一、概述
1.用途
CJE-3000型微机控制管端荧光磁粉探伤机,是固定一体型交流多功能半自动湿法荧光磁粉探伤设备。它根据磁化原理设计制造而成,符合JB/T8290-1998《磁粉探伤机》标准。适用于机械、汽车、航空、内燃机、铁道等行业对各类铁磁性材料制成的零件的无损检验。能发现零件表面及近表面因铸造、锻压、拉伸、淬火、研磨、疲劳而产生的裂痕以及夹渣等极细微的缺陷(深离零件表面的缺陷不能利用此法检查)。
2.原理
该机以小型工业可编程序控制器(PLC)为核心,对系统的机械程序动作,如夹紧、喷洒磁悬液、磁化、松夹、转动等动作进行控制,能按规定程序完成除人工缺陷观察以外的全部探伤过程,即可自动操作,又可手动单步操作。
该设备对工件的磁化采用复合磁化方式, 即周向磁化和纵向磁化相配合,一次性检测出磁化范围内工件表面的全方位缺陷。 周向磁化采用直接通电法,纵向磁化采用线圈磁轭法。周向磁化和纵向磁化均使用 50Hz 工频交流电作为电源,两路电流相位相差120o。工件在复合磁化时,由失量分析可知,在其表面将建立一个随时间变化的椭圆形旋转磁场。由于交流电的趋肤效应,只要选择合适的磁化电流强度,即使是形状比较复杂的工件,也能使其表面获得较均匀的磁场分布。
该设备磁化电源主电路采用可控硅无节调压电路,利用隔离主变压器以低电压大电流方式输出,对工件进行周、纵向交流复合磁化,从而一次性探伤就可检查出工件表面和近表面因锻压、拉伸、淬火、研磨、疲劳而引起的裂痕及夹渣等细微缺陷。
控制电路采用集成电路技术,利用改变可控硅导通角来调整主电路输出电流的大小,磁化电流连续可调,并具有断电相位控制功能,既可用于连续法探伤,又可用于单方向磁化时的剩磁法探伤。
本机的周向和纵向输出电压低于36V,因此不会对人体构成电的伤害。
3.磁粉探伤基本原理
自然界中磁力线总能保持其连续性。当铁磁性工件放在使其饱和的磁场中时,磁力线便会被引导通过工件。如果磁力线遇到工件材料上的不连续(即裂纹、夹渣、气孔等缺陷),而磁力线为了保持自己的连续性,则必须绕过这些缺陷。
若这些缺陷位于材料的表面或近表面,而由于工件中的磁力线已达到饱和状态,则磁力线就会绕过这些磁导率较低的(磁阻较大)区域而泄漏出工件表面形成“漏磁埸”。这样在缺陷的两侧便会产生磁极,将磁粉(或磁悬液)喷洒于有缺陷工件表面,则缺陷磁极吸引磁粉,便可形成明显可见的线状或点状堆积。
必须说明,工件经磁化后并不是所有的缺陷都能显示。当缺陷方向平行于磁力线时,磁力线就不能泄漏出工件表面,只有当磁力线与缺陷延展方向成一定夹角或互相垂直时,缺陷才能显示出来。
如缺陷离工件表面较深,磁力线虽然也能形成弯曲,但还不致于暴露在工件表面之外,则不会产生较大的“漏磁埸”,因此此刻的缺陷显示可能较弱或完全不显示。
二、 设备的主要技术指标
1. 磁化电流
1.1周向磁化电流:AC 0-3000A (有效值) 连续可调
带断电相位控制功能
1.2纵向磁化磁势:AC 0-16000AT (有效值) 连续可调
带断电相位控制功能
3.磁化方式: 周向磁化 纵向磁化 复合磁化
4.磁化效果: 工件表面用A型2号试片贴面,显示清晰
5.退磁效果: 工件退磁后剩磁 ≤0.3 mT
6.气源压力: ≥ 0.4 Mpa (气源用户自备)
7.电源: 三相四线 AC 380V±10% 50HZ 约 120A
8.总重量: 约1500KG
9.暂载率: ≥15%
三.结构形式
该机为机、电一体式结构,主要由磁化电源控制装置、夹持装置、磁悬液喷洒及回收系统、紫外灯、暗室、转动等部分组成。
磁化电源控制装置.
磁化电源控制柜为直立式结构,柜体左右两侧有两扇门,控制面板装在控制柜的前面,柜内立式安装着一块元器件安装板,上面安装有空气开关、电源控制器件、可编程序控制器(PLC)、交流磁化控制电路、电流指示系统、可控硅等控制元件。
2.夹持装置
夹持装置以床身为基础,不锈钢集液槽为界,分上下两部分。
下部装有磁化电流输出周、纵向主变压器、互感器和连接铜排。后侧左下部为气动元件安装板。右侧装有储液箱。
上部装有电极箱、线圈、夹紧气缸。电极箱、移动线圈置于导轨之上,其移动以气缸推动。中心高可手动调整,工件夹紧控制是以龙门上的气缸推动电极来实现的。
紫外灯及暗室这一组件安装在转动观察装置上,暗室顶部装有换气风扇,中部架上配有紫外灯组件,供工件缺陷观察之用。
磁悬液喷洒及回收系统磁悬液喷洒及回收系统由集液槽、储液箱、抽液泵、搅拌器、输液管、控制阀和喷液杆组成。其中储液箱为独立整体,它根据液体流动原理设计而成,箱盖上装有抽液泵,进行磁悬液的抽液和搅拌。为了使磁悬液不产生吸附沉淀,储液箱与集液槽均采用非磁性材料不锈钢制成。
四.工作原理
本机采用可编程序控制器(PLC)来控制整机动作,每个动作顺序及磁化的次数和时间,可根据不同工件的检测工艺要求来编制PLC的工作程序,以便使整个探伤设备达到最大的使用效率和最佳的使用效果。
可控硅触发电路板,由以下几部分组成:
1. 12V直流电源
2. 脉冲同步电路
3. 移相电路
4. 脉冲形成电路
5. 断电相位控制电路
6. 光电耦合隔离电路
7. 放大驱动电路等组成
该电路具有结构简单,性能可靠,带断电相位控制功能等特点.
机械动作上上料输送机构将工件自动输送定位,并送入磁化装置,纵向磁化线圈、电极箱、径向夹紧机构由气缸自动送入径向夹紧,内夹头伸展夹紧油管内壁.该设备设有管内外喷液机构,内夹头自带喷液机构,当工件夹紧后,内外喷液同时动作,完成油管内外壁的磁悬液的喷液.喷液完成后对工件进行周纵向磁化,磁化完成后观察暗室门由气缸自动打开,油管由磁化装置输送到观察位,暗室门闭合,对工件可旋转观察, 观察结束暗室门打开,上料输送机构将探伤完的工件自动送入下一道工序.
五.搬运、开箱和安装前的准备
1.搬运
本机分两只包装箱,分别包装电源柜和夹持装置。包装好的箱子可用铲车或吊车直立搬动到指定地点,搬动时不可倒置。
2.开箱
开箱时应按照装箱单检查设备、附件、备件是否齐全,机器突出部位有无损坏。
3.安装
安装前的准备
本机安装时,将设备平稳放置在混凝土地面上,把电源柜摆放在主机的左侧,并将它们之间的距离调整到适当位置。
安装前应认真擦去裸露金属表面的防锈油,擦净后在外露的无涂层金属表面抹上一层机油。
打开夹持装置门板,检查导线、走线槽和电机有无受潮,接线有无松动、脱落,机内配电板上有无导线脱落,检查各输液管和回液管有无松动、脱落、断裂,如有异常必须及时处理。
打开电源柜门板,检查内部元器件、印制板,接线端子等在运输过程中有无受潮、松动,并检查导线有无脱落,如有应及时排除。
将气动三联件中的油雾器加满20#机械油。以后定期检查油量,发现不足及时补上。
将储液箱里外清洗干净,配置30升荧光磁悬液通过过滤网加入储液箱(亦可从夹持装置上部加入),并定期补加。
将三相电源和气源布置到探伤机摆放位置,并在设备附近应设置合适的电源总开关和气源开关
六.设备安装注意事项
本设备应在清洁干燥,无粉尘,无污染,无腐蚀性气体,通风良好的环境中放置和使用, 避免阳光直射和剧烈冲击碰撞。
本设备适应环境温度:-10°C~+40°C,相对湿度:≤85%。
电源接线必须符合该机所示相序。并且电源进线截面应 ≥ 10mm2。 启动电源后,首先查看水泵电机上部所标箭头应与转动方向一致,否则调换二相线相序。夹持装置与电源控制柜之间的连接线应同号相连,一一对应。
使用本设备在安全上必须注意的问题:
1.设备的外壳必须具有良好的接地!!!
2.探伤机在进行磁化操作时会对外辐射较强磁场,对某些不能在强磁场中工作的仪器和设备,必须移开或加强屏蔽。
3.电网中不应存在有强烈的中频干扰,以免损坏电器元件,影响设备正常工作。
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