[其他]从注液腔对大直径轴进行超声探伤的设备

说明书

本发明涉及对钢轴的超声探伤，具体地说，涉及的是注液腔对大直径轴进行的超声探伤。

当用超声波对大质量的金属进行探伤时，用液膜当作让超声源从传感器传输至金属中去的媒介，但当仅有薄膜来把传感器或声透镜与金属隔离时，靠近表面的裂缝常常就不能辨别出来。使传感器离表面一段较大的距离，靠近表面声反射的指示就会变得更不能辨别。因为处在高速旋转的轴中邻近腔的区域受到高压力，而在该区域的弊病会影响轴的寿命，所以一个探伤系统在靠近腔处应具有良好的分辨能力。这可以依靠使传感器远离腔表面因而提高了腔附近声反射部分的分辨能力。

诸如在汽轮机和发电机转子中可找到的一类大轴，其生产费用高，而且由于其费用高，通常没有备用轴。对这种转子进行探伤需要很长的停机时间。如果转子须运送到专门的探伤地点，停机时间甚至更长。由西南研究院（Southwest    Research    Institute）和电力研究院（Electric    Power    Research    Institute）联合开发研制的一种系统〔称为汽轮机转子试验测定系统（Turbine    Rotor    Examination    Evaluation    System，TREES）〕使用了12焦点探测传感器来测定裂缝尺寸。这些传感器用于注液腔中。尽管装置封闭在一个可携式容器中以易于运往现场，但该容器在探伤现场不能延展开以提供成一种封闭的工作站。

本发明的主要目的是提供一种对大内腔转轴进行超声探伤的改进设备。

鉴于此目的，本发明属于从注液腔进行超声探伤的设备，该设备包括有：探头装置，它具有安置在其上的至少一个传感器，用以指示轴中的声反射部分还具有将所述探头同轴地支撑在所述的腔中的装置;多个根相互串连且与所述探头装置相联系的管状延伸部分;与所述传感器和所述探头装置电连接且穿过所述管状延伸部分的一根电缆;在超声探伤过程中部分地注有液体的一个槽。和为此而一直安装在其每端上使槽升降的各种装置，槽的特征在于一根圆管，其直径大致与装在所述槽中的所述腔相同，且在超声探伤中与所述腔轴向对中;使所述管状延伸部分和探头装置作轴向运动和旋转运动的驱动装置;根据所述探头装置和传感器的轴向和旋转位置能产生指示信号的装置;用于提供、接收和处理超声信号和位置信号来操作设备及产生有关所述轴内声反射部分位置和尺寸的可理解信息的装置;以及一个箱体，该箱体和底、壁和顶，它用于可供存放、运送和操作这里所述超声探伤设备的所述部件，还用于控制所述箱体中的工作环境以使该工作环境与所述设备及操作该设备人员相适应。

参考附图，以举例的方式说明本发明的最佳实施例。其中

图1是一种可供输运，可存放各种装置，还可在其内操作的箱体截面图。该箱体是作为一种超声探伤设备，可对放入注液腔内的大直径轴进行超声探伤操作。

图2是可延伸式操作箱体的俯视图，它由可存放和输运式箱体延伸而得。

图3是可延伸操作区的详细截面图。

图4为与筒相连的液体槽的正视图;

图5为用于使超声头在注有液体的腔体筒中定位的设备的截面图;

图6是沿图5Ⅵ-Ⅵ线截取的截面图;

图7为布置在一根透明管中的超声头的正视图，所述透明管与槽相配。

现在详细参考附图，图中示出了对放于注液腔5中的大轴3进行超声探伤的设备1。

如图1中所示的设备包括一个可延伸的能运送及储物的箱体6，当延伸时箱体6便提供出一个适用于操作超声探伤设备的封闭的可控工作环境。如图7所示，超声探伤设备包括有超声头7，超声头7具有至少一个置于其上的动力学上聚焦的超声传感器8，还具有许多滚轮脚9，滚轮脚9由电动机或其它装置（未示出）在外部驱动以嵌紧腔体表面且大致支撑住超声头7，这样，超声头7便安置在腔5的中心。许多根正方形管式棒11连在一起使超声头7在腔5内运动，棒11的一侧上安装有使超声头7进退的齿条13。正方形棒还适合使超声头7在腔5中旋转。管式棒11中的孔装有一根电缆15並为电缆提供管路，管路分别使超声头7与计算机17连接及使空气从腔内排出。

除了用于探测轴中声反射部分用的动力聚焦超声传感器8之外，另一传感器19反映来自斜面21的信号，以确定超声头7相对于腔5轴的位置。

为了操作超声系统1，计算机17或其它设备产生传感器8和19的输入信号，并且处理由传感器8和19接收到的反射信号。计算机17还产生腔5中超声头7的定位信号，并且在传感器8和超声头7通过筒5行进时对显示超声头7和传感器8位置的信号进行处理。