一種螺栓一體化檢測裝置及檢測方法制造方法及圖紙

本發明專利技術公開了一種螺栓一體化檢測裝置及檢測方法，其中螺栓一體化檢測裝置包括箱體，以及安裝在箱體上的螺栓超聲導波檢測模塊、螺栓渦流檢測模塊和螺栓承托機構；所述螺栓超聲導波檢測模塊和螺栓渦流檢測模塊分別設于螺栓承托機構的兩側；所述螺栓超聲導波檢測模塊包括適于與螺栓的頭部端面配合的超聲導波探頭；所述螺栓渦流檢測模塊包括適于與螺栓的螺紋相配合的渦流檢測桿；所述螺栓承托機構包括設于箱體的上端面上并且可旋轉的支承盤。本發明專利技術實現了在較短時間內對螺栓進行兩種無損檢測，全面而快速地發現螺栓表面和截面各種取向的缺陷，同時保障螺栓質量并提升檢測效率。同時保障螺栓質量并提升檢測效率。同時保障螺栓質量并提升檢測效率。

【技術實現步驟摘要】
一種螺栓一體化檢測裝置及檢測方法


[0001]本專利技術涉及一種螺栓一體化檢測裝置及檢測方法。

技術介紹

[0002]螺栓螺紋部位易出現加工或在役缺陷，易導致螺栓失效，因此特別重要。國內外通常采用磁粉檢測、滲透檢測對螺栓表面缺陷進行檢測，采用超聲檢測對螺栓表面和截面缺陷進行檢測。由于磁懸液滯留易導致偽顯示，螺紋部位滲透劑易清洗不足或過清洗進而導致缺陷識別困難，因此近年來出現了渦流檢測螺栓的技術研究。然而，渦流檢測的效果依賴于電磁場的均勻分布、鐵磁性材料磁導率均勻性以及空間位置的相似性等因素，超聲檢測易存在缺陷取向不良則檢測效果不佳的問題，因此無論手工檢測、亦或自動、半自動檢測均無法在螺栓的檢測中得到良好的應用效果。同時，采用多種無損檢測方法對螺栓檢測時效率較低，難以達到產能要求。

技術實現思路

[0003]本專利技術的目的是提供一種能夠在較短時間內實現螺栓兩種無損檢測方法實施的檢測裝置及檢測方法，全面而快速地發現螺栓表面和截面(尤其是螺紋部位)各種取向的缺陷，同時保障螺栓質量并提升檢測效率。
[0004]實現本專利技術目的的技術方案是：一種螺栓一體化檢測裝置，包括箱體，以及安裝在箱體上的螺栓超聲導波檢測模塊、螺栓渦流檢測模塊和螺栓承托機構；所述螺栓超聲導波檢測模塊和螺栓渦流檢測模塊分別設于螺栓承托機構的兩側；所述螺栓超聲導波檢測模塊包括適于與螺栓的頭部端面配合的超聲導波探頭；所述螺栓渦流檢測模塊包括適于與螺栓的螺紋相配合的渦流檢測桿；所述螺栓承托機構包括設于箱體的上端面上并且可旋轉的支承盤；檢測時，螺栓豎直裝配在螺栓承托機構的支承盤上；所述螺栓包括螺栓試樣和待檢螺栓，所述螺栓試樣的材質、熱處理過程及表面狀態與待檢螺栓相同，螺栓試樣用于提供檢測基準。
[0005]所述螺栓超聲導波檢測模塊還包括探頭滑軌和第一支撐桿；所述第一支撐桿豎直設置在箱體的上端面上，第一支撐桿上設有豎直滑槽；所述探頭滑軌水平設置，并且探頭滑軌的一端與豎直滑槽滑動連接；所述超聲導波探頭上設有滑塊，滑塊與探頭滑軌滑動連接。
[0006]進一步地，所述螺栓超聲導波檢測模塊還包括超聲波檢測顯示屏和超聲波檢測控制器；所述超聲導波探頭和超聲波檢測顯示屏均與超聲波檢測控制器電連接；所述超聲波檢測控制器包括安裝在箱體前端面上的第一按鍵和安裝在箱體內部的第一集成模塊。
[0007]進一步地，所述螺栓超聲導波檢測模塊內置有縱向模態和扭轉模態；當檢測螺栓的橫向缺陷時選擇縱向模態，當檢測縱向缺陷時選擇扭轉模態。
[0008]進一步地，所述螺栓渦流檢測模塊還包括桿套、第二支撐桿和鎖緊器；所述第二支撐桿豎直設置在箱體的上端面上；所述渦流檢測桿的一端固定在桿套的外周面上；所述桿套套設在第二支撐桿上，使渦流檢測桿可相對于第二支撐桿進行豎直方向的移動；所述鎖
緊器安裝在桿套上用于將桿套鎖定在第二支撐桿上。
[0009]進一步地，所述螺栓渦流檢測模塊的渦流檢測桿的另一端設有導向球、彈簧桿和渦流傳感器；所述導向球通過彈簧桿連接在渦流檢測桿的另一端端面上；所述渦流傳感器設于導向球的一側，并且渦流傳感器與導向球的中心高度一致。
[0010]進一步地，所述螺栓渦流檢測模塊還包括渦流檢測顯示屏和渦流檢測控制器；所述渦流傳感器和渦流檢測顯示屏均與渦流檢測控制器電連接；所述渦流檢測控制器包括安裝在箱體前端面上的第二按鍵和內在的安裝在箱體內部的第二集成模塊。
[0011]進一步地，所述螺栓承托機構還包括旋轉桿、電磁極和升降旋轉驅動組件；所述支承盤固定在旋轉桿的頂部，旋轉桿貫穿箱體的上端面并與設置于箱體內的升降旋轉驅動組件固定連接；所述升降旋轉驅動組件驅動旋轉桿做升降運動的同時旋轉；所述電磁極設于支承盤的中心；所述渦流檢測控制器控制磁化電源激發電流使電磁極產生磁場。
[0012]進一步地，所述升降旋轉驅動組件包括導向柱、安裝板、電機和固定螺母；所述導向柱在箱體的內底部豎直固定有至少一根；所述安裝板與導向柱滑動連接；所述電機固定在安裝板上，電機的輸出軸豎直向上設置并且與旋轉桿的底部固定連接；所述固定螺母固定在箱體的內頂部；所述旋轉桿的中部貫穿箱體的上端面，并且旋轉桿的外周面上設有與固定螺母螺紋連接的外螺紋；所述旋轉桿的外螺紋長度不少于螺栓試樣和待檢螺栓的外螺紋長度。
[0013]本專利技術還提供上述一種螺栓一體化檢測裝置的檢測方法，其特征在于，包括以下步驟：
[0014]第一步，確保螺栓試樣的螺紋底部平整，將螺栓試樣的螺紋底部平放在支承盤的電磁極上，開啟螺栓渦流檢測模塊，在渦流檢測控制器中輸入螺栓的類型、規格和尺寸，并根據材質和熱處理過程選擇磁化參數，激發電磁極對螺栓進行整體磁化，螺栓試樣被吸引固定并達到接近磁飽和；
[0015]第二步，將渦流檢測桿的導向球對齊最上部螺紋起始位置，通過鎖緊器固定渦流檢測桿和支撐桿的相對位置，導向球通過彈簧桿的彈性作用力自由貼緊螺栓螺紋間隙，此時渦流傳感器與螺紋兩側保持相同的間隙；
[0016]第三步，根據螺栓類型、規格和尺寸、材料電導率和磁導率選擇檢測頻率，點擊渦流檢測控制器開始渦流檢測，此時支承盤下的旋轉桿通過電機帶動勻速上升和旋轉，螺栓試樣的螺紋隨即均勻旋轉上升，與渦流傳感器保持均勻位移，觀察渦流檢測顯示器內的信號，將無缺陷處的相位調節至水平向左或向右，在經過縱向缺陷和橫向缺陷時注意信號幅度和相位變化，若變化不明顯，則通過調節增益、激發電壓等將缺陷信號調節至滿屏范圍的80％，檢測過程中信噪比不小于3:1，螺栓試樣檢測結束后，點擊渦流檢測控制器進行退磁；
[0017]第四步，開啟超聲導波檢測模塊，在超聲波檢測控制器中輸入螺栓的類型、規格和尺寸，并根據螺栓尺寸、材料密度、彈性模量、泊松比等信息，通過頻散曲線計算器計算得到頻散曲線，根據頻散曲線選擇頻率，并保證所選頻率內的檢測模態為非頻散；
[0018]第五步，在螺栓試樣頭部端面涂覆耦合劑，調節探頭滑軌和超聲導波探頭的位置，將超聲導波探頭放置在螺栓試樣頭部端面中央區域，在超聲導波探頭上均勻施加2N～5N的壓力，選擇扭轉模態并開始激發聲束，使檢測范圍處于滿屏水平范圍的90％，將縱向缺陷的信號調節至滿屏高度的80％，再選擇縱向模態并開始激發聲束，使檢測范圍處于滿屏水平
范圍的90％，將橫向缺陷的信號調節至滿屏高度的80％，檢測過程中信噪比不小于12dB；
[0019]第六步，取下螺栓試樣，并將螺栓一體化檢測裝置歸位，確認待檢螺栓螺紋底部平整，將其螺紋底部平放在支承盤的電磁極上，激發電磁極對螺栓進行整體磁化，螺栓被吸引固定并達到接近磁飽和，按照第二步的方法開始渦流檢測，檢測過程中注意信號幅度超過滿屏范圍80％且非水平相位的情況，確認非結構或表面狀態問題后記錄并評定，渦流檢測結束后對螺栓試樣退磁；
[0020]第七步，在待檢螺栓頭部端面涂覆耦合劑，調節探頭滑軌和超聲導波探頭的位置，將超聲導波探頭放置在待檢螺栓頭部端面中央區域，在超聲導波探頭上均勻施加2N～5N的壓力，根據待檢螺栓和螺栓試樣的表面狀況進行耦合補償，本文檔來自技高網...

【技術保護點】

【技術特征摘要】
1.一種螺栓一體化檢測裝置，其特征在于：包括箱體(5)，以及安裝在箱體(5)上的螺栓超聲導波檢測模塊(1)、螺栓渦流檢測模塊(2)和螺栓承托機構(3)；所述螺栓超聲導波檢測模塊(1)和螺栓渦流檢測模塊(2)分別設于螺栓承托機構(3)的兩側；所述螺栓超聲導波檢測模塊(1)包括適于與螺栓的頭部端面配合的超聲導波探頭(1
?
1)；所述螺栓渦流檢測模塊(2)包括適于與螺栓的螺紋相配合的渦流檢測桿(2
?
1)；所述螺栓承托機構(3)包括設于箱體(5)的上端面上并且可旋轉的支承盤(3
?
1)；檢測時，螺栓豎直裝配在螺栓承托機構(3)的支承盤(3
?
1)上；所述螺栓包括螺栓試樣(4)和待檢螺栓，所述螺栓試樣(4)的材質、熱處理過程及表面狀態與待檢螺栓相同。2.根據權利要求1所述的一種螺栓一體化檢測裝置，其特征在于：所述螺栓超聲導波檢測模塊(1)還包括探頭滑軌(1
?
2)和第一支撐桿(1
?
3)；所述第一支撐桿(1
?
3)豎直設置在箱體(5)的上端面上，第一支撐桿(1
?
3)上設有豎直滑槽(1
?
4)；所述探頭滑軌(1
?
2)水平設置，并且探頭滑軌(1
?
2)的一端與豎直滑槽(1
?
4)滑動連接；所述超聲導波探頭(1
?
1)上設有滑塊(1
?
5)，滑塊(1
?
5)與探頭滑軌(1
?
2)滑動連接。3.根據權利要求2所述的一種螺栓一體化檢測裝置，其特征在于：所述螺栓超聲導波檢測模塊(1)還包括超聲波檢測顯示屏(1
?
6)和超聲波檢測控制器(1
?
7)；所述超聲導波探頭(1
?
1)和超聲波檢測顯示屏(1
?
6)均與超聲波檢測控制器(1
?
7)電連接；所述超聲波檢測控制器(1
?
7)包括安裝在箱體(5)前端面上的第一按鍵和安裝在箱體(5)內部的第一集成模塊。4.根據權利要求1所述的一種螺栓一體化檢測裝置，其特征在于：所述螺栓超聲導波檢測模塊(1)內置有縱向模態和扭轉模態；當檢測螺栓的橫向缺陷時選擇縱向模態，當檢測縱向缺陷時選擇扭轉模態。5.根據權利要求1所述的一種螺栓一體化檢測裝置，其特征在于：所述螺栓渦流檢測模塊(2)還包括桿套(2
?
2)、第二支撐桿(2
?
3)和鎖緊器(2
?
4)；所述第二支撐桿(2
?
3)豎直設置在箱體(5)的上端面上；所述渦流檢測桿(2
?
1)的一端固定在桿套(2
?
2)的外周面上；所述桿套(2
?
2)套設在第二支撐桿(2
?
3)上，使渦流檢測桿(2
?
1)可相對于第二支撐桿(2
?
3)進行豎直方向的移動；所述鎖緊器(2
?
4)安裝在桿套(2
?
2)上用于將桿套(2
?
2)鎖定在第二支撐桿(2
?
3)上。6.根據權利要求5所述的一種螺栓一體化檢測裝置，其特征在于：所述螺栓渦流檢測模塊(2)的渦流檢測桿(2
?
1)的另一端設有導向球(2
?
1a)、彈簧桿(2
?
1b)和渦流傳感器(2
?
1c)；所述導向球(2
?
1a)通過彈簧桿(2
?
1b)連接在渦流檢測桿(2
?
1)的另一端端面上；所述渦流傳感器(2
?
1c)設于導向球(2
?
1a)的一側，并且渦流傳感器(2
?
1c)與導向球(2
?
1a)的中心高度一致。7.根據權利要求6所述的一種螺栓一體化檢測裝置，其特征在于：所述螺栓渦流檢測模塊(2)還包括渦流檢測顯示屏(2
?
5)和渦流檢測控制器(2
?
6)；所述渦流傳感器(2
?
1c)和渦流檢測顯示屏(2
?
5)均與渦流檢測控制器(2
?
6)電連接；所述渦流檢測控制器(2
?
6)包括安裝在箱體(5)前端面上的第二按鍵和內在的安裝在箱體(5)內部的第二集成模塊。8.根據權利要求7所述的一種螺栓一體化檢測裝置，其特征在于：所述螺栓承托機構(3)還包括旋轉桿(3
?
2)、電磁極(3
?
3)和升降旋轉驅動組件；所述支承盤(3
?
1)固定在旋轉桿(3
?
2)的頂部，旋轉桿(3
?
2)貫穿箱體(5)的上端面并與設置于箱體(5)內的升降旋轉驅動
組件固定連接；所述升降旋轉驅動組件驅動旋轉桿(3
?
2)做升降運動的同時旋轉；所述電磁極(3
?
3)設于支承盤(3
?<...

【專利技術屬性】
技術研發人員：萬升云，桑勁鵬，鄭小康，章文顯，李廣立，蔣元元，沈科，錢政平，
申請(專利權)人：中車戚墅堰機車車輛工藝研究所有限公司，
類型：發明
國別省市：