CN204165938U - 盘类零件磁粉探伤用扇形旋转磁场磁化线圈 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种盘类零件磁粉探伤用扇形旋转磁场磁化线圈，包括磁化线圈Ⅰ组和磁化线圈Ⅱ组，磁化线圈Ⅰ组和磁化线圈Ⅱ组以120度角交叉布置并组成扇型的磁化装置，每组磁化线圈Ⅰ组和磁化线圈Ⅱ组根据探伤需要多匝数布置。本实用新型操作安全，适应范围广；检测可靠稳定，绝对保证了磁粉探伤的效果；在被检测工件表面得到的旋转磁场更均匀；使用寿命长、减少了维修及维护工作；满足不同直径的盘类零件的探伤要求；便于实现自动探伤和重点部位的手动探伤，方便快捷，效率高。
Description
技术领域
本实用新型涉及磁粉探伤的一种非接触式旋转磁场扇型磁化装置，可以对铁路机车车辆车轮、制动盘及牵引从动齿轮等盘类复杂零部件进行非接触式磁粉湿法连续探伤。
技术背景
磁粉探伤是工业无损检测中对铁磁性材料工件表面和近表面进行无损检测的手段，磁粉探伤是利用磁现象来检测材料和工件表面缺陷的方法，将铁磁性工件置于外加磁场中，工件被磁场磁化，磁力线在试件的表面和近表面形成一定的走向，如果工件表面和近表面有裂纹或缺陷，并与磁力线交叉一定角度时，则会引起磁通密度的改变，部分磁力线被扭曲，泄漏到空气当中去形成漏磁通，在缺陷处形成磁极。将一定粘度和导磁性的磁粉(如磁悬液)，喷洒在试件的表面，试件被磁化后，则缺陷的两侧磁极吸附磁粉，磁粉的堆积形成磁痕，磁痕的外观显示出缺陷的长度、走向、等一系列轮廓图像，从而达到探伤检查的目的。
传统的磁粉探伤大多采用复合磁化的形式，既周向和纵向磁化的合成。周向磁化的方法是将零件施加通电电流，在零件的表面产生于通电电流方向垂直的周向磁场，纵向磁化的方法是将零件放置于螺线管中，在线圈中通以电流时，在线圈内产生的磁场是与线圈轴平行的纵向磁场。
在铁路机车检修过程中机车车轮及牵引从动齿轮的磁粉探伤非常关键。采用复合磁化方式探伤时要对零件进行通电产生周向磁场，在对对于机车车轮及牵引从动齿轮等零件采用的传统的通电方式就会存在通电位置不好选取，接触面不平整等问题，并且复合磁化在给零件通电需要2000A以上磁化电流，可能会在电极及零件接点处会产生由于接触不良而产生打火现象，打火现象严重时可能会对昂贵的机车零件灼伤，造成零件的报废。在机车关键的零部件探伤时打火损伤零件也是不允许的。
发明内容
本实用新型针对现有技术中存在的缺陷和不足，提供一种适合于机车车轮及牵引从动齿轮等的盘类零件磁粉探伤用扇形旋转磁场磁化线圈，本实用新型的三维扇型非接触式探伤线圈结构对被检测工件形状适应能力强，可满足机车车轮及牵引从动齿轮及其它形状类似的盘类零件探伤的需要。
本实用新型的技术解决方案是：一种盘类零件磁粉探伤用扇形旋转磁场磁化线圈，包括磁化线圈Ⅰ组(1)和磁化线圈Ⅱ组(2)，磁化线圈Ⅰ组(1)和磁化线圈Ⅱ组(2)以120度角交叉布置并组成扇型的磁化装置，磁化线圈Ⅰ组(1)和磁化线圈Ⅱ组(2)组成的磁化装置绝缘连接固定在磁化线圈安装支座(5)上，磁化线圈Ⅰ组(1)和磁化线圈Ⅱ组(2)进线及出线铜排引出接头(4)设有4个连接孔连接磁化变压器，交叉磁化线圈Ⅰ组(1)和磁化线圈Ⅱ组(2)内外采用外侧包封线圈外绝缘板(10)。
每组磁化线圈Ⅰ组(1)和磁化线圈Ⅱ组(2)根据探伤需要多匝数布置，每匝线圈之间设有匝间隔离垫片(7)绝缘，用连接螺栓(9)和绝缘垫套(8)及圆头紧固螺母(6)紧固连接。
本实用新型具有如下特点：
1、三维扇型非接触式旋转磁场线圈的磁化方式避免了电极与工件接触可能对被检测工件造成的顶压变形，电极打火灼伤工件的危险，操作安全，适应范围广。
2、探伤工作时磁化装置不与工件接触，磁化效果不受接触情况影响，检测可靠稳定，绝对保证了磁粉探伤的效果。
3、三维扇型非接触式旋转磁场线圈产生的旋转磁场对圆盘类零件的磁化时，在被检测工件表面得到的旋转磁场比传统的通电磁化方式得到的磁场更均匀。
4、由于磁化时磁化装置本身不与工件接触，使得采用该结构的设备使用寿命长、减少了维修及维护工作。
5、扇型磁化线圈的大小可以根据零件的大小进行调整，满足不同直径的盘类零件的探伤要求。
6、该磁化装置便于实现自动探伤和重点部位的手动探伤，方便快捷，效率高。
附图说明
图1是本实用新型结构示意图。
图2是磁化线圈结构示意图。
具体实施方式
旋转磁场的建立：旋转磁场探伤法的关键是在一定的空间内形成方向随时间不断变化的足够强度的旋转磁场。采用两组或多组相互交叉的磁化线圈分别接入相位不同的交流电，在线圈包容的空间内，各组线圈分别形成的幅值相同，相互呈一定角度，并具有一定的电流相位差的交流磁场发生矢量迭加，从而形成了强弱、方向随时间不断改变的周期性旋转磁场。可在工件表面形成三维空间交替磁化场，工件表面任何方向的缺陷(裂纹)均能清晰显示出来，使形状复杂的零件能够实现非接触式探伤。
一种盘类零件磁粉探伤用扇形旋转磁场磁化线圈，包括磁化线圈Ⅰ组1和磁化线圈Ⅱ组2，磁化线圈Ⅰ组1和磁化线圈Ⅱ组2采用10-12MM的铜排弯折制作，每组磁化线圈Ⅰ组1和磁化线圈Ⅱ组2根据探伤需要可以多匝数布置，每匝线圈用之间匝间隔离垫片7绝缘，用连接螺栓9和绝缘垫套8及圆头紧固螺母6紧固连接。磁化线圈Ⅰ组1及磁化线圈Ⅱ组2以120度角交叉布置并组成扇型的磁化装置。交叉磁化线圈的工作电流多在2500A以上，为了保证工作可靠及安全性，磁化线圈Ⅰ组1和磁化线圈Ⅱ组2铜排的弯折处采用铜排对焊技术。为方便连接磁化变压器磁化线圈Ⅰ组1和磁化线圈Ⅱ组2铜排进线及出线铜牌引出接头4设有4个连接孔，为了安全可靠采取了压花并搪锡处理。
磁化线圈Ⅰ组1和磁化线圈Ⅱ组2组成的磁化装置绝缘连接固定在磁化线圈安装支座5上，由于探伤工作时使用的载液为水或煤油，为保证工作的安全，交叉磁化线圈Ⅰ组1和磁化线圈Ⅱ组2内外采外侧包封了线圈外绝缘板10。
本实用新型工作过程如下：
探伤零件3(如火车车轮)送至磁化线圈Ⅰ组1及磁化线圈Ⅱ组2以120度交叉布置并组成扇型的磁化装置中，当磁化装置中通入相位不同的交流电时在磁化装置中产生旋转的交变磁场对车轮的踏面的轮芯磁化，探伤方式为湿法连续探伤，探伤零件以内孔中心回转、零件的探伤区域随着回转进入探伤线圈的扇型区域探伤，当车轮回转360度或2周时即可完成对车轮的全方位探伤探伤检测。
磁化电流的大小是磁场强度的保证。为了保证不同的零件和探伤部位表面磁场达到有效检测磁场强度，采用进口可控硅模块调整磁化电流。电流可从0A无级调到探伤机的标称值3000A。试验表明，零件探伤时磁化电流峰值调整至1800—2500A时A1型15/50标准试片即可清晰显示。
探伤零件表面的剩磁，将影响零件应用时的清洁度，剩磁过大会增大磨损。为保证磁化后的零件有较小的剩磁，关闭电源时采用了不等值的衰减措施，在三维旋转磁场磁化线圈中的电流逐级衰减过程中，作用在工件上的交变磁场幅度也逐渐降为零。探伤结束后，不经专门退磁工序即可使被检测件各部位剩磁小于0.3mT。
为使探伤机的开始喷淋、结束喷淋时间、磁化时间/间歇时间长短、磁化时机等的结合能满足零件探伤的实际需要，保证磁化结束时在探伤件表面缺陷处留下清晰的磁痕，我们通过多次试验，找出来出一个理想的磁化程序，将这个程序输入PLC控制器，在程控探伤状态下，探伤机自动完成整个探伤过程，减小了影响探伤的人为因素。同时为便于探伤专业人员自由控制探伤过程，保留了手动控制探伤的功能。
Claims (2)
1.一种盘类零件磁粉探伤用扇形旋转磁场磁化线圈，其特征在于：包括磁化线圈Ⅰ组(1)和磁化线圈Ⅱ组(2)，磁化线圈Ⅰ组(1)和磁化线圈Ⅱ组(2)以120度角交叉布置并组成扇型的磁化装置，磁化线圈Ⅰ组(1)和磁化线圈Ⅱ组(2)组成的磁化装置绝缘连接固定在磁化线圈安装支座(5)上，磁化线圈Ⅰ组(1)和磁化线圈Ⅱ组(2)进线及出线铜排引出接头(4)设有4个连接孔连接磁化变压器，交叉磁化线圈Ⅰ组(1)和磁化线圈Ⅱ组(2)内外采用外侧包封线圈外绝缘板(10)。
2.如权利要求1所述的盘类零件磁粉探伤用扇形旋转磁场磁化线圈，其特征在于：每组磁化线圈Ⅰ组(1)和磁化线圈Ⅱ组(2)根据探伤需要多匝数布置，每匝线圈之间设有匝间隔离垫片(7)绝缘，用连接螺栓(9)和绝缘垫套(8)及圆头紧固螺母(6)紧固连接。
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