一种相控阵超声方圆共用定心装置的制作方法

1.本实用新型涉及冶金设备技术领域，尤其是涉及一种相控阵超声方圆共用定心装置。


背景技术：

2.大规格型钢的探伤，特别方钢、圆钢的内部检测，对评价钢材内部质量好坏至关重要，现有大规格探伤线通常设备配置为抛丸、矫直、倒棱、探伤，由于大规格矫直机投资费用很高，采取浮动式探伤机构可以解决钢材弯曲度要求高的问题，但方钢、圆钢检测不能公用一套探伤机组，一般都是采取不同的检测机组；同时钢材进入定心装置时不满足弯曲度的要求，对入口处形成撞击，从而产生产品缺陷。


技术实现要素：

3.实用新型目的：为了克服背景技术的不足，本实用新型公开了一种相控阵超声方圆共用定心装置。
4.技术方案：本实用新型所公开的相控阵超声方圆共用定心装置，包括定心装置安装定位板，所述定心装置安装定位板上设有定心滚轮安装孔，所述定心滚轮安装孔周向向内均匀间隔形成四个固定凸起，每个所述固定凸起的外侧端部均设有开口度调整转轴，所述开口度调整转轴周向分别固定连接有定心滚轮和开口度调整曲轴连杆，所述定心滚轮和开口度调整曲轴连杆呈固定角度，所述定心滚轮的滚动方向与定心滚轮安装孔的轴向一致，相邻所述定心滚轮轴向垂直，四个所述定心滚轮轴向呈正方形结构；
5.所述定心滚轮安装孔的端部外圈设有与定心装置安装定位板滑动连接的开口度调整环，所述开口度调整环与定心滚轮安装孔同圆心，所述开口度调整曲轴连杆的外端部与开口度调整环通过转轴连接；
6.所述定心装置安装定位板上还设有调整环驱动机构，通过调整环驱动机构驱动开口度调整环转动即实现定心滚轮开口度的调整。
7.进一步的，所述定心滚轮包括滚轮连杆及沿着滚轮连杆布设的多个单体滚轮，所述滚轮连杆与开口度调整转轴固定，向定心滚轮安装孔的轴向延伸。
8.进一步的，所述调整环驱动机构包括开口度预设伺服驱动机构、开口度收紧气缸及联动调整板，所述开口度预设伺服驱动机构设于开口度调整环的一侧，可沿开口度调整环的周向直线驱动，所述开口度收紧气缸设于开口度预设伺服驱动机构的驱动端，所述开口度收紧气缸的驱动端连接联动调整板，实现对开口度调整环转动的驱动控制。
9.进一步的，所述联动调整板为三角结构，一端角通过转轴与开口度收紧气缸的驱动端连接，该端角的相对边与开口度调整环的圆周多点固定。
10.有益效果：与现有技术相比，本实用新型的优点为：
11.（1）既能满足方钢、又能满足圆钢，定心机构辅助气缸实现一定范围内的开闭，实行四辊定心开口度的短距离伸缩，来满足钢材一定弯曲咬入时的困难，一方面减少对设备
的撞击，另一方面保证设备检测过程中的稳定（减少耦合水在撞击中抖动产生的气泡），多组合四辊定心，实现长度方向的稳定直线运行；
12.（2）在120~250mm相控阵超声中应用，从设备的实际校准、检测效果分析，设备检测稳定性很好，且定心装置损耗很低，实现探伤线省去二辊矫直、弯曲料阻止器等核心设备，探伤线的探伤成本大幅度降低，且可以实现方圆公探的功能（仅需要更换探伤的探头组件）。
附图说明
13.图1为本实用新型正视图；
14.图2为本实用新型侧剖图；
15.图3为本实用新型后视图；
16.图4为本实用新型立体图。
具体实施方式
17.如图1-4所示的相控阵超声方圆共用定心装置，包括定心装置安装定位板1，所述定心装置安装定位板1上设有定心滚轮安装孔2，所述定心滚轮安装孔2周向向内均匀间隔形成四个固定凸起3，每个所述固定凸起3的外侧端部均设有开口度调整转轴4，所述开口度调整转轴4周向分别固定连接有定心滚轮5和开口度调整曲轴连杆6，所述定心滚轮5和开口度调整曲轴连杆6呈固定角度，所述定心滚轮5的滚动方向与定心滚轮安装孔2的轴向一致，相邻所述定心滚轮5轴向垂直，四个所述定心滚轮5轴向呈正方形结构，以适应方钢和圆钢的进入。
18.所述定心滚轮安装孔2的端部外圈设有与定心装置安装定位板1滑动连接的开口度调整环7，所述开口度调整环7与定心滚轮安装孔2同圆心，所述开口度调整曲轴连杆6的外端部与开口度调整环7通过转轴连接。
19.所述定心装置安装定位板1上还设有调整环驱动机构，通过调整环驱动机构驱动开口度调整环7转动即带动定心滚轮5等角度转动，实现定心滚轮5开口度的调整。
20.所述定心滚轮5包括滚轮连杆501及沿着滚轮连杆501布设的多个单体滚轮502，所述滚轮连杆501与开口度调整转轴4固定，向定心滚轮安装孔2的轴向延伸。
21.所述调整环驱动机构包括开口度预设伺服驱动机构8、开口度收紧气缸9及联动调整板10，所述开口度预设伺服驱动机构8设于开口度调整环7的一侧，可沿开口度调整环7的周向直线驱动，所述开口度收紧气缸9设于开口度预设伺服驱动机构8的驱动端，所述开口度收紧气缸9的驱动端连接联动调整板10，实现对开口度调整环7转动的驱动控制。
22.所述联动调整板10为三角结构，一端角通过转轴与开口度收紧气缸9的驱动端连接，该端角的相对边与开口度调整环7的圆周多点固定。
23.本申请根据被探伤钢材的形状特征，设计既能满足方钢、又能满足圆钢的定心装置（多组合四辊定心装置），考虑到本探伤设备探伤规格为120~250mm，圆钢最大直径250mm，方钢最大边长220mm。
24.定心机构采取电动驱动，根据被探伤钢材的直径或边长，实行开口度的合理调整，一般采取预设的开口度为圆钢直径+（10~20mm），探伤时一般根据被探伤钢材的实际平直
度，合理设置，当然设置值也要根据检测的精度，或弹出建议的开口度，如果检测精度越高，对被钢材的弯曲度要求也就越高。
25.调整环驱动机构可实现四辊定心开口度的短距离伸缩，确保钢材进入检测探头区，定心轮夹紧被检测钢材，确保被检测钢材表面到每个探头的距离尽可能相同。适当靠后度主要来满足钢材一定弯曲咬入时的困难，一方面减少对设备的撞击，另一方面保证设备检测过程中的稳定（减少耦合水在撞击中抖动产生的气泡）。多组合四辊定心，实现长度方向的稳定直线运行，在探伤检测入口和探伤检测出口，分别设2~3组（连体）四辊定心装置。
26.相控阵超声方圆共用定心装置应用，经过现场的校准、检测验证，满足相控阵超声检测要求的检测中心线在0.5mm的工艺参数，实测一般在0.25~0.45mm以内。另外设备检测的精度高、稳定性好，信噪比可以达到9db，且缺陷检测率100%，无漏报、无误报。
27.此设计在我厂120~250mm相控阵超声中应用，从设备的实际校准、检测效果分析，设备检测稳定性很好，且定心装置损耗很低，实现探伤线省去二辊矫直、弯曲料阻止器等核心设备，探伤线的探伤成本大幅度降低，且可以实现方圆公探的功能（仅需要更换探伤的探头组件）。根据对标测算，采用此设计，可以降低项目投资2500万元，吨钢相控阵内部探伤成本降低88元（矫直工序降本60元/吨、维修成本降低12元/吨、探伤主机折旧16元/吨），按照本探伤产线10万吨的设计能力，年降本880万元。


技术特征：
1.一种相控阵超声方圆共用定心装置，其特征在于：包括定心装置安装定位板（1），所述定心装置安装定位板（1）上设有定心滚轮安装孔（2），所述定心滚轮安装孔（2）周向向内均匀间隔形成四个固定凸起（3），每个所述固定凸起（3）的外侧端部均设有开口度调整转轴（4），所述开口度调整转轴（4）周向分别固定连接有定心滚轮（5）和开口度调整曲轴连杆（6），所述定心滚轮（5）和开口度调整曲轴连杆（6）呈固定角度，所述定心滚轮（5）的滚动方向与定心滚轮安装孔（2）的轴向一致，相邻所述定心滚轮（5）轴向垂直，四个所述定心滚轮（5）轴向呈正方形结构；所述定心滚轮安装孔（2）的端部外圈设有与定心装置安装定位板（1）滑动连接的开口度调整环（7），所述开口度调整环（7）与定心滚轮安装孔（2）同圆心，所述开口度调整曲轴连杆（6）的外端部与开口度调整环（7）通过转轴连接；所述定心装置安装定位板（1）上还设有调整环驱动机构，通过调整环驱动机构驱动开口度调整环（7）转动即实现定心滚轮（5）开口度的调整。2.根据权利要求1所述的相控阵超声方圆共用定心装置，其特征在于：所述定心滚轮（5）包括滚轮连杆（501）及沿着滚轮连杆（501）布设的多个单体滚轮（502），所述滚轮连杆（501）与开口度调整转轴（4）固定，向定心滚轮安装孔（2）的轴向延伸。3.根据权利要求1所述的相控阵超声方圆共用定心装置，其特征在于：所述调整环驱动机构包括开口度预设伺服驱动机构（8）、开口度收紧气缸（9）及联动调整板（10），所述开口度预设伺服驱动机构（8）设于开口度调整环（7）的一侧，可沿开口度调整环（7）的周向直线驱动，所述开口度收紧气缸（9）设于开口度预设伺服驱动机构（8）的驱动端，所述开口度收紧气缸（9）的驱动端连接联动调整板（10），实现对开口度调整环（7）转动的驱动控制。4.根据权利要求3所述的相控阵超声方圆共用定心装置，其特征在于：所述联动调整板（10）为三角结构，一端角通过转轴与开口度收紧气缸（9）的驱动端连接，该端角的相对边与开口度调整环（7）的圆周多点固定。

技术总结
本实用新型公开了一种相控阵超声方圆共用定心装置，包括定心装置安装定位板，板上设有定心滚轮安装孔，孔周向内均匀间隔形成四个固定凸起，每个固定凸起的外侧端部均设有开口度调整转轴，分别固定连接有定心滚轮和开口度调整曲轴连杆，四个所述定心滚轮轴向呈正方形结构；所述定心滚轮安装孔的端部外圈设有开口度调整环，所述开口度调整曲轴连杆的外端部与开口度调整环通过转轴连接；所述定心装置安装定位板上还设有调整环驱动机构。本实用新型既能满足方钢、又能满足圆钢，定心机构辅助气缸实现一定范围内的开闭，实行四辊定心开口度的短距离伸缩，来满足钢材一定弯曲咬入时的困难，一方面减少对设备的撞击，另一方面保证设备检测过程中的稳定。备检测过程中的稳定。备检测过程中的稳定。


技术研发人员：孙昌松
受保护的技术使用者：南京钢铁股份有限公司
技术研发日：2023.02.28
技术公布日：2023/8/17