提高超声波水浸探伤设备检测稳定性的装置设计

陆英韬　赵帅军　王德林　柏镇　丁丽君

【摘要】发动机盘、环类零件超声水浸检测时，根据检测工件厚度不同需更换不同频率的探头进行检测，一般探头依靠螺紋拧紧固定安装在水浸检测系统的探头座上，这种螺纹连接方式导致同一探头更换后探头声束指向性不同，探头指向角偏转，在探头接收信号时导致信号衰减，不利于埋深较大冶金缺陷的准确检测和定量，对于零件内部冶金缺陷存在漏检的隐患。为了保证检测准确性，每次更换探头后不得不对检测系统的距离波幅曲线进行校正，降低检测效率。本项技术就是针对以上问题，设计出便于操作、通用性强、带有准确定位的超声波探头定位安装装置，保证探头更换后探头声束指向性达到一致。

【关键词】无损检测；超声波探头；水浸探伤；探头指向角

引言

随着航空发动机推重比不断提高，对航空发动机盘、环类零件内部冶金质量要求也越来越高，超声水浸检测方法是盘、环类零件内部冶金缺陷检测的关键手段之一，及时有效地检测出零件的内部缺陷，对保证发动机的使用安全具有重要意义，而超声检测探头定位安装装置是水浸检测不可缺少的辅助工具。

在零件超声水浸检测时，根据检测工件厚度不同需更换不同频率的探头进行检测，一般探头依靠螺纹拧紧固定安装在水浸检测系统的探头座上，这种螺纹连接方式导致同一探头更换后探头声束指向性不同，探头指向角偏转，在探头接收信号时导致信号衰减，不利于埋深较大冶金缺陷的准确检测和定量，对于零件内部冶金缺陷存在漏检的隐患。为了保证检测准确性，每次更换探头后不得不对检测系统的距离波幅曲线进行校正，降低检测效率。本项技术就是针对以上问题，设计出便于操作、通用性强、带有准确定位的超声波探头定位安装装置，保证探头更换后探头声束指向性达到一致。

1、方案设计

超声水浸检测探头定位安装装置，主要包括定位卡座、转接头两部分。其中，定位卡座一端通过螺纹连接超声水浸检测系统原设备探头支撑臂，另一端与转接头连接，通过哨套配合保证二者同轴度、卡爪沟槽配合保证二者周向锁紧定位，转接头另一端与检测用探头连接。

图1是探头定位安装组装结构示意图。其中：1-原设备探头支撑臂、2-定位卡座、3-转接头、4-探头。

所述定位卡座（图2）在圆周方向均布设有2个沟槽，沟槽侧内部按莫氏锥体方式加工。

所述转接头（图3）在圆周方向上均布设有2个与定位卡座沟槽匹配的卡爪，同时与定位卡座连接端加工与定位卡座匹配的莫氏锥体。

另所述转接头，应根据探头数量加工多个转接头分别与探头组装备用，保证每次更换探头后探头声束轴线一致性，进而保证检测准确性。

2、下面通过具体实施方式对本设计方案做进一步详细说明：

本装置图1中：2（定位卡座）与1（原设备探头支撑臂）永久连接；根据4（探头）数量加工多个3（转接头），分别与4（探头）组装备用，保证每次更换探头后探头声束轴线一致性；2（定位卡座）与3（转接头）连接，哨套配合保证二者同轴度、卡爪沟槽配合保证二者周向锁紧定位。

探头定位安装步骤：

⑴将2（定位卡座）一端连接超声水浸检测系统1（原设备探头支撑臂），另一端与3（转接头）连接；

⑵将2（定位卡座）与4（探头）连接；

⑶将3（转接头）与2（定位卡座）连接。

3、结语

该设计方案通过保证每次更换探头后探头声束轴线的一致性，进而保证检测准确性，排除缺陷漏检的隐患。适用于所有盘、环类零件超声水浸检测系统，同时可以推广应用到其它超声水浸检测设备的探头准确定位，应用范围广阔，可创造出一定经济效益。