底部固定在上架四的兩斜支承板上面，在下架28、中架34、上架四之間設有使磁軛架8能前、後或左、右移動的裝置；所述磁軛架8前、後移動裝置在上架四面板的下面中部設有螺母，在螺母的兩側對稱設有一對導向套，在中架；34上所設的前後移動絲杆25、一對導向柱沈，與上架四上所設的螺母、一對導向套相連接，在前後移動絲杆25的兩端配有手輪35 ；旋轉手輪35使絲杆 25轉動從而帶動上架四及其上的磁軛架8作向前或向後移動；所述磁軛架8左、右移動裝置在中架34底板的下面中部的一端設有連接座32， 在連接座32的兩側設有一對平移導向套30，下架觀上所配的一對平移導向軸31分別與中架34所設的一對平移導向套30相連接，在下架觀上所配的磁軛架平移氣缸9的活塞杆端固定在中架34所設的連接座32的中心孔上；當磁軛架平移氣缸9工作時，磁軛架平移氣缸 9的活塞杆端帶動中架34及其上的上架四、磁軛架8作向左或向右移動；在磁軛架8的頂部上面一側配有減速機18，減速機18的輸出端與配在磁軛架8內的絲杆19的頂端相連接，滑枕7的右側面中部設有螺母22，滑枕7的右側面在螺母22的前後兩側對稱設有一對導向套21，在磁軛架8上與一對導向套21相對應地設有一對導向軸 33，滑枕7右側面上的螺母22、一對導向套21分別與絲杆19、一對導向軸33相連接；在滑枕7的左側面上固定有磁軛橋23，在磁軛橋23的前後兩側面的中部分別配有氣缸架M，磁軛橋23前後兩側面的上下兩頭分別配有可轉動的兩對上下磁軛臂5 —端，每對上下磁軛臂5另一端分別設有相內彎曲且為上下相對與磁軛臂呈直角狀的磁軛探頭，在每隻磁軛探頭的左側面各配有一可轉動的磁軛託輪6，且每隻磁軛託輪6的外周分別高出磁軛探頭的端面5-10毫米，在每隻上下磁軛臂5上分別配有磁軛線圈4 ；氣缸架M呈「凸」 字狀，在兩隻氣缸架M的上頭各配有一對磁軛開合氣缸3，每對磁軛開合氣缸3上的活塞杆的伸出端分別與上下磁軛臂5相連接；每對磁軛開合氣缸3上的活塞杆的伸出端分別與上下磁軛臂5相連接的結構是 在每兩上磁軛臂和每兩下磁軛臂之間分別設有磁軛臂吊架36，磁軛臂吊架36呈「 π 」字狀， 每個上下磁軛臂5配在相對應的「 π 」字下部向外彎曲勾內，上下各兩隻磁軛開合氣缸3上的活塞杆的伸出端分別固定在相對應的磁軛臂吊架36 「 π 」字上頭的橫梁上；在上下兩隻磁軛臂吊架36的「 π 」字狀的兩底部與所對應的上下磁軛臂5上分別固定有彈簧座杆，浮動彈簧20配在磁軛臂吊架36的「 π 」字狀的底部的彈簧座上；當減速機18工作時，驅動絲杆19轉動從而帶動滑枕7、磁軛橋23及其上的兩對上下磁軛臂5作向上或向下運動；本機的磁化原理圖如圖4所示，由磁軛橋23、上下磁軛臂5及其上的S-N極磁軛探頭組成U形磁軛，圖中粗虛線代表上下磁軛臂5為其中一隻U形磁軛，細虛線表示為另一隻U形磁軛，它們交叉為60度角，形成一組交叉磁軛；磁軛線圈4通電時在磁軛橋23的作用下，使磁力線儘可能少在空氣隙中穿行，在不同相位的交變電流下產生不斷變化方向的旋轉磁場，而在兩磁軛間形成橢圓形旋轉磁場，對大型油管工件1的管端倒稜處進行縱周向複合磁化，可檢測出大型油管工件1的管端倒稜處任何方向的微細缺陷；工件託輥27由電機驅動使大型油管工件1旋轉，從而實現對大型油管工件1的管端倒稜全周的檢測；本機的電原理圖如圖5所示，電路中380V電源經相位控制觸發電路再經變壓器變壓後接入每對U形磁軛，所採用的相位控制觸發電路是現有技術常規電路，在這裡不再詳述；本機採用在兩上下磁軛臂5上繞有磁軛線圈4，磁軛線圈4通電時磁軛探頭就有磁力線，通過大型油管工件1時產生了磁碭，對於鐵磁性材料，如果表面或近表面有裂紋或缺陷存在，將會導致磁場分布不均，在裂紋或缺陷處形成一個小的N-S磁極對，磁力集中漏出現象，磁粉被吸附堆積成一個很容易看到的痕跡(磁痕)，給人們提供判別表面質量的依據， 這種方法設備簡單，價格低廉，使用方便，無環境汙染，檢測結果能及時直觀顯示，是較理想實用的鐵磁性材料表面無損檢測方法；為提高檢測工作效率，本實施例為在大型油管工件1的兩端相對稱地各置一個相同上述結構的管端感應磁粉探傷機，同時同步對大型油管工件1的兩管端面進行感應磁粉探傷檢測。工作過程當被檢測工件大型油管1移動到工件託輥27上後，移動減速機14驅動主動鏈輪 15和從動鏈輪16及牽引鏈13使機架10向管端方向移動到預定位置；然後，磁軛開合氣缸 3撐開上下磁軛臂5後，磁軛架平移氣缸9將磁軛架8及上下磁軛臂5推入大型油管1 口內100毫米，啟動減速機18使磁軛橋23和上下磁軛臂5與管壁內外上下處於均隙的狀態； 磁軛開合氣缸3工作，磁軛開合氣缸3上的活塞杆端帶動上下磁軛臂5使磁軛託輪6與大型油管1的內外管壁接觸，而上下磁軛探頭與管壁保持3-5毫米的運動間隙後，啟動工件託輥27，驅動大型油管1緩慢單向轉動，同時噴淋磁粉懸液，接著給磁軛線圈4通電，上下磁軛臂5中感應出的磁通量立刻在大型油管1的內外及倒稜面上產生旋轉的磁場，一旦管端表面有裂紋或缺陷，會產生漏磁場，磁粉堆積在裂紋和缺陷處，供人們判定管端表面的質量等級；當大型油管1轉動1-2圈後，檢測完畢，停止噴淋磁粉懸液，磁軛線圈4斷電，磁軛開合氣缸3上的活塞杆端帶動上下磁軛臂5撐開，磁軛架平移氣缸9將磁軛架8及上下磁軛臂 5從大型油管1的管端內移出300毫米，首次管端磁粉探傷檢測完成，移開大型油管1，移入下一個大油管，重複上述動作，進行第二個工件的檢測工作。
權利要求1.一種管端感應磁粉探傷機，包括電器控制系統、噴灑系統、周向磁化電源、縱向磁化電源、照明裝置、被檢測大型油管工件(1)的進出輔助裝置及驅動工件託輥(27)帶動被檢測大型油管工件(1)的轉動裝置；還包括驅動機架(10)左右快速移動所設的移動減速機 (14)、牽引鏈張緊架(12)、牽引鏈(13)、主動鏈輪(15)、從動鏈輪(16)、鏈張緊螺栓(17)；磁懸液集液槽(2)配在機架(10)的上面，其特徵在於在磁懸液集液槽(2)內配有下架(28)， 下架(28)上依次配有中架(34)、上架(29)，在上架(29)上面設有前高后低傾斜15° -30° 兩斜支承板，磁軛架(8)的底部固定在上架(29)的兩斜支承板上面，在下架(28)、中架 (34)、上架(29)之間設有使磁軛架(8)能前、後或左、右移動的裝置；所述磁軛架(8)前、後移動裝置在上架(29)面板的下面中部設有螺母，在螺母的兩側對稱設有一對導向套，在中架(34)上所設的前後移動絲杆(25)、一對導向柱(26)，與上架 (29)上所設的螺母、一對導向套相連接，在前後移動絲杆(25)的兩端配有手輪(35)；所述磁軛架(8)左、右移動裝置在中架(34)底板的下面中部的一端設有連接座(32)， 在連接座(32)的兩側設有一對平移導向套(30)，下架(28)上所配的一對平移導向軸(31) 分別與中架(34)所設的一對平移導向套(30)相連接，在下架(28)上所配的磁軛架平移氣缸(9)的活塞杆端固定在中架(34)所設的連接座(32)的中心孔上；在磁軛架(8)的頂部上面一側配有減速機(18)，減速機(18)的輸出端與配在磁軛架 (8)內的絲杆(19)的頂端相連接，滑枕(7)的右側面中部設有螺母(22)，滑枕(7)的右側面在螺母(22)的前後兩側對稱設有一對導向套(21)，在磁軛架(8)上與一對導向套(21)相對應地設有一對導向軸(33)，滑枕(7)右側面上的螺母(22)、一對導向套(21)分別與絲杆(19)、一對導向軸(33)相連接；在滑枕(7)的左側面上固定有磁軛橋(23)，在磁軛橋(23)的前後兩側面的中部分別配有氣缸架(24)，磁軛橋(23 )前後兩側面的上下兩頭分別配有可轉動的兩對上下磁軛臂(5 ) 一端，每對上下磁軛臂(5)另一端分別設有相內彎曲且為上下相對與磁軛臂呈直角狀的磁軛探頭，在每隻上下磁軛臂(5)上分別配有磁軛線圈(4);氣缸架(24)呈「凸」字狀，在兩隻氣缸架(24)的上頭各配有一對磁軛開合氣缸(3)，每對磁軛開合氣缸(3)上的活塞杆的伸出端分別與上下磁軛臂(5)相連接。
2.根據權利要求1所述的一種管端感應磁粉探傷機，其特徵在於每對磁軛開合氣缸 (3)上的活塞杆的伸出端分別與上下磁軛臂(5)相連接的結構是在每兩上磁軛臂和每兩下磁軛臂之間分別設有磁軛臂吊架(36)，磁軛臂吊架(36)呈「 π 」字狀，每個上下磁軛臂 (5)配在相對應的「 π 」字下部向外彎曲勾內，上下各兩隻磁軛開合氣缸(3)上的活塞杆的伸出端分別固定在相對應的磁軛臂吊架(36) 「 π 」字上頭的橫梁上；在上下兩隻磁軛臂吊架(36)的「 π 」字狀的兩底部與所對應的上下磁軛臂(5)上分別固定有彈簧座杆，浮動彈簧(20)配在磁軛臂吊架(36)的「π 」字狀的底部的彈簧座上。
3.根據權利要求1所述的一種管端感應磁粉探傷機，其特徵在於在每隻磁軛探頭的左側面各配有一可轉動的磁軛託輪(6)，且每隻磁軛託輪(6)的外周分別高出磁軛探頭的端面2-10毫米。
專利摘要本實用新型涉及一種管端感應磁粉探傷機。其特點是磁軛架的底部固定在上架的兩斜支承板上面，在上架下設有使磁軛架能前後或左右移動的裝置；在磁軛架的頂部配有減速機的輸出端與絲杆的頂端相連接，滑枕右側面設有的螺母與絲杆相連接；在滑枕的左側面上固定有磁軛橋，在磁軛橋的前後兩側面分別固定有可轉動的兩對上下磁軛臂、氣缸架，上下磁軛臂另一端配有呈直角狀的磁軛探頭，在每隻上下磁軛臂上分別配有磁軛線圈；兩隻氣缸架的上頭各配有一對磁軛開合氣缸活塞杆的伸出端分別與上下磁軛臂相連接。本機由於採用複合旋轉的磁化裝置，可以使得被測管狀工件在同一狀態下獲得穩定、均勻、高強度的縱向磁場和周向磁場。
文檔編號G01N27/84GK202159036SQ201120236289
公開日2012年3月7日 申請日期2011年7月6日 優先權日2011年7月6日
發明者孫仲義, 王楓, 蔣鳳陽, 黃建生 申請人:射陽縣智能探傷設備有限公司