不銹鋼管直線前進自動探傷系統是目前主流的不銹鋼無縫管(guan)超聲探傷設備。該設備與不銹鋼管螺旋前進式探傷設備相比優勢明顯，最顯著的特點是檢測速度快、可達30~40m/min,檢測精度高，鋼管更換類型時設備參數調整方便等。
不銹鋼管(guan)前進式超(chao)聲探傷設(she)備的料架、上料機構(gou)、下料機構(gou)、分揀機構(gou)、料池等和鋼管(guan)螺(luo)旋前進式探傷設(she)備相同。
1. 鋼管直線運(yun)動驅(qu)動機(ji)構(gou)
不銹鋼管(guan)(guan)直(zhi)線前(qian)進(jin)輥道相(xiang)對簡單，利(li)用鋼管(guan)(guan)自身重力(li)在鋼管(guan)(guan)與驅動(dong)(dong)輪(lun)之間產(chan)生摩擦(ca)力(li)，通(tong)過摩擦(ca)力(li)驅動(dong)(dong)鋼管(guan)(guan)在輥道上快速運動(dong)(dong)。當鋼管(guan)(guan)進(jin)入檢測(ce)位置(zhi)時，因鋼管(guan)(guan)與檢測(ce)機(ji)(ji)構(gou)(gou)密封套之間會(hui)產(chan)生摩擦(ca)，必須(xu)在檢測(ce)機(ji)(ji)構(gou)(gou)前(qian)后(hou)兩端增加壓緊輪(lun)，增加鋼管(guan)(guan)驅動(dong)(dong)摩擦(ca)力(li)。鋼管(guan)(guan)直(zhi)線前(qian)進(jin)驅動(dong)(dong)輪(lun)如圖(tu)5.8所示(shi)，前(qian)進(jin)輥道由兩段組成，檢測(ce)機(ji)(ji)構(gou)(gou)位于兩段前(qian)進(jin)輥道中間，每段前(qian)進(jin)輥道上均(jun)勻布置(zhi)若干驅動(dong)(dong)輪(lun)，電機(ji)(ji)通(tong)過帶傳動(dong)(dong)或鏈傳動(dong)(dong)驅動(dong)(dong)所有驅動(dong)(dong)輪(lun)同速轉動(dong)(dong)，實現(xian)鋼管(guan)(guan)的勻速前(qian)進(jin)。
2. 超聲探頭旋轉機(ji)構(gou)
不銹鋼(gang)管直線(xian)前(qian)進意味著鋼(gang)管快速(su)直線(xian)運動的(de)同時，探(tan)(tan)頭高(gao)速(su)旋(xuan)轉。目前(qian)，國(guo)外該類型的(de)檢測設備(bei)(bei)探(tan)(tan)頭轉速(su)可(ke)以達到每分鐘(zhong)上萬轉，國(guo)內主流的(de)檢測設備(bei)(bei)探(tan)(tan)頭轉速(su)基本(ben)在(zai)1000~3000 r/min.如此高(gao)的(de)轉動速(su)度，對探(tan)(tan)頭旋(xuan)轉機構(gou)的(de)動平衡要(yao)求(qiu)極高(gao)，動平衡不滿足(zu)要(yao)求(qiu)容易(yi)引起檢測機構(gou)的(de)抖動，一方(fang)面影響檢測結果，另一方(fang)面會導致檢測機構(gou)在(zai)短時間內損壞(huai)。
不銹鋼管前進式(shi)超(chao)(chao)(chao)聲(sheng)(sheng)(sheng)探(tan)傷設(she)備中(zhong)檢(jian)測(ce)機(ji)構通常沿圓周分布4只、6只、8只超(chao)(chao)(chao)聲(sheng)(sheng)(sheng)探(tan)頭，探(tan)頭信號耦合(he)可(ke)采(cai)用碳刷或變壓(ya)器(qi)，本書以(yi)碳刷耦合(he)為例加以(yi)介紹。鋼管直線前進式(shi)超(chao)(chao)(chao)聲(sheng)(sheng)(sheng)探(tan)傷設(she)備所需的(de)(de)耦合(he)水(shui)集(ji)中(zhong)在一(yi)個高(gao)速旋轉的(de)(de)腔(qiang)體(ti)內，通過(guo)高(gao)壓(ya)儲(chu)水(shui)罐將循環(huan)水(shui)送(song)進耦合(he)腔(qiang)，高(gao)壓(ya)儲(chu)水(shui)罐的(de)(de)作用有兩個，一(yi)是(shi)增(zeng)加循環(huan)水(shui)輸水(shui)壓(ya)力，二是(shi)過(guo)濾(lv)水(shui)中(zhong)氣泡(pao)，防止氣泡(pao)對超(chao)(chao)(chao)聲(sheng)(sheng)(sheng)檢(jian)測(ce)信號的(de)(de)干(gan)擾。
不銹鋼(gang)管(guan)直(zhi)(zhi)線前(qian)(qian)進(jin)式超(chao)聲探傷設(she)備(bei)(bei)與(yu)鋼(gang)管(guan)螺旋(xuan)前(qian)(qian)進(jin)式超(chao)聲探傷設(she)備(bei)(bei)相同，為(wei)保證(zheng)探傷的全面(mian)性，要求鋼(gang)管(guan)前(qian)(qian)進(jin)的虛擬(ni)螺距(ju)不能超(chao)過(guo)檢測超(chao)聲探頭(tou)有效覆蓋范圍(wei)的80%,也就是說鋼(gang)管(guan)直(zhi)(zhi)線前(qian)(qian)進(jin)的速度與(yu)探頭(tou)旋(xuan)轉的速度相匹(pi)配。
圖5.9所示(shi)為(wei)一種(zhong)典型(xing)的鋼(gang)管(guan)直線前進(jin)式(shi)超(chao)聲探傷(shang)設備(bei)探頭旋轉機(ji)構。
3. 電氣控制機構
不(bu)銹鋼(gang)管直線前進超聲自動(dong)探傷(shang)設備的電氣控制(zhi)機構(gou)主要(yao)功(gong)能是實現(xian)鋼(gang)管自動(dong)上下(xia)料、驅(qu)動(dong)鋼(gang)管前進、超聲探頭旋(xuan)轉、分揀等功(gong)能，檢測過程中(zhong)鋼(gang)管直線前進輥道的驅(qu)動(dong)輪可一(yi)直處于運轉狀態。整(zheng)個控制(zhi)過程同樣(yang)需要(yao)鋼(gang)管感(gan)應傳(chuan)感(gan)器，主要(yao)的感(gan)應傳(chuan)感(gan)器包括：
a. 鋼管上(shang)料傳感器
感應(ying)待檢測鋼管，上料機(ji)構動作。
b. 探(tan)頭旋轉檢測機構前端(duan)壓緊輪(lun)感應傳感器
感(gan)(gan)(gan)應(ying)(ying)到鋼(gang)管后壓緊(jin)輪下降，壓緊(jin)鋼(gang)管增加鋼(gang)管直線運動的驅(qu)動摩擦(ca)力，當脫離(li)感(gan)(gan)(gan)應(ying)(ying)時(shi)，壓緊(jin)輪提起(qi)；鋼(gang)管檢測傳(chuan)感(gan)(gan)(gan)器，感(gan)(gan)(gan)應(ying)(ying)到鋼(gang)管意味(wei)著探傷即將(jiang)開始，從(cong)一(yi)直感(gan)(gan)(gan)應(ying)(ying)到脫離(li)感(gan)(gan)(gan)應(ying)(ying)，意味(wei)著探傷即將(jiang)結束(shu)。
c. 探頭旋(xuan)轉檢(jian)測(ce)機(ji)構后端壓緊輪
感(gan)(gan)應傳(chuan)感(gan)(gan)器。感(gan)(gan)應到鋼(gang)管后(hou)壓(ya)緊(jin)輪下降，壓(ya)緊(jin)增加鋼(gang)管直(zhi)線(xian)運(yun)動的(de)驅動摩擦力，當脫(tuo)離感(gan)(gan)應時(shi)，壓(ya)緊(jin)輪提起。
d. 下(xia)料傳感器
安裝在鋼管(guan)前(qian)進輥道末端，當感(gan)應到鋼管(guan)時，下料機構動作，將鋼管(guan)送入分揀。
e. 分揀傳感器(qi)
分別安裝(zhuang)在合(he)格品料(liao)池(chi)與不合(he)格品料(liao)池(chi)，感(gan)應鋼(gang)管的分揀(jian)完成。
不銹鋼無縫(feng)管直線(xian)前(qian)進自動探傷(shang)系統(tong)的(de)超聲(sheng)探傷(shang)流程圖如圖5.10所示。
圖5.11是上海某汽(qi)車零部件公(gong)司使(shi)用的不銹鋼無縫管(guan)離線超(chao)聲探(tan)(tan)傷設(she)備(bei)(bei)。該設(she)備(bei)(bei)采(cai)用4通道超(chao)聲探(tan)(tan)傷，探(tan)(tan)頭轉速(su)1400r/min,鋼管(guan)前進速(su)度20m/min,鋼管(guan)端部盲區150mm,缺陷分辨(bian)率縱向(xiang)人工缺陷10mm×0.1mm×0.1mm(長x寬(kuan)x深）。該設(she)備(bei)(bei)性能(neng)及(ji)探(tan)(tan)傷結果通過寶馬汽(qi)車的嚴格認(ren)證。
