[发明专利]用于大型环件超声波扫描的尺寸可变环形工作水槽结构

说明书

一种用于大型环件超声波扫描的尺寸可变环形工作水槽结构，包括内、外壁板件，内、外壁板件竖立安装在底板上，围成内、外两个多边形筒，内壁板件围成的多边形筒的外侧、外壁板件围成的多边形筒的内侧以及底板的上侧，形成了一个上面开口的环形容器空间，大型环件能够放入环形容器空间中，注入水，使大型环件没入水中，使用水浸聚焦探头对大型环件进行探伤作业；内壁板件的同步结构位于内壁板件围成的多边形筒的内侧，外壁板件的同步结构位于外壁板件围成的多边形筒的外侧；本发明减少工作水槽的过剩空间，节省用水量，提高注水效率；同时实现环形工作水槽的容积尺寸可调，适应不同规格与尺寸特征的大型环件的液(水)浸法超声波探伤的要求。

技术领域

本发明属于大锻件质量检测技术领域，具体涉及一种用于大型环件超声波扫描的尺寸可变环形工作水槽结构。

背景技术

大型环类零件(直径一般大于5米)在航空、航天、能源、交通等领域使用广泛，这些领域对环类零件的性能有较高的要求。目前，制造大型环类零件的常用技术有环轧等。大型环类零件包括薄壁环件、异型环件、厚壁盘形件等，其在成形过程中常因为坯料材料的内部缺陷而导致成品零件的内部缺陷。对于异型环件来说，在大变形高速轧制过程中，环件不同部分变形不一样，易产生锻造裂纹，因此，针对大型环类零件的探伤是一项重要的工作。

作为一项无损检测技术，超声波扫描常用于探测零件内部缺陷与损伤。在对大型零件进行探伤时，可使用手持式的探头进行扫描，这种方法检测精度低，效率低，扫描轨迹不确定，结果不易分析。因为易于实现自动化的优势，超声波的全没液(水)浸法探伤在零件探伤工作中较为常用，该方法使用水浸聚焦探头进行超声波检测，探头尺寸小，检测频率高，探头不与零件接触，较容易实现探头运动控制。全没液(水)浸法需要将零件浸泡在耦合介质(水)中，对于大型环件来说，需要较大容积的工作水槽。现有的矩形工作水槽尺寸较小，不能满足大型环件的尺寸要求。若在原有工作水槽的基础上增大尺寸以适应大型环件的尺寸要求，这样的工作水槽需要的水量大，水注入时效率较低。大型环件的尺寸变化范围较广，固定尺寸的工作水槽针对不同规格与尺寸特征的大型环件的适应性有限。

发明内容

为了克服上述缺点，本发明的目的在于提供一种用于大型环件超声波扫描的尺寸可变环形工作水槽结构，实现在预留超声波探头工作空间的前提下，对大型环件的形状进行拟合，减少工作水槽的过剩空间，节省用水量，提高注水效率；同时实现环形工作水槽的容积尺寸可调，适应不同规格与尺寸特征的大型环件的液(水)浸法超声波探伤的要求。

为了达到上述目的，本发明采取的技术方案为：

一种用于大型环件超声波扫描的尺寸可变环形工作水槽结构，包括：底板、内壁板件及其同步结构、外壁板件及其同步结构，内壁板件、外壁板件竖立安装在底板上，围成内、外两个多边形筒，两个多边形的几何中心重合，且边数均为N，N为偶数且不小于4；内壁板件围成的多边形筒的外侧、外壁板件围成的多边形筒的内侧以及底板的上侧，形成了一个上面开口的环形容器空间，大型环件能够放入环形容器空间中，注入水，使大型环件没入水中，使用水浸聚焦探头对大型环件进行探伤作业；内壁板件的同步结构位于内壁板件围成的多边形筒的内侧，外壁板件的同步结构位于外壁板件围成的多边形筒的外侧。

所述的底板上有N个沿周向分布的放射状导轨，以使内壁板件和外壁板件沿放射状导轨移动。

所述的内壁板件及其同步结构包括内壁板件和内壁板件同步机构；内壁板件包括内壁内板、内壁外板，内壁内板和内壁外板各有N/2个，且结构相同，均由两个夹角为θ的平板构成，θ满足公式(1)：

θ＝180°×(N-2)/N (1)