KOSO-111异形件荧光磁粉探伤仪

111异形件荧光磁粉探伤仪

设计制造的磁粉探伤机执行《JB/T8290-2011磁粉探伤机》标准

  本技术方案适用于环形件表面及近表面的荧光磁粉探伤。

环形件的缺陷主要是材料和锻造、热处理及切削加工产生的，主要有折叠、夹杂、锻造裂纹、热处理裂纹和磨削裂纹等。一些铸造毛坯的还可能有铸造缺陷，如缩孔、疏松、夹杂、铸造裂纹等。缺陷方向大多不固定，因此在环形件全表面的各个方向上都需要进行探伤检查。

通常把中心有孔的零件称做环形件，在以下描述中亦把环形件称做环型件。

一、对探伤机设计要求如下:

1.1采用湿法连续法复合磁化磁粉探伤工艺，对环形件一次性***整体探伤；环形件的检测范围：外径250-800mm，内径100-650mm。

1.2用30/100A1型试片粘贴在零件表面，探伤后以所有刻痕清晰显示验证探伤机的综合灵敏度为合格；

1.3采用荧光磁粉探伤工艺，距零件表面380mm处的紫外线照度不低于4000uW/cm2；

1.4采用可编程控制器对设备的运行进行手动控制或自动控制；

1.5退磁后使零件上的剩磁小于0.2mT；

1.6在磁化和喷淋磁悬液以及检查缺陷时应使零件自动旋转，零件转速可调0-3r/min。

1.7考虑到零件的特定型状，结合上述要求进行具体分析，现做技术方案如下。

二、磁化方法的设计:

2.1、环形件的周向磁化:

在工件中通过的磁棒中通过电流，工件表面和近表面就会产生沿圆周方向的磁场，用于检测沿工件轴向缺陷；由于工件是环形件，本机采用闭路磁轭，闭路磁轭线圈产生的磁场沿闭路磁轭运行，通过磁棒从工件中心通过，就会在工件中产生一个沿工件周向的二次感应电流，此电流产生的磁场就可检测工件的周向裂纹。当两种磁场同时施加于工件时，因周、纵向磁化电流具有一定的相位差，在工件表面可形成复合旋转磁场，可一次性发现表面近表面所有方向的缺陷。

该机周向磁化采用穿棒感应法、纵向磁化采用闭路磁轭二次感应法，对工件进行复合磁化，由于闭路磁轭有磁场集中，与开路相比磁磁场损失小，因此，产生的二次感应电流大，磁场强度就相应增大，更为重要的是用闭路磁轭，对工件的内孔和端面的磁化效果远远大于开路磁轭的探伤方法，且剩磁稳定度好。

  2.2、环形件的纵向磁化:

纵向磁化就是在零件表面建立纵向磁场，检测零件周向不连续（缺陷）的磁化。

该方案采用感应电流法（亦称磁通贯通法）的磁化方式。       

所谓感应电流法，就是把高导磁率的叠层硅钢片铁芯（上节所述的组合体）穿过环形件的中心孔后和U形电磁轭构成闭合磁回路。把环型零件等效成闭合磁路中的一匝“闭合导体”，当对电磁轭线圈通电时，环型零件里面的磁通量便发生变化，从而在环形件中感生出电流来进行磁化。零件磁化电流的大小根据零件截面围长折合等效直径确定，计算电磁轭的磁动势约8400AT（计算过程从略）。留有一定的余量，取12000AT设计。

磁化电流的测量取自一次侧电流经换算得到。磁化电流从零到***值连续可调。合适的磁化电流于现场调试时用标准试片贴在零件表面进行调定。

2.3工艺流程

将工件吊装至主机工件专用托架上，调节托架托轮机构高度，放置好工件，并调整磁化头中心高，保证工件与夹紧芯棒中心一致.

自动程序：上料→定位→1穿棒→2喷洒→3磁化→4喷洒停→5旋转观察[以上1－5动作可重复进行直到工件磁化结束]→退磁→退棒→下料

三、设备主要技术参数：

3.1、磁化方式：周向、纵向、复合三种磁化方式；

3.2、周向磁化电流：AC 0-12000A有效值，连续可调，带断电相位控制；

3.3、纵向磁化磁势：AC 0-24000AT有效值，连续可调，带断电相位控制；

3.4、周向退磁电流：AC 12000-0A有效值，连续可调；

3.5、纵向退磁磁势：AC 24000-0AT有效值，连续可调；

3.6、退磁方式：自动衰减式；

3.7、退磁效果：≤0.2mT；

3.8、电极间距：0-400mm可调；

3.9、暂载率：≥30%；

3.10、夹持方式：气动夹紧；

3.11、运行方式：手动/自动；

3.12、探伤灵敏度：30/100A1型试片清晰显示；

3.13、探伤节拍：约12秒/件(观察及评判时间除外，探伤时间和工艺过程可根据需方实际需要进行调整)；

3.14、电源：三相四线 380V±5%  50Hz；

3.15、外形尺寸： 3100mm (L)×2200mm (W)×1800mm (H)（含喷淋架高度）；

3.16、压缩空气： 0.4～0.6MPa；

3.17、使用环境：温度-5℃+45℃，相对湿度≤80%，无腐蚀气体、粉尘及中高频干扰；

3.18、重量：约2400Kg。

四、磁化主电源及控制方式:

    本机采用三相工频交流电输入，周向磁场发生器和纵向磁场发生器分别接在三相交流电不同相位的任意两相上，由矢量分析可知，建立的两相磁场随时间和相位的变化将在环形件表面建立一椭圆型旋转磁场，可保证合成磁场方向时刻均与各种取向的缺陷垂直，一次性磁化整个零件，检查出环形件***、全表面缺陷。

主电路主要由周向磁场发生器和纵向磁场发生器为核心的两套电路组成。电源为380V三相交流电，周向和纵向磁化电流的调整，分别由两组KP系列可控硅完成，改变串接在主变压器初级回路中的可控硅的导通角即可改变主变压器初级的电压幅值，从而改变变压器次级输出电压的幅值，达到调整磁化电流大小的目的。采用可控硅移相触发技术，使该电路具有移相范围宽，锯齿波线性好，控制方式简单，有失效保护，触发输出电流大，脉冲宽度可调等一系列特点。

电气控制系统主要由以下部份组成：控制电路、气动控制系统、电机控制系统、磁化控制系统及其他的附属器件（接近开关、继电器、传感器、互感器、电流表等）。电系统由工件转动电机、尾架调节电机和喷液电机等够成，气系统主要由多组气缸组成，主要为喷磁悬液机构、工件旋转及电磁组合体开合等动作服务，由PLC通过控制各种电磁阀进行控制，由气缸完成具体动作。退磁采用的衰减式退磁，退磁后剩磁量不大于0.2mT。

本设备采用进口PLC控制设备运行，各执行机构均有保护装置，出现意外时，不易损坏其它部件。系统的控制和执行机构之间均采用了电气隔离，使系统具有较强的抗干扰能力。

五、主要结构:

5.1、机械部分

左右电极箱采用立式导轨结构，通过电机调节高度，实现大型工件的高度对中，通过小型工件托架与大型工件导轨调节机构从250-850mm所有工件的对中调节。

    采用立式结构，机电分体型设计，可开合暗房。

    中心导体采用70的导磁棒（适用于500以内的工件一次磁化，500-800mm的采用分段磁化），托架旋转方便观察。

     回转支承吊装在滚轮支架上，通过电动调节滚轮支架的行程实现调节工件中心高使磁化均匀，通过支撑轮实现工件大小的支撑固定。

 5.2、电气部分

整机的晶闸管及其移相触发电路、可编程序控制器、电源及电机保护电路和进线接线端子均装设于电控板上；指示灯、指示磁化参数的仪表、磁化类型选择开关、磁化电流调节旋钮、工作模式转换开关、电源开关均装设于电控部分上方的操作面板上。

在操作者面前的机床边也装设床边操作盒，启动按钮、轮饼旋转检查时的正反转及点动按钮、故障急停按钮均设置在其上。

5.3触摸屏人机界面控制显示器采用中国台湾威伦公司产品，

触摸屏画面设计：进入操作界面，显示“电流设定”、 “退磁时间”、“退磁”、“磁化时间”等操作键盘。

该系统控制更为科学严谨，控制精度更高，效果更加稳定、可靠。

磁化电流可预置，预选值与实际通过电流值误差≤±5%。

磁化时间0.5-5S可设定。

 六、磁悬液的循环和喷淋:

为使磁悬液方便配置及定期更换，磁悬液的贮箱、液泵电机设计成独立单元置于机床外侧，调整总流量的阀门亦装于其上。

磁悬液喷洒及回收系统由积液斗、储液箱、喷液泵、搅拌泵、管道、喷淋头、滤网等部分组成，对工件进行喷淋、积液、滤清、回收以便循环使用。喷淋头安装在床身的前侧，自上而下对工件进行喷淋，每路喷淋头均设有调节阀，保证工件充分湿润而液体不飞溅。搅拌泵电机使磁悬液中的磁粉充分悬浮防止磁粉沉结，同时亦用于床身右端的手动喷枪的喷淋，手动喷淋由软管接出，便于手动操作。配备两道过滤装置，可防止污染，确保磁悬液的洁净；承载磁悬液的容器和积液斗均为奥氏体不锈钢材料，其容积约为60升。

七、暗房（含紫外灯系统）

本机暗房采用方管焊接骨架、墙面为阻燃泡沫充填的双层彩钢板，彩钢板颜色为银灰色；为方便工件的吊装，暗房顶部为气动开合结构，打开宽度达2000mm。暗房顶部四角配置钢制吊环，暗房可整体吊移。暗房顶部(未开合部分)装排风扇。仪器距离暗房左右侧及后侧预留1m空间，前方预留1.5m空间方便人员进出观察，右侧开设安全门，门的开合方向向外，方便操作人员进出。

本设备配置波长365nm手持式紫外灯一只，用于检查工件缺陷。距零件表面380mm处的紫外线照度不低于6000uW/cm2。

主机和电控柜均放置在暗房内，均便于维修操作；磁悬液箱放置在暗房外，便于更换磁悬液。

八、其他设计：

8.1、磁化电流表采用0.5级真有效值显示，并配置标准互感器，电流显示精度高、准确可靠；

8.2、设备具有超温温声光报警指示功能；

8.3、设备配置专用脚踏开关，自动时，设计为自动程序启动功能。手动时，设计为磁化功能；

8.4、设备的床身端子箱设计在外部，电器控制防护等级符合***要求；

8.5、采用专用夹具，保证工件的装卡安全、稳定、可靠，可进行有效的探伤检查。

九、技术资料：

9.1、设备使用说明书（包括电气原理图、程序时序图、电子元气件详细清单等，并要求盖有单位公章及人员签名）两份；

9.2、设备的易损件和标准件清单和相应的机械结构图；

9.3、设备自制件的详细结构和参数；

9.4、产品质量合格证明书一份。

十、质量保证及售后服务

质保期为：从设备***终验收合格日起12个月（其中可编程控制器保24个月）。质保期内被免费更换的零部件的质量保证期为更换之日起12个月。

无论是在保修期内还是超过保修期后，维修与更换缺陷部件的期限为：接到用户故障信息后应24小时内响应，3个工作日内排除故障并交付使用。

设备所有原器件及原材料的购进，都是通过严格筛选和认证的，保证是正规厂家生产。所有自制件均采用合格材料，严格按设计要求制造。

供方负责对设备整体安装调试直至符合使用要求，免费培训两天，保修期内免费维修，保修期外的维修只象征性的收取成本费，并提供技术指导！