[发明专利]动态杆件残余应力无损检测装置

说明书

本申请涉及机械构件服役性能研究技术领域，尤其涉及一种动态杆件残余应力无损检测装置。该无损检测装置包括检测楔块、与检测楔块的第一连接通道及第二连接通道紧密连接的第一倾斜橡胶柱及第二倾斜橡胶柱，与第一连接通道及第二连接通道紧密连接的发射换能器及接收换能器，第一倾斜橡胶柱和第二倾斜橡胶柱均包括底座和柱身，底座底面接触并压紧于被检测动态杆件表面；底座底面边沿嵌设有凹槽，凹槽与压力式耦合剂贮存箱相连通；及包括速度补偿检测模块的与发射换能器及接收换能器电连接的超声无损检测系统。该无损检测装置解决了现有技术中难以对在役运动的动态杆件的残余应力进行无损件检测的问题。

技术领域

本申请涉及机械构件服役性能研究技术领域，尤其涉及一种动态杆件残余应力无损检测装置。

背景技术

在机械构件的服役性能的研究领域中，残余应力对机械构件的服役性能具有重大影响，尤其是在强度、疲劳寿命和尺寸稳定性等方面，残余应力的检测分为无损、微损伤和有损伤三类检测，由于有损伤检测和微损伤检测都会或多或少的对被检测件造成损伤，而这些损伤对于服役状态下的工件或成品零部件来说都是致命问题，无损检测与有损伤检测和微损伤检测相比，其可以在不损害被检测件以及不影响被检测件使用性能的前提下，对被检测件的残余应力情况进行检测，故如何快速、无损地检测机械构件表面及内部的残余应力一直是研究的重点课题。

目前，对于静态构件的残余应力的无损检测已有较成熟的解决方案，例如X射线衍射法、中子衍射法检测法、巴克豪森噪声法、超声波检测法等。而对在役运行的动态杆件(如快速运动的活塞杆)的残余应力的无损件检测一直是工程应用中难已解决的问题，尤其是，如何能做到在不影响运动中的被检测动态杆件的使用状态以及不损害被检测动态杆件的前提下，对其进行残余应力检测。

以超声波检测法为例，现有技术中存在的一些技术困难，其一，超声波检测法需要在检测楔块与被检测件的相接触面上涂上一层耦合剂，使超声波得以传输到被检测件中，但是在役运行的动态被检测杆件在运动过程中会与检测楔块产生摩擦，而将耦合剂从接触表面带走，往复几次，接触表面上将不存在耦合剂，相接触面上没有耦合剂就无法继续进行检测；其二，动态被检测杆件与检测楔块的接触表面产生的摩擦力也会磨损检测楔块接触面，这样会直接导致检测误差偏大；其三，动态被检测杆件的残余应检测存在相对速度的问题，尤其是，高频率运动的活塞杆，其运动速度非常快，其存在相对速度的问题十分明显，而以往的静态构件的残余应力检测并不存在此问题，这样就会造成较大的声速误差，而直接大幅降低检测精度。

发明内容

本申请提供了一种动态杆件残余应力无损检测装置，以解决现有技术中难以对在役运动的动态杆件的残余应力进行无损件检测的问题。

本申请提供了一种动态杆件残余应力无损检测装置，包括：

由同一平台的相对两侧分别朝外向相反的两个方向以同一倾斜角度向下延伸形成两个倾斜面的检测楔块，

分别垂直于两个所述倾斜面贯穿设置的第一连接通道和第二连接通道，

所述第一连接通道靠近所述倾斜面的一端与发射换能器紧密连接，另一端与第一倾斜橡胶柱的柱身紧密连接，

所述第二连接通道靠近所述倾斜面的一端与接收换能器紧密连接，另一端与第二倾斜橡胶柱的柱身紧密连接，

所述第一倾斜橡胶柱和所述第二倾斜橡胶柱均包括底座和伸出所述底座倾斜设置的所述柱身，

所述底座底面接触并压紧于被检测动态杆件表面；

所述底座底面边沿嵌设有凹槽，所述凹槽通过耦合剂输送管与压力式耦合剂贮存箱相连通；以及

与所述发射换能器及所述接收换能器电连接的超声无损检测系统，其包括速度补偿检测模块。