一种用于旋翼桨叶腹板螺栓孔的涡流原位探伤方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种原位探伤方法，尤其涉及一种螺栓孔的涡流原位探伤方法。
【背景技术】
[0002]直升机旋翼由桨毂和桨叶构成，安装在旋翼轴上。直升机的方向操控装置通过四根细长的操控杆与桨毂相连，引起桨毂在立面内绕主轴转动，并与水平面形成一定角度，从而实现直升机的前飞、后退与侧飞。形如细长机翼的桨叶则连在桨毂上，直升机发动机转动时，带动桨毂和桨叶一起旋转。桨叶旋转时与周围空气相互作用，产生沿旋翼轴的拉力。另夕卜，桨叶本身还具有绕桨毂的直升机旋翼桨叶系统的挥舞运动、摆振运动和变距运动。因此，直升机旋翼桨叶大梁会受到较大的交变载荷。
[0003]在交变气动载荷作用下，直升机旋翼桨叶腹板接头螺栓孔位置会收到交变的拉力、压力，容易产生径向的疲劳裂纹。旋翼桨叶腹板螺栓孔内部装有双头螺栓，与螺栓孔过盈配合，无法拆卸，因此不能将探头深入孔内探伤。以往的探伤方法是将螺母与垫圈拆卸后，用着色渗透检查螺栓孔周围区域。这种方法比较费时费力，每次检测都要拆卸螺母与垫圈，极易造成松动，而且渗透检测灵敏度低于涡流检测。另外，在应用一般涡流检测方法时因涡流检测比较敏感，在靠近螺栓孔边缘时因边缘效应会出现大量干扰信号，导致检测信号混乱，无法辨别。
【发明内容】
[0004]本发明要解决的技术问题在于:提供一种旋翼桨叶腹板接头螺栓孔涡流原位探伤方法，解决该部位原位检测可靠性的技术问题。
[0005]本发明解决其技术问题所采用的技术方案是:
[0006]一种用于旋翼桨叶腹板螺栓孔的涡流原位探伤方法，该方法包括如下步骤:
[0007]步骤一:准备涡流探伤仪和试块，具体为:涡流探伤仪的探头选择放置式涡流检测探头，探头形状及尺寸根据旋翼桨叶腹板接头螺栓孔的尺寸进行对应设置；探头端部设置第一内孔，用于紧密套住旋翼桨叶腹板接头的垫圈；探头端部边缘设置第二内孔，用于放置磁芯及检测线圈；试块的形状、材质、表面粗糙度与旋翼桨叶腹板接头螺栓孔一致；在试块螺栓孔内壁沿径向制作人工裂纹，人工裂纹长度超出所述垫圈的高度Imm ;
[0008]步骤二:调整涡流探伤仪，具体为:接通电源，使探头端部的第一内孔套住所述垫圈并与所述试块的表面进行贴合，感应点处于试块表面无裂纹处，调节提离信号至水平位置，调节涡流探伤仪的增益，使探头感应点旋转到所述人工裂纹处，此时涡流探伤仪应报m.1=I ，
[0009]步骤三:扫查，具体为:
[0010]将探头端部套住所述垫圈并与旋翼桨叶腹板表面贴合，探头沿着所述垫圈周围旋转一周；扫查过程中，保持探头端部与旋翼桨叶腹板表面结合良好，探头的旋转扫查速度保持4到6毫米每秒；
[0011]步骤四:裂纹判断，具体为:
[0012]探头在扫查过程中，如在某一位置P处涡流探伤仪突然报警，但随着探头旋转，报警讯号突然消失，则初步判断为裂纹信号；此时，将探头远离所述位置P，并逐渐向所述位置P靠近；
[0013]若信号缓慢变化，则可判断P处无裂纹，继续在其他位置进行扫查；
[0014]若探头在靠近所述垫圈的过程中也有突变信号产生，则可判断P处存在裂纹。
[0015]作为本发明的改进，探头的旋转扫查速度为5毫米每秒。
[0016]与现有技术相比，本发明的优点在于:(I)本方法在不拆卸螺母与垫圈的状态下进行，而且给出了可靠的裂纹判断方法，保证了检测快速、高效。(2)本方法中的涡流探头考虑旋翼桨叶腹板接头螺栓孔的装配特点，用探头端面与腹板表面的充分接触定位探头，用旋转探头的方法代替点式探头的旋转扫查，保证了探头在检测过程中的稳定性。
【附图说明】
[0017]图1是本发明方法的流程图；
[0018]图2是本发明探头结构的右视图；
[0019]图3是本发明探头结构的右视图；
【具体实施方式】
[0020]下面结合附图和实施例，对本发明的【具体实施方式】作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明，但不是限制本发明的范围。
[0021]如图1所示，图1是一种旋翼桨叶腹板接头螺栓孔涡流原位探伤方法的流程图，本方法在不拆卸螺母与垫圈的状态下进行，而且给出了可靠的裂纹判断方法，保证了检测快速、高效，本方法包括如下四个步骤:
[0022]步骤一:准备涡流探伤仪和试块，具体为:
[0023]涡流探伤仪的探头选择放置式涡流检测探头，探头形状及尺寸根据旋翼桨叶腹板接头螺栓孔的尺寸进行对应设置；如图2和3所示，本方法中的涡流探头考虑旋翼桨叶腹板接头螺栓孔的装配特点，用探头端面与腹板表面的充分接触定位探头，用旋转探头的方法代替点式探头的旋转扫查，保证了探头在检测过程中的稳定性。探头端部设置第一内孔11，用于紧密套住旋翼桨叶腹板接头的垫圈；探头端部边缘设置第二内孔12，用于放置磁芯及检测线圈；
[0024]试块的形状、材质、表面粗糙度与旋翼桨叶腹板接头螺栓孔一致；在试块螺栓孔内壁沿径向制作人工裂纹，人工裂纹长度超出所述垫圈的高度1_ ;
[0025]如根据理论计算，螺栓孔裂纹开裂到6.5mm仍是安全的，超出6.5mm则属于危险裂纹。根据本专利方法的检测特点，只要裂纹超出垫圈的高度Imm即可检出，因此6.5_长的裂纹也一定能够检出。
[0026]步骤二:调整涡流探伤仪，具体为:
[0027]接通电源，使探头端部的第一内孔11套住所述垫圈并与所述试块的表面进行贴合，感应点处于试块表面无裂纹处，调节提离信号至水平位置，调节涡流探伤仪的增益，使探头感应点旋转到所述人工裂纹处，此时涡流探伤仪应报警；
[0028]步骤三:扫查，具体为:
[0029]将探头端部套住所述垫圈并与旋翼桨叶腹板表面贴合，探头沿着所述垫圈周围旋转一周；扫查过程中，保持探头端部与旋翼桨叶腹板表面结合良好，探头的旋转扫查速度保持4到6晕米每秒；
[0030]因探头环绕垫圈扫查，若扫查速度过快，由于仪器显示的信号会滞留0.2秒，扫查过快前面信号会掩盖后面信号，造成显示信号不准确。扫查速度过慢则会造成检测效率低下。作为优选，探头的旋转扫查速度保持在5毫米每秒左右。扫查过程中，尽可能保持探头的感应点与被探部位接触面垂直，其偏差不得超过±8度；探头的感应点与被探部位接触面垂直，其偏差超过±8度，则会造成干扰信号。
[0031]步骤四:裂纹判断，具体为:
[0032]探头在扫查过程中，如在某一位置P处涡流探伤仪突然报警，但随着探头旋转，报警讯号突然消失，则初步判断为裂纹信号；此时，将探头远离所述位置P，并逐渐向所述位置P靠近；若信号缓慢变化，则属于涡流探头边缘效应所致，则可判断P处无裂纹，继续在其他位置进行扫查；裂纹信号属于突变信号，可以采用探头慢慢靠近垫圈的方法验证。若探头在靠近所述垫圈的过程中也有突变信号产生，则可判断P处存在裂纹。
[0033]最后应说明的是:以上实施例仅用于说明本发明的技术方案，而非对其进行限制，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解:其依然可对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。
【主权项】
1.一种用于旋翼桨叶腹板螺栓孔的涡流原位探伤方法，其特征在于，该方法包括如下步骤: 步骤一:准备涡流探伤仪和试块，具体为: 涡流探伤仪的探头选择放置式涡流检测探头，探头形状及尺寸根据旋翼桨叶腹板接头螺栓孔的尺寸进行对应设置；探头端部设置第一内孔(I)，用于紧密套住旋翼桨叶腹板接头的垫圈；探头端部边缘设置第二内孔(2)，用于放置磁芯及检测线圈；试块的形状、材质、表面粗糙度与旋翼桨叶腹板接头螺栓孔一致；在试块螺栓孔内壁沿径向制作人工裂纹，人工裂纹长度超出所述垫圈的高度1_ ; 步骤二:调整涡流探伤仪，具体为:接通电源，使探头端部的第一内孔(I)套住所述垫圈并与所述试块的表面进行贴合，感应点处于试块表面无裂纹处，调节提离信号至水平位置，调节涡流探伤仪的增益，使探头感应点旋转到所述人工裂纹处，此时涡流探伤仪应报馨.1=I ， 步骤三:扫查，具体为: 将探头端部套住所述垫圈并与旋翼桨叶腹板表面贴合，探头沿着所述垫圈周围旋转一周；扫查过程中，保持探头端部与旋翼桨叶腹板表面结合良好，探头的旋转扫查速度保持4到6毫米每秒； 步骤四:裂纹判断，具体为: 探头在扫查过程中，如在某一位置P处涡流探伤仪突然报警，但随着探头旋转，报警讯号突然消失，则初步判断为裂纹信号；此时，将探头远离所述位置P，并逐渐向所述位置P靠近; 若信号缓慢变化，则可判断P处无裂纹，继续在其他位置进行扫查； 若探头在靠近所述垫圈的过程中也有突变信号产生，则可判断P处存在裂纹。
2.如权利要求1所述的一种用于旋翼桨叶腹板螺栓孔的涡流原位探伤方法，其特征在于，其中所述的探头的旋转扫查速度为5毫米每秒。
【专利摘要】一种用于旋翼桨叶腹板螺栓孔的涡流原位探伤方法，包括准备涡流探伤仪和试块，调整涡流探伤仪，扫查，裂纹判断四个步骤；探头在扫查过程中，如在某一位置P处涡流探伤仪报警，但随着扫查位置的变化，报警讯号消失，则初步判断为裂纹信号；此时，将探头远离位置P并逐渐靠近；若探头在靠近垫圈的过程中也有突变信号产生，则可判断P处存在裂纹。本方法在不拆卸螺母与垫圈的状态下进行，而且给出了旋翼桨叶腹板螺纹孔可靠的裂纹判断方法，保证了检测快速、高效。
【IPC分类】G01N27-90
【公开号】CN104698077
【申请号】CN201510113768
【发明人】张海兵, 李小丽, 孙金立
【申请人】中国人民解放军海军航空工程学院青岛校区
【公开日】2015年6月10日
【申请日】2015年3月16日