一种磁粉探伤机的维保装置

陈心一，杨双羊

（海洋石油工程股份有限公司， 天津 300452）

在海洋工程领域，磁粉检测方法主要使用磁轭探伤检测钢结构材料，同时配合液体磁悬液使用。在磁粉检测过程中，喷洒的液体磁悬液极其容易渗进磁轭的活动关节，液体和磁粉会残留在间隙中，如果不及时清理，在化学反应下，磁轭的活动关节发生锈蚀，变得不易活动；同时海洋工程检测常在潮湿的海洋性气候环境下，这也是磁轭容易锈蚀固化的原因。锈蚀固化后的磁轭难以调节磁轭间距和角度，难以满足现场磁粉检测的要求。如果后续不进一步对其进行维修，该设备将很快报废，造成资源的浪费。

笔者结合磁粉探伤机的特点和维修工作的实践，设计了一种新型磁粉探伤机维保装置，可便于设备的日常维修保养。

1 总体设计思路

图1所示的磁粉探伤机，其磁轭关节维保时，需要将磁粉机固定在某个操作台上，确保扳动磁轭时，磁轭机主体不产生移动；活动磁轭的四个活动关节（A、B、C、D）其中两个关节（A、C）时，需要确保剩余两个关节（B、D）固定；另外由于磁轭的结构特殊性，常规活动扳手难以适应磁轭结构的使用，需要设计适用磁轭结构的专用扳手；维修完磁轭后，需要配套保修装置，确保磁轭得到良好的机油润滑。基于以上情形，设计一种便于磁粉探伤机磁轭维修和保养的紧凑型装置：固定操作平台、限位装置、专用扳手、润滑保养平台。

2 装置的设计和加工

2.1 固定操作平台设计

图1 磁轭探伤机

固定操作平台由一块薄钢板上平行焊接两个薄角钢，形成磁粉机机身固定卡槽；薄角钢中间位置有两个横通孔，横通孔位置焊接尺寸匹配的螺母，通过旋转其上的螺丝可实现对磁粉机主体的锁紧和放松。锁紧时可配合专用扳手对磁粉机靠下两个关节进行维修，该固定操作平台设计如图2所示。在维护磁粉机的磁轭时，需要在关节处施加除锈剂后大幅度地来回扳动磁轭。通过调整活动栓的位置，可以应用于不同规格的磁粉机，通过螺栓的夹持，稳稳地将磁轭固定在夹具中，方便下一步工作的进行。

图2 固定操作平台设计图

2.2 限位装置设计

限位装置由两节空心方钢和细钢棒焊接组成，方钢的特征在于内径尺寸略大于磁轭截面尺寸，使其刚好能够套进磁轭，细钢棒特征在于长度等于两条磁轭垂直摆放时的距离。所述限位器套住磁轭时，可实现磁轭探伤机靠上两个关节的维修，限位装置设计如图3所示。其主要作用为，如果扳动图1中关节A和关节C时，可以使关节B和关节D固定不动，达到限位效果。

图3 限位装置设计图

2.3 专用扳手设计

由于磁轭长度较长，横截面积较大，市面上销售的扳手很难满足扳动磁轭的要求。而且在扳动的过程中由于接触面太小，会对磁轭造成损坏。为解决这一问题，根据磁轭探伤机的尺寸数据，设计了专用扳手。专用扳手设计如图4所示：钳口宽度稍大于磁轭横截面尺寸，所述特制扳手的钳口深度大于磁轭探伤机倒放时靠上的关节，便于对上下两节磁轭进行夹持和扳动。

图4 专用扳手设计图

2.4 润滑保养装置

润滑保养装置设计如图5所示。润滑保养装置由一块薄钢板上焊接两排平行的钢管或方钢，薄钢板宽边边缘焊接两把手组成。所述两排平行钢管或方钢内可装载机油，其间距等于两条磁轭垂直摆放时的距离；所述钢管或方钢内径尺寸略大于磁轭截面尺寸，使磁轭能够插入其中。

另外润滑保养装置还包含储油容器用于储存机油，其规格尺寸大于磁轭活动关节，使保养装置能够完全浸入其中。

图5 润滑保养装置设计图

2.5 装置加工

综合上述所有内容，该维保装置四个主要部分布通过框架集成，最终完成磁粉探伤机的维保装置设计图，其图纸如图6所示，维保装置的主要部分如下：

（1）维保装置第一层为固定操作平台；

（2）维保装置中间层含限位装置和专用扳手；

（3）维保装置最下层为润滑保养装置；

（4）维保装置设计有三层框架。

图纸设计完成后，通过利库现有废旧材料依照图纸加工成型，成型的维保装置图纸如图7所示。

图6 磁粉探伤机维保装置设计图

图7 磁粉探伤机维保装置实体图

2.6 维保装置功能

该磁轭探伤机维保装置具有维修和保养两大功能：能够根据需要，锁紧磁粉机的特定部位，再配合专用扳手，使维保工作更加轻松自如。维护工作完成后，将磁粉机存放在保养装置里，能够有效延长二次生锈的时间，起到良好的预防腐蚀效果。

(1)固定装置使磁粉探伤机身容易被固定，为后续维修工作奠定基础。

(2)限位器使磁粉探伤机磁轭上下两个关节可以分开活动，使靠上两个关节的维修工作变得简单。

(3)专用扳手根据磁轭尺寸量身订制，使维修更便捷、操作更简单。

(4)润滑保养装置可适应不同尺寸大小的磁粉机，保养随时进行，磁粉机不易重复生锈。

(5)使用该设备进行操作，一台磁粉机的维保时间不超过5分钟，大大提高了效率。

3 维保装置实际应用

磁粉探伤机传统的维保方法依靠人力操作时每台磁粉机的维保时间超过1小时，费力费时，且维修后各个关节的活动效果很难达到最佳状态。而且再次生锈时间间隔短，本新型维保装置操作简单，可以快速完成维保工作。笔者通过下述实验完成了磁粉探伤机的维保工作，时间仅4分30秒，其操作步骤如下。

(1)在固定平台固定磁粉探伤机，如图8(a)所示；

(2)在固定平台上专用扳手活动磁轭关节A、C部位，除锈，如图8(b)所示；

(3)专用扳手限制磁轭关节A、C，活动关节B、D，除锈，如图8(c)所示；

(4)在润滑保养装置中保养磁轭活动关节，如图8(d)所示。

图8 磁粉探伤机维保操作流程

4 结语

该维保装置解决了便携式磁粉探伤机在维修保养过程中的几个难点：一是固定装置解决了磁粉机机身固定难的问题；二是限位器解决了磁轭靠上关节活动时，靠下关节的固定问题；三是特制扳手解决了一般扳手钳口调节困难、钳口深度不足、抓力不够等问题；四是保养装置解决了磁粉机二次生锈时间短的问题。本装置具有结构合理、实用性强等优点，在大大缩短磁粉机磁轭维修保养时间的同时，还极大地降低了维修者的劳动强度。

◆参考文献

[1] API RP 2X-Recommended Practice for Ultrasonic and Magnetic Examination of Offshore Structural Fabrication and Guidelines for Qualification of Technicians.2015.

[2] NB/T47013.4-2015，承压设备无损检测 第四部分 磁粉检测[S].