板类零件超声探伤机的液压系统设计与实现

　　引言

　　在现代工业机械中，越来越多地使用整体薄壁结构件。整体薄壁件在应用时有着诸多的优点，可大大减少设备零件数，提高设备的刚度，降低设备的重量，综合提高各项机械性能指标。但是，整体薄壁结构件的铸造性能和机械加工性能限制了其应用。众所周知，整体薄壁结构件的突出特点就是尺寸较大，壁厚较小，因而，其铸造性能较差，容易出现铸造缺陷。另外一个突出的问题是整体薄壁结构件的加工变形，目前在大型复杂构件加工工艺研究不够深入，变形规律尚未掌握，针对减小变形的系统工艺措施尚不完善，薄壁零件加工后的翘曲变形，产生应力集中，内部出现裂纹，已成为生产中的技术难题[1]。

　　应用于航空航天等重要领域的大型整体薄壁零件，在加工和装配前必须进行无损探伤，早期发现零件的缺陷，减少浪费，保证整个设备的安全可靠。超声检测是目前常用的无损探伤方法之一，因此，开发板类零件超声波探伤仪，具有极强的经济效益和社会效益[2]。

　　1 设备结构及工作原理

　　1. 1 工艺流程

　　工艺流程如图 1 所示，考虑到检测零件一般较大，同时检测时间较长等因素，为了降低操作者的劳动强度，采用料仓式供料机构，通过液压系统将工件依次输送到探伤工位。超声探伤在水下进行，检测精度较高，因此，检测结束后，需要对工件进行烘干和分选。

　　1. 2 工作原理及主要部件设计

　　超声波探伤机的总体设计包括三个工位: 自动上料、自动探伤和烘干。上料系统采用料仓式供料结构，便于减轻操作者劳动强度。探伤系统是核心模块，主要实现的功能: 通过带动测头前后、左右运动，获得零件内部材料信息，达到无损检测目的，同时，承接上料系统输送的被检测的零件到达探伤工位，检测结束后，再将其转送到烘干工位。烘干系统采用陶瓷红外线加热方式，便于实现自动控制。

　　1) 探伤系统

　　探伤装置采用数字超声探伤仪，板类零件在液面

　　以下一定深度进行检测。测头运动采用 X-Y 工作台驱动方式，X 和 Y 方向的运动由两个步进电机分别驱动，当板类零件到达工作区域内时，探头开始以1 m/min的速度进行横向和纵向的运动，进行探伤。为保证工件换位平稳，上料系统将工件输送到探伤工位上方时，承接架承接工件并带动其下降到探伤工位，探伤结束后，承接架上升，与转接系统配合，翻转一定角度，将零件推入烘干系统。

　　2) 烘干系统

　　对于超声波探伤装置的烘干系统，采用把零件整体加热，使产品内部的水分蒸发，以达到干燥目的的方法。烘干系统的加热元件采用陶瓷红外线辐射电热板，其热效率较高; 其加热方式是采用上下两片加热板，对其中间的零件产品进行红外线辐射加热。烘干系统中各陶瓷块的烘干温度及时间都可进行调节，这样可以对其具体被烘干零件调节烘干温度和烘干时间，大大提高了烘干效率。