CN112129837A - 一种旋转轴裂纹检测系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种旋转轴裂纹检测系统，包括：电磁超声激励模块，其能够产生并输出一定频率和周期的激励信号；检测模块，其能够接收来自所述电磁超声激励模块的激励信号，并受其驱动而产生射向待检测转轴的超声波；所述检测模块还能够接收被所述转轴反射回来的回波，并产生相应的回波信号；信号采集模块，其能够接收来自所述检测模块的回波信号，并将其发送至控制模块。本发明所提供的转轴裂纹检测系统，相比于现有技术而言节省了人力、避免了施工危险，同时更加高效、成本更低、使用更加方便，且能够直接对正在运行过程中的转轴直接进行在线检测。

Description

一种旋转轴裂纹检测系统

技术领域

本发明涉及转轴检测技术领域，特别是一种旋转轴裂纹检测系统。

背景技术

对于各个机电机工行业，转轴在役过程中的质量状况直接影响生产运营安全，由于现有技术中的检测手段存在的诸多局限，导致转轴在运行状态下，其质量监控存在较大困难。人工检测过程中存在诸多难点，比如：检测需停机，人工手动检测带来的经济损失和一系列安全问题，加之检测过程中受转轴结构影响较大等因素制约旋转轴质量受到监控。

因此，目前亟需开发一种更加高效、成本更低、使用更加方便的检测系统以应用于转轴在运行状态下的质量检测。

发明内容

本部分的目的在于概述本发明的实施例的一些方面以及简要介绍一些较佳实施例。在本部分以及本申请的说明书摘要和发明名称中可能会做些简化或省略以避免使本部分、说明书摘要和发明名称的目的模糊，而这种简化或省略不能用于限制本发明的范围。

鉴于现有技术中存在的问题，提出了本发明。

因此，本发明其中的一个目的是提供一种旋转轴裂纹检测系统，其能够解决现有技术中转轴检测不便，且存在安全问题的缺陷。

为解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案：一种旋转轴裂纹检测系统，其包括：电磁超声激励模块，其能够产生并输出一定频率和周期的激励信号；检测模块，其能够接收来自所述电磁超声激励模块的激励信号，并受其驱动而产生射向待检测转轴的超声波；所述检测模块还能够接收被所述转轴反射回来的回波，并产生相应的回波信号；信号采集模块，其能够接收来自所述检测模块的回波信号，并将其发送至控制模块；以及，控制模块，其同时与所述电磁超声激励模块、检测模块、信号采集模块进行连接，并能够控制所述电磁超声激励模块产生并输出所述激励信号。

作为本发明所述旋转轴裂纹检测系统的一种优选方案，其中：所述检测模块为EMAT，其通过双工器与所述控制模块连接，所述电磁超声激励模块通过所述双工器与所述检测模块连接，所述信号采集模块通过所述双工器与所述检测模块连接；双工器用于分离所述激励信号与所述回波信号。

作为本发明所述旋转轴裂纹检测系统的一种优选方案，其中：所述电磁超声激励模块包括与所述控制模块连接的D/A转换器以及连接在所述D/A转换器与所述双工器之间的功率放大器；所述控制模块能够控制所述D/A转换器产生并输出单频脉冲信号；所述脉冲信号通过所述功率放大器放大后能够驱动所述检测模块产生超声波。

作为本发明所述旋转轴裂纹检测系统的一种优选方案，其中：所述信号采集模块包括与所述双工器连接的信号放大器、与所述信号放大器连接的滤波器，以及连接在所述滤波器与控制模块之间的A/D转换器；来自所述检测模块的回波信号经所述信号放大器的放大以及滤波器的滤波处理之后，被发送至所述A/D转换器；所述A/D转换器将经过放大和滤波的回波信号进行数字化之后，再发送至所述控制模块，并在所述控制模块中缓存形成本地数据信息。

作为本发明所述旋转轴裂纹检测系统的一种优选方案，其中：所述旋转轴裂纹检测系统还包括通信模块；所述通信模块与所述控制模块连接，其能够接收所述控制模块中的数据信息，并将其发送至与其进行无线连接的智能终端或者控制中心。

作为本发明所述旋转轴裂纹检测系统的一种优选方案，其中：所述检测模块通过夹具安装在转轴的侧边，并与其外侧面正对；所述检测模块与所述转轴之间存在0.5~2mm的提离距离，且所述夹具能够保证所述检测模块提离距离不变。

作为本发明所述旋转轴裂纹检测系统的一种优选方案，其中：所述夹具包括第一筒体、滑动设置于所述固定筒体内部的第二筒体、旋转设置于所述第二筒体内部的旋转件，以及连接在所述旋转件外端的滚动件；所述固定筒体包括第一筒壁、设置于所述第一筒壁其中一端的限位环，以及设置在所述限位环与第二筒体之间的第一弹性件；所述第二筒体包括第二筒壁；所述第二筒壁的一端设置有第一端环，且该端插入所述第一筒壁的内部；所述第二筒壁的另一端开口，且该端外露出所述第一筒壁；所述第一端环的中心处具有第一穿口，且所述第一穿口的外围沿周向分布有三条径向延伸的滑槽；所述旋转件包括环形侧壁以及设置于所述环形侧壁一端的第二端环，所述第二端环的中心处具有正对于所述第一穿口的第二穿口；所述第二端环上对应于所述第一端环的一侧面上沿周向分布有三条斜槽；各个斜槽内滑动设置有滑动件，各个滑槽内滑动设置有压条，且各个压条与各个对应的滑动件一一铰接。

作为本发明所述旋转轴裂纹检测系统的一种优选方案，其中：所述第二筒壁的外侧壁上沿周向均布有M个内外通透的弧形槽，且弧形槽对应的圆心角为α；所述旋转件的外端设置有一圈容置环，所述容置环上沿周向分布有N个径向延伸的容纳通道，相邻容纳通道之间所对应的圆心角为β；N＞M，N与M均为正整数，且α＞β；各个容纳通道内滑动设置有一个对应的拨动扣；所述拨动扣包括插柱以及固定于所述插柱外侧壁上的限位挡板，所述插柱的内端还固定有第二弹性件；所述容纳通道包括配合于所述插柱的主通道，以及配合于所述限位挡板的侧向槽；所述弧形槽的宽度配合于所述插柱的外径。

作为本发明所述旋转轴裂纹检测系统的一种优选方案，其中：所述第一端环的外围分布有凸起，所述第一筒壁的内侧壁上设置有配合于所述凸起的纵向滑轨；所述凸起与所述限位环的相对面上均设置有互相正对的凹槽，所述第一弹性件的两端分别嵌入固定在所述凸起与限位环的凹槽内；所述第一筒体还包括能够通过螺纹可拆卸连接在所述第一筒壁外端上的调节环；所述调节环被夹在所述第一筒体与所述第二筒壁之间，并位于所述凸起的外端，且所述调节环与所述纵向滑轨的端部形成间隔。

作为本发明所述旋转轴裂纹检测系统的一种优选方案，其中：所述滚动件包括可拆卸连接在所述旋转件外端面上的连接环、对称固定在所述连接环外表面上的一对支架，以及旋转设置在各个支架末端的辊筒。

本发明的有益效果：本发明所提供的转轴裂纹检测系统，相比于现有技术而言节省了人力、避免了施工危险，同时更加高效、成本更低、使用更加方便，且能够直接对正在运行过程中的转轴直接进行在线检测。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。其中：

图1为旋转轴裂纹检测系统的基本构架图。

图2为旋转轴裂纹检测系统的完整拓扑图。

图3为夹具的外部结构体。

图4为夹具的俯视图及其第一个视角剖面图。

图5为夹具的俯视图及其第二个视角剖面图。

图6为夹具的俯视图及其第三个视角剖面图。

图7为夹具的内部结构图。

图8为夹具的的爆炸图及其局部详图。

图9为图8中的A处结构详图。

图10为图8中的B处结构详图。

图11为图8中的C处结构详图。

具体实施方式

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合说明书附图对本发明的具体实施方式做详细的说明。

在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明，但是本发明还可以采用其他不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似推广，因此本发明不受下面公开的具体实施例的限制。

其次，此处所称的“一个实施例”或“实施例”是指可包含于本发明至少一个实现方式中的特定特征、结构或特性。在本说明书中不同地方出现的“在一个实施例中”并非均指同一个实施例，也不是单独的或选择性的与其他实施例互相排斥的实施例。

参照图1、2，为本发明的一个实施例，该实施例提供了一种旋转轴裂纹检测系统，其能够高效、安全且方便地对待检测转轴的表面状况（包括裂纹、不平整、磨损、弯曲或形变等）进行在线监测。所述的旋转轴裂纹检测系统包括电磁超声激励模块100、检测模块200、信号采集模块300、控制模块400以及与各个模块连接并能够为各个模块进行供电的电源。

其中，电磁超声激励模块100能够产生并输出一定频率和周期的激励信号（本发明的激励信号可以为单频脉冲信号），用于激励并驱动检测模块200向外产生超声波。

检测模块200可以采用超声波传感器，优选EMAT（电磁声传感器或电磁声换能器），其安装在待检测转轴Z的侧边，与转轴Z的外表面正对。检测模块200能够接收来自电磁超声激励模块100的激励信号，并受其驱动而产生射向转轴Z的超声波。超声波经转轴Z表面反射后会形成回波，而检测模块200还能够接收被转轴Z反射回来的回波，并产生相应的回波信号。

信号采集模块300能够接收来自检测模块200的回波信号，并将其进行处理和模数转换后发送至控制模块400进行储存。

控制模块400采用FPGA作为主控模块，其同时与电磁超声激励模块100、检测模块200、信号采集模块300进行连接，并能够控制电磁超声激励模块100产生并输出激励信号。

进一步的，检测模块200通过双工器500与控制模块400连接，电磁超声激励模块100通过双工器500与检测模块200连接，信号采集模块300通过双工器500与检测模块200连接。双工器500用于分离大功率激励信号与小幅值的回波信号，以保护后级的信号处理电路。

进一步的，本发明的电磁超声激励模块100包括与控制模块400连接的D/A转换器101以及连接在D/A转换器101与双工器500之间的功率放大器102；控制模块400能够控制D/A转换器101直接产生并输出单频脉冲信号，该脉冲信号通过功率放大器102放大后能够驱动检测模块200产生超声波，完成信号激励的过程。

信号采集模块300包括与双工器500连接的信号放大器301、与信号放大器301连接的滤波器302，以及连接在滤波器302与控制模块400之间的A/D转换器303。也即：放大器301、滤波器302、A/D转换器303三者依次连接。

来自检测模块200的回波信号经信号放大器301的放大以及滤波器302的滤波处理之后，被发送至A/D转换器303；A/D转换器303将经过放大和滤波的回波信号进行数字化之后，再发送至控制模块400，并在控制模块400中缓存形成本地数据信息。信号放大器301和滤波器302可根据实际工况设置信号增益和带宽，高速A/D转换器303将信号数字化后，并交由控制模块400。

进一步的，所述旋转轴裂纹检测系统还包括通信模块600，实现数据通信，从而将数据由系统内部传输至控制中心做进一步分析。

具体的，通信模块600与控制模块400连接，其能够接收控制模块400中的数据信息，并将其发送至与其进行无线连接的智能终端或者控制中心700。智能终端可以为智能手机、平板电脑、计算机或者现场其他可通讯的智能终端设备。优选的，控制模块400可以通过远端的服务器与智能终端或者控制中心700进行无线通信，服务器为中转站，能够传送指令并且储存信息。

为保证检测过程的稳定性以及结果的准确，在检测过程中，检测模块200的位置需要维持固定，且检测模块200与转轴Z之间存在0.5~2mm的提离距离，避免对旋转轴产生影响。而其他硬件模块（如电磁超声激励模块100、信号采集模块300、控制模块400等）通过集成处理，控制其体积，安装固定在待检测转轴Z所属设备的机壳内。检测系统的电源供应依靠主轴附近的12V或24 V电源或690 V电源。

较佳的，检测模块200通过专用的夹具800安装在待检测转轴Z的侧边（例如可以安装在邻近的设备机壳上），使其与转轴Z的外侧面正对，且夹具800能够保证检测模块200提离距离不变。

基于上述，本发明的旋转轴裂纹检测系统工作方式如下：

一、FPGA控制高速D/A转换器输出一定频率和周期的单频脉冲信号；

二、脉冲信号通过功率放大器进行放大后发送至电磁声传感器（EMAT），并驱动电磁声传感器产生超声波，完成信号激励；

三、超声波经转轴反射后的回波由同一电磁声传感器接收，所得到的回波信号经放大和滤波处理后，送入A/D转换器采集；

四、A/D转换器由FPGA控制，信号数字化后，在FPGA中缓存和处理分析，判断是否包含缺陷回波，并根据缺陷回波的到达时间对缺陷进行定位；

五、FPGA控制通信模块将最终的数据信息发送至控制中心，而控制中心也可以反向地给通信模块以及FPGA发送指令。

因此，本发明所提供的转轴裂纹检测系统，相比于现有技术而言节省了人力、避免了施工危险，同时更加高效、成本更低、使用更加方便，且能够直接对正在运行过程中的转轴直接进行在线检测。

进一步的，如图3~11，本发明的夹具800包括第一筒体801、滑动设置于固定筒体801内部的第二筒体802、旋转设置于第二筒体802内部的旋转件803，以及连接在旋转件803外端的滚动件804。

固定筒体801位于夹具800整体的最外围，其包括上下通透的第一筒壁801a、设置于第一筒壁801a其中一端的限位环801b，以及设置在限位环801b与第二筒体802之间的第一弹性件801c。

限位环801b为环形结构，其内径小于第一筒壁801a的内径，且两者一体成型；第一弹性件801c采用压缩弹簧，优选的，限位环801b与第二筒体802之间沿周向均布有多个第一弹性件801c。

第二筒体802包括第二筒壁802a；第二筒壁802a的其中一端设置有第一端环802b，且该端插入第一筒壁801a的内部；第二筒壁802a的另一端开口，且该端外露出第一筒壁801a。

第一端环802b为一体成型在第二筒壁802a内端的环形结构，其中心处具有第一穿口802b-1，且第一穿口802b-1的外围沿周向分布有三条径向延伸的滑槽802b-2。滑槽802b-2位于第一端环802b上，且各个滑槽802b-2的两端通透，并能够与中心处的第一穿口802b-1形成连通。此外，滑槽802b-2对应于第二筒壁802a纵向的两侧也形成通透。

旋转件803包括位于第二筒壁802a内部的环形侧壁803a以及设置于环形侧壁803a一端的第二端环803b。

第二端环803b为一体成型在环形侧壁803a内端的环形结构，其中心处具有正对于第一穿口802b-1的第二穿口803b-1。第二端环803b上对应于第一端环802b的一侧面上沿周向分布有三条非径向沿伸的斜槽803b-2。各个斜槽803b-2的一端延伸至第二端环803b的外缘，另一端具有逐渐靠近第二端环803b中心的趋势。

上述的三条斜槽803b-2与三条滑槽802b-2分别一一对应。各个斜槽803b-2内均滑动设置有一个对应的滑动件805，且各个滑槽802b-2内也均滑动设置有一个对应的压条806；各个压条806与各个对应的滑动件805一一铰接。因此，当通过外力驱动旋转件803进行旋转时，旋转件803能够通过其上的各个斜槽803b-2带动各个滑动件805发生相应的适配运动，且由于各个滑动件805与各个压条806进行一一对应铰接，因此在滑槽802b-2对压条806的路径约束下，各个滑动件805能够带动各个压条806在相应的滑槽802b-2内发生径向滑动（在此过程中，滑动件805也在斜槽803b-2内发生适应性滑动），最终能够实现各个压条806发生同步的“夹紧”（沿径向向内）或者“松开”（沿径向向外）运动。当各个压条806向着第一穿口802b-1的中心滑动时，能够共同夹紧插入第一穿口802b-1内的检测模块200，实现对其安装固定。

优选的，本发明的滑动件805包括配合于滑槽802b-2的滑块805a以及固定在滑块805a一侧面上的插轴805b。压条806的内侧设置有配合于插轴805b的多个插孔806a。滑块805a能够嵌入滑槽802b-2内并发生相对的滑动，且插轴805b能够插入压条806的任一插孔806a内，带动压条806进行径向的滑动。由于插轴805b可以选择性地插入压条806的任一插孔806a内，如此即可改变和调节各个压条806共同“夹紧”检测模块200时的尺寸下限（插轴805b所插入的插孔806a越靠近内端，各个压条806在夹紧状态时所围合形成的夹口越大，也就越能够适应更大尺寸的检测模块200）。因此，本发明的夹具800能够适用于多种不同外径的电磁声传感器的安装固定。

进一步优选的，压条806包括条形体806b以及设置于条形体806b两侧的导向限位条806c，插孔806a位于条形体806b的内侧面。滑槽802b-2的横截面轮廓配合于压条806的横截面轮廓，因而能够保证压条806在滑槽802b-2内进行直线滑动而不会从侧向脱离。

本发明通过如下方式实现对旋转件803的旋转驱动：

第二筒壁802a的外侧壁上沿周向均布有M个内外通透的弧形槽802a-1，弧形槽802a-1对应的圆心角为α，弧形槽802a-1外露出第一筒壁801a。

旋转件803的外端设置有一圈容置环803c，容置环803c为一体成型在旋转件803外端上的环形结构。容置环803c上沿周向分布有N个径向延伸的容纳通道803c-1，容纳通道803c-1外端开口，相邻容纳通道803c-1之间所对应的圆心角为β。本发明设定：N＞M，且N与M均为正整数，且α＞β。优选的，本发明取M=1或2，N=6，且α=π/2，β=π/3。

各个容纳通道803c-1内滑动设置有一个对应的拨动扣807；拨动扣807包括插柱807a以及固定于插柱807a外侧壁上的限位挡板807b，插柱807a的内端还固定有第二弹性件807c，第二弹性件807c采用压缩弹簧，其内端抵在容纳通道803c-1的内端面上。容纳通道803c-1包括配合于插柱807a的主通道803c-11，以及配合于限位挡板807b的侧向槽803c-12；弧形槽802a-1的宽度配合于插柱807a的外径。

因此，当某一容纳通道803c-1与弧形槽802a-1正对时，该容纳通道803c-1内的拨动扣807能够被第二弹性件807c挤压而部分探出（限位挡板807b具有限位的作用，保证插柱807a不会完全滑离容纳通道803c-1）。当某一容纳通道803c-1与弧形槽802a-1形成位错时，由于第二筒壁802a的封堵，其内部的拨动扣807则无法探出。

需要注意的是：由于α＞β，因此无论旋转件803如何旋转，其上至少有一个拨动扣807会探出弧形槽802a-1，以便于外界的抓持和旋转调节（通过抓持探出的插柱807a端头并进行拨动旋转，即可带动旋转件803整体进行一同旋转）。当旋转件803需要旋转的圆心角大于α时，插柱807a在弧形槽802a-1内的拨动范围将不够，此时可以将位于弧形槽802a-1一端的插柱807a挤压按回容纳通道803c-1，并拨动弧形槽802a-1另一端探出的下一个插柱807a，即可形成交替和拨动旋转的连贯性。

各个拨动扣807的插柱807a上还设置有外螺纹，探出弧形槽802a-1的插柱807a可以通过螺纹连接一个螺母L进行压紧固定（螺母L与限位挡板807b共同夹住位于两者之间的第二筒壁802a），以维持旋转件803的当前位置恒定不动，保持各个压条806对检测模块200“夹紧”状态的稳定。

进一步的，第一端环802b的外围均布有多个凸起802c，第一筒壁801a的内侧壁上设置有配合于各个凸起802c的纵向滑轨801a-1；当第二筒体802插入第一筒体801内时，各个凸起802c能够嵌入对应的滑轨801a-1内，实现纵向的直线滑动。

凸起802c与限位环801b的相对面上均设置有互相正对的凹槽C，第一弹性件801c的两端分别嵌入固定在凸起802c与限位环801b的凹槽C内，以保证第一弹性件801c伸缩时的结构稳定。

第一筒体801还包括能够通过螺纹可拆卸连接在第一筒壁801a外端上的调节环801d。调节环801d被夹在第一筒体801与第二筒壁802a之间，且一端外露，以便于操作旋转。调节环801d位于凸起802c的外端，且调节环801d与纵向滑轨801a-1的端部形成间隔。

进一步的，滚动件804包括可拆卸连接在旋转件803外端面上的连接环804a、对称固定在连接环804a外表面上的一对支架804b，以及旋转设置在两个支架804b末端的一对辊筒804c，该一对辊筒804c互相平行。连接环804a可以通过螺栓固定在旋转件803的外端面上。本发明的夹具800可以配备不同规格的多个滚动件804，而不同规格的滚动件804的差异为支架804b高度的不同以及一对辊筒804c间距的不同。

进一步的，固定筒体801的外围分布有三个连接臂801e，用于夹具800整体在设备机壳上的安装。

连接臂801e包括第一连杆801e-1、第二连杆801e-2以及连接座801e-3。第二连杆801e-2上设置有沿其长度方向的缝口801e-21。第一连杆801e-1的一端铰接在固定筒体801的外围，另一端通过收紧螺栓S连接在缝口801e-21内；第二连杆801e-2的末端与连接座801e-3进行活动连接（优选球铰连接或者铰接）。因此，通过第一连杆801e-1一端在缝口801e-21内的滑动即可调节连接臂801e整体的长度以及弯折角度（调节好之后再通过收紧螺栓S拉紧固定）。因此，固定筒体801通过三个可变化长度或者角度的连接臂801e能够安装固定在待检测设备的机壳上。连接座801e-3可以通过螺栓或者直接焊接固定在机壳的外侧壁上。

本发明在使用时，可以将一对辊筒804c搁置在待检测的转轴Z上，再将连接臂801e安装固定在转轴Z邻近的设备机壳上，并使得第一弹性件801c处于压紧状态，对第二筒体802产生预紧力。然后将检测模块200穿入第二筒体802中心处的第一穿口802b-1内，并通过拨动插柱807a带动旋转件803进行旋转，从而使得各个压条806能够共同挤压夹紧检测模块200。夹紧之后，可以在任一外伸的插柱807a上连接一个螺母L以维持夹紧状态的稳定。通过上述即可实现夹具800的安装及其对检测模块200的定位。

由于一对辊筒804c分别卡在转轴Z的外侧壁上，因此检测模块200的探头能够实现自动对心（正对转轴Z的轴心），便于准确检测。在第一弹性件801c预紧力的作用下，辊筒804c能够沿转轴Z的表面同步滚动，互不影响各自的工作进程，且辊筒804c在预紧力的挤压下能够保证检测模块200与转轴Z之间的提离距离保持不变，维持稳定，保证检测的精度。

当然，若考虑到转轴Z的表面裂纹是一个缓慢产生的过程，不必对转轴Z的状况进行实时监测。则当检测模块200不工作的时候，可以旋转调节环801d，使其不断靠近第二筒体802外围的凸起802c。当调节环801d的内端与凸起802c接触并继续旋转调节环801d向内挤压凸起802c时，调节环801d能够将第二筒体802（以及旋转件803、滚动件804）整体抬起，使得辊筒804c脱离转轴Z，停止检测工作。因此本发明的夹具800使用方便，可调节性好。

重要的是，应注意，在多个不同示例性实施方案中示出的本申请的构造和布置仅是例示性的。尽管在此公开内容中仅详细描述了几个实施方案，但参阅此公开内容的人员应容易理解，在实质上不偏离该申请中所描述的主题的新颖教导和优点的前提下，许多改型是可能的（例如，各种元件的尺寸、尺度、结构、形状和比例、以及参数值（例如，温度、压力等）、安装布置、材料的使用、颜色、定向的变化等）。例如，示出为整体成形的元件可以由多个部分或元件构成，元件的位置可被倒置或以其它方式改变，并且分立元件的性质或数目或位置可被更改或改变。因此，所有这样的改型旨在被包含在本发明的范围内。可以根据替代的实施方案改变或重新排序任何过程或方法步骤的次序或顺序。在权利要求中，任何“装置加功能”的条款都旨在覆盖在本文中所描述的执行所述功能的结构，且不仅是结构等同而且还是等同结构。在不背离本发明的范围的前提下，可以在示例性实施方案的设计、运行状况和布置中做出其他替换、改型、改变和省略。因此，本发明不限制于特定的实施方案，而是扩展至仍落在所附的权利要求书的范围内的多种改型。

此外，为了提供示例性实施方案的简练描述，可以不描述实际实施方案的所有特征（即，与当前考虑的执行本发明的最佳模式不相关的那些特征，或于实现本发明不相关的那些特征）。

应理解的是，在任何实际实施方式的开发过程中，如在任何工程或设计项目中，可做出大量的具体实施方式决定。这样的开发努力可能是复杂的且耗时的，但对于那些得益于此公开内容的普通技术人员来说，不需要过多实验，所述开发努力将是一个设计、制造和生产的常规工作。

应说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的精神和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims (10)

1.一种旋转轴裂纹检测系统，其特征在于：包括，

电磁超声激励模块（100），其能够产生并输出一定频率和周期的激励信号；

检测模块（200），其能够接收来自所述电磁超声激励模块（100）的激励信号，并受其驱动而产生射向待检测转轴（Z）的超声波；所述检测模块（200）还能够接收被所述转轴（Z）反射回来的回波，并产生相应的回波信号；

信号采集模块（300），其能够接收来自所述检测模块（200）的回波信号，并将其发送至控制模块（400）；以及，

控制模块（400），其同时与所述电磁超声激励模块（100）、检测模块（200）、信号采集模块（300）进行连接，并能够控制所述电磁超声激励模块（100）产生并输出所述激励信号。

2.如权利要求1所述的旋转轴裂纹检测系统，其特征在于：所述检测模块（200）为EMAT，其通过双工器（500）与所述控制模块（400）连接，所述电磁超声激励模块（100）通过所述双工器（500）与所述检测模块（200）连接，所述信号采集模块（300）通过所述双工器（500）与所述检测模块（200）连接；

双工器（500）用于分离所述激励信号与所述回波信号。

3.如权利要求2所述的旋转轴裂纹检测系统，其特征在于：所述电磁超声激励模块（100）包括与所述控制模块（400）连接的D/A转换器（101）以及连接在所述D/A转换器（101）与所述双工器（500）之间的功率放大器（102）；

所述控制模块（400）能够控制所述D/A转换器（101）产生并输出单频脉冲信号；所述脉冲信号通过所述功率放大器（102）放大后能够驱动所述检测模块（200）产生超声波。

4.如权利要求2或3所述的旋转轴裂纹检测系统，其特征在于：所述信号采集模块（300）包括与所述双工器（500）连接的信号放大器（301）、与所述信号放大器（301）连接的滤波器（302），以及连接在所述滤波器（302）与控制模块（400）之间的A/D转换器（303）；

来自所述检测模块（200）的回波信号经所述信号放大器（301）的放大以及滤波器（302）的滤波处理之后，被发送至所述A/D转换器（303）；所述A/D转换器（303）将经过放大和滤波的回波信号进行数字化之后，再发送至所述控制模块（400），并在所述控制模块（400）中缓存形成本地数据信息。

5.如权利要求4所述的旋转轴裂纹检测系统，其特征在于：所述旋转轴裂纹检测系统还包括通信模块（600）；

所述通信模块（600）与所述控制模块（400）连接，其能够接收所述控制模块（400）中的数据信息，并将其发送至与其进行无线连接的智能终端或者控制中心（700）。

6.如权利要求1~3、5任一所述的旋转轴裂纹检测系统，其特征在于：所述检测模块（200）通过夹具（800）安装在转轴（Z）的侧边，并与其外侧面正对；

所述检测模块（200）与所述转轴（Z）之间存在0.5~2mm的提离距离，且所述夹具（800）能够保证所述检测模块（200）提离距离不变。

7.如权利要求6所述的旋转轴裂纹检测系统，其特征在于：所述夹具（800）包括第一筒体（801）、滑动设置于所述固定筒体（801）内部的第二筒体（802）、旋转设置于所述第二筒体（802）内部的旋转件（803），以及连接在所述旋转件（803）外端的滚动件（804）；

所述固定筒体（801）包括第一筒壁（801a）、设置于所述第一筒壁（801a）其中一端的限位环（801b），以及设置在所述限位环（801b）与第二筒体（802）之间的第一弹性件（801c）；

所述第二筒体（802）包括第二筒壁（802a）；所述第二筒壁（802a）的一端设置有第一端环（802b），且该端插入所述第一筒壁（801a）的内部；所述第二筒壁（802a）的另一端开口，且该端外露出所述第一筒壁（801a）；所述第一端环（802b）的中心处具有第一穿口（802b-1），且所述第一穿口（802b-1）的外围沿周向分布有三条径向延伸的滑槽（802b-2）；

所述旋转件（803）包括环形侧壁（803a）以及设置于所述环形侧壁（803a）一端的第二端环（803b），所述第二端环（803b）的中心处具有正对于所述第一穿口（802b-1）的第二穿口（803b-1）；所述第二端环（803b）上对应于所述第一端环（802b）的一侧面上沿周向分布有三条斜槽（803b-2）；各个斜槽（803b-2）内滑动设置有滑动件（805），各个滑槽（802b-2）内滑动设置有压条（806），且各个压条（806）与各个对应的滑动件（805）一一铰接。

8.如权利要求7所述的旋转轴裂纹检测系统，其特征在于：所述第二筒壁（802a）的外侧壁上沿周向均布有M个内外通透的弧形槽（802a-1），且弧形槽（802a-1）对应的圆心角为α；

所述旋转件（803）的外端设置有一圈容置环（803c），所述容置环（803c）上沿周向分布有N个径向延伸的容纳通道（803c-1），相邻容纳通道（803c-1）之间所对应的圆心角为β；N＞M，N与M均为正整数，且α＞β；

各个容纳通道（803c-1）内滑动设置有一个对应的拨动扣（807）；所述拨动扣（807）包括插柱（807a）以及固定于所述插柱（807a）外侧壁上的限位挡板（807b），所述插柱（807a）的内端还固定有第二弹性件（807c）；所述容纳通道（803c-1）包括配合于所述插柱（807a）的主通道（803c-11），以及配合于所述限位挡板（807b）的侧向槽（803c-12）；所述弧形槽（802a-1）的宽度配合于所述插柱（807a）的外径。

9.如权利要求8所述的旋转轴裂纹检测系统，其特征在于：所述第一端环（802b）的外围分布有凸起（802c），所述第一筒壁（801a）的内侧壁上设置有配合于所述凸起（802c）的纵向滑轨（801a-1）；

所述凸起（802c）与所述限位环（801b）的相对面上均设置有互相正对的凹槽（C），所述第一弹性件（801c）的两端分别嵌入固定在所述凸起（802c）与限位环（801b）的凹槽（C）内；

所述第一筒体（801）还包括能够通过螺纹可拆卸连接在所述第一筒壁（801a）外端上的调节环（801d）；所述调节环（801d）被夹在所述第一筒体（801）与所述第二筒壁（802a）之间，并位于所述凸起（802c）的外端，且所述调节环（801d）与所述纵向滑轨（801a-1）的端部形成间隔。

10.如权利要求7~9任一所述的旋转轴裂纹检测系统，其特征在于：所述滚动件（804）包括可拆卸连接在所述旋转件（803）外端面上的连接环（804a）、对称固定在所述连接环（804a）外表面上的一对支架（804b），以及旋转设置在各个支架（804b）末端的辊筒（804c）。

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