本發(fā)明涉及金屬探傷，具體涉及一種大型環(huán)鍛件內(nèi)壁探傷裝置及方法。

背景技術(shù)：

1、超聲波探傷是利用超聲能透入金屬材料的深處，并由一截面進(jìn)入另一截面時(shí)，在界面邊緣發(fā)生反射的特點(diǎn)來(lái)檢查零件缺陷的一種方法，超聲波束自零件表面由探頭傳遞至零件內(nèi)部，當(dāng)超聲波遇到缺陷與零件底面時(shí)就分別發(fā)生反射波，在熒光屏上形成脈沖波形，根據(jù)這些脈沖波形來(lái)判斷缺陷位置和大小。

2、現(xiàn)有的環(huán)鍛件內(nèi)壁探傷裝置，核心部件包括驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)和超聲波探測(cè)器，將超聲波探測(cè)器的探頭貼合環(huán)鍛件的內(nèi)壁，驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)超聲波探測(cè)器的探頭沿環(huán)鍛件的內(nèi)壁運(yùn)動(dòng)，從而利用超聲波探測(cè)器對(duì)環(huán)鍛件的內(nèi)壁進(jìn)行超聲波探傷。

3、在利用上述探傷裝置對(duì)大型環(huán)鍛件的內(nèi)壁進(jìn)行探傷時(shí)，因?yàn)殄懺旒庸榇旨庸?，?jīng)過(guò)鍛造加工的大型環(huán)鍛件的內(nèi)壁的表面并不平整，且由于環(huán)鍛件的內(nèi)壁為曲面結(jié)構(gòu)，導(dǎo)致超聲波探測(cè)器的探頭在沿環(huán)鍛件內(nèi)壁運(yùn)動(dòng)時(shí)，難以時(shí)刻與環(huán)鍛件的內(nèi)壁充分貼合，這使得超聲波探頭發(fā)射超聲波或接收回波時(shí)，超聲波信號(hào)會(huì)在探頭與環(huán)鍛件內(nèi)壁之間的間隙中傳遞，超聲波信號(hào)在間隙中的空氣傳遞會(huì)產(chǎn)生很大的衰減，此時(shí)，若單純依靠增大超聲波探頭的發(fā)射功率，來(lái)增大發(fā)射的超聲波信號(hào)以及回收的超聲波信號(hào)的強(qiáng)度時(shí)，會(huì)導(dǎo)致雜波信號(hào)增大，導(dǎo)致信噪比增加，從而會(huì)對(duì)缺陷的準(zhǔn)確判斷造成干擾?，進(jìn)而對(duì)超聲波探測(cè)器的探傷精度產(chǎn)生不利影響。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的目的是克服現(xiàn)有技術(shù)中的問(wèn)題，提供大型環(huán)鍛件內(nèi)壁探傷裝置及方法，能夠在對(duì)大型環(huán)鍛件的內(nèi)壁進(jìn)行探傷時(shí)，減少超聲波信號(hào)的衰減，從而提升對(duì)大型環(huán)鍛件內(nèi)壁探傷的精準(zhǔn)性。

2、本發(fā)明提供了一種大型環(huán)鍛件內(nèi)壁探傷裝置，包括支架和超聲波探測(cè)器，超聲波探測(cè)器的探頭設(shè)于支架上，超聲波探測(cè)器用于檢測(cè)環(huán)鍛件側(cè)壁的裂縫和氣孔，還包括：

3、驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，與所述支架連接，所述驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)用于驅(qū)動(dòng)支架在環(huán)鍛件側(cè)壁上沿環(huán)鍛件的周向運(yùn)動(dòng)；

4、活塞缸，缸體與所述支架連接，所述缸體的內(nèi)腔連通有耦合劑供給裝置，活塞缸的活塞與所述超聲波探測(cè)器的探頭連接，活塞用于驅(qū)動(dòng)探頭沿環(huán)鍛件的徑向運(yùn)動(dòng)；

5、觸塊，設(shè)于探頭上，所述觸塊設(shè)有弧形凸面，觸塊上的弧形凸面與環(huán)鍛件的內(nèi)壁貼合，觸塊用于傳遞超聲波，弧形凸面上設(shè)有噴液口；

6、截止閥，一端與所述噴液口連通，截止閥另一端與所述缸體的內(nèi)腔連通，當(dāng)觸塊上的弧形凸面與環(huán)鍛件的內(nèi)壁抵接時(shí)，截止閥打開(kāi)。

7、較佳地，所述截止閥包括閥芯和第一彈簧，所述觸塊內(nèi)設(shè)有滑腔，所述滑腔一端與所述噴液口連通，滑腔另一端與所述缸體的內(nèi)腔連通，所述閥芯一端滑動(dòng)連接于所述滑腔內(nèi)，閥芯用于隔斷噴液口與缸體內(nèi)腔的連通，所述第一彈簧設(shè)于滑腔內(nèi)，第一彈簧與所述閥芯抵接，在第一彈簧彈性力的作用下，閥芯的另一端穿過(guò)噴液口并突出于弧形凸面，閥芯上設(shè)有通料孔，閥芯突出的一端能被環(huán)鍛件內(nèi)壁壓進(jìn)噴液口，以使噴液口通過(guò)通料孔與缸體內(nèi)腔連通。

8、較佳地，所述活塞與探頭之間設(shè)有連接板，所述連接板上設(shè)有沿環(huán)鍛件徑向的滑孔，所述滑孔滑動(dòng)連接有滑桿，所述滑桿上設(shè)有擋板，所述擋板設(shè)于觸塊一側(cè)，所述滑桿上設(shè)有第二彈簧，所述第二彈簧與擋板抵接，在第二彈簧彈性力的作用下，擋板與環(huán)鍛件內(nèi)壁抵接，擋板用于圍擋噴液口噴出的耦合劑。

9、較佳地，所述驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)包括驅(qū)動(dòng)輪和壓緊機(jī)構(gòu)，所述驅(qū)動(dòng)輪樞軸連接于支架上，所述驅(qū)動(dòng)輪與環(huán)鍛件的內(nèi)壁抵接，驅(qū)動(dòng)輪連接有動(dòng)力裝置，所述壓緊機(jī)構(gòu)設(shè)于支架上，壓緊機(jī)構(gòu)抵接于環(huán)鍛件的外壁，壓緊機(jī)構(gòu)用于將環(huán)鍛件的側(cè)壁壓緊于驅(qū)動(dòng)輪與壓緊機(jī)構(gòu)之間。

10、較佳地，所述壓緊機(jī)構(gòu)包括滑塊、連接軸、絲桿和壓緊輪，所述支架上設(shè)有沿環(huán)鍛件徑向的滑槽，所述滑塊滑動(dòng)連接于所述滑槽內(nèi)，所述連接軸連接于滑塊上，所述壓緊輪樞軸連接于連接軸上，所述支架上設(shè)有螺紋孔，所述絲桿螺紋連接于螺紋孔內(nèi)，所述絲桿一端與滑塊樞軸連接，轉(zhuǎn)動(dòng)絲桿能驅(qū)動(dòng)滑塊在滑槽內(nèi)滑動(dòng)，以驅(qū)動(dòng)壓緊輪壓緊在環(huán)鍛件的外壁。

11、較佳地，所述連接軸與壓緊輪之間設(shè)有第一連桿和第二連桿，所述第一連桿和第二連桿均與所述連接軸樞軸連接，第一連桿和第二連桿上均設(shè)有壓緊輪，所述第一連桿與連接軸的連接處以及第二連桿與連接軸的連接處均設(shè)有卷簧，所述卷簧用于向第一連桿和第二連桿施加相互靠近的彈性力，以通過(guò)第一連桿上的壓緊輪以及第二連桿上的壓緊輪向環(huán)鍛件外壁施加壓緊力。

12、較佳地，所述支架連接有軸向電動(dòng)滑軌，所述軸向電動(dòng)滑軌的長(zhǎng)度方向與環(huán)鍛件的軸向平行，軸向電動(dòng)滑軌用于驅(qū)動(dòng)活塞缸的缸體沿環(huán)鍛件的軸向運(yùn)動(dòng)。

13、較佳地，所述支架一側(cè)設(shè)有水平滑軌，水平滑軌內(nèi)滑動(dòng)連接有水平滑塊，所述支架與水平滑塊固連，所述水平滑軌的一側(cè)設(shè)有豎直滑軌，所述豎直滑軌底端連接有底板，環(huán)鍛件卡接在底板上，豎直滑軌內(nèi)滑動(dòng)連接有豎直滑塊，所述豎直滑塊與所述水平滑軌連接。

14、較佳地，所述底板上設(shè)有定位塊，所述定位塊用于對(duì)環(huán)鍛件在底板上的位置進(jìn)行定位，以保證環(huán)鍛件相對(duì)支架的位置。

15、本發(fā)明還公開(kāi)了一種利用大型環(huán)鍛件內(nèi)壁探傷裝置進(jìn)行探傷的方法，包括以下步驟：

16、將環(huán)鍛件放置在預(yù)定位置，然后控制器驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)支架在環(huán)鍛件側(cè)壁上沿環(huán)鍛件的軸向運(yùn)動(dòng)，并控制耦合劑供給裝置動(dòng)作；

17、耦合劑供給裝置向缸體的內(nèi)腔內(nèi)供給耦合劑，耦合劑進(jìn)入缸體內(nèi)腔后，驅(qū)動(dòng)活塞向缸體外運(yùn)動(dòng)，從而驅(qū)動(dòng)探頭向外運(yùn)動(dòng)，直至觸塊上的弧形凸面與環(huán)鍛件內(nèi)壁貼合；

18、打開(kāi)截止閥，缸體內(nèi)腔的耦合劑通過(guò)截止閥從弧形凸面上的噴液口噴出，從而對(duì)觸塊的弧形凸面進(jìn)行包裹，減小觸塊與環(huán)鍛件內(nèi)壁之間的間隙；

19、控制超聲波探測(cè)器動(dòng)作，利用超聲波探測(cè)器的探頭產(chǎn)生超聲波，超聲波通過(guò)觸塊傳遞至環(huán)鍛件內(nèi)壁，經(jīng)環(huán)鍛件反射的超聲波回傳至觸塊，被探頭接收，通過(guò)超聲波探測(cè)器分析回波，完成對(duì)環(huán)鍛件的內(nèi)壁進(jìn)行探傷。

20、與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是：本發(fā)明的一種大型環(huán)鍛件內(nèi)壁探傷裝置，通過(guò)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)支架在環(huán)鍛件側(cè)壁上沿環(huán)鍛件的周向運(yùn)動(dòng)，耦合劑供給裝置向缸體的內(nèi)腔內(nèi)供給耦合劑，耦合劑進(jìn)入缸體內(nèi)腔后，驅(qū)動(dòng)活塞向缸體外運(yùn)動(dòng)，從而驅(qū)動(dòng)探頭向外運(yùn)動(dòng)，直至觸塊上的弧形凸面與環(huán)鍛件內(nèi)壁貼合，驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)通過(guò)支架驅(qū)動(dòng)探頭對(duì)環(huán)鍛件內(nèi)壁的不同部位檢測(cè)，耦合劑供給裝置供給的耦合劑不但能驅(qū)動(dòng)探頭上的觸塊始終與環(huán)鍛件內(nèi)壁貼合，耦合劑還能持續(xù)從觸塊上的噴液口噴出，從而始終能減小觸塊與環(huán)鍛件內(nèi)壁之間的間隙內(nèi)的空氣，從而能夠減少超聲波在空氣中傳遞的距離，從而能夠降低超聲波信號(hào)的衰減，從而提升對(duì)大型環(huán)鍛件內(nèi)壁探傷的精準(zhǔn)性。

21、本裝置的截止閥能在觸塊與環(huán)鍛件接觸前，阻斷耦合劑的釋放，并在觸塊與環(huán)鍛件接觸時(shí)，及時(shí)釋放耦合劑，從而既能避免耦合劑浪費(fèi)，還能保證耦合劑釋放時(shí)機(jī)的精準(zhǔn)性，從而保證整個(gè)裝置的檢測(cè)效果。通過(guò)設(shè)置擋板，對(duì)從噴液口噴出的耦合劑進(jìn)行圍擋，從而防止觸塊在相對(duì)環(huán)鍛件內(nèi)壁滑動(dòng)時(shí)，耦合劑從觸塊一側(cè)側(cè)漏，從而保證耦合劑對(duì)觸塊的包裹性，進(jìn)一步減少觸塊與環(huán)鍛件內(nèi)壁之間的間隙，提升探頭的探測(cè)精度。

技術(shù)特征：

1.一種大型環(huán)鍛件內(nèi)壁探傷裝置，包括支架（101）和超聲波探測(cè)器，超聲波探測(cè)器的探頭（102）設(shè)于支架（101）上，超聲波探測(cè)器用于檢測(cè)環(huán)鍛件（1）側(cè)壁的裂縫和氣孔，其特征在于，還包括：

2.如權(quán)利要求1所述的大型環(huán)鍛件內(nèi)壁探傷裝置，其特征在于，所述截止閥（108）包括閥芯（201）和第一彈簧（202），所述觸塊（106）內(nèi)設(shè)有滑腔（203），所述滑腔（203）一端與所述噴液口（107）連通，滑腔（203）另一端與所述缸體（104）的內(nèi)腔連通，所述閥芯（201）一端滑動(dòng)連接于所述滑腔（203）內(nèi)，閥芯（201）用于隔斷噴液口（107）與缸體（104）內(nèi)腔的連通，所述第一彈簧（202）設(shè)于滑腔（203）內(nèi)，第一彈簧（202）與所述閥芯（201）抵接，在第一彈簧（202）彈性力的作用下，閥芯（201）的另一端穿過(guò)噴液口（107）并突出于弧形凸面，閥芯（201）上設(shè)有通料孔（204），閥芯（201）突出的一端能被環(huán)鍛件（1）內(nèi)壁壓進(jìn)噴液口（107），以使噴液口（107）通過(guò)通料孔（204）與缸體（104）內(nèi)腔連通。

3.如權(quán)利要求2所述的大型環(huán)鍛件內(nèi)壁探傷裝置，其特征在于，所述活塞（105）與探頭（102）之間設(shè)有連接板（301），所述連接板（301）上設(shè)有沿環(huán)鍛件（1）徑向的滑孔，所述滑孔滑動(dòng)連接有滑桿（302），所述滑桿（302）上設(shè)有擋板（303），所述擋板（303）設(shè)于觸塊（106）一側(cè)，所述滑桿（302）上設(shè)有第二彈簧（304），所述第二彈簧（304）與擋板（303）抵接，在第二彈簧（304）彈性力的作用下，擋板（303）與環(huán)鍛件（1）內(nèi)壁抵接，擋板（303）用于圍擋噴液口（107）噴出的耦合劑。

4.如權(quán)利要求1所述的大型環(huán)鍛件內(nèi)壁探傷裝置，其特征在于，所述驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)（103）包括驅(qū)動(dòng)輪（401）和壓緊機(jī)構(gòu)（402），所述驅(qū)動(dòng)輪（401）樞軸連接于支架（101）上，所述驅(qū)動(dòng)輪（401）與環(huán)鍛件（1）的內(nèi)壁抵接，驅(qū)動(dòng)輪（401）連接有動(dòng)力裝置（403），所述壓緊機(jī)構(gòu)（402）設(shè)于支架（101）上，壓緊機(jī)構(gòu)（402）抵接于環(huán)鍛件（1）的外壁，壓緊機(jī)構(gòu)（402）用于將環(huán)鍛件（1）的側(cè)壁壓緊于驅(qū)動(dòng)輪（401）與壓緊機(jī)構(gòu)（402）之間。

5.如權(quán)利要求4所述的大型環(huán)鍛件內(nèi)壁探傷裝置，其特征在于，所述壓緊機(jī)構(gòu)（402）包括滑塊（501）、連接軸（502）、絲桿（503）和壓緊輪（504），所述支架（101）上設(shè)有沿環(huán)鍛件（1）徑向的滑槽（505），所述滑塊（501）滑動(dòng)連接于所述滑槽（505）內(nèi)，所述連接軸（502）連接于滑塊（501）上，所述壓緊輪（504）樞軸連接于連接軸（502）上，所述支架（101）上設(shè)有螺紋孔，所述絲桿（503）螺紋連接于螺紋孔內(nèi)，所述絲桿（503）一端與滑塊（501）樞軸連接，轉(zhuǎn)動(dòng)絲桿（503）能驅(qū)動(dòng)滑塊（501）在滑槽（505）內(nèi)滑動(dòng)，以驅(qū)動(dòng)壓緊輪（504）壓緊在環(huán)鍛件（1）的外壁。

6.如權(quán)利要求5所述的大型環(huán)鍛件內(nèi)壁探傷裝置，其特征在于，所述連接軸（502）與壓緊輪（504）之間設(shè)有第一連桿（601）和第二連桿（602），所述第一連桿（601）和第二連桿（602）均與所述連接軸（502）樞軸連接，第一連桿（601）和第二連桿（602）上均設(shè)有壓緊輪（504），所述第一連桿（601）與連接軸（502）的連接處以及第二連桿（602）與連接軸（502）的連接處均設(shè)有卷簧（603），所述卷簧（603）用于向第一連桿（601）和第二連桿（602）施加相互靠近的彈性力，以通過(guò)第一連桿（601）上的壓緊輪（504）以及第二連桿（602）上的壓緊輪（504）向環(huán)鍛件（1）外壁施加壓緊力。

7.如權(quán)利要求1所述的大型環(huán)鍛件內(nèi)壁探傷裝置，其特征在于，所述支架（101）連接有軸向電動(dòng)滑軌（7），所述軸向電動(dòng)滑軌（7）的長(zhǎng)度方向與環(huán)鍛件（1）的軸向平行，軸向電動(dòng)滑軌（7）用于驅(qū)動(dòng)活塞缸的缸體（104）沿環(huán)鍛件（1）的軸向運(yùn)動(dòng)。

8.如權(quán)利要求1所述的大型環(huán)鍛件內(nèi)壁探傷裝置，其特征在于，所述支架（101）一側(cè)設(shè)有水平滑軌（801），水平滑軌（801）內(nèi)滑動(dòng)連接有水平滑塊（802），所述支架（101）與水平滑塊（802）固連，所述水平滑軌（801）的一側(cè)設(shè)有豎直滑軌（803），所述豎直滑軌（803）底端連接有底板（804），環(huán)鍛件（1）卡接在底板（804）上，豎直滑軌（803）內(nèi)滑動(dòng)連接有豎直滑塊（805），所述豎直滑塊（805）與所述水平滑軌（801）連接。

9.如權(quán)利要求8所述的大型環(huán)鍛件內(nèi)壁探傷裝置，其特征在于，所述底板（804）上設(shè)有定位塊（9），所述定位塊（9）用于對(duì)環(huán)鍛件（1）在底板（804）上的位置進(jìn)行定位，以保證環(huán)鍛件（1）相對(duì)支架（101）的位置。

10.采用如權(quán)利要求1所述的大型環(huán)鍛件內(nèi)壁探傷裝置進(jìn)行探傷的方法，其特征在于，包括以下步驟：

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明公開(kāi)了一種大型環(huán)鍛件內(nèi)壁探傷裝置及方法，屬于金屬探傷技術(shù)領(lǐng)域。該大型環(huán)鍛件內(nèi)壁探傷裝置，包括支架和超聲波探測(cè)器，還包括：驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，用于驅(qū)動(dòng)支架在環(huán)鍛件側(cè)壁上沿環(huán)鍛件的周向運(yùn)動(dòng)；活塞缸，缸體的內(nèi)腔連通有耦合劑供給裝置，活塞缸的活塞與超聲波探測(cè)器的探頭連接；觸塊，設(shè)有弧形凸面，觸塊上的弧形凸面與環(huán)鍛件的內(nèi)壁貼合，觸塊用于傳遞超聲波，弧形凸面上設(shè)有噴液口；截止閥，當(dāng)觸塊上的弧形凸面與環(huán)鍛件的內(nèi)壁抵接時(shí)，截止閥打開(kāi)。本發(fā)明的大型環(huán)鍛件內(nèi)壁探傷裝置及方法，能夠減少超聲波在空氣中傳遞的距離，從而能夠降低超聲波信號(hào)的衰減，提升探頭的探測(cè)精度，從而提升對(duì)環(huán)鍛件內(nèi)壁探傷的精準(zhǔn)性。

技術(shù)研發(fā)人員：楊平,陳俊娃
受保護(hù)的技術(shù)使用者：陜西華威科技股份有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/1/9