一种四探头超声波探伤多自由度探头架制造技术

本实用新型专利技术公开一种四探头超声波探伤多自由度探头架，包括微调单元、粗调单元、换向单元、探头座，其中：四个探头座共用一个滑轨，滑轨为四面均开有燕尾槽的长方体，探头座与微调单元、粗调单元串联连接，其中粗调单元具有一个移动副和一个转动副，以调节探头座与工件的距离并适应不同回转半径的工件，微调单元具有两个转动副，以适应工件表面的形状。本实用新型专利技术可同时夹持四个超声波探头，每个探头都具有粗调、微调功能，调整准确、灵活、方便，且四个探头可同时改变探测方向，调整效率高。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本技术公开一种四探头超声波探伤多自由度探头架，包括微调单元、粗调单元、换向单元、探头座，其中：四个探头座共用一个滑轨，滑轨为四面均开有燕尾槽的长方体，探头座与微调单元、粗调单元串联连接，其中粗调单元具有一个移动副和一个转动副，以调节探头座与工件的距离并适应不同回转半径的工件，微调单元具有两个转动副，以适应工件表面的形状。本技术可同时夹持四个超声波探头，每个探头都具有粗调、微调功能，调整准确、灵活、方便，且四个探头可同时改变探测方向，调整效率高。【专利说明】一种四探头超声波探伤多自由度探头架
本技术涉及用于大型压力容器的超声波无损探伤检测设备领域，特别涉及一种四探头超波探伤多自由度探头架。
技术介绍
大型压力容器在石油、化工、锅炉、核电、水电等领域有着广泛的应用，对工件的质量要求也极为严格，目前主要通过超声波探伤来控制工件的质量。为保证超声波探伤的准确性，需要使探头与被检测工件之间的耦合良好，这就要求探头架能灵活的调节探头与被检测工件之间的相对位置，使探头与工件之间达到最优的耦合状态。 为提高超声波探伤效率，一般同时使用多个超声波探头来对同一个工件进行超声波探伤，要求探头架能同时夹持多个超声波探头，且能保证每个探头都能与工件之间耦合良好。超声波探头分为直探头和斜探头，斜探头探伤具有方向性。对于一般工件的斜探头超声波检测，需要对工件的每个位置进行四个相互垂直方向的检测，对于斜探头探伤要求探头架能改变探头的探测方向。 探头架的设计直接关系到超声波探伤的检测效率和准确性，目前应用于大型压力容器的超声波探伤探头架，可同时夹持的探头数量较少，体积较大，且调节繁琐，大大影响了探伤效率。
技术实现思路
为克服现有探头架的不足，本技术提供一种四探头超声波探伤多自由度探头架，该探头架可同时夹持四个超声波探头，每个探头都具有粗调、微调功能，调整准确、灵活、方便，且四个探头可同时变换探测方向，调整效率高。 本技术解决其技术问题所采用的技术方案如下: 一种四探头超声波探伤多自由度探头架，包括微调单元、粗调单元、换向单元、探头座。其中:四个探头座共用一个滑轨，滑轨为四面均开有燕尾槽的长方体，探头座与微调单元、粗调单元串联连接，其中粗调单元具有一个移动副和一个转动副，以调节探头座与工件的距离并适应不同回转半径的工件，微调单元具有两个转动副，以适应工件表面的形状。 微调单元的摆动架与叉口架通过两个摆动架锁紧螺栓连接，两个摆动架锁紧螺栓的轴线共线，摆动架可绕摆动架锁紧螺栓轴线转动，探头外座与摆动架通过两个探头座锁紧螺栓连接，两个探头座锁紧螺栓的轴线共线，探头座可绕探头座锁紧螺栓轴线转动；摆动架与叉口架、摆动架与探头外座的连接孔均为光孔，各锁紧螺栓起到销轴的作用，摆动架锁紧螺栓、探头座锁紧螺栓的螺纹部分装有锁紧螺母，当松开锁紧螺母时，锁紧螺栓仅起到销轴的作用，当拧紧锁紧螺母时，锁紧螺栓使被连接两零件相互紧靠，通过摩擦力使两零件之间无法相对运动，起到锁死的作用。 粗调单元的滑块配合安装在滑轨的燕尾槽内，滑块可在滑轨上滑动并可通过滑块锁紧螺栓锁死，滑块上连接有连接板、转接板，叉口架与连接板或转接板铰接，并可通过叉口架锁紧螺栓锁死该旋转自由度。 换向单元包括连接座、上挡块、定位螺钉，其中上挡块通过螺栓与滑轨连接，上挡块可在连接座中转动，上挡块中间圆柱部分每隔90度开有锥形槽，锥形槽的锥度与定位螺钉头部的锥度相同，当上挡块旋转90度倍数的角度后，定位螺钉可将上挡块定位并锁死。当上挡块转动时可带动四个探头座同时转动，同时调节四个探头的探测方向。 探头座的直线导轨通过螺栓分别与探头外座、探头内座连接，探头内座与探头外座之间可自由滑动，可补偿工件的径向跳动误差。探头内座的上部与探头外座之间装有弹簧，使探头与工件之间有一定的接触力，保证耦合的稳定性。 本技术的有益效果是:可同时夹持四个探头，结构紧凑，体积小；每个探头都可进行粗调、微调，并可补偿工件的径向跳动误差，保证探头与工件的耦合稳定性；所有的微调自由度都可锁死，在探伤过程中可根据需要保留微调自由度或者锁死，适用范围广；换向单元可实现四个探头同时换向，操作简便、效率高。 【专利附图】【附图说明】 图1是本技术整体结构示意图 图2是本技术正视图 图3是本技术俯视图 图4是图2中A-A剖视结构示意图 图5是图3中B-B剖视结构示意图 图6是图3中C-C剖视结构示意图 图7是图3中D-D剖视结构示意图 图中:1.连接座，2.定位螺钉，3.滑轨，4.滑块，(5，11).连接板，6.叉口架，7.摆动架，8.探头外座，9.转接板，10.叉口架锁紧螺栓，12.调整片，13.调整螺钉，14.滑块锁紧螺栓，15.上挡块，16.垫片，17.摆动架锁紧螺栓，18.锁紧螺母，19.直线导轨，20.探头内座，21.探头，22.弹簧，23.探头座锁紧螺栓，24.探头锁紧螺钉。 【具体实施方式】 如图1、2、3、4、6、7所示，是本技术公开的一个实施例，它由微调单元、粗调单元、换向单元、探头座组成。 所述的微调单元包括叉口架6、摆动架7、探头外座8、探头座锁紧螺栓23、摆动架锁紧螺栓17、锁紧螺母18、垫片16，其中:摆动架7为一长方形框架，摆动架7与叉口架6通过两个摆动架锁紧螺栓17连接，摆动架7与叉口架6之间装有垫片16，两个摆动架锁紧螺17的轴线共线，摆动架7可绕摆动架锁紧螺栓17轴线转动，摆动架7与探头外座8通过两个探头座锁紧螺栓23连接，探头外座8与摆动架7之间装有垫片16，两个探头座锁紧螺栓23的轴线共线，探头座可绕探头座锁紧螺栓23的轴线转动。摆动架7与叉口架6、摆动架7与探头外座8的连接孔均为光孔，各锁紧螺栓起到销轴的作用，摆动架锁紧螺栓17、探头座锁紧螺栓23的螺纹部分装有锁紧螺母18，可将对应的旋转自由度锁死。 所述粗调单元包括滑轨3、滑块4、连接板5、叉口架6、转接板9、叉口架锁紧螺栓10、调整片12、调整螺钉13、滑块锁紧螺栓14，其中:滑块4配合安装在滑轨3的燕尾槽内，滑块4可在滑轨2上滑动并可通过滑块锁紧螺栓14锁死，滑轨4的燕尾槽中装有调整片12，通过调整螺钉13可使调整片前后移动，调节滑块4与燕尾槽的间隙。滑块4上连接有连接板5、转接板9，叉口架6与连接板5或转接板9铰接，并可通过叉口架锁紧螺栓10将对应的转动副锁死。 所述的换向单元包括连接座1、上挡块15、定位螺钉2，其中:上挡块15通过螺栓与滑轨3连接，上挡块15可在连接座I中转动，上挡块15中间圆柱部分每隔90度开有一锥形槽，锥形槽的锥度与定位螺钉2头部的锥度相同，当上挡块15旋转90度倍数的角度后，定位螺钉2可将上挡块15定位并锁死。当上挡块15转动时可带动四个探头座同时转动，同时调节四个探头的探测方向。 所述探头座包括探头外座8、直线导轨19、探头内座20、弹簧22、探头锁紧螺钉24，其中:直线导轨19通过螺栓分别与探头外座8、探头内座20连接，探头内座20与探头外座8之间可自由滑动，可补偿工件的径向跳动误差。探头内座20的上部与探头外座8之间装有弹簧22，使探头与工件之间保持一定的接触力，保本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种四探头超声波探伤多自由度探头架，包括微调单元、粗调单元、换向单元、探头座，其特征是：四个探头座共用一个滑轨(3)，滑轨(3)为四面均开有燕尾槽的长方体，探头座与微调单元、粗调单元串联连接，其中粗调单元具有一个移动副和一个转动副且都可锁死，微调单元具有两个转动副且都可锁死。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：周玉林，褚宏鹏，陈龙龙，王洪彪，孙通帅，
申请(专利权)人：燕山大学，
类型：新型
国别省市：河北;13