专利名称：用于超声波探伤样管内壁缺陷加工的装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及超声波探伤样管的加工，尤其是，涉及用于超声波探伤样管内壁缺陷加工的装置。
背景技术：
超声探伤是利用超声波非破坏性地检查材料或机械部件内部缺陷或伤痕的一种技术手段，目前被广泛应用于制造业、钢铁制造业、钢铁冶金业、金属加工业、化工业等需要缺陷检测和质量控制的领域，也广泛应用于航空航天、铁路交通、锅炉压力容器等领 域的在役安全检查与寿命评估。为了保证检测面能更好的声耦合，按照探伤工艺的要求，在进行超声检测前应目视检查样管的内外表面，去除松动的氧化皮、毛刺、油污等，以尽可能减少样管在调试过程中的信号误差。目前在进行超声波探伤样管的制作过程中，有一项样管内壁缺陷加工的项目，主要是在样管内壁距管端150mm处加工深度为壁厚12. 5%的平底孔，对于这种工艺要求，由于台钻顶端到钻头底端之间的高度远大于样管直径，因此无法伸入样管内部进行加工；另外，由于受钻头点与立柱之间距离的限制，对于加工距离管端大于150mm的平底孔，目前的台钻也无法达到。现有的技术加工手段包括三种第一种加工手段是通过电火花刻伤机探进样管内来实现平底孔的加工，由于电火花刻伤后，平底孔表面毛糙，其光洁度不能达到探伤工艺的要求，加工后需要再次打磨，严重影响了加工效率，而且加工后管壁上产生变质层，影响超声探测结果；第二种加工手段是通过手枪钻加装升降固定架的方式来完成，由于手枪钻的体积较大，同样加工对象受到限制，只能加工外径270mm以上的样管，对于外径在270mm以下的样管，由于手枪钻无法探入管内，因此无法加工；第三种加工方式是，先将样管切割成几个瓦片状的部分，接着在台钻上进行平底孔钻孔制作，钻孔完成后再将这些瓦片状的样管片焊接起来。这种方式虽然避免了电火花加工后表面毛糙的情形，但是由于多了切割与焊接两道工序，因此加工效率低，而且样管切割后切割部位的光滑度受到严重影响，在焊接后焊接部位的平整度也不符合工艺要求，这样势必会增加样管在调试过程中的信号误差。

发明内容
本发明所要解决的技术问题在于提供用于超声波探伤样管内壁缺陷加工的装置，能够克服现有技术存在的缺陷，能够快速高效地完成样管内壁缺陷项目的加工。本发明解决上述技术问题的技术方案如下用于超声波探伤样管内壁缺陷加工的装置，包括台钻，所述台钻的头架下方为主轴，其特征在于所述头架与横杆的一端固定连接，所述主轴上安装有第一皮带传动轮，所述横杆的另一端安装有轴承座，所述轴承座内安装有轴承，所述轴承的内圈固接有转轴，所述轴承的下方为安装在转轴上的第二皮带传动轮和钻夹头，钻夹头上安装有钻头，所述第二皮带传动轮与第一皮带传动轮之间安装有皮带。作为优选方式，所述横杆通过夹板固定在头架上。转轴顶端到钻头底端的高度为50mm 60mm。作为优选方案,转轴顶端到钻夹头底端的高度为60mm。转轴顶端到钻头底端的高度为80mm。所述第一皮带传动轮与第二皮带传动轮之间的距离为IOOmm 300mm。作为优选，所述第一皮带传动轮与第二皮带传动轮之间的距离为200mm。作为优选,所述轴承为深沟球轴承。
本发明的原理在现有台钻的头架上固设横杆，并在横杆两端的下方设置了两个皮带传动轮，两个皮带传动轮之间缠绕有皮带，其中第一皮带轮安装在主轴上，第二皮带轮通过转轴安装在横杆上另一端(轴承)的下方，钻头夹与第二皮带轮为同轴连接。在该发明中，横杆相当于一个水平加长臂，通过横杆和皮带传动的巧妙设计，将原来钻头加工的工作空间从台钻底座延伸到与主轴有一定水平距离的空间，作业时不受钻头与立柱之间距离的影响，延长了加工距离，使加工作业更为灵活和便捷。本发明中最为重要的一点是，在对探伤样管内壁进行加工作业时，不再需要将台钻头部及头架等部件伸入样管内，只需将设置在横杆一端的钻头夹、钻头伸入其中即可，由于横杆另一端所有部件总体高度(即转轴顶端到钻头底端的距离)只有80mm，这样从根本上改变了现有技术三种技术手段无法直接加工外径在270_以下的样管的现状。本发明的工作过程是电机驱动第一皮带传动轮旋转时，皮带驱动第二皮带轮同时旋转，由于钻头夹与第二皮带传动轮为同轴连接，因此钻头同步转动。作业加工时，将横杆伸进样管内，就可以实现钻头对样管内壁平底孔的加工。综上所述，与现有技术相比，本发明的优点在于I、通过横杆、皮带传动等装置，大大降低了进入样管内壁的加工部件的高度，该发明解决了现有技术无法直接加工外径在270_以下规格的样管，2、利用本发明装置进行加工作业，避免了目前电花加工后表面毛糙的情况，也解决了样管切割后切割处的不光滑及焊接后的不平整。同时在加工过程中，也保证了加工样管的缺陷制作数据的精确性，3、本发明可以轻松进入最小内孔直径为80mm的样管进行内壁缺陷项目的作业，大大拓展了加工对象的范围。4、本发明克服了现有三种加工方式不足，在保证加工工艺、确保调试信号准确的基础上，每个工作日可以加工30根样管，极大提高了工作效率。统计分析如下A、利用现有技术第一种加工方式，由于要进行表面平整度的处理和打磨，一个工作日仅能加工10根样管，而且加工的样品工艺不符合要求，影响探测结果；B、利用第二种加工方式，只能加工外径在270mm以上的样管，根本无法加工外径在270mm以下的样管；C、多了切割和焊接两道工序，一个工作日仅能加工5根样管。5、本发明利用横杆设计延长了加工作业的工作空间，台钻加工时不再受钻头与立柱之间的距离影响。


图I为本发明的结构示意图。图2为本发明中横杆及与横杆相连接的部件的示意图(未表示皮带)。图3为本发明中横杆与皮带的位置示意图。图4为利用本发明加工样管的示意图。图5为利用本发明对样管加工时侧面示意图。图中1、头架；la、主轴；2、升降手柄；3、横杆；4、第二皮带传动轮；5、钻头夹；50、钻头；6、皮带；7、第一皮带传动轮；8、立柱；9、转轴；10、轴承；10’、轴承座；11、样管；12、V形铁块；13、夹板；14、电机；15、底座。
具体实施例方式下面结合附图对本发明做进一步的详细说明结合图I至图3所示，用于超声波探伤样管内壁缺陷加工的装置，包括台钻，所述台钻的头架I下方为主轴la，所述头架与横杆3的一端固定连接。根据图3，作为一种优选固定方式，所述横杆3可以通过夹板13固定在头架上I。所述主轴Ia上安装有第一皮带传动轮7，该第一皮带传动轮位于横杆的下方，主轴转动时第一皮带传动轮随之同步转动。所述横杆的另一端安装有轴承座10’，轴承座内安装有轴承10，所述轴承的内圈固接有转轴9，所述轴承10的下方为安装在转轴上的第二皮带传动轮4和钻夹头5，钻头夹位于第二皮带传动轮的下方，二者通过转轴9同步转动，钻夹头上安装有钻头50。从图3可以看出，第二皮带传动轮与第一皮带传动轮之间安装有皮带6，两个皮带传动轮通过皮带实现联动。转轴顶端到钻头底端的高度为50mm 60mm。转轴顶端到钻夹头底端的高度为60mm。转轴顶端到钻头底端的高度为80mm，也就是说，加工作业时，伸入样管内的横杆另一端所有部件总体高度只有80mm。所述第一皮带传动轮与第二皮带传动轮之间的距离为IOOmm 300mm。作为优选的长度，所述第一皮带传动轮与第二皮带传动轮之间的距离为200mm。作为优选，所述轴承IO为深沟球轴承。结合图4和图5可以看出，在对探伤样管内壁进行加工作业时，不再需要将台钻头部及头架等部件伸入样管内，加工时，可以将样管放置在V形铁块12上，只需将设置在横杆一端的钻头夹、钻头伸入其中即可，由于横杆另一端所有部件总体高度即转轴顶端到钻头底端的距离只有80mm，这样从根本上改变了现有技术三种技术手段无法直接加工外径在270mm以下的样管的现状。本发明的工作过程是，电机14驱动第一皮带传动轮7旋转时，皮带驱动第二皮带传动轮4同时旋转，由于钻头夹与第二皮带轮为同轴连接，因此钻头同步转动。作业加工时，将横杆伸进样管内，就可以实现钻头对样管内壁平底孔的加工。本发明的设计方案不仅适用于对超声波探伤样管的内壁缺陷加工，还可以用于对其它工件的加工，由于本发明利用横杆设计延长了加工作业的工作空间，因此台钻加工时不再受钻头与立柱之间的距离影响。本发明克服了现有三种加工方式不足，在保证加工工艺、确保调试信号准确的基础上，每个工作日可以加工 30根样管，极大提高了工作效率。
权利要求
1.用于超声波探伤样管内壁缺陷加工的装置，包括台钻，所述台钻的头架(I)下方为主轴(la)，其特征在于 所述头架与横杆(3)的一端固定连接，所述主轴(Ia)上安装有第一皮带传动轮(7)，所述横杆的另一端安装有轴承座(10’)，所述轴承座内安装有轴承(10)，所述轴承的内圈固接有转轴(9)，所述轴承(10)的下方为安装在转轴上的第二皮带传动轮(4)和钻夹头(5)，钻夹头上安装有钻头(50 )，所述第二皮带传动轮与第一皮带传动轮之间安装有皮带(6 )。
2.如权利要求I所述的用于超声波探伤样管内壁缺陷加工的装置，其特征在于 所述横杆(3 )通过夹板(13 )固定在头架上。
3.如权利要求I所述的用于超声波探伤样管内壁缺陷加工的装置，其特征在于 转轴顶端到钻头底端的高度为50mm 60mm。
4.如权利要求3所述的用于超声波探伤样管内壁缺陷加工的装置，其特征在于 转轴顶端到钻夹头底端的高度为60mm。
5.如权利要求I所述的用于超声波探伤样管内壁缺陷加工的装置，其特征在于 转轴顶端到钻头底端的高度为80mm。
6.如权利要求I所述的用于超声波探伤样管内壁缺陷加工的装置，其特征在于 所述第一皮带传动轮与第二皮带传动轮之间的距离为IOOmm 300mm。
7.如权利要求6所述的用于超声波探伤样管内壁缺陷加工的装置，其特征在于 所述第一皮带传动轮与第二皮带传动轮之间的距离为200mm。
8.如权利要求I所述的用于超声波探伤样管内壁缺陷加工的装置，其特征在于 所述轴承(IO )为深沟球轴承。
全文摘要
本发明涉及用于超声波探伤样管内壁缺陷加工的装置,包括台钻，所述台钻的头架(1)下方为主轴(1a)，所述头架与横杆(3)的一端固定连接，所述主轴上安装有第一皮带传动轮(7)，所述横杆的另一端安装有轴承座(10’)，所述轴承座内安装有轴承(10)，所述轴承的内圈固接有转轴(9)，所述轴承的下方为安装在转轴上的第二皮带传动轮(4)和钻夹头(5)，钻夹头上安装有钻头(50)，所述第二皮带传动轮与第一皮带传动轮之间安装有皮带(6)。本发明在进行加工作业时，只需将设置在横杆一端的钻头夹、钻头伸入其中即可，由于转轴顶端到钻头底端的距离只有80mm，这样从根本上改变了现有技术无法直接加工外径在270mm以下的样管的现状。
文档编号G01N1/28GK102879245SQ201210352058
公开日2013年1月16日 申请日期2012年9月19日 优先权日2012年9月19日
发明者薛冲, 郁剑华, 方杰, 佟永祥, 王少震, 毛鹏 申请人:宝钢发展有限公司