专利名称：部件的无损探测装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及部件的无损探测装置，所述装置的工作原理是在需要扫描的部分上移动传感器。本发明特别涉及到涡流检测，用来探测诸如裂纹故障(特别是小裂纹)，这种裂纹存在于或可能出现在部件表面或部件的浅层处。本发明尤其应用于探测飞机发动机风扇叶片根部。
背景技术：
在离心力作用下的风扇中，叶根会受到很高程度的应力，大约几吨。最容易疲劳的部分是每个叶根和安装叶根的转子轮盘槽侧向齿条之间的接触区。人们知道，某些种类的无损探测适合检测这种故障，例如，超声波测试，以及尤其是涡流探测。在进行这种无损探测时，装有传感器的探头需要从测试区域表面上方移动，所述传感器产生需要使用的信号(例如，如果该部件为金属制成时，可以是带有交流电的简单线圈，供涡流探测用)。在裂纹上方移动传感器会对所收到的信号产生很大的扰动，这种扰动可以在一例如一示波器上看到。为了确保测试表面能够完全彻底地被扫描到，必须对探头相对于部件所行走的路径进行良好控制。人们普遍认为，在沿每个路径上，在宽度为几个毫米的条带上进行扫描比较合适。因此，为了扫描某个区域，最佳程序是设计多个平行路径，彼此间隔一定距离，该距离小于上述条带宽度，所述距离选择条带之间确保充分重叠。例如，对于传统风扇叶根来讲，通常测试的矩形表面在叶根整个长度上和大约一个厘米宽度上延伸。因此，必须确定多个彼此弥补的平行路径，例如，沿叶根整个长度延伸的六个平行路径。因为叶片断裂后果非常严重，为此人们期望在维护保养期间能总是对叶根进行探测，以便检测到可能酿成叶片断裂的极小裂纹。迄今，这种检测都是要求能够精确确定路径的自动测试设备，与此同时，在测试表面被扫描的整个阶段，又能确保传感器相对于测试表面保持精确正交。这种设备十分昂贵， 且不能安装在所有的维护保养装置内。这就是为什么人们一直在试图研制一种手动系统， 这种系统结构简单，能提供良好性能，适合进行这种测试，具有良好可靠性，甚至可安装在装备非常简单的维护保养装置内。
发明内容
本发明可以使这一目的得以实现。更具体地说，本发明提供了一种在被扫描部分上方移动传感器来对部件进行无损探测的装置，所述装置的特征在于，其包括带有这种传感器的探头，该探头采用铰链安装在手柄的端部，提供基准表面的导向块，以及在平行于所述手柄轴线方向上调整所述导向块位置的装置。为此，通过相对于探头来控制导向块的移动，依赖部件本身的共同导向表面，形成不同的平行路径。
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如上所述，传感器可以是探测金属部件的涡流传感器。此外，根据测试叶根的具体情况，可以方便地采用其固定的轮廓，以便有利于探头的导向并确定各种路径。换句话说，导向块和探头的形状分别制成适合与叶根内径向表面和所述叶根邻近外径向表面接触的形状。根据有利特性，导向块的一般形状为与所述手柄共轴的套管形状，所述探头从手柄伸出。为了适应探头位置，特别是，为了确保传感器与需要扫描表面总是保持大体垂直， 所述装置的有利特征在于，所述探头采用铰链安装到支架上，以便能够围绕垂直于所述手柄轴线的轴线枢转，而且其特征还在于，该支架安装在所述手柄一端的套管内。根据另一个有利特性，手柄包括螺纹部分，其上安装有固定到所述套管上的螺母。 螺纹部分可以是管状的。有利的是，所述管状螺纹部分的内壁衬有伸入套管内的管子，该管子并构成了探头所述支架的一部分。根据另一个有利特性，所述管子构成了电线导管，所述电线连接到所述探头的传感器上。下面仅通过示例并结合附图，介绍根据本发明原理的无损探测装置，可以更好地理解本发明，本发明的其它优点会更清楚地显现出来，
图1为需要探测的叶根透视图；图2为根据本发明的探测装置的透视图；图3为图2所示导向块转动半圈后的示意图；图4为图2所示装置的纵向剖面图；以及图5所示为探测操作原理。
具体实施例方式如图1所示，在叶根11上，可以看到两个直线侧向齿条12和13，用来将叶片固定在风机叶轮槽内。每个齿条带有一个外径向斜面15和一个内径向斜面17。斜面15更外露，因为在离心力作用下，该斜面与转子轮盘上槽的对应侧面齿条(图中未示)相接触。根据有利特性，当使用简单结构探头探测时，邻近斜面17可用作手动探测时的导向面。为此，测试部分呈现一定恒定宽度的矩形形式，该宽度沿叶根整个长度延伸。在这个示例中，采用的是传统的涡流探测方法。应该指出的是，在该示例中，沿测试区域的规定路径，手动移动带有交流信号线圈(传感器)的探头。该信号在一例如一钢或钛金属部件上产生涡流。在示波器上可看到在部件和探头之间相对移动期间所监测的信号呈光点形式，只要传感器在均勻的表面上移动，光点的位置几乎是稳定的。如果传感器通过非均勻部分(明显或潜在裂纹)时，因为路径上涡流的突然变化，光点会突然移动。这种移动表明存在裂纹。应该指出的是，在所述示例中，探头所行走的每个路径25用来探测狭窄条带，而且，人们还会发现，所述扫描区域可以采用六个固定平行路径而得到有效探测，所述六个路径按预定距离彼此相隔，扫描条带之间重叠，确保可探测到任何裂缝。为了确保测试有效和可靠，已经研制了一种无损探测装置，该装置包括带有涡流传感器21的探头20，传感器采用铰链方式安装在手柄27的端部。此外，手柄与提供基准平面31的导向块四相连。更确切地说，所述导向块四通常为套管形式，与相对于所述探头从中露出的所述手柄共轴。套管的一端呈现一种构成所述基准平面31的环状前表面。在所述示例中，该基准表面位于套管加大颈部的端部。另外，该装置还包括在平行于所述套管轴线X方向上调整所述导向块位置的装置。如图所示，探头20安装在支架32上。更确切地说，探头安装成可围绕轴线Y枢转， 而轴线Y垂直于所述手柄的轴线X。支架32安装在手柄27 —端的套管内。构成导向块四的套管相对于手柄27移动，从而也就相对于探头20移动。为此，手柄包括螺纹部分35，其上安装有固定到导向块四上的螺母。螺纹部分35为管状，可供电线穿过。有利的是，管状螺纹部分的内壁上衬有伸入套管的管子39，该管子构成了探头支架32的一部分。所述管子构成电线41的导管，而电线与探头20的传感器21相连。在另一端，管子39向手柄轴向腔室43内打开，电线连接到位于手柄27后端的连接器45的端子上。信号经过处理后，可以显示在示波器(图中未示) 上。可以看出，构成导向块四的套管带有与手柄27圆柱形部分重叠的后裙部47。因此，旋入或旋出手柄都会调整探头相对于基准平面31的位置，而且，该位置可以很容易地通过移动面对手柄的裙部47端部而测得。所以，为了确定能够对整个测试表面进行扫描的六个平行路径，确定了一个螺距，以便通过旋转半圈套管而改变路径相互间距。为此，套管带有完全相对的两条线49和50。其中一条线49对应于奇数路径1，3，和5，而另一条线50 对应于偶数路径2，4和6。此外，手柄也有一条线51和对应于六个轨道的六个平行环形标记53。为了从一个轨道运行到另一个轨道，套管需要转足半圈，而套管后缘从一个环形标志转导另一个标记。管子39的狭窄前表面安装探头的枢轴部件，带有两个相对的支管55，构成一种叉形，并形成了枢转轴线Y，探头只能围绕该轴线枢转。其带有斜面，确保了探头正确地固定在试验表面上。在这个位置，毫无疑问的是，构成传感器的线圈21的轴线大体上垂直于试验表面。当构成所述基准平面31的前表面接触叶根的表面17时，那么，探头就以所需方向与叶根表面15接触。对于每个路径来讲，优选从叶根中部开始分两次进行探测，并分别是先对一端，然后再对另一端进行扫描探测。
权利要求
1.一种无损探测的装置，通过在被扫描部分上方移动传感器来对部件进行探测所述装置的特征在于，其包括装有传感器的探头(20)，所述探头采用铰链安装在手柄 (27)的端部，提供基准表面(31)的导向块( )，以及在平行于所述手柄轴线(X)的方向上调整所述导向块位置的装置。
2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述导向块09)—般为套管形式，该套管与所述所述手柄(XT)共轴，套管一端带有构成所述基准表面(31)的环形前表面。
3.根据权利要求2所述的装置，其特征在于，所述探头采用铰链安装到支架(32)上，为的是能够围绕垂直于所述手柄轴线(X)的轴线(Y)枢转，所述支架安装在所述手柄一端的套管内。
4.根据权利要求2或3所述的装置，其特征在于，所述手柄07)包括螺纹部分(35)， 其上安装有固定到所述套管上的螺母(37)。
5.根据权利要求4所述的装置，其特征在于，所述螺纹部分(3 为管状。
6.根据权利要求5所述的装置，其特征在于，所述管状螺纹部分的内壁衬有伸入到套管内并构成所述支架一部分的管子(39)。
7.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述管子(39)构成了电线Gl)的导管， 所述电线连接到所述探头的传感器上。
8.根据前面任一权利要求所述的装置，其特征在于，所述传感器为涡流传感器。
9.根据前面任一权利要求所述的装置，其特征在于，导向块09)和探头00)形状分别制成可与叶根的内径向表面(17)和所述叶根邻近的外径向表面(1 接触。
全文摘要
部件表面或浅层处缺陷的涡流探测，特别是飞机发动机风扇的叶根。所述装置包括装有传感器(21)的探头(20)，所述探头采用铰链安装到手柄(27)的端部，提供基准表面(31)的导向块(29)，以及调整导向块平行于手柄轴线位置的装置。
文档编号G01N27/90GK102472725SQ201080029878
公开日2012年5月23日 申请日期2010年6月8日 优先权日2009年7月2日
发明者克里斯蒂安·阿曼德·马尔索, 安德烈·鲁夫 申请人:斯奈克玛