[發明專利]一種凸輪軸漏磁探頭隨動跟蹤裝置

有效

• 申請號: 201810331223.4
• 申請日: 2018-04-13
• 公開（公告）號: CN108872360B
• 公開（公告）日: 2020-11-17
• 發明（設計）人: 康宜華;閆業亮;楊航
• 申請（專利權）人: 華中科技大學
• 主分類號: G01N27/83
• 分類號: G01N27/83
• 代理公司: 華中科技大學專利中心 42201
• 代理人: 梁鵬;曹葆青

本發明屬于凸輪軸無損檢測設備領域，并公開了一種凸輪軸漏磁探頭隨動跟蹤裝置。該裝置包括底座、擺臂、擺動塊和漏磁探頭組件，其特征在于，擺臂一端連接在底座上，并繞連接點上下擺動，擺臂的另一端連接有擺動塊，該擺動塊上設置有彈簧、漏磁探頭組件和一組導向輪，彈簧用于自適應調整漏磁探頭上下的位置，一組導向輪用于與待檢測的凸輪軸外圍接觸，漏磁探頭組件用于檢測待檢測凸輪軸上的缺陷所產生的漏磁場，該漏磁探頭組件中的探頭設置在一組導向輪之間的中線延長線上，使得在檢測過程中該探頭始終沿待檢測凸輪軸的法向。通過本發明，實現漏磁探頭浮動貼合凸輪表面，消除檢測過程中的跟蹤信號，結構巧妙、檢測靈敏度高、穩定性好等。

技術領域

本發明屬于凸輪軸無損檢測設備領域，更具體地，涉及一種凸輪軸漏磁探頭隨動跟蹤裝置。

背景技術

現代工業進程中，凸輪軸是汽車、內燃機等機械產品中廣泛使用的關鍵零部件，其產品質量尤其是加工中產生的裂紋直接影響著各種機械設備的使用性能和壽命。在實際生產過程中，凸輪軸產生磨削裂紋的主要原因與磨削工藝有關，凸輪軸磨削時產生的熱量是的凸輪表面產生高溫，冷卻不充分就會使凸輪表面層產生附加組織應力，再加上磨削所形成的熱量使零件表面溫度迅速升高，這種組織應力和熱應力的疊加就很可能導致磨削面出現磨削裂紋。凸輪軸上的裂紋會影響挺桿與凸輪軸表面的接觸情況，使發動機產生異響，影響發動機的性能和使用壽命。隨著科學技術和質量控制發展的需要，對重要設備中重要零部件的質量及安全性提出了更高的要求。在汽車發動機領域，凸輪軸的質量和性能問題得到了越來越多的重視，根據相關的行業標準，凸輪軸在出廠之前必須進行凸輪工作表面百分之百的全覆蓋探傷，保證凸輪軸質量和性能是保證發動機性能和安全運行的重要前提。

現階段國內對凸輪軸進行無損檢測的方法主要有磁粉、渦流等。熒光磁粉探傷法是鐵磁性材質零件使用最普遍的探傷方法，可以給探傷工提供清晰、直觀的探傷結果，采用其原理的專用探傷設備的效率雖然高，但仍以半自動的形式配置在軸類零件的生產線上，不僅需要人工裝卸零件，對缺陷的辨識和判斷也取決于人員；渦流探傷是一種十分成熟的無損檢測技術，但該檢測方法在國內汽車發動機廠應用并不普遍，不同的渦流信號頻率會得到不一樣的檢測結果，受工件材質和工件外形影響較大，分離有用、無用信息比較困難等。漏磁無損檢測技術，克服了熒光磁粉探傷需要人員參與的不足，容易實現數字化和自動化探傷，同時繼承了熒光磁粉法高靈敏度的優點，漏磁無損檢測方法還具有高效低成本、清潔無污染等優點，尤其適用于鐵磁性軸類零件的表面和近表面探傷。對于凸輪軸的在線檢測生產線而言，凸輪軸原地旋轉，漏磁探頭全覆蓋凸輪軸的待檢測表面，可以大幅度提高檢測效率，機械結構設計制造相對比較容易，在實際檢測中，由于凸輪是一個變曲率的回轉體，故需要一個跟蹤機構保證漏磁探頭中心線始終重合于凸輪表面法線方向，由于國內對于凸輪軸的電磁探傷方面的研究起步較晚，很多凸輪軸的高精度電磁檢測設備需要從國外引進，這些進口設備價格昂貴，核心技術國內目前難以突破，并且使用中的維護和維修成本很高。在這樣的背景下，研制出適合我國國情的凸輪軸電磁探傷主機和系統，對于降低凸輪軸生產成本、保證凸輪軸生產質量等具有極其重要的意義。

發明內容

針對現有技術的以上缺陷或改進需求，本發明提供了一種凸輪軸漏磁探頭隨動跟蹤裝置，通過對其關鍵組件擺臂、擺動塊和漏磁探頭組件的設計和設置，其目的在于使得在凸輪軸凸輪表面曲率變化的情況下隨動跟蹤凸輪軸表面，由此解決凸輪檢測裝置檢測靈敏度低、穩定性差和價格昂貴的技術問題。

為實現上述目的，按照本發明，提供了一種凸輪軸漏磁探頭隨動跟蹤裝置，該裝置包括底座、擺臂、擺動塊和漏磁探頭組件，其特征在于，