一種空心軸檢測裝置的制作方法

本實用新型涉及空心軸檢測技術領域，尤其涉及一種空心軸檢測裝置。

背景技術：

空心軸結構應用廣泛，在保障結構強度的情況下，有效降低重量，提高傳動效率，降低制作軸的材料成本，目前高速運行的列車普遍采用空心軸結構，這樣既可減輕列車的自重，又能提高旅客列車的速度。對空心軸的探傷不容忽視，其結構強度關系到傳動穩定性和可靠性，對于列車則關系到大量旅客的人身財產安全。在對空心軸探傷檢測時，通常采用的方式是將一根安裝有超聲探頭的探桿放入軸孔內，通過軸向推送和自身旋轉運動實現全程探傷檢測。空心軸內缺陷通常先通過自動裝置快速地檢測出來，而對缺陷具體大小和精確的位置常常采用手動裝置來進行復核檢測分析，手動裝置除了復核檢測缺陷外，也可獨立使用，對全軸進行探傷檢測。檢測空心軸內孔缺陷往往需要不同角度的探頭來檢測復核，傳統的方式是設計多個不同探頭角度的檢測載體，在需要進行多角度檢測時更換整個檢測載體，更換操作費時費力，降低工作效率，同時多個不同探頭角度的檢測載體占用空間大，制作成本高，不便于收藏運輸。

技術實現要素：

本實用新型所要解決的技術問題和提出的技術任務是對現有技術進行改進，提供一種空心軸檢測裝置，解決目前技術中的空心軸檢測裝置在需要進行不同角度檢測時更換設備費時費力，工作效率低，多套設備制作成本高、不便于收藏運輸的問題。

為解決以上技術問題，本實用新型的技術方案是：

一種空心軸檢測裝置，包括裝置支架和探頭，其特征在于，所述的裝置支架的一端連接與被檢測空心軸內徑匹配的清潔盤，另一端與支撐桿連接，探頭裝置在探頭楔塊上，裝置支架上開設與探頭楔塊匹配的卡槽，探頭楔塊裝置在卡槽內，在進行不同角度檢測時更換具有相應檢測角度探頭的探頭楔塊。本實用新型所述的空心軸檢測裝置將探頭集成裝置在探頭楔塊上，探頭楔塊再組裝到裝置支架上進行探測檢測。在需要使用不同角度探頭檢測時，只需要更換具有不同檢測角度探頭的探頭楔塊，而無需更換整個檢測載體裝置，更換操作簡單快捷，省時省力，提高工作效率。探頭楔塊尺寸同一，只需制作若干個具有不同檢測角度的探頭楔塊，而無需制作多套整體的檢測載體裝置，從而降低了制作成本，設備數量少體積小，便于運輸收藏。

進一步的，所述的裝置支架上設置伸縮裝置，伸縮裝置沿空心軸的直徑方向伸長或收縮使得伸縮裝置貼合到不同孔徑的空心軸的內壁上，探頭楔塊裝置在伸縮裝置上開設的卡槽中由伸縮裝置帶動貼合到空心軸的內壁上進行檢測。本實用新型利用伸縮裝置使得整個檢測裝置可適用于不同內徑的空心軸檢測中，伸縮裝置可自由調節使其貼合在空心軸的內壁上，從而使得伸縮裝置上的探頭可以與空心軸內壁保持均勻間隙，能夠對空心軸進行精確的探傷檢測。本實用新型兼容多種不同口徑的空心軸檢測，無需針對不同口徑的空心軸制作多套檢測裝置，降低制作成本，減少裝置數量，方便收藏運輸。

進一步的，所述的伸縮裝置包括X形支架，X形支架鉸接在裝置支架上，X形支架的上下兩面各連接著一個內孔支撐板，探頭楔塊裝置在內孔支撐板上開設的卡槽中，調節X形支架的夾角使得內孔支撐板貼合到不同內徑的空心軸內壁上。本實用新型所述伸縮裝置結構簡單，調節方便，可輕松快捷的將內孔支撐板調節貼合到空心軸的內壁上，確保探頭可以正常穩定的進行探傷檢測，X形支架的尺寸調節范圍廣，適用性強，可進行多種空心軸的檢測。

進一步的，所述的裝置支架在其軸向上設置有調節螺套，并且與調節螺套同軸設置有滑套，滑套與X形支架之間鉸連著連桿，旋轉調節螺套使調節螺套沿軸向移動來驅動滑套沿軸向滑動，滑套改變X形支架的夾角使內孔支撐板貼合到不同內徑的空心軸內壁上。本實用新型利用調節螺套來調節X形支架的夾角從而適應不同孔徑的空心軸，同時調節螺套還起到穩定X形支架的夾角的作用，調節螺套的螺紋結構使得在檢測過程中調節螺套的位置不易發生改變，從而確保X形支架的夾角始終不變，內孔支撐板可以良好的貼合在空心軸內壁上，從而為探頭提供一個穩定的檢測環境，提高檢測數據的準確性。

進一步的，所述的滑套與調節螺套之間設置有適應彈簧。本實用新型利用適應彈簧來實現X形支架上內孔支撐板良好貼合在軸孔內壁上，通常將調節螺套選定的軸孔支撐尺寸會稍大于待檢測的軸孔尺寸，在將空心軸檢測裝置插入到待檢測的軸孔中時，擠壓X形支架使得適應彈簧壓縮從而減小X形支架的支撐直徑來適應待檢測的軸孔，有利于裝置順利進入內孔進行檢測運動，同時可以保證內孔支撐板與軸孔內壁貼合時有一點正壓力，確保探頭的油層距離穩定，提供良好的耦合環境。在被檢測的軸孔內尺寸有變形狀況時，由于適應彈簧的彈性作用也可以保持內孔支撐板穩定貼合在內壁上。

進一步的，所述的內孔支撐板在探頭楔塊位置處還設置有壓塊，所述的壓塊上表面呈與空心軸內壁匹配的弧面，壓塊與空心軸內壁貼合，探頭低于壓塊的上表面并與空心軸內壁不接觸，壓塊上在探頭位置處開設耦合油槽。本實用新型在探頭處利用壓塊填充耦合油，耦合油為探頭提供一個良好的耦合環境，從而提高檢測精度，確保檢測數據的有效性，耦合油充滿在耦合油槽內形成一個封堵的油層，為檢測提供良好的耦合環境，從而提高檢測結果準確性。

進一步的，所述的清潔盤在其圓周上套裝有回油膠圈，回油膠圈具有彈性，與空心軸內壁貼合更緊密，從而提高回刮流入空心軸內耦合油的效率，提高回收效率，提高清潔效果，防止耦合油污染空心軸影響空心軸正常運轉，所述的裝置支架與支撐桿之間通過萬向聯軸器連接。本實用新型利用萬向聯軸器將支撐桿與裝置支架連接，取代原有的剛性連接，裝置支架利用與空心軸內徑匹配的刮油板使得裝置支架可以保持在空心軸的軸心位置上，從而伸縮裝置的上下兩個內孔支撐板可與空心軸內壁良好貼合，而由于萬向聯軸器的作用，支撐桿與裝置支架之間即使存在軸線夾角的情況下也能實現連續回轉，并可靠地傳遞轉矩，即支撐桿不在空心軸的軸心線上時，支撐桿的轉動也不會影響內孔支撐板良好的貼合在空心軸內壁上，不會使內孔支撐板旋轉時受力不均而過度磨損，確保探傷檢測耦合環境良好，提高檢測精度，所述的萬向聯軸器采用十字軸式的，十字軸式的萬向聯軸器結構簡單強度高，傳遞效率高，安裝方便，可允許兩軸之間有較大的夾角，在運轉過程中，夾角發生變化仍可正常運轉。

進一步的，所述的支撐桿穿套在軸端定位裝置上，軸端定位裝置包括定位盤，定位盤兩側設置有用于將定位盤固定在空心軸軸端的固定裝置，定位盤的中部開孔，在開孔位置處設置了圓周角刻度盤，導向機構裝置在圓周角刻度盤的中心，導向機構中心開孔供支撐桿穿套其內軸向運動，同時導向機構徑向轉動帶動支撐桿旋轉進行周向檢測，在圓周角刻度盤測得周向角度。本實用新型首先通過定位盤兩側的固定裝置將整個定位盤通過定位臺階安裝到空心軸的軸端適配器上，確保定位盤位置的穩定性，不會在檢測的過程中發生偏移，在定位盤固定到位后，支撐桿穿套在導向機構中，將裝載著檢測載體的支撐桿伸入到被檢測空心軸的軸孔中，拉動支撐桿則可進行軸向的檢測，再通過旋轉導向機構則可進行旋轉的周向檢測，當移動支撐桿找到空心軸內部缺陷時，就可以通過支撐桿上的刻度以及圓周角刻度盤讀出空心軸缺陷的準確位置，提高探傷定位的精確性。

進一步的，所述的導向機構的中心開孔為棱柱狀通孔，支撐桿的桿體為與之匹配的棱柱，使導向機構與支撐桿徑向旋轉同步，在旋轉時導向機構與支撐桿不會發生相對周向的位置的偏移，提高周向角檢測數據的精準性。導向機構上設置有將支撐桿鎖定無法軸向運動的軸向鎖緊裝置，在運動支撐桿找到空心軸內部缺陷時將支撐桿鎖緊方便讀數，提高軸向數據的準確性。導向機構上還設置有將導向機構鎖定無法周向旋轉的周向鎖緊裝置，在運動支撐桿找到空心軸內部缺陷時將導向機構鎖緊防止周向發生偏移，提高檢測數據準確性。導向機構的外壁上還設置有旋轉手柄，方便旋轉導向機構，使控制更省力。

與現有技術相比，本實用新型優點在于：

本實用新型所述的空心軸檢測裝置在需要使用不同角度探頭檢測時，只需要更換具有不同檢測角度探頭的探頭楔塊，而無需更換整個檢測載體裝置，更換操作簡單快捷，省時省力，工作效率高；

本實用新型通過旋轉調節螺套即可改變整個檢測裝置的直徑，從而可以應用于不同孔徑的空心軸檢測，在檢測的過程中檢測裝置的穩定性好，為檢測提供良好穩定的檢測環境，提高檢測數據的準確性和有效性；

本實用新型利用軸端定位裝置可輕松將整個空心軸檢測裝置固定，在探傷檢測過程中可以確保支撐桿運動的穩定性，在運動支撐桿找到空心軸內部缺陷時可通過軸向鎖緊裝置和周向鎖緊裝置將支撐桿鎖定，有效防止偏移，方便讀數，提高檢測數據的精準性，提高空心空心軸內損傷位置的定位和分析精度

本實用新型結構簡單，調節方便，制作成本低，裝置數量少，運輸收藏方便。

附圖說明

圖1為本實用新型的結構示意圖；

圖2為裝置支架與支撐桿連接的結構示意圖；

圖3為探頭楔塊的結構示意圖；

圖4為軸端定位裝置的結構示意圖。

具體實施方式

下面將結合本實用新型實施例中的附圖，對本實用新型實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本實用新型一部分實施例，而不是全部的實施例。基于本實用新型中的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本實用新型保護的范圍。

本實用新型實施例公開的一種空心軸檢測裝置，兼容性好，可快捷方便更換不同探測角度的探頭，省時省力，無需更換整個檢測載體，降低制作成本，保證檢測效果。

如圖1至圖3所示，一種空心軸檢測裝置，包括裝置支架1和探頭2，裝置支架1的一端連接與被檢測空心軸內徑匹配的清潔盤3，清潔盤根據實際空心軸的內徑大小選用匹配的安裝在裝置支架上，在進行探傷檢測時將多余的耦合油刮出空心軸，避免耦合油污染空心軸，有效回收耦合油，將耦合油循環利用降低檢測成本。在清潔盤3的圓周上套裝有回油膠圈，回油膠圈與空心軸內壁貼合更緊密，從而提高回收流入空心軸內耦合油的效率。裝置支架1的另一端與通過萬向聯軸器12與支撐桿4連接，在本實施例中，萬向聯軸器12采用十字軸式的，取代原有的剛性連接，利用萬向聯軸器12使得支撐桿4與裝置支架1之間即使存在軸線夾角的情況下也能實現連續回轉，并可靠地傳遞轉矩。探頭2裝置在探頭楔塊5上，裝置支架1上開設與探頭楔塊5匹配的卡槽，探頭楔塊5裝置在卡槽內，探頭楔塊5成為一個相對獨立的集成模塊，在探頭楔塊5上根據需求裝置不同探測角度的探頭2，在需要使用不同角度探頭檢測時則更換具有相應檢測角度探頭2的探頭楔塊5即可，不用更換整個載體部件，省時省力，提高工作效率，有效的節省了成本，同時也保證的檢測效果。

裝置支架1上設置伸縮裝置6，伸縮裝置6沿空心軸的直徑方向伸長或收縮使得伸縮裝置6貼合到不同孔徑的空心軸的內壁上，探頭楔塊5裝置在伸縮裝置6上開設的卡槽中由伸縮裝置6帶動貼合到空心軸的內壁上進行檢測。伸縮裝置6包括X形支架7，X形支架7鉸接在裝置支架1上，X形支架7的上下兩面各連接著一個內孔支撐板8，探頭楔塊5裝置在內孔支撐板8上開設的卡槽中，調節X形支架7的夾角使得內孔支撐板8貼合到不同內徑的空心軸內壁上。裝置支架1在其軸向上設置有調節螺套9，并且與調節螺套9同軸設置有滑套13，滑套13與X形支架7之間鉸連著連桿14，旋轉調節螺套9使調節螺套9沿軸向移動來驅動滑套13沿軸向滑動，滑套13改變X形支架7的夾角使內孔支撐板8貼合到不同內徑的空心軸內壁上，滑套13與調節螺套9之間設置有適應彈簧15。

內孔支撐板8在探頭楔塊5位置處還設置有壓塊10。壓塊10上表面呈與空心軸內壁匹配的弧面，壓塊10與空心軸內壁貼合，探頭2低于壓塊10的上表面并與空心軸內壁不接觸，壓塊10上在探頭2位置處開設耦合油槽11。

支撐桿4穿套在軸端定位裝置上，軸端定位裝置包括定位盤16，定位盤16兩側設置有用于將定位盤16固定在空心軸軸端的固定裝置17，定位盤16的中部開孔，在開孔位置處設置了圓周角刻度盤18，導向機構19裝置在圓周角刻度盤18的中心，導向機構19中心開孔供支撐桿4穿套其內軸向運動，同時導向機構19徑向轉動帶動支撐桿4旋轉進行周向檢測，在圓周角刻度盤18測得周向角度。

導向機構19的中心開孔為棱柱狀通孔，支撐桿4的桿體為與之匹配的棱柱，使導向機構19與支撐桿4徑向旋轉同步，導向機構19上設置有將支撐桿鎖定無法軸向運動的軸向鎖緊裝置20，導向機構19上還設置有將導向機構19鎖定無法周向旋轉的周向鎖緊裝置21，導向機構19的外壁上還設置有旋轉手柄22。

在本實施例中，固定裝置17采用快速夾緊機構，快速夾緊機構包括凸輪手柄23、支撐板24、傳動銷25、彈簧26和壓板27，支撐板24固定在定位盤16上，傳動銷25穿套在支撐板24上開設的孔中，傳動銷25的一端鉸接凸輪手柄23，另一端連接壓板27，壓板27與支撐板24之間設置彈簧26。

在進行檢測時，首先可以單獨鎖緊圓周角刻度盤，使得穿套在導向機構中的支撐桿不能進行周向旋轉，此時可以使內孔檢測裝置進行軸向的定向掃查檢測，在單一的周向角度方向上進行全軸長度的掃查運動，支撐桿上的軸向位置刻度可以方便讀出深度位置；同時還可以通過鎖緊裝置將支撐桿鎖緊在導向機構中不能進行軸向運動，使得內孔檢測裝置在此時只能做軸向旋轉，對軸向的某一深度位置進行周向掃查，檢測此深度位置的一周的缺陷情況；在軸向和軸向運動都被鎖緊時，可方便的讀出缺陷位置的周向角度值和軸向深度值。

本實用新型所述的空心軸檢測裝置在需要使用不同角度探頭檢測時，首先是拆下壓塊，退出探頭楔塊，更換所需檢測角度的探頭楔塊插入卡槽，再安裝壓塊壓緊，即可完成不同探測角度的探頭楔塊的更換，操作方便快捷。在需要調整空心軸檢測裝置適用不同空心軸孔徑規格時，首先更換前端的清潔盤，裝上與空心軸規格相同的刮油板；卸下壓塊，同樣也選擇與空心軸規格相同的壓塊并安裝牢固；調節前端中間的調節螺套，將調節螺調節的相應的孔徑規格并鎖緊，至此，空心軸檢測裝置調整完成，可以開始進行檢測作業。調節操作簡單快捷，適用范圍廣，檢測成本低。

以上僅是本實用新型的優選實施方式，應當指出的是，上述優選實施方式不應視為對本實用新型的限制，本實用新型的保護范圍應當以權利要求所限定的范圍為準。對于本技術領域的普通技術人員來說，在不脫離本實用新型的精神和范圍內，還可以做出若干改進和潤飾，這些改進和潤飾也應視為本實用新型的保護范圍。