不銹鋼管直線前進自動探傷系統是目前主流的不(bu)銹鋼無縫(feng)管(guan)超聲探傷設備。該設備與不(bu)銹鋼管(guan)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(gang)管前(qian)進(jin)式(shi)超聲探傷設備(bei)的料(liao)(liao)架、上料(liao)(liao)機(ji)構(gou)、下料(liao)(liao)機(ji)構(gou)、分揀機(ji)構(gou)、料(liao)(liao)池等和鋼(gang)管螺(luo)旋前(qian)進(jin)式(shi)探傷設備(bei)相(xiang)同。
1. 鋼管直線運動驅(qu)動機(ji)構
不(bu)銹鋼(gang)管(guan)(guan)直線前(qian)進輥道(dao)相對簡單，利用鋼(gang)管(guan)(guan)自身(shen)重力在鋼(gang)管(guan)(guan)與驅(qu)(qu)動(dong)(dong)(dong)(dong)輪(lun)(lun)之間(jian)產生(sheng)摩(mo)(mo)擦(ca)力，通過摩(mo)(mo)擦(ca)力驅(qu)(qu)動(dong)(dong)(dong)(dong)鋼(gang)管(guan)(guan)在輥道(dao)上(shang)快速運(yun)動(dong)(dong)(dong)(dong)。當(dang)鋼(gang)管(guan)(guan)進入檢測(ce)位置時，因鋼(gang)管(guan)(guan)與檢測(ce)機構密封套之間(jian)會產生(sheng)摩(mo)(mo)擦(ca)，必須在檢測(ce)機構前(qian)后兩(liang)端增(zeng)加壓(ya)緊(jin)輪(lun)(lun)，增(zeng)加鋼(gang)管(guan)(guan)驅(qu)(qu)動(dong)(dong)(dong)(dong)摩(mo)(mo)擦(ca)力。鋼(gang)管(guan)(guan)直線前(qian)進驅(qu)(qu)動(dong)(dong)(dong)(dong)輪(lun)(lun)如(ru)圖5.8所示，前(qian)進輥道(dao)由兩(liang)段(duan)組成(cheng)，檢測(ce)機構位于(yu)兩(liang)段(duan)前(qian)進輥道(dao)中間(jian)，每(mei)段(duan)前(qian)進輥道(dao)上(shang)均(jun)勻布置若干(gan)驅(qu)(qu)動(dong)(dong)(dong)(dong)輪(lun)(lun)，電機通過帶(dai)傳動(dong)(dong)(dong)(dong)或鏈傳動(dong)(dong)(dong)(dong)驅(qu)(qu)動(dong)(dong)(dong)(dong)所有驅(qu)(qu)動(dong)(dong)(dong)(dong)輪(lun)(lun)同速轉動(dong)(dong)(dong)(dong)，實現鋼(gang)管(guan)(guan)的(de)勻速前(qian)進。
2. 超聲探頭旋轉機構
不(bu)銹鋼(gang)管直線前進意味著鋼(gang)管快速直線運動(dong)(dong)(dong)的(de)同時，探(tan)頭(tou)(tou)高(gao)(gao)速旋轉(zhuan)(zhuan)(zhuan)。目前，國外該類型的(de)檢(jian)測設(she)備探(tan)頭(tou)(tou)轉(zhuan)(zhuan)(zhuan)速可以達(da)到每(mei)分(fen)鐘上萬轉(zhuan)(zhuan)(zhuan)，國內主流的(de)檢(jian)測設(she)備探(tan)頭(tou)(tou)轉(zhuan)(zhuan)(zhuan)速基(ji)本在1000~3000 r/min.如此(ci)高(gao)(gao)的(de)轉(zhuan)(zhuan)(zhuan)動(dong)(dong)(dong)速度，對探(tan)頭(tou)(tou)旋轉(zhuan)(zhuan)(zhuan)機(ji)(ji)構的(de)動(dong)(dong)(dong)平衡要求極高(gao)(gao)，動(dong)(dong)(dong)平衡不(bu)滿足要求容易引起檢(jian)測機(ji)(ji)構的(de)抖動(dong)(dong)(dong)，一方(fang)面影響檢(jian)測結果，另一方(fang)面會導致檢(jian)測機(ji)(ji)構在短時間內損壞。
不銹(xiu)鋼管(guan)前進(jin)式(shi)超(chao)聲(sheng)探傷設(she)備中檢測(ce)機構通常沿(yan)圓周(zhou)分布4只、6只、8只超(chao)聲(sheng)探頭(tou)，探頭(tou)信(xin)號(hao)耦合(he)可采用(yong)碳(tan)(tan)刷或變壓器，本書以碳(tan)(tan)刷耦合(he)為例加(jia)(jia)以介(jie)紹。鋼管(guan)直線前進(jin)式(shi)超(chao)聲(sheng)探傷設(she)備所需的(de)耦合(he)水集中在(zai)一個(ge)高(gao)速旋轉(zhuan)的(de)腔體內，通過高(gao)壓儲水罐將循(xun)環(huan)水送進(jin)耦合(he)腔，高(gao)壓儲水罐的(de)作用(yong)有兩個(ge)，一是(shi)增(zeng)加(jia)(jia)循(xun)環(huan)水輸水壓力，二是(shi)過濾水中氣泡，防(fang)止(zhi)氣泡對超(chao)聲(sheng)檢測(ce)信(xin)號(hao)的(de)干(gan)擾。
不銹鋼管(guan)直(zhi)線前進(jin)式(shi)超聲(sheng)(sheng)探(tan)傷設備與鋼管(guan)螺旋(xuan)前進(jin)式(shi)超聲(sheng)(sheng)探(tan)傷設備相同(tong)，為保證探(tan)傷的全面性，要求鋼管(guan)前進(jin)的虛擬(ni)螺距(ju)不能(neng)超過檢測(ce)超聲(sheng)(sheng)探(tan)頭有效覆蓋范(fan)圍的80%,也就是說鋼管(guan)直(zhi)線前進(jin)的速(su)度(du)與探(tan)頭旋(xuan)轉的速(su)度(du)相匹(pi)配。
圖5.9所示為一種(zhong)典型的鋼管(guan)直線前進式超聲探傷設備探頭旋轉機構(gou)。
3. 電氣控制(zhi)機構
不銹鋼管(guan)(guan)直(zhi)線前進(jin)(jin)超聲(sheng)自動探傷設(she)備的電氣控制(zhi)機(ji)構主要功能是實現鋼管(guan)(guan)自動上下料、驅(qu)動鋼管(guan)(guan)前進(jin)(jin)、超聲(sheng)探頭(tou)旋轉、分揀等功能，檢測過程中鋼管(guan)(guan)直(zhi)線前進(jin)(jin)輥道的驅(qu)動輪可一直(zhi)處于運轉狀態。整個(ge)控制(zhi)過程同樣需要鋼管(guan)(guan)感應傳(chuan)感器(qi)，主要的感應傳(chuan)感器(qi)包括(kuo)：
a. 鋼管上料傳感(gan)器
感(gan)應(ying)待檢(jian)測(ce)鋼管(guan)，上料機構(gou)動作。
b. 探頭旋轉檢測機(ji)構(gou)前(qian)端(duan)壓緊輪感應傳感器
感(gan)(gan)應(ying)到(dao)鋼(gang)管后壓緊輪下降，壓緊鋼(gang)管增加(jia)鋼(gang)管直(zhi)線(xian)運動(dong)的驅動(dong)摩(mo)擦力，當脫離(li)感(gan)(gan)應(ying)時，壓緊輪提起；鋼(gang)管檢(jian)測傳(chuan)感(gan)(gan)器，感(gan)(gan)應(ying)到(dao)鋼(gang)管意味著探傷(shang)即將開始，從一直(zhi)感(gan)(gan)應(ying)到(dao)脫離(li)感(gan)(gan)應(ying)，意味著探傷(shang)即將結束。
c. 探頭旋轉檢(jian)測(ce)機構后端壓(ya)緊輪
感(gan)(gan)應傳感(gan)(gan)器(qi)。感(gan)(gan)應到鋼管后壓(ya)緊(jin)(jin)輪下降(jiang)，壓(ya)緊(jin)(jin)增加鋼管直(zhi)線運動的驅動摩擦力(li)，當脫離感(gan)(gan)應時，壓(ya)緊(jin)(jin)輪提(ti)起。
d. 下料(liao)傳感器
安裝在鋼管(guan)前進輥道末(mo)端，當(dang)感應到(dao)鋼管(guan)時，下料機構動(dong)作，將鋼管(guan)送入分揀。
e. 分揀傳感器
分別安裝(zhuang)在合格品(pin)料池與(yu)不合格品(pin)料池，感應(ying)鋼管的分揀完成。
不銹(xiu)鋼無縫管直線前進自動(dong)探(tan)傷系統的超聲探(tan)傷流程圖如圖5.10所示。
圖(tu)5.11是上海(hai)某(mou)汽車零部件公司(si)使用(yong)的不銹(xiu)鋼無(wu)縫管(guan)離(li)線超(chao)聲探(tan)傷(shang)設(she)備。該(gai)(gai)設(she)備采用(yong)4通道超(chao)聲探(tan)傷(shang)，探(tan)頭轉速(su)1400r/min,鋼管(guan)前進速(su)度20m/min,鋼管(guan)端部盲(mang)區(qu)150mm,缺陷(xian)分辨率縱向人工缺陷(xian)10mm×0.1mm×0.1mm(長x寬(kuan)x深）。該(gai)(gai)設(she)備性能及(ji)探(tan)傷(shang)結果通過寶馬汽車的嚴格認證(zheng)。
