不銹鋼管直線前進自動探傷系統是目前主流的不銹(xiu)鋼無縫管超聲探傷設備。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(gang)管(guan)前進(jin)式超聲探(tan)傷設備的料(liao)架、上料(liao)機(ji)構(gou)、下料(liao)機(ji)構(gou)、分(fen)揀機(ji)構(gou)、料(liao)池等和鋼(gang)管(guan)螺旋(xuan)前進(jin)式探(tan)傷設備相同。
1. 鋼管直線運動驅動機構(gou)
不銹(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)管(guan)(guan)(guan)直(zhi)線前進(jin)輥(gun)道相(xiang)對簡單，利用鋼(gang)(gang)(gang)管(guan)(guan)(guan)自身重力(li)在(zai)鋼(gang)(gang)(gang)管(guan)(guan)(guan)與(yu)驅動(dong)(dong)(dong)輪(lun)之(zhi)間產生摩(mo)(mo)擦力(li)，通(tong)過摩(mo)(mo)擦力(li)驅動(dong)(dong)(dong)鋼(gang)(gang)(gang)管(guan)(guan)(guan)在(zai)輥(gun)道上快(kuai)速運(yun)動(dong)(dong)(dong)。當鋼(gang)(gang)(gang)管(guan)(guan)(guan)進(jin)入檢(jian)(jian)測位置(zhi)時，因鋼(gang)(gang)(gang)管(guan)(guan)(guan)與(yu)檢(jian)(jian)測機(ji)構密(mi)封套之(zhi)間會產生摩(mo)(mo)擦，必須在(zai)檢(jian)(jian)測機(ji)構前后兩端增加(jia)壓緊輪(lun)，增加(jia)鋼(gang)(gang)(gang)管(guan)(guan)(guan)驅動(dong)(dong)(dong)摩(mo)(mo)擦力(li)。鋼(gang)(gang)(gang)管(guan)(guan)(guan)直(zhi)線前進(jin)驅動(dong)(dong)(dong)輪(lun)如圖5.8所(suo)示，前進(jin)輥(gun)道由兩段(duan)組成，檢(jian)(jian)測機(ji)構位于(yu)兩段(duan)前進(jin)輥(gun)道中間，每(mei)段(duan)前進(jin)輥(gun)道上均勻布置(zhi)若(ruo)干驅動(dong)(dong)(dong)輪(lun)，電機(ji)通(tong)過帶(dai)傳動(dong)(dong)(dong)或鏈傳動(dong)(dong)(dong)驅動(dong)(dong)(dong)所(suo)有驅動(dong)(dong)(dong)輪(lun)同速轉動(dong)(dong)(dong)，實現鋼(gang)(gang)(gang)管(guan)(guan)(guan)的勻速前進(jin)。
2. 超聲探頭旋轉機構
不銹鋼(gang)管(guan)直線(xian)(xian)前(qian)進意味著鋼(gang)管(guan)快速直線(xian)(xian)運動(dong)(dong)(dong)的(de)(de)同時(shi)，探(tan)頭高速旋轉(zhuan)。目前(qian)，國外該類型的(de)(de)檢測(ce)(ce)設(she)備探(tan)頭轉(zhuan)速可以達到(dao)每分(fen)鐘上萬轉(zhuan)，國內主流(liu)的(de)(de)檢測(ce)(ce)設(she)備探(tan)頭轉(zhuan)速基本(ben)在(zai)1000~3000 r/min.如(ru)此高的(de)(de)轉(zhuan)動(dong)(dong)(dong)速度，對(dui)探(tan)頭旋轉(zhuan)機構(gou)(gou)的(de)(de)動(dong)(dong)(dong)平衡要求極高，動(dong)(dong)(dong)平衡不滿足要求容(rong)易引起檢測(ce)(ce)機構(gou)(gou)的(de)(de)抖動(dong)(dong)(dong)，一(yi)方面(mian)影(ying)響檢測(ce)(ce)結(jie)果(guo)，另(ling)一(yi)方面(mian)會導致檢測(ce)(ce)機構(gou)(gou)在(zai)短(duan)時(shi)間內損壞。
不銹鋼管前(qian)進式(shi)超(chao)聲(sheng)探(tan)傷設備(bei)中檢測機構通常沿(yan)圓周分布(bu)4只(zhi)、6只(zhi)、8只(zhi)超(chao)聲(sheng)探(tan)頭，探(tan)頭信號耦(ou)合(he)可采用(yong)碳刷或變壓器，本書以碳刷耦(ou)合(he)為例加以介紹。鋼管直線前(qian)進式(shi)超(chao)聲(sheng)探(tan)傷設備(bei)所需的耦(ou)合(he)水(shui)(shui)集中在一個高速(su)旋轉的腔(qiang)(qiang)體內，通過高壓儲(chu)水(shui)(shui)罐(guan)將循環(huan)(huan)水(shui)(shui)送(song)進耦(ou)合(he)腔(qiang)(qiang)，高壓儲(chu)水(shui)(shui)罐(guan)的作(zuo)用(yong)有兩(liang)個，一是(shi)增加循環(huan)(huan)水(shui)(shui)輸水(shui)(shui)壓力，二是(shi)過濾水(shui)(shui)中氣泡，防止(zhi)氣泡對超(chao)聲(sheng)檢測信號的干(gan)擾(rao)。
不(bu)銹鋼管直線(xian)前進式(shi)超(chao)聲(sheng)(sheng)探(tan)傷(shang)(shang)設備與鋼管螺(luo)旋前進式(shi)超(chao)聲(sheng)(sheng)探(tan)傷(shang)(shang)設備相同，為(wei)保證探(tan)傷(shang)(shang)的全面性，要求(qiu)鋼管前進的虛擬(ni)螺(luo)距不(bu)能超(chao)過檢測(ce)超(chao)聲(sheng)(sheng)探(tan)頭有效覆蓋范(fan)圍的80%,也就是說(shuo)鋼管直線(xian)前進的速度與探(tan)頭旋轉的速度相匹配。
圖5.9所(suo)示為一(yi)種典型的鋼管直線前進式(shi)超聲探傷設備探頭(tou)旋轉機構。
3. 電氣控制機構
不銹鋼(gang)管直(zhi)線(xian)前進(jin)(jin)超聲自(zi)動探傷設(she)備的電氣控制機構(gou)主要(yao)功(gong)能(neng)是實現鋼(gang)管自(zi)動上(shang)下料、驅動鋼(gang)管前進(jin)(jin)、超聲探頭(tou)旋轉(zhuan)、分揀(jian)等功(gong)能(neng)，檢(jian)測過程(cheng)中鋼(gang)管直(zhi)線(xian)前進(jin)(jin)輥道的驅動輪可一直(zhi)處于(yu)運轉(zhuan)狀態。整個(ge)控制過程(cheng)同樣(yang)需要(yao)鋼(gang)管感應(ying)傳感器，主要(yao)的感應(ying)傳感器包(bao)括：
a. 鋼管上(shang)料傳感器
感應待檢測鋼管，上料機構(gou)動作。
b. 探頭旋轉檢測機構前端壓緊輪感(gan)(gan)應(ying)傳感(gan)(gan)器
感應到鋼管(guan)(guan)后(hou)壓(ya)緊(jin)輪(lun)下降，壓(ya)緊(jin)鋼管(guan)(guan)增加(jia)鋼管(guan)(guan)直(zhi)線運動的(de)驅動摩擦(ca)力，當(dang)脫離(li)感應時，壓(ya)緊(jin)輪(lun)提起；鋼管(guan)(guan)檢(jian)測(ce)傳感器，感應到鋼管(guan)(guan)意(yi)味著探傷即將開始(shi)，從一直(zhi)感應到脫離(li)感應，意(yi)味著探傷即將結束。
c. 探(tan)頭旋轉檢(jian)測機(ji)構后端壓緊(jin)輪(lun)
感(gan)應(ying)傳感(gan)器。感(gan)應(ying)到鋼(gang)管后壓(ya)緊輪下降，壓(ya)緊增加鋼(gang)管直(zhi)線(xian)運動的驅動摩擦力(li)，當脫離(li)感(gan)應(ying)時(shi)，壓(ya)緊輪提起。
d. 下(xia)料傳感器
安裝在鋼管(guan)前進輥(gun)道末端(duan)，當(dang)感(gan)應到鋼管(guan)時，下料機構動作，將鋼管(guan)送入分(fen)揀。
e. 分(fen)揀傳感器
分(fen)別安裝(zhuang)在(zai)合(he)格品料(liao)池(chi)(chi)與不合(he)格品料(liao)池(chi)(chi)，感應鋼管的分(fen)揀完成。
不銹鋼無(wu)縫管直線前進自(zi)動(dong)探傷(shang)系(xi)統的超聲探傷(shang)流程圖如圖5.10所(suo)示。
圖5.11是(shi)上海某汽車(che)零(ling)部(bu)件公司(si)使用的不銹鋼無縫(feng)管(guan)離線(xian)超(chao)聲探(tan)傷設(she)備(bei)。該設(she)備(bei)采用4通(tong)(tong)道超(chao)聲探(tan)傷，探(tan)頭(tou)轉速1400r/min,鋼管(guan)前進速度20m/min,鋼管(guan)端部(bu)盲區150mm,缺(que)陷分辨率縱向人工缺(que)陷10mm×0.1mm×0.1mm(長x寬x深）。該設(she)備(bei)性能(neng)及探(tan)傷結果(guo)通(tong)(tong)過寶(bao)馬汽車(che)的嚴(yan)格認(ren)證。
