[发明专利]一种大型复杂环形精密铸件X射线检测工装及其检测方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种X射线检测工装，具体地，涉及一种航空发动机用大型复杂环形精密铸件X射线成像及拍片检测时所需的平移、翻转和旋转工装及其检测方法。

背景技术

随着国家大飞机以及“两机”专项战略的实施，发展新一代大型航空发动机已经成为当今航空工业最为迫切的需求，而新一代高推重比大型航空发动机对结构设计要求非常苛刻，要求大型中介机匣和大型涡轮后机匣(直径均超过1000mm)需采用高结构效率的整体化和轻量化的大型复杂环形精密铸件。然而随着铸件的尺寸增大，这种复杂环形精密铸件在铸造凝固过程中更易产生疏松、缩孔、缩松、夹杂和冷隔等铸造缺陷，如果不能通过无损检测方法检测出其中超标的铸造缺陷，被误用到发动机后将严重影响航空安全，因此必须对这种大型复杂环形精密铸件交付前进行100％的全方位X射线无损检验，以便确保交付的铸件100％合格率。

经对现有技术的文献检索发现：申请号为201010156075.0的中国发明专利涉及到一种X射线检测升降及平移装置。该专利设计的装置虽然通过增加检测仪器在纵向、横向和高度方向上的检测范围，克服了传统X射线检测工装适用范围小的问题，其不足之处在于：该专利设计的装置仅能上下和左右移动，不能进行平面和垂直二维方向的旋转、翻转和偏移，对X射线入射角度无法做出微调，因此无法对复杂结构部位进行100％全方位的无损检测，容易发生铸造缺陷漏检情况，故其不适用于大型复杂环形精密铸件的X射线检测。申请号为200580039234.6的中国发明专利涉及到一种X射线检测支架，该专利设计的支架虽然具有绕水平轴翻转，绕垂直轴旋转的功能，但是该专利同样没有考虑大型复杂铸件的结构问题，由于铸件自身无法转动，不可避免存在检测盲区，因此也不能很好的解决复杂环形精密铸件铸造缺陷漏检问题，更无法保证大型复杂环形精密铸件对称结构处检测工艺的一致性。

发明内容

针对现有技术中的缺陷，本发明的目的是提供一种大型复杂环形精密铸件X射线检测工装及其检测方法，实现铸件的100％全方位检测，降低铸造缺陷的漏检率，并有利于提高检测工艺稳定性。

根据本发明的一个方面，提供一种大型复杂环形精密铸件X射线检测工装，包括平移装置、翻转装置、旋转装置和伸缩装置，其中：伸缩装置通过锁扣与旋转装置、翻转装置相连接，旋转装置通过滑轮与翻转装置相连接，翻转装置通过轴承与平移装置相连接；

所述平移装置包括工装底座、万向轮和万向轮锁扣，其中：工装底座与万向轮通过焊接方式固定在一起，在万向轮上设置万向轮锁扣以防止工装随意移动；由四个万向轮控制的工装可在X射线检测探头下任意方向自由移动，调整好检测工位后，锁紧万向轮锁扣固定整个工装；

所述翻转装置包括翻转支架、翻转轴承、翻转手柄、主动齿轮、从动齿轮、从动齿轮定位销，其中：主动齿轮和从动齿轮定位销均与工装底座固定连接，从动齿轮与翻转支架固定连接并带动翻转支架转动，翻转支架通过翻转轴承与工装底座连接，主动齿轮与从动齿轮啮合，翻转手柄与主动齿轮连接并带动从动齿轮转动，从动齿轮用于确定复杂环形精密铸件的翻转角度；

所述旋转装置包括主动滑轮、从动滑轮、主动滑轮手柄和主动滑轮锁扣，其中：主动滑轮通过轴承与翻转支架固定连接，主动滑轮手柄和主动滑轮锁扣设置于主动滑轮上面用以控制主动滑轮的转动与停止，一个从动滑轮通过轴承与翻转支架固定连接，另外两只从动滑轮则通过轴承与伸缩臂固定连接，调节主动滑轮手柄可以实现复杂环形精密铸件沿轴向进行任意角度旋转；

所述伸缩装置包括伸缩臂和伸缩臂锁扣，其中：伸缩臂锁扣与翻转支架固定连接，伸缩臂与伸缩臂锁扣通过紧固螺栓活动连接，根据复杂环形精密铸件的直径大小调整伸缩臂的位置，通过伸缩臂锁扣定位螺栓紧固，使大型复杂环形精密铸件能够稳定地固定在旋转装置的滑轮上。

优选地，所述翻转装置的从动齿轮圆周盘上面靠近齿轮的位置每隔一定距离设置一个定位孔，所述定位孔与从动齿轮定位销相配合。

根据本发明的另一个方面，提供一种大型复杂环形精密铸件X射线检测工装的检测方法，具体为：

首先通过调整翻转手柄将工装的翻转支架调整到水平状态，将从动齿轮定位销锁定，固定翻转支架；

将复杂环形精密铸件水平放到翻转支架的主动滑轮、从动滑轮上，调整伸缩臂长度，使主动滑轮、从动滑轮从四个方向将复杂环形精密铸件稳定地固定到翻转支架上；

再拉动工装底座到X射线检测探头正下方，通过万向轮锁扣锁定万向轮；

打开从动齿轮定位销，摇动翻转手柄，调整翻转支架到预定检测角度后再锁定从动齿轮定位销；