[发明专利]便携式大轴中心孔探伤装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种便携式大轴中心孔探伤装置，集拉拔中心孔堵头、气动打磨、电动珩磨精磨、自动检测、气动磨削消缺等多种功能为一体的装置。

背景技术

由钢锭锻制的汽轮机、发电机转子等大轴存在冶金缺陷，冶金缺陷多集中沿着大轴中心线分布，故采用轴向全长镗中心孔来消除缺陷，但是，由于锻件中心部位的白点、偏析、夹杂和气孔等冶金缺陷有一定的分散度，所以，镗孔难以彻底清除缺陷，往往在中心孔表面或近表面仍有缺陷残留。汽轮机、发电机转子系高速转动部件，高速转动产生巨大的离心力，将使大轴中心孔表面承受的切向应力几乎接近材料的屈服强度，加上热应力作用，大轴经长期运行后，有可能在缺陷部位萌生裂纹并扩展，若不及时发现处理，将会造成因裂纹严重导致大轴报废的重大经济损失，甚至发生大轴飞裂毁机的特大事故，因此在机组制造、安装及检修中必须进行大轴中心孔探伤，其目的是检查大轴中心孔表面和内部的缺陷及其发展情况，以便及时处理，防止事故的发生。

现有在役机组大轴中心孔探伤工艺，一般包括拔中心孔堵头、表面打磨、表面检测、超声波检测和表面缺陷消除等多道工序。中心孔两端堵头必须拔出才能进行探伤。经长时间运行的汽轮机、发电机大轴中心孔表面，会产生氧化腐蚀和疲劳，中心孔检测前，要对表面进行打磨。打磨质量的好坏，会影响内窥镜对表面的检查及判断，同时腐蚀坑和划痕处应力集中可能诱发疲劳裂纹的产生，所以中心孔打磨质量的好坏，既影响检测结果的准确性，又事关大轴运行的寿命和安全。

现有在役机组大轴中心孔检测，包括大轴内部缺陷超声波探伤和表面缺陷特别是裂纹的检测。首次探伤时，两项都要做，目的是检查产品质量，为大轴全过程监督积累数据。尔后的定期探伤，一般只要作表面检测，以监测中心孔表面在运行中是否产生了表面裂纹，如有必要，才进行超声波探伤，主要复查首次探伤发现缺陷的部位，监视缺陷有无发展。

当检测发现中心孔表面出现裂纹、腐蚀或其他严重缺陷时，还希望能够在现场进行打磨处理，以免送制造厂镗孔消缺的经济损失，所以中心孔打磨是在役机组中心孔探伤中十分关键的一道工序。

大轴中心孔探伤是一项经常性的工作，工序多，探伤工艺复杂，而且要到现场进行，所以，要确保探伤工作质量，设备必须便于携带，使用操作方便，检测方法特别是表面检测要先进可靠，还要具有抛光打磨的综合功能，能实现快速拔出堵头则更佳。

目前国内在用打磨装置有两种：一种是象机床一样的大型的笨重的珩磨机，打磨精度虽高，但现场使用很不方便，效率低，且不能用于打磨消除缺陷；另一种是便携式电动或气动软轴打磨机，采用离心悬浮干化打磨方式，手动推拉操作打磨，磨削表面粗糙，劳动强度大，效率低。

表面检测有光学内窥镜检验法、视频内窥镜检验法、涡流检测法、光学内窥镜及涡流联合检测法等四种方法，内部缺陷检测有超声波纵波和横波检测、近表面缺陷涡流检测，目前，上述几种检测方法均已实现电动控制操作。

由现场配合，全部采用先架装螺栓预拉紧后，再用氧、乙炔火焰加热方法的热拔方法拉拔堵头。效率低，拉拔时间长，且受现场配合条件限制。

由上可见，两种打磨装置均存在不足，性能达不到现场要求；检测和打磨各自采用一套驱动装置，不能互用，设备笨重、复杂，不便携带和使用，工作效率低。

发明内容

本发明的目的在于克服现有中心孔探伤设备存在的问题，提供一种便携式大轴中心孔探伤装置。

本发明的便携式大轴中心孔探伤装置，包括中心孔堵头拔具、打磨及检测一体化驱动装置和检测设备，打磨及检测一体化驱动装置由电气控制柜、万能过渡板、导轨架及轴向驱动器、周向驱动器、导杆、皂液泵和执行机构组成，电气控制柜自动控制气动打磨、衍磨、探伤等，并输出检测用电源；万能过渡板是安装在大轴靠背轮上控制一体化驱动装置的位置控制器；导轨架及轴向驱动器，对接于万能过渡板上，是周向驱动器的行走轨道；周向驱动器装在导轨架上，驱动导杆周向转动和轴向前后移动；导杆一端置于周向驱动器，另一端连接执行机构进行传动，执行机构执行打磨及检测。

本发明的便携式大轴中心孔探伤装置，中心孔堵头拔具包括冷态拔销器和热态拔盖器，冷态拔销器用于在冷态下拔出大轴中心孔堵头，热态拔盖器用于在热态下拔出大轴中心孔堵头。

本发明的便携式大轴中心孔探伤装置，冷态拔销器由拔销轴、冲击锤和双头螺栓组成，双头螺栓用于将冷态拔销器与中心孔堵头相接，拔销轴是拔出大轴时手扶的位置，拔出堵头时通过撺动冲击锤产生拔出的冲击力。