专利名称：磁粉探伤用开合式电磁线圈的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种可用于对铁路机车车辆及机械行业的机械零部 件进行磁粉探伤的开合式电磁线圈。
背景技术：
在对机械零部件进行磁粉探伤时，为探测工件表面的纵向裂纹，必须 使工件进行纵向磁化。 一般的方法是采用螺线管通电法。但是，由于有 的探伤工件，尺寸较长，结构又复杂，使得螺线管线圈难以套入工件或 者线圈的尺寸大小与探伤工件的尺寸大小极不匹配；如果将螺线管通过 磁轭安装于工件端部，则由于工件较长，工件建立的纵向磁场不均匀， 磁化灵敏度低；这都使得磁粉探伤的可靠性大大降低。
实用新型内容
本实用新型针对现有技术中存在的缺陷和不足，提供一种适合于复杂 工件探伤的开合式电磁线圈，本实用新型的开合式电磁线圈能够适用于 尺寸较大且结构复杂的工件，纵向磁化时可使其产生分布较为均匀的纵 向磁场，从而大大提高磁粉探伤的可靠性。
本实用新型的技术方案如下
一种磁粉探伤用开合式电磁线圈，其特征在于包括沿相互垂直方向 进行围合的左右开合装置和上下开合装置，其中左右开合装置包括能左 右围合的左线圈和右线圈，上下开合装置包括能上下围合的上线圈和下线圈，所述左线圈和右线圈之间、上线圈和下线圈之间的头部均通过夹 紧装置连接，且所述左线圈和右线圈之间、上线圈和下线圈之间的根部 均分别设置有集流环，所述集流环分别与其相应的开合装置相连接。
所述左右开合装置包括并列设置的用以分别固定左、右线圈转动的左
转轴和右转轴以及相应的转轴驱动机构；所述上下开合装置包括用以驱 动上、下线圈围合的线圈驱动机构，所述转轴驱动机构和线圈驱动机构 均与相应的集流环固定连接。
所述上线圈为移动线圈，所述下线圈为固定线圈。
所述转轴驱动机构为齿轮齿条结构或链轮齿条结构，所述线圈驱动机 构为气缸或油缸结构。
所述夹紧装置均为气动夹头或液动夹头，所述气动夹头或液压夹头分 别固定于所述左、右线圈和上、下线圈的头部。
所述气动夹头的气压结构为活塞式薄壁气缸或气囊或弹簧片。 所述左、右线圈或上、下线圈围合而成的闭合线圈，其径向截面为椭 圆形或圆形。
所述左、右线圈及上、下线圈均采用导电金属材料。 所述导电金属材料为有色金属材料。
本实用新型的技术效果如下
本实用新型的磁粉探伤用开合式电磁线圈，采用分段组合的结构形 式，即由左、右及上、下线圈及其驱动机构围合成整体线圈，各线圈围 合时，左、右及上、下线圈的头部分别通过夹紧装置连接在一起，所有 线圈的根部通过集流环连接于开合装置上，既可以通过多匝线圈的串联形成一个完整的螺线管，又可以在夹紧装置松开的情况下，通过开合装
置将左、右线圈或上、下线圈两部分打开；打开后的线圈有利于在线圈中
搁置复杂工件，并且能够使得线圈的尺寸大小与探伤工件的尺寸大小相
匹配；放置探伤元件后，将左、右或上、下线圈的头部合拢，即围合成 闭合线圈，线圈合拢后通过夹紧装置使相闭合的线圈头部保持紧密接触; 当电流通过时，能够使复杂工件内产生分布较为均匀的纵向磁场，从而 不仅有利于工件纵向全方位的磁粉探伤，而且有利于大大提高磁粉探伤 的可靠性。
由于左右开合装置采用转轴和转轴驱动机构，通过左、右转轴的同步 反向转动，可以带动左、右线圈同步打开或同步闭合；上下开合装置采 用下线圈固定、上线圈由气缸或油缸驱动的机构，操作简单有效。
由于夹紧装置采用气动夹头，使得在通电磁化过程中，左、右线圈的 头部及上、下线圈的头部在气压的作用下，始终紧密接触在一起，形成 接触良好的闭合点，避免了线圈通电时因闭合点接触不良而发生电弧打 火现象，从而消除了烧坏工件或线圈接头的隐患。
图1为本实用新型左右开合装置的结构示意图。 图2为本实用新型上下开合装置的结构示意图。 图3为图1的B-B剖视图。 图中标记列示如下
l-左线圈插头，2-左线圈，3-气动夹头，4-右线圈，5-通气软管， 6-轴端挡圈，7-六角头螺栓，8-弹簧垫圈，9-齿轮，10-气缸，ll-深沟球轴承，12-单向节流阀，13-气缸支架，14-右转轴，15-左转 轴，16-集流环，17-齿条，18-左、右气缸，19-气孔，20-活塞，21-弹簧压板，22-复位弹簧，23-上线圈，24-下线圈，25-气缸。
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型作进一步的详细说明。
如图1所示为本实用新型的左右开合装置结构示意图，采用了分段围
合的结构形式由左线圈2和右线圈4围合成一完整的开合线圈，左、
右线圈的头部通过气动夹头3连接在一起，气动夹头3安装在右线圈4 的头部，并形成一个与左线圈插头1相适配的插槽，左线圈2和右线圈4 的根部均设有集流环16，集流环16用来连接电源和线圈，将各匝闭合后 的开合线圈串联成一个完整的螺线管；集流环16连接在开合装置上。图 1中示出了左右开合装置两种不同的状态打开状态和闭合状态。
左右开合装置包括并列设置的左转轴15和右转轴14，以及转轴驱动 机构，集流环16分别固定套接在左转轴15和右转轴14上，在转轴驱动 机构的作用下，通过左、右转轴的同步反向转动，由集流环16带动左线 圈2、右线圈4同步打开或闭合，操作简单有效。转轴驱动机构包括一对 分别装配在左转轴15和右转轴14上的啮合齿轮9，左转轴15上的啮合 齿轮与齿条17啮合连接，齿条17在传动气缸10的拉推下作往复运动， 从而能够实现开合线圈的打开和合拢。传动气缸10也可以采用液压装置 代替。
如图2所示，本实用新型上下开合装置的结构示意图，采用下端固定、 上端移动的分段围合形式，由上线圈23和下线圈24围合成一整体线圈， 其基本结构与左右开合装置类似，仅驱动机构不同，下线圈24固定，上线圈23装于气缸25的头部，在气缸25的带动下做往复运动，从而能够 实现整个开合线圈的打开和合拢。传动气缸也可以采用液压装置代替。
由于本实用新型开合式电磁线圈一般用于铁路机车车辆车轴或轮对 的磁粉探伤，不仅电流大，而且工件长、形状复杂，需要在探伤工件的 全长布置多个开合线圈，每个开合线圈均采用铜排，也可以是其它导电 材料，由于存在闭合点，所以闭合点的导电状况必须给予充分重视。气 动夹头的具体结构如图3所示包括气缸18，在气缸体端面开设有通往 气室的充气口19，在气缸体内设置有带密封圈的气缸活塞20，气缸活塞 20的外端连接有弹簧压板21，弹簧压板21的外端面固定设置有复位弹 簧22。工作原理为当对充气口 19进行充气时，气缸活塞20与弹簧压 板21将左线圈插头1与右线圈头部压紧，保持紧密接触，形成一个整体 线圈。当集流环16通电时，开合线圈通电产生纵向磁场，使探伤工件纵 向磁化。
转轴驱动机构还可以采用电机减速器和链轮链条机构，也可以采用电 机减速器和齿轮副机构。气缸活塞还可以由气囊或弹簧片代替。线圈压 板可以采用环氧板绝缘材料。
以上所述，仅为本实用新型的优选实施方式。应当指出，对于本领域 的技术人员来说，依据本实用新型同样的发明创造原理，还可以做出许 多变形和改迸，但是这些均落入本实用新型的保护。
权利要求1.一种磁粉探伤用开合式电磁线圈，其特征在于包括沿相互垂直方向进行围合的左右开合装置和上下开合装置，其中左右开合装置包括能左右围合的左线圈和右线圈，上下开合装置包括能上下围合的上线圈和下线圈，所述左线圈和右线圈之间、上线圈和下线圈之间的头部均通过夹紧装置连接，且所述左线圈和右线圈之间、上线圈和下线圈之间的根部均分别设置有集流环，所述集流环分别与其相应的开合装置相连接。
2. 根据权利要求1所述的磁粉探伤用开合式电磁线圈，其特征在于所述左 右开合装置包括并列设置的用以分别固定左、右线圈转动的左转轴和右转轴以 及相应的转轴驱动机构；所述上下开合装置包括用以驱动上、下线圈围合的线 圈驱动机构，所述转轴驱动机构和线圈驱动机构均与相应的集流环固定连接。
3. 根据权利要求2所述的磁粉探伤用开合式电磁线圈，其特征在于所述上 线圈为移动线圈，所述下线圈为固定线圈。
4. 根据权利要求3所述的磁粉探伤用开合式电磁线圈，其特征在于所述转 轴驱动机构为齿轮齿条结构或链轮齿条结构，所述线圈驱动机构为气缸或油缸 结构。
5. 根据权利要求4所述的磁粉探伤用开合式电磁线圈，其特征在于所述夹 紧装置均为气动夹头或液动夹头，所述气动夹头或液压夹头分别固定于所述左、 右线圈和上、下线圈的头部。
6. 根据权利要求5所述的磁粉探伤用开合式电磁线圈，其特征在于所述气 动夹头的气压结构为活塞式薄壁气缸或气囊或弹簧片。
7. 根据权利要求6所述的磁粉探伤用开合式电磁线圈，其特征在于所述左、 右线圈或上、下线圈围合而成的闭合线圈，其径向截面为椭圆形或圆形。
8. 根据权利要求7所述的磁粉探伤用开合式电磁线圈，其特征在于所述左、 右线圈及上、下线圈均采用导电金属材料。
9. 根据权利要求8所述的磁粉探伤用开合式电磁线圈，其特征在于所述导 电金属材料为有色金属材料。
专利摘要本实用新型提供一种磁粉探伤用开合式电磁线圈，其特征在于包括沿相互垂直方向进行围合的左右开合装置和上下开合装置，各线圈根部均分别设置有集流环。本实用新型探伤时能够使复杂工件内产生分布较为均匀的纵向磁场，既有利于工件纵向全方位的磁粉探伤，又可大大提高磁粉探伤的可靠性。
文档编号G01N27/82GK201413750SQ200920105990
公开日2010年2月24日 申请日期2009年2月27日 优先权日2009年2月27日
发明者杰 仇, 刘进祥, 夏咸凯, 朱乃诺 申请人:北京磁通设备制造有限公司