专利名称：一种气缸体裂纹与应力集中的综合无损检测装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种无损检测装置，特别是涉及一种气缸体裂纹与应力集中的综合无损 检测装置。
技术背景气缸体是发动机的一个主要部件，气缸体的内腔经过活塞的反复运动后，其腔壁会造成 磨损而不能使用，由于气缸体的损坏部分主要在腔壁处，它的基体部分一般不易造成损坏， 因此，现在通常采用再制造技术来对发动机的气缸体进行修复。再制造是一门新兴的技术， 通俗地说，再制造就是让旧的机器设备重新焕发生命活力的过程，它是以旧的机器设备为毛 坯，采用专门的工艺和技术，在原有制造的基础上进行一次新的制造，而且重新制造出来的 产品无论是性能还是质量都不亚于原先的新品。科学地说，再制造是一种对废旧产品实施高 技术修复和改造的产业，它针对的是损坏或行将报废的零部件，在性能失效分析、寿命评估 等分析的基础上，进行再制造工程设计，采用一系列相关的先进制造技术，使再制造产品质 量达到或超过新品。再制造的本质是修复，但它不是简单的维修。再制造的内核是采用制造 业的模式搞维修，是一种高科技含量的修复术，而且是一种产业化的修复，因而再制造是维 修发展的高级阶段，是对传统维修概念的一种提升和改写。再制造不但能延长产品的使用寿 命，提高产品技术性能和附加值，还可以为产品的设计、改造和维修提供信息，最终以最低 的成本、最少的能源资源消耗完成产品的全寿命周期。国内外的实践表明，再制造产品的性能和质量均能达到甚至超过原品，而成本却只有新品的l/4甚至1/3，节能达到60%以上，节 材70%以上。业内人士认为，最大限度地挖掘制造业产品的潜在价值，让能源资源接近捨憷 朔襬，这就是发展再制造产业的最大意义所在。为了实现对行将报废的气缸体的再制造，就 必须对气缸体内腔壁体的损坏程度进行检测分析，现有的检测通常是采用涡流等无损检测装 置对气缸体内腔壁体进行无损检测，由于没有专门针对气缸体内腔壁体的检测装置，因此， 采用现有的检测装置进行检测时，其检测速度慢、检测效果差。4实用新型内容本实用新型的目的在于克服现有技术之不足，提供一种气缸体裂纹与应力集中的综合无 损检测装置，是专门针对气缸体进行设计的，可进行裂纹与应力集中的检测，具有结构简单 、制作成本低、易实现、使用方便且检测速度快、检测效果好的特点。本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是 一种气缸体裂纹与应力集中的综合无 损检测装置，包括固定板、上挡盖、传动机构、下挡盖、丝杆、连接杆、探头夹、第一电机 、第二电机和无损检测传感器；上挡盖可旋转地连接在固定板的中部，第一电机安装在固定 板上，第一电机通过传动机构与上挡盖相联动；连接杆的上端与上挡盖相固定，连接杆的下 端与下挡盖相固定；丝杆的上端可旋转地连接于上挡盖，丝杆的下端可旋转地连接于下挡盖 ;第二电机安装在上挡盖上，第二电机的输出轴与丝杆相联动；无损检测传感器固定在探头 夹上，探头夹设在上挡盖与下挡盖之间，探头夹滑套连接于所述连接杆，探头夹设有螺纹孔 ，该螺纹孔与所述丝杆相配合。所述的第 一 电机通过螺柱固定在固定板的上端。所述的第二电机通过螺柱固定在上挡盖的上端。所述的固定板的底端还设有能够用来将固定板定位在气缸体内腔腔口的插销。 所述的传动机构包括固定在第一电机输出轴上的齿轮和用来连接齿轮与上挡盖的传送带所述的上挡盖为圆形，在固定板的中部设有圆孔，所述上挡盖可旋转地连接在固定板的 中部为上挡盖通过第一轴承安装在固定板的中孔处。所述丝杆的上端可旋转地连接于上挡盖为丝杆的上端通过第二轴承安装在上挡盖处，所 述丝杆的下端可旋转地连接于下挡盖为丝杆的下端通过第三轴承安装在下挡盖处。所述的探头夹为圆柱体，探头夹的螺纹孔设在圆柱体的中部，无损检测传感器固定在圆 柱体的周壁处。所述无损检测传感器为多个，多个无损检测传感器均匀分布在圆柱体的周壁处。 本实用新型的一种气缸体裂纹与应力集中的综合无损检测装置，是采用了两个电机来实 现探头夹在气缸体内腔腔体中的上下运动和旋转运动，使无损检测传感器能够对气缸体内腔 腔壁进行检测。无损检测传感器能够实现裂纹与应力集中的检测，无损检测传感器可以是一 个，也可以是多个，比如二个或三个或四个等，当采用一个无损检测传感器时，由于无损检 测传感器检测的扇形区域有限，因此，探头夹的转动角度就较大，当采用多个无损检测传感器时，探头夹的转动角度就较小，探头夹转动角度的控制实际上是通过控制第一电机的转动 来实现的，可以在上挡盖与固定板之间安装限位开关，当上挡盖相对固定板转动至限位处时 ，通过限位开关的控制，使第一电机停止转动。
使用时，通过固定板的插销，可以将固定板安装在气缸体内腔的腔口处，并使固定板下 方的下挡盖伸入气缸体内腔中。连接杆的长度可以根据气缸体内腔的长度来进行设计，这样 ，就可以使下挡盖处在气缸体内腔的腔底中。开始工作时，通过对第二电机的控制，使第二 电机开始旋转，第二电机旋转后，第二电机的输出轴转动；第二电机的输出轴与丝杆可以通 过连轴器连接在一起从而形成联动，则第二电机的旋转带动了丝杆转动；由于丝杆的上、下 端是通过轴承固定在上挡盖、下挡盖处，因此，丝杆在上挡盖、下挡盖的支承下进行旋转； 丝杆旋转后，连接在丝杆上的探头夹通过其螺纹孔与丝杆的配合，则探头夹可以沿丝杆上下 移动；在第二电机沿一个方向转动时，探头夹沿丝杆向下移动，在第二电机沿相反方向转动 时，探头夹沿丝杆向上移动；通过设计好第二电机的转动方向，使得初始位置靠近上挡盖的 探头夹在开始动作后先向下移动；在探头夹向下移动过程中，无损检测传感器工作，拾取气 缸体内腔壁体的缺陷的感应信号，这种上下方向的检测有利检测出气缸体内腔壁体中沿横向 的缺陷(比如裂纹等)；当探头夹移动至下挡盖处时，受下挡盖的限位，探头夹无法继续向 下移动，在下档盖与探头夹之间设有一个限位开关，探头夹碰到下档盖后，限位开关有信号 ，使第二电机停止转动，则丝杆不转，探头夹也不会移动；探头夹到达气缸体内腔的底部后 ，第二电机停止转动，通过控制器的控制，使第一电机转动，第一电机转动后带动了其输出 轴上的齿轮转动，齿轮转动后又带动了传送带移动，传送带的动作则带动了上挡盖转动，由 于上挡盖与下挡盖是通过连接杆连接在一起，因此，下挡盖、连接杆以及滑套在连接杆上的 探头夹作为一个整体组件随上挡盖一起转动，根据无损检测传感器检测的扇形区域大小，可 以设计让探头夹转动一个角度，使探头夹上的无损检测传感器能够扫査气缸体内腔壁体的另 一部分区域，实现这种转动的角度是由上挡盖与固定板之间的限位开关来实现的，转动到位 后，通过电路控制装置的控制，使第一电机停止转动，第二电机反方向转动，则探头夹沿着 丝杆由气缸体内腔的底部向上移动，实现对气缸体内腔第二片区域的扫査，如此反复进行， 直至环绕气缸体内腔的整个周壁。当探头夹上只装有一个无损检测传感器检测时，根据能够 检测的扇形区域，第一电机需要转动多次，才能实现环绕气缸体内腔的整个周壁；当探头夹 上装有多个无损检测传感器检测时，根据每个无损检测传感器所能覆盖的检测范围，来设计 第一电机的转动是一次还是二次或是三次等。
本实用新型的有益效果是，由于采用了固定板、上挡盖、传动机构、下挡盖、丝杆、连
6接杆、探头夹、第一电机、第二电机和无损检测传感器来构成气缸体裂纹与应力集中的综合 无损检测装置，且上挡盖可旋转地连接在固定板的中部，第一电机安装在固定板上，第一电 机通过传动机构与上挡盖相联动；连接杆的上端与上挡盖相固定，连接杆的下端与下挡盖相 固定；丝杆的上端可旋转地连接于上挡盖，丝杆的下端可旋转地连接于下挡盖；第二电机安 装在上挡盖上，第二电机的输出轴与丝杆相联动；无损检测传感器固定在探头夹上，探头夹 设在上挡盖与下挡盖之间，探头夹滑套连接于所述连接杆，探头夹设有螺纹孔，该螺纹孔与 所述丝杆相配合；通过两个电机、探头夹、丝杆、连接杆、上挡盖、下挡盖等的配合，使得 该综合无损检测装置可以对气缸体内腔壁体的裂纹与应力集中进行检测，具有结构简单、制 作成本低、易实现、使用方便且检测速度快、检测效果好的优点。
以下结合附图及实施例对本实用新型作进一步详细说明；但本实用新型的一种气缸体裂 纹与应力集中的综合无损检测装置不局限于实施例。


图l是本实用新型的主视图； 图2是本实用新型的俯视图； 图3是本实用新型的构造示意图； 图4是本实用新型的构造(底部朝上)示意图。
具体实施方式

参见附图所示，本实用新型的一种气缸体裂纹与应力集中的综合无损检测装置，包括固 定板l、上挡盖2、传动机构、下挡盖3、丝杆5、连接杆6、探头夹7、第一电机81、第二电机 82和无损检测传感器10;上挡盖2可旋转地连接在固定板1的中部，第一电机81安装在固定板 l上，第一电机81通过传动机构与上挡盖2相联动，即第一电机81转动可以带动上挡盖2转动 ;二根连接杆6的上端分别与上挡盖2的对称侧边相固定，二根连接杆6的下端与下挡盖3的对 称侧边相固定，使上挡盖2、下挡盖3形成一个联动的整体；丝杆5的上端可旋转地连接于上 挡盖2，丝杆5的下端可旋转地连接于下挡盖3，使丝杆5能够在上挡盖2、下挡盖3的支承中转 动；第二电机82安装在上挡盖2上，第二电机82的输出轴与丝杆5相联动，即第二电机82转动 可以带动丝杆5转动；无损检测传感器10固定在探头夹7上，探头夹7设在上挡盖2与下挡盖3 之间，探头夹7滑套连接于所述连接杆6，即在探头夹7上设有两套孔71，两根连接杆6分别滑 动套进探头夹7的两套孔71中，使上挡盖2、探头夹7、下挡盖3形成一个联动的整体，探头夹7设有螺纹孔72，该螺纹孔72与所述丝杆5相配合，即丝杆5穿在探头夹7的螺纹孔72中。 其中
第一电机81通过四根螺柱83固定在固定板1的上端； 第二电机82通过四根螺柱83固定在上挡盖2的上端；
在固定板l的底端还设有能够用来将固定板定位在气缸体内腔腔口的插销l 1; 传动机构包括固定在第一电机81输出轴上的齿轮41和用来连接齿轮与上挡盖的传送带42
上挡盖2为圆形，在固定板的中部设有圆孔，上挡盖2通过第一轴承12安装在固定板1的 中孔处；
丝杆5的上端通过第二轴承52安装在上挡盖2处，丝杆5的上端穿出上挡盖2通过连轴器51 与第二电机82的输出轴相连接；
丝杆5的下端通过第三轴承53安装在下挡盖3处；
探头夹7为圆柱体，探头夹的螺纹孔72设在圆柱体的中部，无损检测传感器10固定在圆 柱体的周壁处；
无损检测传感器10为四个，四个无损检测传感器10均匀分布在圆柱体的周壁处。 本实用新型的一种气缸体裂纹与应力集中的综合无损检测装置，是采用了两个电机来实 现探头夹7在气缸体内腔腔体中的上下运动和旋转运动，使无损检测传感器能够对气缸体内 腔腔壁进行检测。无损检测传感器10能够实现裂纹与应力集中的检测，无损检测传感器10为 四个，也可以是一个或二个或三个，当采用较少的无损检测传感器时，由于无损检测传感器 检测的扇形区域有限，因此，探头夹的转动角度就较大，当采用较多个无损检测传感器时， 探头夹7的转动角度就较小，探头夹7转动角度的控制实际上是通过控制第一电机81的转动来 实现的，可以在上挡盖2与固定板1之间安装限位开关，本实施例是在固定板l上装有光电传 感器21，在上挡盖2上则装有遮光板22，当上挡盖2转动使遮光板22与光电传感器21相配合时 ，光电传感器21有信号输出，使第一电机81停止转动。
使用时，通过固定板的插销ll，可以将固定板l安装在气缸体内腔的腔口处，并使固定 板1下方的下挡盖3伸入气缸体内腔中。连接杆6的长度可以根据气缸体内腔的长度来进行设 计，这样，就可以使下挡盖3处在气缸体内腔的腔底中。开始工作时，通过对第二电机82的 控制，使第二电机82开始旋转，第二电机82旋转后，第二电机82的输出轴转动；第二电机82 的输出轴与丝杆5是通过连轴器51连接在一起从而形成联动，则第二电机82的旋转带动了丝 杆5转动；由于丝杆5的上、下端是通过轴承固定在上挡盖2、下挡盖3处，因此，丝杆5在上
8挡盖2、下挡盖3的支承下进行旋转；丝杆5旋转后，连接在丝杆5上的探头夹通过其螺纹孔72 与丝杆5的配合，则探头夹7可以沿丝杆5上下移动；在第二电机82沿一个方向转动时，探头 夹7沿丝杆5向下移动，在第二电机82沿相反方向转动时，探头夹7沿丝杆5向上移动；通过设 计好第二电机82的转动方向，使得初始位置靠近上挡盖的探头夹7在开始动作后先向下移动 ;在探头夹7向下移动过程中，无损检测传感器10工作，拾取气缸体内腔壁体的缺陷的感应 信号，这种上下方向的检测有利检测出气缸体内腔壁体中沿横向的缺陷(比如裂纹等)；当 探头夹7移动至下挡盖3处时，受下挡盖3的限位，探头夹7无法继续向下移动，在下档盖3与 探头夹7之间设有一个限位开关，探头夹7碰到下档盖3后，限位开关有信号，使第二电机82 停止转动，则丝杆5不转，探头夹7也不会移动；探头夹7到达气缸体内腔的底部后，第二电 机82停止转动，通过控制电路的控制，使第一电机81转动，第一电机81转动后带动了其输出 轴上的齿轮41转动，齿轮41转动后又带动了传送带42移动，传送带42的动作则带动了上挡盖 2转动，由于上挡盖2与下挡盖3是通过连接杆6连接在一起，因此，下挡盖3、连接杆6以及滑 套在连接杆上的探头夹7作为一个整体组件随上挡盖2—起转动，根据无损检测传感器10检测 的扇形区域大小，可以设计让探头夹7转动一个角度，使探头夹7上的无损检测传感器能够扫 査气缸体内腔壁体的另一部分区域，实现这种转动的角度是由上挡盖2与固定板1之间的限位 开关来实现的，转动到位后，通过电路控制装置的控制，使第一电机81停止转动，第二电机 82反方向转动，则探头夹7沿着丝杆5由气缸体内腔的底部向上移动，实现对气缸体内腔第二 片区域的扫査，当探头夹7到达上挡盖2处时，在上档盖2与探头夹7之间也设有一个限位开关 ，探头夹7碰到上档盖2后，限位开关有信号，使第二电机82停止转动，则丝杆5不转，探头 夹7也不会再向上移动；如此反复进行，直至环绕气缸体内腔的整个周壁。由于本实施例采 用了四个无损检测传感器IO，第一电机81只需转动一次，能够检测气缸体内腔的整个周壁； 当探头夹上只装有一个无损检测传感器检测时，根据能够检测的扇形区域，第一电机需要转 动多次，才能实现环绕气缸体内腔的整个周壁。上述实施例仅用来进一步说明本实用新型的一种气缸体裂纹与应力集中的综合无损检测 装置，但本实用新型并不局限于实施例，凡是依据本实用新型的技术实质对以上实施例所作 的任何简单修改、等同变化与修饰，均落入本实用新型技术方案的保护范围内。9
权利要求1.一种气缸体裂纹与应力集中的综合无损检测装置，其特征在于包括固定板、上挡盖、传动机构、下挡盖、丝杆、连接杆、探头夹、第一电机、第二电机和无损检测传感器；上挡盖可旋转地连接在固定板的中部，第一电机安装在固定板上，第一电机通过传动机构与上挡盖相联动；连接杆的上端与上挡盖相固定，连接杆的下端与下挡盖相固定；丝杆的上端可旋转地连接于上挡盖，丝杆的下端可旋转地连接于下挡盖；第二电机安装在上挡盖上，第二电机的输出轴与丝杆相联动；无损检测传感器固定在探头夹上，探头夹设在上挡盖与下挡盖之间，探头夹滑套连接于所述连接杆，探头夹设有螺纹孔，该螺纹孔与所述丝杆相配合。
2.根据权利要求l所述的一种气缸体裂纹与应力集中的综合无损检测 装置，其特征在于所述的第一电机通过螺柱固定在固定板的上端。
3.根据权利要求l所述的一种气缸体裂纹与应力集中的综合无损检测 装置，其特征在于所述的第二电机通过螺柱固定在上挡盖的上端。
4.根据权利要求l所述的一种气缸体裂纹与应力集中的综合无损检测 装置，其特征在于所述的固定板的底端还设有能够用来将固定板定位在气缸体内腔腔口的 插销。
5.根据权利要求l所述的一种气缸体裂纹与应力集中的综合无损检测 装置，其特征在于所述的传动机构包括固定在第一电机输出轴上的齿轮和用来连接齿轮与 上挡盖的传送带。
6.根据权利要求l所述的一种气缸体裂纹与应力集中的综合无损检测 装置，其特征在于所述的上挡盖为圆形，在固定板的中部设有圆孔，所述上挡盖可旋转地 连接在固定板的中部为上挡盖通过第一轴承安装在固定板的中孔处。
7.根据权利要求l所述的一种气缸体裂纹与应力集中的综合无损检测 装置，其特征在于所述丝杆的上端可旋转地连接于上挡盖为丝杆的上端通过第二轴承安装 在上挡盖处，所述丝杆的下端可旋转地连接于下挡盖为丝杆的下端通过第三轴承安装在下挡盖处。
8.根据权利要求l所述的一种气缸体裂纹与应力集中的综合无损检测 装置，其特征在于所述的探头夹为圆柱体，探头夹的螺纹孔设在圆柱体的中部，无损检测 传感器固定在圆柱体的周壁处。
9.根据权利要求8所述的一种气缸体裂纹与应力集中的综合无损检测 装置，其特征在于所述无损检测传感器为多个，多个无损检测传感器均匀分布在圆柱体的 周壁处。
专利摘要本实用新型公开了一种气缸体裂纹与应力集中的综合无损检测装置，包括固定板、上挡盖、传动机构、下挡盖、丝杆、连接杆、探头夹、第一电机、第二电机和无损检测传感器；上挡盖可旋转地连接在固定板的中部，第一电机安装在固定板上并通过传动机构与上挡盖相联动；连接杆的上端与上挡盖相固定，下端与下挡盖相固定；丝杆的上端可旋转地连接于上挡盖，下端可旋转地连接于下挡盖；第二电机安装在上挡盖上，输出轴与丝杆相联动；无损检测传感器固定在探头夹上，探头夹设在上挡盖与下挡盖之间并滑套连接于所述连接杆，探头夹设有螺纹孔，该螺纹孔与所述丝杆相配合。该装置具有结构简单、制作成本低、易实现、使用方便且检测速度快、检测效果好的优点。
文档编号G01N19/08GK201408153SQ20092030093
公开日2010年2月17日 申请日期2009年2月27日 优先权日2009年2月27日
发明者徐滨士, 林俊明, 董世运 申请人:爱德森(厦门)电子有限公司;中国人民解放军装甲兵工程学院