CN206583855U - 环形件穿透法超声检测系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种环形件穿透法超声检测系统，其包括水槽、转动装置以及探头夹具，探头夹具设有发射探头和接收探头，水槽用于盛装水和被检测环形件，以使发射探头、接收探头以及被检测环形件浸入水中，发射探头和接收探头中的之一和另一分别设置在被检测环形件的周向内侧和周向外侧，转动装置能够驱动被检测环形件沿着其中心轴线相对于发射探头和接收探头发生转动。利用水浸法超声检测，实现了环形件的质量检测，有效地提高了检测灵敏度。环形件穿透法超声检测系统尤其适用于粘接在风扇机匣内的橡胶易磨环的粘接质量的检测。

Description

环形件穿透法超声检测系统

技术领域

本实用新型涉及超声检测技术领域，尤其涉及一种环形件穿透法超声检测系统。

背景技术

发动机风扇包容机匣内壁上装配有橡胶易磨环，保证当风扇叶片与风扇机匣产生刮磨的时候，风扇叶片与机匣不受损伤。橡胶易磨环的应用，不仅能减小风扇叶片的磨损，保证叶尖间隙，增加风扇叶片使用寿命，还能有效的减少因风扇叶片和风扇机匣直接刮擦带来的事故隐患。该橡胶易磨环通过胶粘的方法与机匣装配。粘接工艺流程主要包括：表面处理-剪裁-涂胶-粘和-真空袋成型及夹具加压成型-固化。粘接面的质量对于粘接性能保证及易磨环的寿命起到至关重要的作用。目前，常采用穿透法超声检测来检测其粘接性能，如脱粘、气泡等。

穿透法超声检测采用两个探头，分别放置在试件的两侧，一个将脉冲波发射到试件中，另一个接收穿透试件后的脉冲信号。依据脉冲波穿透试件之后的能量变化来判断内部缺陷的情况。目前，采用穿透法超声检测系统完成粘接面缺陷检测工作。据调研，穿透法超声检测系统均为设备制造厂商与设备用户针对性订做，主要针对对象为设备用户的产品。如成飞、沈飞、西飞、哈飞等几大飞机主制造厂有穿透法超声检测检测系统，该检测系统主要是针对飞机的产品，如机翼、蒙皮等等。目前，对于发动机风扇包容机匣粘接质量的检测无专用的穿透法超声检测系统，只能借用飞机零件超声检测系统，借用该检测系统，需要针对机匣零件专门编制扫查程序，相关夹具需要针对机匣零件进行适应性修正。

目前，由于无针对发动机零件的穿透法超声检测系统，只能借用飞机零件超声检测系统来检测发动机风扇包容机匣橡胶易磨环的粘接质量，检测资源紧张，检测工作成本高、检测周期长，检测效率低，迫切需要一种可替代方案来进行风扇机匣易磨环粘接质量的检测。

实用新型内容

为克服以上技术缺陷，本实用新型解决的技术问题是提供一种环形件穿透法超声检测系统，能够快速有效地对环形件进行质量检测，节约成本。

为解决上述技术问题，本实用新型提供了一种环形件穿透法超声检测系统，其包括水槽、转动装置以及探头夹具，探头夹具设有发射探头和接收探头，水槽用于盛装水和被检测环形件，以使发射探头、接收探头以及被检测环形件浸入水中，发射探头和接收探头中的之一和另一分别设置在被检测环形件的周向内侧和周向外侧，转动装置能够驱动被检测环形件沿着其中心轴线相对于发射探头和接收探头发生转动。

进一步地，还包括定位装置和用于支撑水槽的底座，定位装置用于安装探头夹具并能够使探头夹具相对于被检测环形件在水平和/或竖直方向上移动。

进一步地，定位装置包括设置在底座上的竖直导轨和可竖直移动地设置在竖直导轨的水平导轨，探头夹具可水平移动地吊装在水平导轨上。

进一步地，探头夹具包括安装在定位装置上的横杆以及设置在横杆两端的第一竖杆和第二竖杆，第一竖杆和第二竖杆用于分别安装发射探头和接收探头，第一竖杆和第二竖杆之一为相对于横杆可水平移动的游杆。

进一步地，横杆设有用于标示游杆移动距离的尺寸刻度。

进一步地，转动装置包括转盘，转盘设置在底座上，水槽固设在转盘的卡槽内，卡槽的边缘通过密封剂密封。

进一步地，水槽由透明塑料制成。

进一步地，被检测环形件包括风扇机匣以及粘接在风扇机匣内的橡胶易磨环，环形件穿透法超声检测系统用于检测橡胶易磨环的粘接质量。

进一步地，探头夹具由不锈钢材料制成。

进一步地，底座和/或定位装置由不锈钢材料制成。

由此，基于上述技术方案，本实用新型环形件穿透法超声检测系统通过设置水槽、转动装置以及探头夹具，转动装置驱动被检测环形件沿着其中心轴线相对于发射探头和接收探头发生转动，发射探头和接收探头分别设置在被检测环形件的周向内侧和周向外侧并随被检测环形件浸入水中，利用水浸法超声检测，实现了环形件的质量检测，有效地提高了检测灵敏度。本实用新型环形件穿透法超声检测系统尤其适用于粘接在风扇机匣内的橡胶易磨环的粘接质量的检测。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本实用新型的进一步理解，构成本申请的一部分，本实用新型的示意性实施例及其说明仅用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中：

图1为本实用新型环形件穿透法超声检测系统实施例的结构示意图。

各附图标记分别代表：

1、发射探头；2、接收探头；3、竖直导轨；4、水平导轨；5、探头夹具；51、横杆；52、第一竖杆；53、第二竖杆；6、被检测环形件；7、水槽；8、转动装置；9、底座；10、水。

具体实施方式

下面通过附图和实施例，对本实用新型的技术方案做进一步的详细描述。

本实用新型的具体实施方式是为了便于对本实用新型的构思、所解决的技术问题、构成技术方案的技术特征和带来的技术效果有更进一步的说明。需要说明的是，对于这些实施方式的说明并不构成对本实用新型的限定。此外，下面所述的本实用新型的实施方式中涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。

在本实用新型环形件穿透法超声检测系统一个示意性的实施例中，如图1所示，环形件穿透法超声检测系统包括水槽7、转动装置8以及探头夹具5，探头夹具5设有发射探头1和接收探头2，水槽7用于盛装水10和被检测环形件6，以使发射探头1、接收探头2以及被检测环形件6浸入水10中，发射探头1和接收探头2分别设置在被检测环形件6的周向内侧和周向外侧，可替代地，接收探头2和发射探头1分别设置在被检测环形件6的周向内侧和周向外侧，转动装置8能够驱动被检测环形件6沿着其中心轴线相对于发射探头1和接收探头2发生转动。

在该示意性的实施例中，本实用新型环形件穿透法超声检测系统通过设置水槽7、转动装置8以及探头夹具5，转动装置8驱动被检测环形件6沿着其中心轴线相对于发射探头1和接收探头2发生转动，利用转动装置8来控制环形件的周向步进，发射探头1和接收探头2分别设置在被检测环形件6的周向内侧和周向外侧并随被检测环形件6浸入水10中，利用水浸法超声检测，实现了环形件的质量检测，相对于现有大型穿透法超声检测系统的喷水法在一定程度提高了工件和探头的耦合性，有效地提高了检测灵敏度。本实用新型环形件穿透法超声检测系统可以检测环形件复合材料制件的质量，也可以尤其适用于粘接在风扇机匣内的橡胶易磨环的粘接质量的检测，亦即：被检测环形件6包括风扇机匣和粘接在风扇机匣内的橡胶易磨环。其中，优选地，水槽7由透明塑料制成，这样便于观察水槽内的被检测环形件6的检测情况，利于控制。

作为对该示意性实施例的改进，如图1所示，环形件穿透法超声检测系统还包括定位装置和用于支撑水槽7的底座9，定位装置用于安装探头夹具5并能够使探头夹具5相对于被检测环形件6在水平和/或竖直方向上移动。定位装置的设置使得发射探头1和接收探头2能够在水平和/或竖直方向上移动来对被检测环形件6的不同位置进行检测，提高适用范围。其中，定位装置可以选用机械手来实现，也可以优选地，如图1所示，定位装置包括设置在底座9上的竖直导轨3和可竖直移动地设置在竖直导轨3的水平导轨4，探头夹具5可水平移动地吊装在水平导轨4上，该结构形式的导轨组件作为定位装置相对于机械手的结构形式，结构简单，控制可靠，具有较高的可实施性。

作为探头夹具的一种优选实现方式，如图1所示，探头夹具5包括安装在定位装置上的横杆51以及设置在横杆51两端的第一竖杆52和第二竖杆53，第一竖杆52和第二竖杆53用于分别安装发射探头1和接收探头2，第二竖杆53为相对于横杆51可水平移动的游杆，可替换地，第一竖杆52为相对于横杆51可水平移动的游杆。采用可移动的游杆的结构形式可以根据不同尺寸的被检测环形件6来调整发射探头1和接收探头2的间距，这样也可以保证发射探头1和接收探头2与被检测环形件6的水距满足超声检测工艺卡的要求，提高适用性范围，具有较高的可实施性。进一步地，横杆51设有用于标示游杆移动距离的尺寸刻度，以便精确控制可移动游杆的移动尺寸。

在本实用新型环形件穿透法超声检测系统一个具体的或优选的实施例中，如图1所示，转动装置8包括转盘和电机，转盘设置在底座9上，水槽7固设在转盘的卡槽内，卡槽的边缘通过密封剂密封，以保证密封性，通过电机控制转盘的转速，从而控制被检测环形件6的转速。

在上述实施例中，为了避免水对各部件水蚀生锈而使得转动和移动可靠性降低，探头夹具5优选地由不锈钢材料制成，保证工作可靠性，同理地，底座9优选地由不锈钢材料制成，定位装置也优选地由不锈钢材料制成。

下面以图1所示的实施例为例来说明本实用新型环形件穿透法超声检测系统的工作过程如下：

(1)根据被检环形件超声检测标准编制超声检测工艺卡，确定工艺参数，包括：转盘的转速、探头的步进值等。

(2)将被检测环形件6装夹定位在水槽7中，水槽7固定在转盘上，转盘可在系统的控制下带动水槽7绕底座9进行旋转运动。

(3)将水10加入水槽7中，并确保其完全浸没被检测环形件6。

(4)按照超声检测工艺卡要求选择相应参数的探头(如频率等应满足超声检测工艺卡要求)；发射探头1和接收探头2都固定在探头夹具5上，探头夹具5吊装在水平导轨4上，可在系统的控制下沿水平导轨4做水平运动，调整探头夹具5在水平导轨4上的位置以及作为游杆的第二竖杆53的位置，以保证发射探头1和接收探头2与机匣的水距满足超声检测工艺卡的要求。

(5)按照超声检测工艺卡要求设置转台转速和探头的步进距离，水平导轨4连接在竖直导轨3上，可在系统的控制下沿竖直导轨3做竖直运动，检测时，发射探头1发射超声波信号，接收探头2接收超声波信号，同时在系统的控制下启动转盘的旋转运动和探头夹具5沿竖直导轨3的竖直运动，被检测环形件6旋转一周，探头步进一步，从而实现对被检测环形件6的100％检测。

(6)按照超声检测工艺卡要求调整超声检测仪的检测灵敏度。

(7)启动电机开始扫查，同时检测人员观察超声检测仪荧光屏，对检测结果进行监控及评价。

(8)检测结束后，对检测结果进行记录，开具检测报告。

本实用新型环形件穿透法超声检测系统采用双导轨结合可移动游杆的结构形式，通过竖直导轨来控制探头的竖直位移，从而控制探头的竖直步进；通过水平导轨结合可移动游杆来控制探头的水平位移，从而控制探头与被检测环形件的水距，通过该机械设计替代了大型检测系统采用两个机械手并结合传感器、电脑等来控制探头的复杂控制系统，大大降低了设备系统的检测成本。同时结合转盘来控制被检测环形件的转动步进，进而实现对被检测环形件的100％检测。本系统采用水浸法超声检测，相对于现有大型穿透法超声检测系统的喷水法在一定程度提高了工件和探头的耦合性，有效地提高了检测灵敏度。本检测系统组成部件简单，搭建成本低，同时可有效地检测被检测环形件的质量，从根本上解决检测周期长、成本高、检测资源紧张的问题。

以上结合的实施例对于本实用新型的实施方式做出详细说明，但本实用新型不局限于所描述的实施方式。例如，被检测环形件6沿着其中心轴线相对于发射探头1和接收探头2发生转动也可以通过发射探头1和接收探头2发生转动、被检测环形件6不动的方式来实现。对于本领域的技术人员而言，在不脱离本实用新型的原理和实质精神的情况下对这些实施方式进行多种变化、修改、等效替换和变型仍落入在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种环形件穿透法超声检测系统，其特征在于，包括水槽(7)、转动装置(8)以及探头夹具(5)，所述探头夹具(5)设有发射探头(1)和接收探头(2)，所述水槽(7)用于盛装水(10)和被检测环形件(6)，以使所述发射探头(1)、所述接收探头(2)以及所述被检测环形件(6)浸入所述水(10)中，所述发射探头(1)和所述接收探头(2)中的之一和另一分别设置在所述被检测环形件(6)的周向内侧和周向外侧，所述转动装置(8)能够驱动所述被检测环形件(6)沿着其中心轴线相对于所述发射探头(1)和所述接收探头(2)发生转动。

2.根据权利要求1所述的环形件穿透法超声检测系统，其特征在于，还包括定位装置和用于支撑所述水槽(7)的底座(9)，所述定位装置用于安装所述探头夹具(5)并能够使所述探头夹具(5)相对于所述被检测环形件(6)在水平和/或竖直方向上移动。

3.根据权利要求2所述的环形件穿透法超声检测系统，其特征在于，所述定位装置包括设置在所述底座(9)上的竖直导轨(3)和可竖直移动地设置在所述竖直导轨(3)的水平导轨(4)，所述探头夹具(5)可水平移动地吊装在所述水平导轨(4)上。

4.根据权利要求2所述的环形件穿透法超声检测系统，其特征在于，所述探头夹具(5)包括安装在所述定位装置上的横杆(51)以及设置在所述横杆(51)两端的第一竖杆(52)和第二竖杆(53)，所述第一竖杆(52)和所述第二竖杆(53)用于分别安装所述发射探头(1)和所述接收探头(2)，所述第一竖杆(52)和所述第二竖杆(53)之一为相对于所述横杆(51)可水平移动的游杆。

5.根据权利要求4所述的环形件穿透法超声检测系统，其特征在于，所述横杆(51)设有用于标示所述游杆移动距离的尺寸刻度。

6.根据权利要求2所述的环形件穿透法超声检测系统，其特征在于，所述转动装置(8)包括转盘，所述转盘设置在所述底座(9)上，所述水槽(7)固设在所述转盘的卡槽内，所述卡槽的边缘通过密封剂密封。

7.根据权利要求1所述的环形件穿透法超声检测系统，其特征在于，所述水槽(7)由透明塑料制成。

8.根据权利要求1～7任一项所述的环形件穿透法超声检测系统，其特征在于，所述被检测环形件(6)包括风扇机匣和粘接在所述风扇机匣内的橡胶易磨环，所述环形件穿透法超声检测系统用于检测橡胶易磨环的粘接质量。

9.根据权利要求1～7任一项所述的环形件穿透法超声检测系统，其特征在于，所述探头夹具(5)由不锈钢材料制成。

10.根据权利要求2所述的环形件穿透法超声检测系统，其特征在于，所述底座(9)和/或所述定位装置由不锈钢材料制成。