[实用新型]交直流纵向闭路磁化式探伤机

说明书

【技术领域】

本实用新型属于无损检测技术领域，尤其涉及到一种交直流纵向闭路磁化式探伤机。

【背景技术】

磁粉检测是目前无损检测行业公认的一种经济可行的检测铁磁性金属零部件表面及近表面缺陷的方法，它是根据电磁原理用磁粉探伤机对铁磁性金属零部件进行磁化，在探伤机磁化磁场的直接作用或工件磁化后所具备的剩磁的作用下对施加在工件表面的磁粉产生作用，如果工件表面存在缺陷就会产生漏磁场，使磁粉发生聚集堆积作用，形成缺陷磁痕，检验人员可以依据磁痕特征和验收标准对缺陷进行评估和判定。

磁粉检测的核心关键技术就是磁化方法，通过研制适当的磁化装置来实现所需的磁化方法，利用磁化装置使工件表面产生有效的磁场，确保有危害性的缺陷部位的漏磁场具备可靠的吸附磁粉的能力，保证检测的最终效果，防止漏检的发生，是磁粉探伤机设计的终极目标。 

在我国，目前常见的可同时对工件实现周向磁化和纵向磁化的固定式磁粉探伤机所采用的复合磁化装置，结构形式主要有如下几种：

1、“交流轴向通电周向磁化装置”加“直流电磁轭纵向整体磁化”，结构见图1。该结构形式的磁化原理是：对工件1周向磁化的实现是通过磁化夹头2a和2b沿工件的轴向按照检测规范要求通以一定大小的交流电，由于电磁感应作用，在工件表面产生沿着工件圆周方向的磁场；对工件的纵向磁化属于闭路磁轭磁化，直流纵向磁化线圈4a和4b通电后，产生沿工件1纵向的磁场，对工件实现纵向磁化，该磁场通过前磁化夹头2a、工件1、后磁化夹头2b、后线圈铁芯3b、导磁导轨5、前线圈铁芯3a、前磁化夹头2a形成闭合磁路。

这种结构形式的复合磁化装置的特点在于：纵向磁化磁通损失小，对工件磁化效果好；采用这种磁化技术的设备，纵向磁化线圈4a和4b分别置于磁化夹头2a和2b两侧，便于工件的快速装夹和卸下，操作方便，检测效率高，适用于大批量工件的检测。由于采用直流进行纵向磁化，所以磁化深度较深，有利于发现距工件表面较深的近表面不开口的缺陷。因此这种结构形式的复合磁化装置在对于机械加工的中小型零件，尤其是铸造类零件的磁粉检测中，其检测效果较好，并得到广泛的推广和应用。

然而，其不足之处在于：由于纵向磁化线圈置于磁化夹头2a和2b两侧,距离工件较远，对工件中部的磁化效果较差，随着零件长度的增加，设备检测灵敏度显著下降，因此这种磁化装置仅适用于中、小型零件的检测，对于长度1000mm以上的大型工件的检测能力不足；由于纵向磁化采用直流电，磁场渗入工件深度较深，工件剩磁较大，造成退磁难度增大；最为关键的一点是，对于表面结构复杂以及截面变化较多的零件，其导磁效果较差，且零件长度增长时，零件中部的横向缺陷的检测灵敏度明显下降；由于有导磁导轨结构，制造成本较高。

2、“交流轴向通电周向磁化装置”加“交流或直流线圈磁化”，结构见图2。这种磁化技术的设备的磁化原理是：对工件1周向磁化的实现是通过磁化夹头2a和2b沿工件的轴向按照检测规范要求通以一定大小的交流电，由于电磁感应作用，在工件表面产生沿着工件圆周方向的磁场；对工件的纵向磁化属于开路磁化，纵向磁化线圈8a和8b通电后，产生沿工件1纵向的磁场，由于床身结构中没有导磁导轨，无法形成闭合磁路，只在纵向线圈产生磁场的作用下，对工件进行纵向磁化。

这种复合磁化装置结构的特点在于：纵向磁化线圈8a和8b分别置于磁化夹头2a和2b两端，便于工件的快速装夹和卸下，操作方便，检测效率高，适于大批量工件的检测；由于没有导磁导轨，所以该装置结构简单，制造成本较低。基于以上几点，目前企业的实际生产检验中应用最多的是这种复合磁化装置。

然而，其不足之处在于：床身结构中没有导磁导轨，无法形成闭合磁路，对工件进行纵向磁化属于开路磁化，所以磁通损失较大，在当线圈直径比夹头铁芯大时，导入铁芯的磁场减少，磁化效果变差，加之这种结构由于线圈在夹头两端，使工件中部的磁化效果较差，因此对于长度大于500mm的零件的检测能力不佳，且随着零件长度的增加，设备检测灵敏度会显著下降。

3、“交流轴向通电周向磁化装置”加“中置可移动交流或直流磁化线圈磁化”，结构见图3。采用这种磁化技术的设备的磁化原理是：对工件1周向磁化的实现是通过磁化夹头2a和2b沿工件的轴向按照检测规范要求通以一定大小的交流电，由于电磁感应作用，在工件表面产生沿着工件圆周方向的磁场；对工件的纵向磁化属于开路磁化，纵向磁化线圈12通电后，产生沿工件1纵向的磁场，由于床身结构中没有导磁导轨，无法形成闭合磁路，只在纵向线圈产生磁场的有效区域，对工件进行纵向磁化。