CN102353714A - 管端感应磁粉探伤机 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种管端感应磁粉探伤机。其特点是：磁轭架的底部固定在上架的两斜支承板上面，在上架下设有使磁轭架能前后或左右移动的装置；在磁轭架的顶部配有减速机的输出端与丝杆的顶端相连接，滑枕右侧面设有的螺母与丝杆相连接；在滑枕的左侧面上固定有磁轭桥，在磁轭桥的前后两侧面分别固定有可转动的两对上下磁轭臂、气缸架，上下磁轭臂另一端配有呈直角状的磁轭探头，在每只上下磁轭臂上分别配有磁轭线圈；两只气缸架的上头各配有一对磁轭开合气缸活塞杆的伸出端分别与上下磁轭臂相连接。本机由于采用复合旋转的磁化装置，可以使得被测管状工件在同一状态下获得稳定、均匀、高强度的纵向磁场和周向磁场。

Description

管端感应磁粉探伤机

 

技术领域：

本发明涉及一种无损检测机械，尤其涉及一种管端感应磁粉探伤机。

背景技术

目前，管道端内外壁一直没有同时进行磁粉探伤的检测设备，传统的管端磁粉探伤机无法使管状工件在一种状态下同时受到纵向磁化和周向磁化，并且这种方式产生的磁场不均匀，以致在管状工件上有检查盲区；虽然，专利号为ZL200820031993.9的中国专利(公开号是CN1157281)于2009年1月7日公开了一种管端内外复合磁化探伤装置和专利号为200810020444.6的中国专利于2009年3月7日公开了一种管端内外复合磁化探伤装置，其能够使被测工件在同一状态下，获得稳定、均匀的轴向和周向磁场，但是整个机形庞大、其结构比较复杂。

发明内容

本发明的目的在于提供一种结构简单的管端感应磁粉探伤机，可以使得被测管状工件在同一状态下获得稳定、均匀、高强度的纵向磁场和周向磁场。

为实现上述目的，本发明所采用的技术方案为：本管端感应磁粉探伤机，包括电器控制***、喷洒***、周向磁化电源、纵向磁化电源、照明装置、被检测大型油管工件的进出辅助装置及驱动工件托辊带动被检测大型油管工件的转动装置；还包括驱动机架左右快速移动所设的移动减速机、牵引链张紧架、牵引链、主动链轮、从动链轮、链张紧螺栓；磁悬液集液槽配在机架的上面，其特征在于：在磁悬液集液槽内配有下架，下架上依次配有中架、上架，在上架上面设有前高后低倾斜15°-30°两斜支承板，磁轭架的底部固定在上架的两斜支承板上面，在下架、中架、上架之间设有使磁轭架能前、后或左、右移动的装置；

所述磁轭架前、后移动装置：在上架面板的下面中部设有螺母，在螺母的两侧对称设有一对导向套，在中架上所设的前后移动丝杆、一对导向柱，与上架上所设的螺母、一对导向套相连接，在前后移动丝杆的两端配有手轮；

所述磁轭架左、右移动装置：在中架底板的下面中部的一端设有连接座，在连接座的两侧设有一对平移导向套，下架上所配的一对平移导向轴分别与中架所设的一对平移导向套相连接，在下架上所配的磁轭架平移气缸的活塞杆端固定在中架所设的连接座的中心孔上；

在磁轭架的顶部上面一侧配有减速机，减速机的输出端与配在磁轭架内的丝杆的顶端相连接，滑枕的右侧面中部设有螺母，滑枕的右侧面在螺母的前后两侧对称设有一对导向套，在磁轭架上与一对导向套相对应地设有一对导向轴，滑枕右侧面上的螺母、一对导向套分别与丝杆、一对导向轴相连接； 

在滑枕的左侧面上固定有磁轭桥，在磁轭桥的前后两侧面的中部分别配有气缸架，磁轭桥前后两侧面的上下两头分别配有可转动的两对上下磁轭臂一端，每对上下磁轭臂另一端分别设有相内弯曲且为上下相对与磁轭臂呈直角状的磁轭探头，在每只上下磁轭臂上分别配有磁轭线圈；气缸架呈“凸”字状，在两只气缸架的上头各配有一对磁轭开合气缸，每对磁轭开合气缸上的活塞杆的伸出端分别与上下磁轭臂相连接。

所述的一种管端感应磁粉探伤机，其特征在于：每对磁轭开合气缸上的活塞杆的伸出端分别与上下磁轭臂相连接的结构是：在每两上磁轭臂和每两下磁轭臂之间分别设有磁轭臂吊架，磁轭臂吊架呈“π”字状，每个上下磁轭臂配在相对应的“π”字下部向外弯曲勾内，上下各两只磁轭开合气缸上的活塞杆的伸出端分别固定在相对应的磁轭臂吊架“π”字上头的横梁上；在上下两只磁轭臂吊架的“π”字状的两底部与所对应的上下磁轭臂上分别固定有弹簧座杆，浮动弹簧配在磁轭臂吊架的“π”字状的底部的弹簧座上。

所述的一种管端感应磁粉探伤机，其特征在于：在每只磁轭探头的左侧面各配有一可转动的磁轭托轮，且每只磁轭托轮的外周分别高出磁轭探头的端面2-10毫米。

本发明与现有技术相比的有益效果：本磁粉探伤机的磁化装置采用复合旋转的磁化装置，机形相对较小、结构简单，可以使得被测管状工件在同一状态下获得稳定、均匀、高强度的旋转磁场，这种复合磁化方式通过交叉磁轭获得，其具有磁势集中、功耗低，磁场无盲区和灵敏度高；同时，由于设有磁轭托轮，使得磁轭探头与工件不直接接触、不通电，不打火，无电蚀的优点，其可一次检测出管端倒棱任何位置的裂纹或损伤；本磁粉探伤机所设的浮动弹簧，当大型油管工件在托辊上有跳动时，浮动弹簧可使磁轭探头与管子有良好的接触和退让性。   

附图说明：

图1为本机的结构主视图;

图2为图1中的A-A向视图；

图3为图1中Ⅰ部分放大视图；

图4为本机的磁化原理图；

图5为本机的电原理图。

图中：

1、大型油管工件， 2、磁悬液集液槽， 3、 磁轭开合气缸， 4、磁轭线圈， 5、上下磁轭臂， 6、磁轭托轮， 7、滑枕， 8、磁轭架， 9、磁轭架平移气缸， 10、机架， 12、牵引链张紧架， 13、牵引链， 14、移动减速机， 15、主动链轮， 16、从动链轮， 17、链张紧螺栓， 18、减速机， 19、丝杆， 20、浮动弹簧， 21、导向套，22、螺母， 23、磁轭桥，  24、气缸架， 25、前后移动丝杆，26、导向柱，27、工件托辊，28、下架，29、上架，30、平移导向套，31、平移导向轴，32、连接座，33、导向轴，34、中架，35、手轮，36、磁轭臂吊架。

具体实施方式：

下面结合附图详细描述本发明：

如图1-3所示，本管端感应磁粉探伤机，包括现有技术采用的电器控制***、喷洒***、周向磁化电源、纵向磁化电源、照明装置、被检测大型油管工件1的进出辅助装置及驱动工件托辊27带动被检测大型油管工件1的转动装置；还包括驱动机架10左右快速移动所设的移动减速机14、牵引链张紧架12、牵引链13、主动链轮15、从动链轮16、链张紧螺栓17；磁悬液集液槽2配在机架10的上面；在磁悬液集液槽2内配有下架28，下架28上依次配有中架34、上架29，在上架29上面设有前高后低倾斜15°-30°两斜支承板，磁轭架8的底部固定在上架29的两斜支承板上面，在下架28、中架34、上架29之间设有使磁轭架8能前、后或左、右移动的装置；

所述磁轭架8前、后移动装置：在上架29面板的下面中部设有螺母，在螺母的两侧对称设有一对导向套，在中架34上所设的前后移动丝杆25、一对导向柱26，与上架29上所设的螺母、一对导向套相连接，在前后移动丝杆25的两端配有手轮35；旋转手轮35使丝杆25转动从而带动上架29及其上的磁轭架8作向前或向后移动；

所述磁轭架8左、右移动装置：在中架34底板的下面中部的一端设有连接座32，在连接座32的两侧设有一对平移导向套30，下架28上所配的一对平移导向轴31分别与中架34所设的一对平移导向套30相连接，在下架28上所配的磁轭架平移气缸9的活塞杆端固定在中架34所设的连接座32的中心孔上；当磁轭架平移气缸9工作时，磁轭架平移气缸9的活塞杆端带动中架34及其上的上架29、磁轭架8作向左或向右移动；

在磁轭架8的顶部上面一侧配有减速机18，减速机18的输出端与配在磁轭架8内的丝杆19的顶端相连接，滑枕7的右侧面中部设有螺母22，滑枕7的右侧面在螺母22的前后两侧对称设有一对导向套21，在磁轭架8上与一对导向套21相对应地设有一对导向轴33，滑枕7右侧面上的螺母22、一对导向套21分别与丝杆19、一对导向轴33相连接；

在滑枕7的左侧面上固定有磁轭桥23，在磁轭桥23的前后两侧面的中部分别配有气缸架24，磁轭桥23前后两侧面的上下两头分别配有可转动的两对上下磁轭臂5一端，每对上下磁轭臂5另一端分别设有相内弯曲且为上下相对与磁轭臂呈直角状的磁轭探头，在每只磁轭探头的左侧面各配有一可转动的磁轭托轮6，且每只磁轭托轮6的外周分别高出磁轭探头的端面5-10毫米，在每只上下磁轭臂5上分别配有磁轭线圈4；气缸架24呈“凸”字状，在两只气缸架24的上头各配有一对磁轭开合气缸3，每对磁轭开合气缸3上的活塞杆的伸出端分别与上下磁轭臂5相连接；

每对磁轭开合气缸3上的活塞杆的伸出端分别与上下磁轭臂5相连接的结构是：在每两上磁轭臂和每两下磁轭臂之间分别设有磁轭臂吊架36，磁轭臂吊架36呈“π”字状，每个上下磁轭臂5配在相对应的“π”字下部向外弯曲勾内，上下各两只磁轭开合气缸3上的活塞杆的伸出端分别固定在相对应的磁轭臂吊架36“π”字上头的横梁上；在上下两只磁轭臂吊架36的“π”字状的两底部与所对应的上下磁轭臂5上分别固定有弹簧座杆，浮动弹簧20配在磁轭臂吊架36的“π”字状的底部的弹簧座上；

当减速机18工作时，驱动丝杆19转动从而带动滑枕7、磁轭桥23及其上的两对上下磁轭臂5作向上或向下运动；

本机的磁化原理图如图4所示，由磁轭桥23、上下磁轭臂5及其上的S-N极磁轭探头组成U形磁轭，图中粗虚线代表上下磁轭臂5为其中一只U形磁轭，细虚线表示为另一只U形磁轭，它们交叉为60度角，形成一组交叉磁轭；磁轭线圈4通电时在磁轭桥23的作用下，使磁力线尽可能少在空气隙中穿行，在不同相位的交变电流下产生不断变化方向的旋转磁场，而在两磁轭间形成椭圆形旋转磁场，对大型油管工件1的管端倒棱处进行纵周向复合磁化，可检测出大型油管工件1的管端倒棱处任何方向的微细缺陷；工件托辊27由电机驱动使大型油管工件1旋转，从而实现对大型油管工件1的管端倒棱全周的检测；

本机的电原理图如图5所示，电路中380V电源经相位控制触发电路再经变压器变压后接入每对U形磁轭，所采用的相位控制触发电路是现有技术常规电路，在这里不再详述；本机采用在两上下磁轭臂5上绕有磁轭线圈4，磁轭线圈4通电时磁轭探头就有磁力线，通过大型油管工件1时产生了磁砀 ，对于铁磁性材料，如果表面或近表面有裂纹或缺陷存在，将会导致磁场分布不均，在裂纹或缺陷处形成一个小的N-S磁极对，磁力集中漏出现象，磁粉被吸附堆积成一个很容易看到的痕迹（磁痕），给人们提供判别表面质量的依据，这种方法设备简单，价格低廉，使用方便，无环境污染，检测结果能及时直观显示，是较理想实用的铁磁性材料表面无损检测方法；

为提高检测工作效率，本实施例为在大型油管工件1的两端相对称地各置一个相同上述结构的管端感应磁粉探伤机，同时同步对大型油管工件1的两管端面进行感应磁粉探伤检测。

工作过程

当被检测工件大型油管1移动到工件托辊27上后，移动减速机14驱动主动链轮15和从动链轮16及牵引链13使机架10向管端方向移动到预定位置；然后，磁轭开合气缸3撑开上下磁轭臂5后，磁轭架平移气缸9将磁轭架8及上下磁轭臂5推入大型油管1口内100毫米，启动减速机18使磁轭桥23和上下磁轭臂5与管壁内外上下处于均隙的状态；磁轭开合气缸3工作，磁轭开合气缸3上的活塞杆端带动上下磁轭臂5使磁轭托轮6与大型油管1的内外管壁接触，而上下磁轭探头与管壁保持3-5毫米的运动间隙后，启动工件托辊27，驱动大型油管1缓慢单向转动，同时喷淋磁粉悬液，接着给磁轭线圈4通电，上下磁轭臂5中感应出的磁通量立刻在大型油管1的内外及倒棱面上产生旋转的磁场，一旦管端表面有裂纹或缺陷，会产生漏磁场，磁粉堆积在裂纹和缺陷处，供人们判定管端表面的质量等级；当大型油管1转动1-2圈后，检测完毕，停止喷淋磁粉悬液，磁轭线圈4断电，磁轭开合气缸3上的活塞杆端带动上下磁轭臂5撑开，磁轭架平移气缸9将磁轭架8及上下磁轭臂5从大型油管1的管端内移出300毫米，首次管端磁粉探伤检测完成，移开大型油管1，移入下一个大油管，重复上述动作，进行第二个工件的检测工作。 

Claims (3)

1.一种管端感应磁粉探伤机，包括电器控制***、喷洒***、周向磁化电源、纵向磁化电源、照明装置、被检测大型油管工件（1）的进出辅助装置及驱动工件托辊（27）带动被检测大型油管工件（1）的转动装置；还包括驱动机架（10）左右快速移动所设的移动减速机（14）、牵引链张紧架（12）、牵引链（13）、主动链轮（15）、从动链轮（16）、链张紧螺栓（17）；磁悬液集液槽（2）配在机架（10）的上面，其特征在于：在磁悬液集液槽（2）内配有下架（28），下架（28）上依次配有中架（34）、上架（29），在上架（29）上面设有前高后低倾斜15°-30°两斜支承板，磁轭架（8）的底部固定在上架（29）的两斜支承板上面，在下架（28）、中架（34）、上架（29）之间设有使磁轭架（8）能前、后或左、右移动的装置；

所述磁轭架（8）前、后移动装置：在上架（29）面板的下面中部设有螺母，在螺母的两侧对称设有一对导向套，在中架（34）上所设的前后移动丝杆（25）、一对导向柱（26），与上架（29）上所设的螺母、一对导向套相连接，在前后移动丝杆（25）的两端配有手轮（35）；

所述磁轭架（8）左、右移动装置：在中架（34）底板的下面中部的一端设有连接座（32），在连接座（32）的两侧设有一对平移导向套（30），下架（28）上所配的一对平移导向轴（31）分别与中架（34）所设的一对平移导向套（30）相连接，在下架（28）上所配的磁轭架平移气缸（9）的活塞杆端固定在中架（34）所设的连接座（32）的中心孔上；

在磁轭架（8）的顶部上面一侧配有减速机（18），减速机（18）的输出端与配在磁轭架（8）内的丝杆（19）的顶端相连接，滑枕（7）的右侧面中部设有螺母（22），滑枕（7）的右侧面在螺母（22）的前后两侧对称设有一对导向套（21），在磁轭架（8）上与一对导向套（21）相对应地设有一对导向轴（33），滑枕（7）右侧面上的螺母（22）、一对导向套（21）分别与丝杆（19）、一对导向轴（33）相连接； 

在滑枕（7）的左侧面上固定有磁轭桥（23），在磁轭桥（23）的前后两侧面的中部分别配有气缸架（24），磁轭桥（23）前后两侧面的上下两头分别配有可转动的两对上下磁轭臂（5）一端，每对上下磁轭臂（5）另一端分别设有相内弯曲且为上下相对与磁轭臂呈直角状的磁轭探头，在每只上下磁轭臂（5）上分别配有磁轭线圈（4）；气缸架（24）呈“凸”字状，在两只气缸架（24）的上头各配有一对磁轭开合气缸（3），每对磁轭开合气缸（3）上的活塞杆的伸出端分别与上下磁轭臂（5）相连接。

2.根据权利要求1所述的一种管端感应磁粉探伤机，其特征在于：每对磁轭开合气缸（3）上的活塞杆的伸出端分别与上下磁轭臂（5）相连接的结构是：在每两上磁轭臂和每两下磁轭臂之间分别设有磁轭臂吊架（36），磁轭臂吊架（36）呈“π”字状，每个上下磁轭臂（5）配在相对应的“π”字下部向外弯曲勾内，上下各两只磁轭开合气缸（3）上的活塞杆的伸出端分别固定在相对应的磁轭臂吊架（36）“π”字上头的横梁上；在上下两只磁轭臂吊架（36）的“π”字状的两底部与所对应的上下磁轭臂（5）上分别固定有弹簧座杆，浮动弹簧（20）配在磁轭臂吊架（36）的“π”字状的底部的弹簧座上。

3.根据权利要求1所述的一种管端感应磁粉探伤机，其特征在于：在每只磁轭探头的左侧面各配有一可转动的磁轭托轮（6），且每只磁轭托轮（6）的外周分别高出磁轭探头的端面2-10毫米。

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