[发明专利]适用于回转体在线超声探伤的型面自适应扫查装置

说明书

技术领域

本发明涉及无损探伤检测技术领域，尤其涉及一种适用于回转体在线超声探伤的型面自适应扫查装置。 

背景技术

超声波检测技术是无损检测技术领域中的一种重要的方法和手段，由于其具有穿透能力强、检测灵敏度高、对人体无害、使用灵活、可及时得到探伤结果等优点，已经被广泛地应用于各行各业的质量监控和安全保障。对于发电设备、压力容器等大型回转体(通常以吨为计量单位)重要零部件，通常都采用超声波方式进行无损探伤，检测这类工件在制造或使用过程中产生的结构缺陷的情况，从而及时发现故障，分析缺陷和故障的成因及其规律，改进制造工艺，提高产品质量，以保证设备安全、高效、可靠地运行。 

目前，对回转体工件的探伤通常采用在工件加工完成后，以离线定点手工超声波扫查式进行检测，工件的加工与探伤检测为两个工序。这种探伤检测方式存在的问题，其一，操作者主观性大，容易产生漏检，当操作不当时，会导致探头中心与工件检测区域法线方向不一致，使探头发射的超声波不能垂直地进入工件内部，探测出工件内部的缺陷，即手工探伤检测准确度不高，且因操作者不同差别很大。其二，这种检测方式还导致了整个工件的生产工序长，生产效率低，生产成本高。直到本发明完成之前，发明人没有看到有关在对回转体型面进行加工的同时实施超声探伤的文献报道。 

发明内容

针对回转体型面超声探伤现有技术存在的不足，本发明的目的旨在提供一种能够实现在对回转体型面进行加工的同时实施超声探伤，且探伤检测准确度高，不会因操作者不同而有差别的适用于回转体在线超声探伤的型面自适应扫查装置。 

本发明的目的可通过具有如下技术方案的型面自适应扫查装置来实现： 

适用于回转体在线超声探伤的型面自适应扫查装置，包括夹持安装超声探头且能使探头端面至少可相对于两个轴线转动的夹持机构、将扫查装置安装于机床刀架上的基座和将探头夹持机构的夹持套端面贴附于被测工件体型面上的距离自调节机构，其中所述距离自调节机构可设计为由扭簧和摇臂组成，摇臂通过铰轴可转动地安装在基座上，扭簧位于摇臂与基座之间，套置在铰轴外，其两端分别联接摇臂与基座，或设计为由弹簧和伸缩杆组成，伸缩杆的装配端可轴向滑动地安装在基座的安装孔内，位于基座安装孔内的弹簧一端作用于基座，另一端作用于伸缩杆，所述夹持机构安装在距离自调节机构摇臂外端或伸缩杆外端，距离自调节机构活动地安装在基座上。距离自调节机构还可设计成其他具体结构方式。

在上述技术方案中，所述夹持机构包括至少一个角度调节环和一个安装超声探头的夹持套，夹持套以其端面可角度转动地安置在角度调节环内。探头夹持机构可进一步具体设计成：由一个角度调节外环、一个角度调节内环和一个探头夹持套构成，角度调节外环安装在距离自调节机构臂杆的外端，角度调节外环与角度调节内环之间和角度调节内环与探头夹持套之间为可转动铰联接，使夹持套端面可相对于两个相互垂直的轴线转动。探头夹持机构还可进一步具体设计成：由一个角度调节环和一个探头夹持套构成，角度调节环通过铰轴可转动地安装在距离自调节机构臂杆的外端，角度调节环与探头夹持套之间通过铰轴联接，使夹持套端面可相对于两个相互垂直的轴线转动。当然还可设计成其他具体方式。 

为了取得更好的超声检测效果，通常需要在被测工件型面与超声探头之间充满超声检测耦合剂，因此可在夹持套上设计超声检测耦合剂加入接口与流道。夹持套上也可不设计超声检测耦合剂加入流道，超声检测时直接将耦合剂加入到被测工件型面与超声探头之间。 

为了防止因夹持套端面磨损伤及超声探头，可在夹持套端上设计防止夹持套端面与被测工件型面直接接触的滚动结构件，且不少于三副。最好是在夹持套端面上对称设置四副滚动结构件。 

本发明还采取了其他一些技术措施。