一种环件定心旋转装置的制作方法

1.本实用新型涉及无损探伤技术领域，具体涉及一种环件定心旋转装置。


背景技术：

2.环件是锻造工业产品的一种形式，它是一个环物体，暴露于金属部件的外部力，并通过塑性变形的要求成为合适的压缩力的物体。用轧制技术成形的大型环件具有结构致密、强度高、韧性好等优点，在海上风电、核电、水电、石油炼化、航空航天等领域具有广泛的应用。但是环件轧制过程中由于各种问题的影响，轧制出的环件产品会产生各种类型的缺陷，在投入生产使用前需要先对环件的质量进行检测。
3.现有的环件探伤检测设备一种是通过利用超声波设备移动探头接触环件表面来对环件内部损伤进行检测，这种方法检测盲区比较大，检测效率低下，无法检测环件装夹区域；另一种是通过工作台带动环件旋转，在旋转的过程中，环件的中心位置容易出现偏移，无法同时兼顾环件的定心与旋转，导致探伤结果不够精确。
4.中国专利202111580826.6公开了一种套圈的旋转机构，包括套圈的检测工位和三个底座，三个底座呈圆形分布在检测工位的外侧，其结构还包括可在底座上进行自由滑动的滑块和三个固定在底座上的驱动箱，驱动箱上均设有驱动滑块在底座上进行滑动的滑动驱动件，滑动驱动件上设有和滑块连接的固定板，其中一个固定板上设有可弹性活动的活动板，另外两个固定板上均固定有支撑块，活动板、两个支撑块上均设有l型的夹持旋转件，夹持旋转件的长边设有可转动的滚筒，夹持旋转件的短边设有可转动的轴套，支撑块和驱动箱之间均设有驱动滚筒进行转动的旋转驱动件。该专利技术确保套圈在转动过程中始终保持在同一个中心位置，确保了套圈检测的稳定性，但是由于其在底座上设置了三个由电机驱动的驱动箱，在操作过程中无法确保三个电机同时对滑块进行驱动来确保环件中心的稳定性，检测过程中容易出现偏差。


技术实现要素：

5.本实用新型需要解决的技术问题是提供一种环件定心旋转装置，能够同时完成环件的移动与旋转，将环件的中心始终保持在同一位置，避免外界因素的影响，保证环件无损检测结果的准确性，实现环件的全覆盖探伤。
6.为解决上述技术问题，本实用新型所采取的技术方案如下。
7.一种环件定心旋转装置，包括底座，底座的边缘径向设置有至少三个成环形均匀排布、用于定心夹持并驱动待检测环件水平旋转的驱动模组，其中一个驱动模组的外端与电机连接；所述底座的中心设置有在电机驱动下带动三个驱动模组同步动作的齿轮传动机构。
8.上述一种环件定心旋转装置，所述驱动模组包括驱动底板，驱动底板的外端设置有阶梯型的支架，支架的下方通过第一支撑座连接有控制环件对心移动的径向移动组件，第一支撑座的外侧设置有驱动径向移动组件动作的第一电机；支架的上方通过第二支撑座
连接有带动环件转动的水平旋转组件，第二支撑座的外侧设置有驱动水平旋转组件动作的第二电机。
9.上述一种环件定心旋转装置，所述齿轮传动机构包括齿轮箱，齿轮箱内部的中心设置有定心轴，定心轴的上部和下部分别通过一个轴承设置有一个水平传动齿轮；所述水平传动齿轮分别与一个竖向主动锥齿轮和两个竖向从动锥齿轮啮合；位于下方的竖向主动锥齿轮与连接有第一电机的径向移动组件轴连接，位于上方的竖向主动锥齿轮与连接有第二电机的水平旋转组件轴连接。
10.上述一种环件定心旋转装置，所述径向移动组件包括丝杠与装配在丝杠上用于夹持环件的滑动夹持机构，丝杠的外端穿过第一支撑座与第一电机轴连接，丝杠的内端穿过滑动夹持机构后通过丝杠连接轴与齿轮传动机构下方的竖向主动锥齿轮连接。
11.上述一种环件定心旋转装置，所述滑动夹持机构包括平行设置在驱动底板两侧的滑轨，滑轨的上方滑动设置有两个滑块，滑块的上方设置有支撑块；左右两侧的支撑块上方固定连接有支撑底板；所述支撑底板的下方、两个支撑块的中间位置设置有中心带驱动螺母的丝杠连接板。
12.上述一种环件定心旋转装置，所述水平旋转组件包括六方杆，六方杆的外端穿过第二支撑座与第二电机轴连接，六方杆的内端穿过竖向设置在支撑底板上方的两个轴承支座后通过六方杆连接轴与齿轮传动机构上方的竖向主动锥齿轮连接，轴承支座的中心设置有与六方杆配合转动的深沟球轴承；位于两个轴承支座之间的六方杆上穿设有随六方杆一块转动并承托环件的滚轮。
13.上述一种环件定心旋转装置，三个滚轮的最高点处于同一高度，且滚轮的最高点与齿轮传动机构的顶部持平。
14.上述一种环件定心旋转装置，所述滑动夹持机构还包括通过螺栓连接组件固定在支撑块和支撑底板外端面的t型连接板；所述t型连接板的下部开设有供丝杠和六方杆穿过的矩形通孔；所述t型连接板的内端面水平设置有顶紧环件的c型夹持件，c型夹持件的外侧设置有带有螺纹的连接杆，连接杆穿过t型连接板上部的通孔后通过两个锁紧螺母限位；所述c型夹持件的中部通过上下贯穿的竖轴连接有一个水平旋转滚轮；所述t型连接板与c型夹持件之间的连接柱上设置有弹簧。
15.上述一种环件定心旋转装置，三个c型夹持件夹持的水平旋转滚轮需保持在同一高度。
16.由于采用了以上技术方案，本实用新型所取得技术进步如下。
17.本实用新型提供了一种环件定心旋转装置，同时完成了环件的移动与旋转，保证了检测过程中环件中心的稳定性，避免了外界因素的影响，保证了环件无损检测结果的准确性，实现了环件的全覆盖探伤。
附图说明
18.图1为本实用新型的等轴测结构示意图；
19.图2为本实用新型所述齿轮传动机构的内部结构示意图；
20.图3为本实用新型所述驱动模组的结构示意图；
21.图4为本实用新型所述滑动夹持机构的局部示意图；
22.图5为本实用新型所述滑动夹持机构的内部结构示意图。
23.其中：1.底座，2.齿轮传动机构，21.齿轮箱，22.定心轴，23.水平传动齿轮，24.竖向主动锥齿轮，25.竖向从动锥齿轮，26.六方杆连接轴，27.丝杠连接轴，3.驱动机构，4.驱动底板，5.六方杆，6.丝杠，7.t型连接板，8.滑动夹持机构，81.滑轨，82.支撑块，83.支撑底板，84.丝杠连接板，9.滚轮，10.轴承支座，11.c型夹持件，12.弹簧，13.锁紧螺母，14.支架，15，第一支撑座，16.第二支撑座，17.第一电机，18.第二电机。
具体实施方式
24.下面将结合附图和具体实施方式对本实用新型进行进一步详细说明。
25.一种环件定心旋转装置，如图1至图5所示，包括底座1，底座1的边缘径向设置有至少三个成环形均匀排布的驱动模组3，其中一个驱动模组3的外端与电机连接，底座1的中心设置有在电机驱动下带动三个驱动模组3同步动作的齿轮传动机构2。
26.用于定心夹持并驱动待检测环件水平旋转的驱动模组3包括驱动底板4，如图3所示，驱动底板4的外端设置有阶梯型的支架14，支架14的下方通过第一支撑座15连接有控制环件对心移动的径向移动组件，第一支撑座15的外侧设置有驱动径向移动组件动作的第一电机17。
27.支架14的上方通过第二支撑座16连接有带动环件转动的水平旋转组件，第二支撑座16的外侧连接有驱动水平旋转组件动作的第二电机18。
28.齿轮传动机构2包括包括齿轮组的齿轮箱21，齿轮箱21内部的中心位置设置有的定心轴22，如图2所示，定心轴22的上部和下部分别通过轴承设置有一个水平传动齿轮23，上部和下部的水平传动齿轮23分别与一个竖向主动锥齿轮24和两个竖向从动锥齿轮25啮合。
29.下部的竖向主动锥齿轮24与连接有第一电机17的径向移动组件轴连接，位于上部的竖向主动锥齿轮24与连接有第二电机18的水平旋转组件轴连接。在电机的驱动下，竖向主动锥齿轮24在水平传动齿轮23的传动作用下带动两个竖向从动锥齿轮25同步运动。
30.所述径向移动组件包括丝杠6和装配在丝杠上用于夹持环件的滑动夹持机构8，丝杠6的外端穿过第一支撑座15与第一电机轴连接，丝杠6的内端穿过滑动夹持机构8后通过丝杠连接轴27与齿轮传动机构2内部下方的竖向主动锥齿轮24连接。
31.滑动夹持机构8包括平行设置在驱动底板4两侧的滑轨81，滑轨81的上方滑动设置有两个滑块，滑块的上方设置有支撑块82；左右两侧的支撑块82的上方固定连接有支撑底板83，支撑底板83的下方、两个支撑块82的中间位置设置有中心带驱动螺母的丝杠连接板84。
32.丝杠6在第一电机17驱动下转动时，驱动螺母与丝杠6配合发生移动，从而带动整个滑动夹持机构8径向移动。
33.所述水平旋转组件包括六方杆5，六方杆5的外端穿过第二支撑座16与第二电机轴连接，六方杆5的内端穿过竖向设置在支撑底板83上方的两个轴承支座10后通过六方杆连接轴26与齿轮传动机构2内部上方的竖向主动锥齿轮24连接。
34.轴承支座10的中心设置有与六方杆配合转动的深沟球轴承，位于两个轴承支座10之间的六方杆5上穿设有随六方杆5一块转动并承托环件的滚轮9；三个滚轮9的最高点处于
同一高度，且滚轮9的最高点与齿轮传动机构2的顶部持平，以便保证环件检测时的平稳性。
35.支撑块82和支撑底板83的外端通过螺栓连接组件固定连接有t型连接板7，t型连接板7的下部开设有供丝杠6和六方杆5穿过的矩形通孔，t型连接板7的内端面水平设置有顶紧环件的c型夹持件11。
36.c型夹持件11的中部通过上下贯穿的竖轴连接有一个水平旋转滚轮，三个c型夹持件11夹持的水平旋转滚轮同样需保持在同一高度；c型夹持件11的外侧设置有带有螺纹的连接杆，连接杆穿过t型连接板7上部的通孔后通过两个锁紧螺母14限位，保证了c型夹持件11的稳定性。
37.t型连接板7与c型夹持件11之间的连接柱上设置有弹簧12，能够保证环件挤压c型夹持件时起到一定的缓冲作用而不损坏c型夹持件，同时通过选择不同预紧力的弹簧12能够对环件的不圆度进行容错设置。
38.本实用新型的操作方法和工作原理如下：
39.首先，将环件放置在齿轮箱21的顶部，并调整环件的位置趋于中心。
40.接着，打开第一电机17，第一电机驱动丝杠6开始旋转，丝杠6则在驱动螺母的配合下带动滑动夹持机构8和水平旋转组件开始径向移动；同时受丝杠6影响，齿轮传动机构下部的竖向主动锥齿轮24开始运动，与竖向主动锥齿轮24啮合的水平传动齿轮23带动两个竖向从动锥齿轮25一起动作，从而带动其余两个驱动模组一起开始运动。
41.然后，随着驱动模组3向心移动，滚轮9与环件接触并承托环件，在三个滚轮9的配合下保证了环件的平稳性。
42.当观察到c型夹持件11夹持的水平旋转滚轮与环件的侧边缘接触之后，在滑动夹持机构8的作用下，环件的对心运动开始在三个驱动机构的配合下进行调整，使得环件的中心与整个装置的中心保持一致；由于c型夹持件11被锁紧螺母14限位，环件挤压水平旋转滚轮时，c型夹持件11不会发生大幅度的位移，只能在弹簧12的作用下进行调整，从而保证环件本身的中心不会发生偏移。
43.随后，关闭第一电机17使径向移动组件停止移动，同时打开第二电机18驱动六方杆5开始旋转并带动滚轮9一起转动；同样受六方杆5影响，齿轮传动机构上部的竖向主动锥齿轮24开始运动，与竖向主动锥齿轮24啮合的水平传动齿轮23带动两个竖向从动锥齿轮25一起动作，从而带动其余两个水平旋转组件一起开始旋转。
44.最后，作业人员通过设备对环件的表面进行探伤即可。
45.本实施例中，驱动模组3的径向移动组件和水平旋转组件上下平行且在同一竖直面内设置，使三个驱动模组3之间的夹角均为120
°
。
46.为了使夹持更稳定、水平旋转更平稳，还可以设置四个甚至多个驱动模组，n个驱动模组之间同样呈环形均匀排布；相应地，齿轮传动机构2中的竖向从动锥齿轮25设置为n-1个。
47.另外，本实用新型中，驱动模组3的径向移动组件和水平旋转组件还可以错位设置，也即径向移动组件中承载滚轮9的支撑底板83可以向一侧延伸，水平旋转组件可以通过独立设置的底板安装在支撑底板83上，从而使径向移动组件和水平旋转组件在上下两个水平面内交替设置；例如：三个驱动模组3中的三个径向移动组件呈0
°
、120
°
、240
°
布置，三个水平旋转组件呈60
°
、180
°
、300
°
布置等方式。
48.本实用新型提供了一种环件定心旋转装置，通过齿轮传动机构同时完成了环件的移动与旋转，提高了对中旋转效率，保证了检测过程中环件中心的稳定性，避免了外界因素的影响，保证了环件无损检测结果的准确性，实现了环件的全覆盖探伤。

技术特征：
1.一种环件定心旋转装置，包括底座(1)，底座(1)的边缘径向设置有至少三个成环形均匀排布、用于定心夹持并驱动待检测环件水平旋转的驱动模组(3)，其中一个驱动模组(3)的外端与电机连接；其特征在于：所述底座(1)的中心设置有在电机驱动下带动三个驱动模组(3)同步动作的齿轮传动机构(2)；所述驱动模组(3)包括驱动底板(4)，驱动底板(4)的外端设置有阶梯型的支架(14)，支架(14)的下方通过第一支撑座(15)连接有控制环件对心移动的径向移动组件，第一支撑座(15)的外侧设置有驱动径向移动组件动作的第一电机(17)；支架(14)的上方通过第二支撑座(16)连接有带动环件转动的水平旋转组件，第二支撑座(16)的外侧设置有驱动水平旋转组件动作的第二电机(18)。2.根据权利要求1所述的一种环件定心旋转装置，其特征在于：所述齿轮传动机构(2)包括齿轮箱(21)，齿轮箱(21)内部的中心设置有定心轴(22)，定心轴(22)的上部和下部分别通过一个轴承设置有一个水平传动齿轮(23)；所述水平传动齿轮(23)分别与一个竖向主动锥齿轮(24)和两个竖向从动锥齿轮(25)啮合；位于下方的竖向主动锥齿轮(24)与连接有第一电机(17)的径向移动组件轴连接，位于上方的竖向主动锥齿轮(24)与连接有第二电机(18)的水平旋转组件轴连接。3.根据权利要求2所述的一种环件定心旋转装置，其特征在于：所述径向移动组件包括丝杠(6)与装配在丝杠上用于夹持环件的滑动夹持机构(8)，丝杠(6)的外端穿过第一支撑座(15)与第一电机轴连接，丝杠(6)的内端穿过滑动夹持机构(8)后通过丝杠连接轴(27)与齿轮传动机构(2)下方的竖向主动锥齿轮(24)连接。4.根据权利要求3所述的一种环件定心旋转装置，其特征在于：所述滑动夹持机构(8)包括平行设置在驱动底板(4)两侧的滑轨(81)，滑轨(81)的上方滑动设置有两个滑块，滑块的上方设置有支撑块(82)；左右两侧的支撑块(82)上方固定连接有支撑底板(83)；所述支撑底板(83)的下方、两个支撑块(82)的中间位置设置有中心带驱动螺母的丝杠连接板(84)。5.根据权利要求4所述的一种环件定心旋转装置，其特征在于：所述水平旋转组件包括六方杆(5)，六方杆(5)的外端穿过第二支撑座(16)与第二电机轴连接，六方杆(5)的内端穿过竖向设置在支撑底板(83)上方的两个轴承支座(10)后通过六方杆连接轴(26)与齿轮传动机构(2)上方的竖向主动锥齿轮(24)连接，轴承支座(10)的中心设置有与六方杆(5)配合转动的深沟球轴承；位于两个轴承支座(10)之间的六方杆(5)上穿设有随六方杆(5)一块转动并承托环件的滚轮(9)。6.根据权利要求5所述的一种环件定心旋转装置，其特征在于：三个滚轮(9)的最高点处于同一高度，且滚轮(9)的最高点与齿轮传动机构(2)的顶部持平。7.根据权利要求5所述的一种环件定心旋转装置，其特征在于：所述滑动夹持机构(8)还包括通过螺栓连接组件固定在支撑块(82)和支撑底板(83)外端面的t型连接板(7)；所述t型连接板(7)的下部开设有供丝杠(6)和六方杆(5)穿过的矩形通孔；所述t型连接板(7)的内端面水平设置有顶紧环件的c型夹持件(11)，c型夹持件(11)的外侧设置有带有螺纹的连接杆，连接杆穿过t型连接板(7)上部的通孔后通过两个锁紧螺母(13)限位；所述c型夹持件(11)的中部通过上下贯穿的竖轴连接有一个水平旋转滚轮；所述t型连接板(7)与c型夹持件(11)之间的连接柱上设置有弹簧(12)。
8.根据权利要求7所述的一种环件定心旋转装置，其特征在于：三个c型夹持件(11)夹持的水平旋转滚轮需保持在同一高度。

技术总结
本实用新型公开了一种环件定心旋转装置，包括底座，底座的边缘径向设置有至少三个成环形均匀排布、用于定心夹持并驱动待检测环件水平旋转的驱动模组，其中一个驱动模组的外端与电机连接；所述底座的中心设置有在电机驱动下带动三个驱动模组同步动作的齿轮传动机构；本实用新型同时完成了环件的移动与旋转，保证了检测时环件中心的稳定性，避免了外界因素的影响，保证了环件无损检测结果的准确性，实现了环件的全覆盖探伤。环件的全覆盖探伤。环件的全覆盖探伤。


技术研发人员：付永乐 李卓
受保护的技术使用者：河北魁跃科技有限公司
技术研发日：2023.02.27
技术公布日：2023/8/5