課題的研究是利用渦流技術(shù)對(duì)鋼球表面進(jìn)行100%在線檢測(cè), 用機(jī)械法使鋼球的每一點(diǎn)都能被傳感器檢測(cè)到, 無盲區(qū), 做到全方位檢測(cè)。目的是檢測(cè)鋼球表面。由于原材料及加工過程中產(chǎn)生裂紋、折疊、燒傷、脫碳、軟點(diǎn)及針孔等缺陷, 必須對(duì)鋼球表面進(jìn)行檢測(cè), 從而確保了鋼球的可靠性, 提高了鋼球的品質(zhì)。鋼球的表面質(zhì)量檢測(cè), 目前我國(guó)軸承行業(yè)基本采用外觀法, 即在日光燈下用眼睛(或借助于低倍放大鏡) 觀查。人的眼睛在燈光下觀察極易疲勞, 操作者用手工推擋法也無法保證鋼球的全面展開, 極易漏檢。近些年, 隨著無損探傷技術(shù)、電子技術(shù)和計(jì)算機(jī)的發(fā)展, 鋼球的渦流技術(shù)在國(guó)內(nèi)外也有了很大的進(jìn)展。我公司最早使用渦流、終端等技術(shù), 解決了生產(chǎn)中的許多難題。

1 工作原理鋼球表面缺陷渦流無損檢測(cè)為機(jī)電一體化系統(tǒng), 可分為機(jī)械部分、電氣部分。1.1 檢測(cè)方法與原理處于交變磁場(chǎng)中的導(dǎo)體, 由于高頻交變磁場(chǎng)中的電磁感應(yīng), 在導(dǎo)體中感應(yīng)出渦電流。根據(jù)楞次定律, 渦流又感應(yīng)產(chǎn)生渦流磁場(chǎng), 此渦流磁場(chǎng)方向相反, 并抵制原磁場(chǎng)的變化。然而導(dǎo)體的幾何尺寸、與磁場(chǎng)的相對(duì)位置、導(dǎo)體的導(dǎo)電率、導(dǎo)磁率、硬度、缺陷及殘余應(yīng)力等都將影響渦電流的大小和方向。固定其它影響因素, 如幾何尺寸、探頭和導(dǎo)體的相對(duì)位置等, 采用同種狀態(tài)鋼球, 來突出缺陷因素的影響, 用一只探頭將其影響渦流變化的因素接收, 并用電子線路處理, 來帶動(dòng)分選機(jī)構(gòu), 達(dá)到無損檢測(cè)的目的。1.2 機(jī)械部分鋼球的展開是一個(gè)難題, 它長(zhǎng)期限制著鋼球無損檢測(cè)的開展。根據(jù)國(guó)外的技術(shù)現(xiàn)狀, 自行開發(fā)出結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、應(yīng)用性強(qiáng)、成本低、壽命長(zhǎng)、全部國(guó)產(chǎn)化的展開裝置, 定點(diǎn)式展開輪為鋼球的渦流檢測(cè)提供了方便。1.3 電部分探頭是鋼球無損檢測(cè)的一個(gè)重要部件。渦流探頭采用差動(dòng)式結(jié)構(gòu), 在兩根直徑為Ф1mm 的半圓磁芯上繞以相同匝數(shù)的線圈, 方向相反, 作為測(cè)量線圈, 即次級(jí), 而后將兩半圓磁芯合并, 在其外繞以初級(jí)激勵(lì)線圈。實(shí)際檢測(cè)中, 當(dāng)探頭垂直接近被測(cè)鋼球表面時(shí), 如果鋼球表面完好, 測(cè)量線圈中感應(yīng)信號(hào)大小相等, 方向相反, 信號(hào)疊加后, 差動(dòng)信號(hào)為最小, 阻抗平衡。當(dāng)探頭接近鋼球部位出現(xiàn)裂紋時(shí), 即改變了探頭的自身平衡, 阻抗也隨之變化, 使差動(dòng)輸出發(fā)生變化, 產(chǎn)生缺陷信號(hào)。缺陷信號(hào)經(jīng)電氣部分處理, 使之與合格球區(qū)分開。

2 項(xiàng)目運(yùn)行情況及要求鋼球無損檢測(cè)系統(tǒng)由人工上料至供料箱, 經(jīng)傳輸通道至檢測(cè)區(qū)(展開輪部位), 此項(xiàng)的節(jié)拍由機(jī)電自動(dòng)控制。經(jīng)檢測(cè)區(qū)檢測(cè)后, 合格球與不合格球自動(dòng)分選, 實(shí)現(xiàn)半自動(dòng)檢測(cè)。該項(xiàng)目在實(shí)際檢測(cè)中, 對(duì)被檢鋼球表面清潔度有一定要求, 要求被檢鋼球表面無油污, 相對(duì)清潔。操作人員在檢測(cè)過程中, 要使系統(tǒng)接觸球的所有部位保持清潔, 這樣才能保證檢測(cè)的流暢準(zhǔn)確。

3 結(jié)論已經(jīng)將鋼球的渦流技術(shù)用于指導(dǎo)生產(chǎn)。如圓柱滾子渦流在線檢測(cè), 軸承零件、套圈、滾動(dòng)體、硬度在線檢測(cè)等。這些渦流技術(shù)的應(yīng)用解決了生產(chǎn)中的許多難題, 為提高軸承的可靠性起到了積極的作用。

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