Устройство для ультразвукового контроля изделия Советский патент 1986 года по МПК G01N29/04 

1221592 регородки, образую1цие в каждой гиль- 17, золотники 12 жестко соединены с

зе 9 две пневмополости 16 высокого давления и одну рабочую гидрополость

втулкой 11, а шток 10 - с Г-образным толкателем 8. 2 з,п. ф-лы, 6 ил.

I

Изобретение относится к средствам неразрушающего контроля и может быть использовано для контроля изделий с -плоской и криволинейной поверхностями

Цель изобретения - повышение ка- чёства контроля изделий с криволинейной поверхностью.

На фиг. 1 приведено устройство дл ультразвукового контроля изделий, общий вид} на фиг. 2 - разрез А-А на фиг, 1j на фиг. -3 - разрез Б-Б на фиг. фиг. 4 - узел I (золотни- ковый переключатель) на фиг. 3J на фиг. 5 и 6 - вид В на фиг. 3(варианты локальной иммерсионной ванны).

Устройство для ультразвукового контроля изделий содержит основание 1, соединенный с ним корпус 2, закрепленную на нем локальную иммерсионную ванну 3, жестко прикрепленный к корпусу 2 размещенный в ванне 3 ультразвуковой преобразователь 4, , расположенный на корпусе,2 механизм ориентации, выполненный в виде трех гидроцилиндров 5, соединенных с кор- пусом 2 при помощи шарниров бис Основанием 1 при помощи шаровых опор 7, блоков управления по одному на каждый гидроцилиндр 5, и Г-образных толкателей 8 по одному на каждый блок управления, соединенных с локальной иммерсионной ванной 3 и вза- имодействуницих с блоками управления, каждый блок управления выполнен в Виде жестко соединенной с корпусом 2 гильзы 9, содержащей установленные в ней шток 10, соединенный с Г-образным толкателем 8, надетые на шток 10 втулку 11 и два золотника 12, надетый на втулку 11 двухпози- ционный соленоид 13 с сердечником 14 и две подвижные перегородки 15 гильзы 9, образующие в гильзе 9 две пневмополости 16, соединенные с атмосферой, и одну рабочую полость 17, золотники 12 жестко соединены с втулкой 11. В каждом гидроцилиндре 5 ус9217, золотники 12 жестко соединены с

втулкой 11, а шток 10 - с Г-образным толкателем 8. 2 з,п. ф-лы, 6 ил.

тановлено по паре подвижных перегородок 18, образующих две пневмополости 19 высокого давления и одну рабочую гидрополость 20.

Кроме того, устройство для ультразвукового контроля изделий содержит жестко соединенный со штоком 10 кронштейн 21, втулка 11 содержит эллипс- ные отверстия 22, которыми она свободно входит в Кронштейн 21, катушку 23 двухпозиционного соленоида 13, жестко соединенную с кронштейном 21, образующую совместно с двухпозицион- ным соленоидом 13, сердечниками 14, золотниками 12 и штоком 10 рабочий орган 24, гильза 9 с размещенными в ней рабочим органом 24 и подвижными перегородками 15 образует золотниковый переключатель 25i жестко соединенные с основанием 1 призмы 26, в которые входят шаровые опоры 7, в каждом гидроцилиндре 5 размещены поршень 27 со штоком 28, в каждой пневмополости 16 гильзы 9 размещена пружина 29, взаимодействующая с подвижной перегородкой 15, каждая подвижная перегородка 15 гильзы 9 и каж- , дая подвижная перегородка 18 гидроцилиндра 5 содержит уплотнительную манжету 30, золотники 12 соединены со штоком 10 с помощью сальника 31, в золотнике 12 находится отверстие 32 для прохода в него штока 10,внутр гидроцилиндра 5 установлен ограничитель 33, корпус 2 содержит сквозное отверстие 34 для прохода в него Г- образного толкателя 8, последний подпружинен относительно корпуса 2 пру живой 35, гильза 9 содержит патрубки 36 подвода атмосферного воздуха к пневмополости 16 гильзы 9, пневмо- полости 16 гильзы 9 соединяются стравливающими патрубками 37 с дросселями 38, снабженными регуляторами 39. Подвод рабочей лшдкости 40 в гидрополость 17 гильзы 9 производится через магистральный штуцер 41, пода3

ча рабочей жидкости 40 от гильзы 9 к гидроцилиндру 5 производится через верхнее выходное отверстие 42 по верхнему гибкому шлангу 43 и через нижнее выходное отверстие 44 по нижнему гибкому шлангу 45. Иммерсионная локальная ванна 3 состоит из отдельных секторов 46, с возможностью взаимного перемещения соединенных между собой при помощи лабиринтных уплотнений 47. Жестко соединенный с корпусом 2 ультразвуковой преобразователь 4 содержит штьфи 48, входящие в пазы 49 секторов 46 иммерсионной ванны 3, внутри ультразвукового преобразователя 4 помещен пьезоэлемент, к тсоторому через отверстие 50 в корпусе 2 подводится кабель 51, секторы 46 иммерсионной ванны 3 соединены между собой в месте контакта с контролируемым изделием уплотнителем 52. К ультразвуковому преобразователю 4 в месте контакта с контрйлируемым изделием жестко присоединены ограничители 53. В основании 1. находится сквозное отверстие 54 для прохода ;кабеля51,на корпусе 2 установлен штуцер 55, на который надет магистральный шланг 56, подводящий контактную иммерсионную жидкость 57 в канал 58 между иммерсионной ванной 3 и ультразвуковым преобразователем 4 который сверху прикрыт эластичньм чехлом 59. Гидроцилиндр 5 содержит нагнетательные штуцеры 60 с запорным вентилями 61 для подачи в пневмопо- лости 191 гидроцилиндров 5 сжатого воздуха 62.

Позицией 63 обозначено контролируемое изделие.

Устройство для ультразвукового контроля изделий работает следующим образом.

Перед началом контроля устройство для ультразвукового контроля изделий прикрепляется к сканирующему механизму (не показан) и с его помощью устанавливается на контролируемое изделие 63, после чего через магистральные штуцера 41 в рабочую гидрополость 17 каждой гильзы 9 золотникового переключателя 25 подается рабочая жидкость 40, которая затем через верхнее выходное отверстие 42 и через верхний гибкий шланг 43, а также через нижнее выходное отверстие 44 и через нижний гибкий шланг 45 поступает в рабочую гидрополость 20 каждого гидроцилиндра 5, которые

15

20

215924

с помощью Р1арниров 6 прикреплены к корпусу 2, а с помощью шаровых опор 7 и призм 26 шарнирно присоединены к основанию 1.

Одновременно рабочая жидкость 40 перемещает подвижные перегородки 15 гильзы 9,до выравнивания давления в рабочей гидрополости 17 и в пневмо- полостях 16 призмы 9 до атмосферного. fQ В это же время в каждую пневмо- полость 19 каждого гидроцилиндра 5 через нагнетающие штуцера 60 подается сжатый воздух 62, который своим давлением нажимает на подвижные перегородки 18 гидроцилиндра 5 до выравнивания давлений в рабочей гидрополости 20 и в пневмополостях 19 гидроцилиндра 5, при этом подвижные перегородки 18 не касаются ограничителей 33 каждого гидроцилиндра 5. После этого запорные вентили 61 за- крьшаются.

Устройство для ультразвукового контроля изделий касается контроли- 25 руемого изделия 63 уплотнителем 52, соединенным с секторами 46 локальной иммерсионной вайны 3, и ограничителями 53, жестко прикрепленными к ультразвуковому преобразователю 4, в котором помещен пьезоэлемент, соёди-- ненный с кабелем 51. Кабель 51 через отверстие 50 в корпусе 2 и через отверстие 54 в основании 1 соединен с ультразвуковым дефектоскопом (не показан).

После установки ультразвукового преобразователя 4 на поверхность контролируемого изделия 63 по магист- ральному шлангу 56, соединенному со штуцером 55, в канал 58 подается контактная жидкость 57, заполняющая. локальную иммерсионную ванну .3, и удерживается от вытекания из нее эластичным чехлом 59.,

30

35

40

В это же время от специального блока (не показан) на катущку 23 двухпозиционного соленоида 13 подается ток частотой 2-5 Гц и напряжением 24-36 В, которьш начинает попеременно втягивать сердечники 14, закрепленные вместе жестко с золотниками 12 на втулке 11 рабочего органа 24 золотникового переключатея 25. Использование двухпозиционного

соленоида 13 предназначено для устранения мертвой зоны рабочего органа 24 золотникового переключате- я 25. Мертвая зона образуется

одновременным перекрытием золотниками 12 верхнего выходного отверстия 42 и нижнего выходного отверстия 44 вследствие того, что толщина каждого золотника 12 превышает диаметры со- ответственно верхнего выходного отверстия 42 и нижнего выходного отверстия 44. Чем больше между ними разность, тем больше мертвая зона. Для четкой работы устройства нельзя обойтись без такой разницы, так как необходимо установить гарантированное перекрытие выходных отверстий 42 и 46 золотниками 12 при нахождении их в среднем положении.

После подачи напряжения на двух- позидионный. соленоид. 13 и подачи иммерсионной жидкости 57 к ультразвуковому преобразователю 4 устройство для ультразвукового контроля начинаю перемещать по поверхности контролируемого изделия 63 сканирукяцими устройствами (не показаны).

При достижении ультразвуковым пре образователем 4 криволинейного, например, восходящего участка соответствующий сектор 46 локальной ванны 3 начинает также подниматься. Это приводит к перемещению в ту же сторону Г-образного толкателя 8, который подпружинен пружиной 35 относительно корпуса 2, проходит через его сквозное отверстие 34 и за счет своего жесткого соединения со штоком 10 поднимает последний, подавая давление рабочей жидкости 40 над поршнем 27, втягивая шток 28 гидроцилиндра 9 и приподнимая корпус 2 над контролируемым изделием 63. При этом сек- торы 46 локальной иммерсионной ванны 3 за счет наличия лабиринтных уплотнений 47 взаимно перемещаются без вытекания иммерсионной жидкости 40, а наличие пазов 49, в которые входят штыри 48, обеспечивает смачивание ультразвукового преобразователя 4 независимо от неровностей контролируемого изделия 63. При этом за счет наличия отверстия 32 с сальником 31 и эллиптических отверстий 22 втулки 11, в которые проходит кронштейн 21, а также наличия уплотнительных манжет 30 на золотниках 12 и пружин 29

в пневмополостях 16 гильз 9 достигается плавное перемещение штока 28 и поршня 27, что обеспечивает плавно отслеживание ультразвуковым преобразователем 4 поверхности контролирует мого изделия 63. Плавность работы устройства поддерживается и наличием в гильзе 9 стравливакщих патрубков 37 с дросселями 38 и их регуляторами 39 о

Формула изобретений

1.Устройство для ультразвукового контроля изделий, содержащее основание, соединенный с ним корпус, закрепленную на нем локальную иммерсионную ванну, жестко прикрепленный к корпусу размещенный в ванне ультразвуковой преобразователь и размещенный на корпусе механизм ориентации, отличающееся тем, что,

с целью повьшгения качества контроля изделий с криволинейной поверхностью механизм ориентации выполнен в виде не менее трех гидроцилиндров, соединенных с корпусом при помощи шарниров и с основанием при помощи шаровых опор, блоков управления по одному на каждый гидроцилиндр и Г-об- разных толкателей по одному на каждый блок управления, соединенных с локальной иммерсионной ванной и взаимодействующих с блоком управления.

2.Устройство по п. 1, о т л и - чающееся тем, что блок управления выполнен в виде жестко соединенной с корпусом гильзы, содержащей установленные в ней шток, соеди- ненньй с Г-образным толкателем, надетые на щток втулку и два золотника, надетый на втулку двухпозиционный соленоид с сердечником и две подвижные перегородки, образующие в гильзе две пневмополости и одну рабочую полость, при этом золотники жестко соединены с втулкой.

3.Устройство по п. 1, отличающееся тем, что оно снабжено парами подвижных перегородок, размещенных соответственно в каждом гидроцилиндре, образующими дае пневмополости высокого давления и рабочую гидрополость.

«3

/ / / / /

7 Ji г 3s 37

фиг. 2

Устройство для ультразвукового контроля изделий с целью повышения качества контроля выполнено таким образом, что ориентация ультразвукового преобразователя 4 относительно криволинейной поверхности контролируемого изделия 63 происходит с помощью не менее трех гидроцилиндров 5, соединяющих основание 1 с корпусом 2, на котором жестко закреплен ультразвуковой преобразователь 4. При этом управление гидроцилиндрами производится с помощью блоков управления по одному на каждый гидроцилиндр 5, а каждый блок управления вьтолнен в виде жестко соединенной с корпусом 1 гильзы 9, содержащий установленный в ней шток 10, надетые на него втулку и два золотника 12, надетый на втулку двухпозиционный соленоид 13 с сердечником 14 и две подвижные пе- (Л 53 Фиг

3S J

7

v

r:

2Э

Вид В

46

43

Н6

(Риг, 5

иг,В

Составитель Л.Блохин Редактор М.Дьшын Техред В.Кадар Корректор В.Бутяга

Заказ 1607/51 Тираж 778Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и отлсрытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ШШ Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

S3 4S