軋輥表面裂紋自動製作裝置的製作方法
2023-09-19 04:06:45
專利名稱：軋輥表面裂紋自動製作裝置的製作方法
技術領域：
本發明涉及軋輥探傷技術，尤其涉及一種渦流探傷儀的檢測裝置。
技術背景
軋輥在使用之前需要通過渦流探傷儀來進行表面裂紋的檢測。為了保證渦流探 傷的準確性，需要在軋輥表面製作人工裂紋，並利用人工在軋輥製作的裂紋定期對探傷 儀的靈敏度進行校準。由於軋輥的體積比較龐大，無法使用傳統的線切割工具機在軋輥表 面製作特定長度和深度的裂紋。因此只能採用局部加熱的方法在軋輥表面製作不規則的 熱裂紋，採用這樣的方法所製作出來的裂紋大小隨意性很大，不能準確地用來校準渦流 探傷儀的靈敏度。發明內容
本發明旨在解決上述缺陷，提供一種軋輥表面裂紋自動製作裝置。本發明能夠 使用該裝置在任意大小的軋輥表面製作出所需長度和深度的規則裂紋，以此來實現渦流 探傷儀的準確標定。
本發明是這樣實現的
一種軋輥表面裂紋自動製作裝置，它包括主框架、儲油裝置、電極驅動裝置和 電氣控制單元；主框架兩端各固定有一個磁性表座，儲油裝置包括一個固定在主框架上 的儲油槽；該儲油槽底部的圓形凹槽中嵌有橡膠密封圈；電極驅動裝置固定在主框架上 並包括電極頭，該電極頭固定在電極支撐架，通過電極頭中的長方形孔可以上下調節電 極頭的高度，電極片通過壓塊和電極片固定螺絲固定在電極頭上，當要更換電極片時只 需鬆開壓塊即可。
所述的軋輥表面裂紋自動製作裝置，所述主框架主要由脈衝電源輸入接口、步 進電機控制信號輸入接口和氣泡式水平儀；通過旋轉磁性表座上的旋鈕來產生磁場，從 而將主框架穩固地吸附在軋輥表面。
所述的軋輥表面裂紋自動製作裝置，儲油裝置主要由儲油槽、壓板、壓緊螺 絲、橡膠密封圈和壓板螺絲組成；儲油槽由壓板固定在主框架中。
所述的軋輥表面裂紋自動製作裝置，電極驅動裝置主要由步進電機、絲杆、導 向杆、電極支撐架、電極頭、壓塊、電極片、電極頭固定螺絲和電極片固定螺絲組成； 步進電機帶動絲杆旋轉，從而帶動電極固定架沿著導向杆向下微量移動以補償電極片的 損耗；電極頭為可拆卸式的，通過固定螺絲固定在電極固定架上；電極片通過壓塊固定 在電極頭上，電極片採用紫銅材料製作。
所述的軋輥表面裂紋自動製作裝置，電氣控制單元主要由液晶顯示屏、操作按 鈕、電源接口、脈衝電源輸出接口、步進電機控制信號輸出接口和電源開關組成。
本發明的裝置製作人工裂紋的原理是電火花加工技術，即利用兩個電極間，脈 衝放電時所產生的電腐蝕現象，在軋輥表面製作裂紋。具體過程是將脈衝電源的一極連接到電極片上，軋輥接脈衝電源的另一極，電極片浸沒在儲油槽中的煤油中。我們在電 氣控制單元中設定需要製作的裂紋尺寸後，步進電機接收來自控制單元的命令，驅動電 極片不斷靠近輥面。當到達一定間隙時(一般是幾個微米)，兩極間的液體介質(煤油) 被擊穿，發生脈衝放電，使輥面蝕出一個小凹坑，電極片也因放電而產生損耗。由於電 極片浸沒在煤油中，因此經過短暫的間隔時間，兩極間恢復絕緣，再進行下一次脈衝放 電，又使輥面蝕出一個凹坑。如此不斷地進行放電，電極片不斷地向輥面移動，從而在 輥面上加工特定深度的裂紋。
本發明的裂紋製作裝置可以在任意大小的軋輥表面製作出所需長度和深度的規 則裂紋，以此來實現渦流探傷儀的準確標定；整個裂紋製作過程自動完成，無需人工幹 預，製作的裂紋深度誤差小於士 10%。本發明的裝置體積小巧，便於攜帶，且使用方 便。
下面，結合附圖進一步說明本發明
圖1為軋輥表面裂紋自動製作裝置三維結構圖2為主框架三維結構圖3為儲油裝置三維結構圖4為電極驅動裝置三維結構圖5為電氣控制單元三維結構圖6為軋輥表面裂紋自動製作裝置三維裝配圖7為軋輥表面裂紋自動製作裝置應用狀態示意圖。
具體實施方式
如圖1所示一種軋輥表面裂紋自動製作裝置，它包括主框架1、儲油裝置2、 電極驅動裝置3和電氣控制單元4;主框架1兩端各固定有一個磁性表座104，儲油裝置2 包括一個固定在主框架1上的儲油槽201 ；該儲油槽201底部的圓形凹槽中嵌有橡膠密封 圈204;電極驅動裝置3固定在主框架1上並包括電極頭305，該電極頭305固定在電極 支撐架304，通過電極頭305中的長方形孔可以上下調節電極頭305的高度，電極片307 通過壓塊306和電極片307固定螺絲固定在電極頭305上，當要更換電極片307時只需松 開壓塊即可。
主框架1如圖2所示主要由脈衝電源輸入接口 101、步進電機控制信號輸入接 口 102、氣泡式水平儀103和兩個磁性表座104組成。兩個磁性表座104分別安裝在主框 架1的兩端，通過旋轉磁性表座上的旋鈕來產生磁場，從而將主框架1穩固地吸附在軋輥 表面。氣泡式水平儀的作用是保證裂紋製作裝置放在輥面上時與軋輥的軸線平行。
儲油裝置2如圖3所示，主要由儲油槽201、壓板202、壓緊螺絲203、橡膠密封 圈204和壓板螺絲205組成。儲油槽201由壓板202固定在主框架中1，當裂紋製作裝 置吸附到輥面上後，由於輥面呈圓弧形，主框架兩側勢必有一點間隙。為了防止儲油槽 201中的煤油通過間隙流出，必須旋緊壓緊螺絲203使得橡膠密封圈204緊貼輥面。
電極驅動裝置3如圖4所示，主要由步進電機301、絲杆302、導向杆303、電極支撐架304、電極頭305、壓塊306、電極片307、電極頭固定螺絲308和電極片固定螺絲 309組成。裂紋製作過程中步進電機301帶動絲杆302旋轉，從而帶動電極固定架304向 下微量移動，來補償電極片307的損耗。導向杆303的作用是保證電極固定架304移動過 程中的穩定性。電極頭305為可拆卸式，通過固定螺絲308固定在電極固定架304上。 電極片307通過壓塊306固定在電極頭305上，電極片307我們採用紫銅材料製作。
電氣控制單元4如圖5所示，主要由液晶顯示屏401、操作按鈕402、電源接口 403、脈衝電源輸出接口 404、步進電機控制信號輸出接口 405組成和電源開關406組成。 兩個磁性表座104分別通過四個固定螺絲105固定在主框架1上。儲油槽201通過四個固 定螺絲205固定在主框架1上。橡膠密封圈204嵌在儲油槽201底部的圓形凹槽中。電 極驅動裝置3通過四個固定螺絲309固定在主框架1上。電極頭305通過固定螺絲308固 定在電極支撐架304上。通過電極頭305中的長方形孔可以上下調節電極頭的高度。電 極片307通過壓塊306和電極片固定螺絲309固定在電極頭305上，當要更換電極片307 時只需鬆開壓塊306即可。
例如要在軋輥表面製作0.2mm深，5mm長的裂紋，我們通過以下步驟來進行
鬆開儲油槽壓緊螺絲203將裂紋製作裝置放置到軋輥表面，並調整其位置直至 兩端的水平儀103的氣泡都處於中間位置為止，此時裂紋製作裝置與軋輥的軸線平行。 將兩側的磁性表座104旋扭板到「ON」位置，使該裝置吸附在輥面上。旋緊壓緊螺絲 203，使密封圈204緊貼輥面。
用剪刀裁減一片長為5mm，高約為IOmm的紫銅片，將其作為電極片307，用壓 塊306通過電極片固定螺絲309固定在電極頭305上。
將電極頭305套到電極支撐架上，調節上下高度，使電極片307離輥面一段距 離，再旋緊固定螺絲308。
向儲油槽201中注入一定量的煤油，煤油液面浸沒電極片即可。
用電纜將主框架1的脈衝電源輸入接口 101和步進電機控制信號輸入接口 102與 電氣控制單元4的脈衝電源輸出接口 404和步進電機控制信號輸出接口 405相連接。
將電氣控制單元4連接220V電源，按下電源開關406，在電氣控制單元上設定 製作的裂紋長度和深度，並按啟動按鈕。
步進電機301開始驅動電極頭305向輥面靠近，當電極片307距離輥面到一定間 隙時(一般為幾微米)。電極片開始脈衝放電。當刻傷過程結束後步進電機301驅動電 極頭305退回到初始位置。裂紋製作完畢。
權利要求
1.一種軋輥表面裂紋自動製作裝置，其特徵在於，它包括主框架、儲油裝置、電極 驅動裝置和電氣控制單元；主框架兩端各固定有一個磁性表座，儲油裝置包括一個固定 在主框架上的儲油槽；該儲油槽底部的圓形凹槽中嵌有橡膠密封圈；電極驅動裝置固定 在主框架上並包括電極頭，該電極頭固定在電極支撐架，通過電極頭中的長方形孔可以 上下調節電極頭的高度，電極片通過壓塊和電極片固定螺絲固定在電極頭上，當要更換 電極片時只需鬆開壓塊即可。
2.根據權利要求1所述的軋輥表面裂紋自動製作裝置，其特徵在於，所述主框架主要 由脈衝電源輸入接口、步進電機控制信號輸入接口和氣泡式水平儀；通過旋轉磁性表座 上的旋鈕來產生磁場，從而將主框架穩固地吸附在軋輥表面。
3.根據權利要求1所述的軋輥表面裂紋自動製作裝置，其特徵在於，儲油裝置主要 由儲油槽、壓板、壓緊螺絲、橡膠密封圈和壓板螺絲組成；儲油槽由壓板固定在主框架 中。
4.根據權利要求1所述的軋輥表面裂紋自動製作裝置，其特徵在於，電極驅動裝置主 要由步進電機、絲杆、導向杆、電極支撐架、電極頭、壓塊、電極片、電極頭固定螺絲 和電極片固定螺絲組成；步進電機帶動絲杆旋轉，從而帶動電極固定架沿著導向杆向下 微量移動以補償電極片的損耗；電極頭為可拆卸式的，通過固定螺絲固定在電極固定架 上；電極片通過壓塊固定在電極頭上，電極片採用紫銅材料製作。
5.根據權利要求1所述的軋輥表面裂紋自動製作裝置，其特徵在於，電氣控制單元主 要由液晶顯示屏、操作按鈕、電源接口、脈衝電源輸出接口、步進電機控制信號輸出接 口和電源開關組成。
全文摘要
本發明涉及軋輥探傷技術，尤其涉及一種渦流探傷儀的檢測裝置。一種軋輥表面裂紋自動製作裝置，它包括主框架、儲油裝置、電極驅動裝置和電氣控制單元；主框架兩端各固定有一個磁性表座，儲油裝置包括一個固定在主框架上的儲油槽；該儲油槽底部的圓形凹槽中嵌有橡膠密封圈；電極驅動裝置固定在主框架上並包括電極頭，該電極頭固定在電極支撐架，通過電極頭中的長方形孔可以上下調節電極頭的高度，電極片通過壓塊和電極片固定螺絲固定在電極頭上，當要更換電極片時只需鬆開壓塊即可。本發明能夠使用該裝置在任意大小的軋輥表面製作出所需長度和深度的規則裂紋，以此來實現渦流探傷儀的準確標定。
文檔編號G01N1/32GK102023107SQ20091019609
公開日2011年4月20日 申請日期2009年9月22日 優先權日2009年9月22日
發明者陶軍 申請人:上海寶鋼工業檢測公司