冷拔钢管轴向残余应力检测设备的制作方法
【专利摘要】本发明公开了一种冷拔钢管轴向残余应力检测设备，属于冷拔钢管应力检测【技术领域】。本发明包括超声波检测装置和托辊装置，所述的超声波检测装置包括检测架，检测架上固定有检测外箱，检测外箱内下部装有备用检测液体，检测外箱内部上方安装有检测内箱，检测内箱内装有检测液体，检测内箱内设有置于所述的检测液体内的超声波探头和水泵，水泵通过管路与所述的检测外箱相连通，所述的检测外箱和检测内箱上制作有供被测钢管穿过的通孔；所述的托辊装置包括多个机架，机架上装有支座，支座上装有托辊和带动托辊转动的电机，所有的托辊位于同一高度上。本发明能够快速、准确测量冷拔钢管轴向残余应力，提高冷拔钢管的生产合格率。
【专利说明】冷拔钢管轴向残余应力检测设备
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种冷拔钢管轴向残余应力检测装置，属于冷拔钢管应力检测【技术领域】。
【背景技术】
[0002]我国的高精度冷拔管生产从起步到现在已有了几十年的时间，从基本规模看现在不但能够完全靠自己的力量生产出冷拔管，而且已经形成了几十万米的年生产能力，应该说这已经是不小的进步。但是钢管冷拔过程中正压力和摩擦力对产品轴向、环向残余应力的影响机制、钢管内孔后续机加工工序对残余应力分布特征的影响规律等方面的研究还很欠缺，残余应力对钢管最终尺寸精度、形状精度及承载能力的影响规律也不十分清楚，这直接影响了产品的使用稳定性。例如一般情况下热轧管通过冷拔能得到30%左右的延伸塑性变形，因此可通过合理安排工艺，使冷拔钢管在保持一定塑性的前提下，适当提高其抗拉强度及硬度，以充分发挥钢材的潜能，提高材料利用率。但如果冷拔过程中残余应力没有得到有效控制，冷拔管的机械力学性能不但不能上升，反而会下降。然而由于钢管冷拔加工过程中涉及到弹塑性大变形和接触非线性问题，后续加工中还包括了热机耦合场等，目前即使采用一些大型多物理场分析软件进行数值模拟，在分析残余应力时也存在许多困难。与数值模拟的研究比较，实验研究工作更加相对落后，目前除在实验室可以测量拔制力外，还没有对残余应力分布实验研究工作的相关报道，虽然有测量残余应力的仪器，但无法测量钢管内表面的残余应力。因此生产现场迫切需要一种可以快速、准确测量冷拔钢管残余应力的设备。
【发明内容】
[0003]为了克服上述现有技术的不足之处，本发明提供一种冷拔钢管轴向残余应力检测设备，能够快速、准确测量冷拔钢管轴向残余应力，提高冷拔钢管的生产合格率。
[0004]本发明是通过如下技术方案实现的:一种冷拔钢管轴向残余应力检测设备，它包括超声波检测装置和位于超声波检测装置两侧的托辊装置，所述的超声波检测装置包括检测架，检测架上固定有检测外箱，检测外箱内下部装有备用检测液体，检测外箱内部上方安装有检测内箱，检测内箱内装有检测液体，检测内箱内设有置于所述的检测液体内的超声波探头和水泵，水泵通过管路与所述的检测外箱相连通，所述的检测外箱和检测内箱上制作有供被测钢管穿过的通孔；所述的托辊装置包括多个机架，机架上装有支座，支座上装有托辊和带动托辊转动的电机，所有的托辊位于同一高度上。
[0005]所述的托辊包括两个相对设置的伞形的辊轮，两个辊轮之间形成“V”形托口，辊轮安装在轮轴上，轮轴通过轴承可转动的安装在所述的支座上，轮轴与所述的电机之间装有减速机。
[0006]本发明的有益效果是:
1、由于本发明采用非接触方式检测残余应力，不会对钢管造成破坏。[0007]2、本发明可快速、准确地检测出钢管的轴向残余应力分布情况，提高冷拔钢管的生产合格率。
[0008]3、本发明操作简便，容易实施。
【专利附图】
【附图说明】
[0009]下面根据附图和实施例对本发明进一步说明。
[0010]图1是本发明的结构示意图；
图2是图1的左视图；
图3是图1的俯视图。
[0011]图中，1、电机，2、减速机，3、托辊，3-1、辊轮，3-2、轮轴，3-3、支座，4、机架，5、地脚螺栓，6、被测钢管，7、检测外箱，8、水泵，9、超声波探头，10、检测内箱，11、检测架。
【具体实施方式】
[0012]下面结合实施例对本发明进一步说明。
[0013]如图1、图2、图3所示的一种冷拔钢管轴向残余应力检测设备，它包括超声波检测装置和位于超声波检测装置两侧的托辊装置，所述的超声波检测装置包括检测架11，检测架11上固定有检测外箱7，检测外箱7内下部装有备用检测液体，检测外箱7内部上方安装有检测内箱10，检测内箱10下部可通过筋板焊接固定在检测外箱7内，检测内箱10内装有检测液体，检测内箱10内设有置于所述的检测液体内的超声波探头9和水泵8，水泵8通过管路与所述的检测外箱7相连通，所述的检测外箱7和检测内箱10上制作有供被测钢管6穿过的通孔；所述的托辊装置包括多个机架4，机架4上装有支座3-3，支座3-3上装有托辊3和带动托辊3转动的电机1，所有的托辊3位于同一高度上。
[0014]所述的托辊3包括两个相对设置的伞形的辊轮3-1，两个辊轮3-1之间形成“V”形托口，辊轮3-1安装在轮轴3-2上，轮轴3-2通过轴承可转动的安装在所述的支座3-3上，轮轴3-2与所述的电机I之间装有减速机2。
[0015]本发明使用举例:外径100mm、内径80mm、长5m的45号钢管内径经冷拔扩径至85_后，为检测钢管轴向残余应力的分布，将钢管置于本发明的托辊上，开动电机，带动托辊旋转，驱动被测钢管轴向移动。超声波探头发出的超声波通过水介质垂直射入钢管壁，在钢管内壁反射后由超声波探头接收。根据接收到的反射超声波的波幅、传播速度等特征判断残余应力的性质及大小。当钢管一侧检验完成后，将钢管旋转180度，电机反转，驱动钢管向回运动，检测钢管的另一侧。
【权利要求】
1.一种冷拔钢管轴向残余应力检测设备，其特征在于:它包括超声波检测装置和位于超声波检测装置两侧的托辊装置，所述的超声波检测装置包括检测架(11)，检测架(11)上固定有检测外箱(7)，检测外箱(7)内下部装有备用检测液体，检测外箱(7)内部上方安装有检测内箱(10)，检测内箱(10)内装有检测液体，检测内箱(10)内设有置于所述的检测液体内的超声波探头(9)和水泵(8)，水泵(8)通过管路与所述的检测外箱(7)相连通，所述的检测外箱(7)和检测内箱(10)上制作有供被测钢管(6)穿过的通孔；所述的托辊装置包括多个机架(4 )，机架(4 )上装有支座(3-3 )，支座(3-3 )上装有托辊(3 )和带动托辊(3 )转动的电机(I)，所有的托棍(3)位于同一高度上。
2.根据权利要求1所述的冷拔钢管轴向残余应力检测设备，其特征在于:所述的托辊(3)包括两个相对设置的伞形的辊轮(3-1 )，两个辊轮(3-1)之间形成“V”形托口，辊轮(3-1)安装在轮轴(3-2 )上，轮轴(3-2 )通过轴承可转动的安装在所述的支座(3-3 )上，轮轴(3-2)与所述的电机(I)之间装有减速机(2)。
【文档编号】G01N29/07GK103472131SQ201310443043
【公开日】2013年12月25日 申请日期:2013年9月25日 优先权日:2013年9月25日
【发明者】黄传辉, 张磊 申请人:徐州工程学院