基于巴克豪森效應(yīng)的軸承套圈磨削燒傷檢測(cè)裝置制造方法
【專(zhuān)利摘要】基于巴克豪森效應(yīng)的軸承套圈磨削燒傷檢測(cè)裝置，屬于軸承套圈的燒傷檢測(cè)【技術(shù)領(lǐng)域】。本實(shí)用新型是為了解決現(xiàn)有軸承套圈的燒傷檢測(cè)技術(shù)由于具有破壞性，而只適用抽樣檢測(cè)的問(wèn)題。它的工型骨架的圓筒外表面上纏繞檢測(cè)線圈，工型骨架的中空結(jié)構(gòu)內(nèi)嵌放磁棒；U型骨架的水平段上纏繞激勵(lì)線圈，工型骨架設(shè)置于U型骨架的開(kāi)口側(cè)內(nèi)；正弦波發(fā)生器輸出的驅(qū)動(dòng)信號(hào)經(jīng)功率放大器后給激勵(lì)線圈；檢測(cè)線圈的噪聲檢測(cè)信號(hào)經(jīng)噪聲信號(hào)一級(jí)放大電路、高通濾波器、低通濾波器、噪聲信號(hào)二級(jí)放大電路后輸入到檢波器。本實(shí)用新型用于軸承套圈磨削燒傷檢測(cè)。
【專(zhuān)利說(shuō)明】 基于巴克豪森效應(yīng)的軸承套圈磨削燒傷檢測(cè)裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及基于巴克豪森效應(yīng)的軸承套圈磨削燒傷檢測(cè)裝置，屬于軸承套圈的燒傷檢測(cè)【技術(shù)領(lǐng)域】。
【背景技術(shù)】
[0002]軸承作為裝備配套的核心基礎(chǔ)部件，涉及接觸力學(xué)、摩擦學(xué)、潤(rùn)滑理論、疲勞與破壞、熱處理與材料組織等基礎(chǔ)研究和交叉學(xué)科，其技術(shù)水平和產(chǎn)品質(zhì)量對(duì)裝備性能和質(zhì)量有著重要影響。據(jù)統(tǒng)計(jì)，旋轉(zhuǎn)機(jī)械中有30%的機(jī)械故障是由于軸承引起的。在精密機(jī)械中，對(duì)軸承的要求更高，軸承滾道上微米級(jí)缺陷，都會(huì)影響整個(gè)系統(tǒng)的性能。
[0003]軸承之所以成為裝備制造業(yè)的軟肋，關(guān)鍵一點(diǎn)是軸承工業(yè)制造工藝和裝備技術(shù)發(fā)展緩慢。軸承檢測(cè)作為生產(chǎn)環(huán)節(jié)的重要一環(huán)，利用高精度、高效率、專(zhuān)業(yè)化和自動(dòng)化程度高的生產(chǎn)檢測(cè)設(shè)備，可有效提高軸承生產(chǎn)的工藝水平和裝備自動(dòng)化水平，對(duì)保證產(chǎn)品性能、質(zhì)量與精度具有重要作用。
[0004]磨削燒傷是軸承套圈磨削過(guò)程經(jīng)常出現(xiàn)的一種表面缺陷，會(huì)嚴(yán)重影響軸承使用性能和壽命。燒傷檢測(cè)作為軸承套圈加工的最后一環(huán)，需要利用多種檢測(cè)方法和手段識(shí)別表面燒傷缺陷。通過(guò)剔除燒傷零件，避免不合格零件流入裝配環(huán)節(jié)，以保證精密軸承品質(zhì)。當(dāng)前常用的酸浸法、金相組織分析法等燒傷檢測(cè)方法和手段，屬于破壞性檢測(cè)，只能適用于抽樣檢測(cè)。為了保證精密軸承性能、精度和壽命,需要對(duì)軸承套筒進(jìn)行全部的燒傷檢測(cè)。
[0005]巴克豪森效應(yīng)(The Barkhausen effect)在1919年被首次發(fā)現(xiàn)后經(jīng)多年研究,現(xiàn)在發(fā)展成為一項(xiàng)無(wú)損檢測(cè)技術(shù)。基于此效應(yīng)的無(wú)損檢測(cè)技術(shù)是利用材料內(nèi)部結(jié)構(gòu)的異?；蛉毕莸拇嬖谒鸬拇判盘?hào)(Magnetic Barkhausen noise,簡(jiǎn)稱(chēng)MBN)的變化,來(lái)判定結(jié)構(gòu)異常和缺陷的危害程度。該技術(shù)主要用于評(píng)價(jià)鐵磁材料的品質(zhì)和疲勞狀況，具有無(wú)損、定量、標(biāo)準(zhǔn)化、可靠、快速、自動(dòng)、客觀、可穿透鍍層、可進(jìn)行大面積檢測(cè)等優(yōu)點(diǎn)，而且環(huán)保，對(duì)人體沒(méi)有傷害，在機(jī)械制造、冶金、建筑、航空與航天、核能、交通等行業(yè)，以及地質(zhì)勘探、安全檢測(cè)、材料科學(xué)等領(lǐng)域具有重要應(yīng)用價(jià)值，因此近年來(lái)基于巴克豪森效應(yīng)的無(wú)損檢測(cè)技術(shù)的研究已成為國(guó)內(nèi)外研究人員的關(guān)注熱點(diǎn)。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0006]本實(shí)用新型目的是為了解決現(xiàn)有軸承套圈的燒傷檢測(cè)技術(shù)由于具有破壞性，而只適用抽樣檢測(cè)的問(wèn)題，提供了一種基于巴克豪森效應(yīng)的軸承套圈磨削燒傷檢測(cè)裝置。
[0007]本實(shí)用新型所述基于巴克豪森效應(yīng)的軸承套圈磨削燒傷檢測(cè)裝置，它包括巴克豪森噪聲傳感器、功率放大器、正弦波發(fā)生器、噪聲信號(hào)一級(jí)放大電路、高通濾波器、低通濾波器、噪聲信號(hào)二級(jí)放大電路和檢波器，
[0008]巴克豪森噪聲傳感器包括工型骨架、檢測(cè)線圈、U型骨架、激勵(lì)線圈和磁棒；
[0009]工型骨架由上圓環(huán)面、下圓環(huán)面和圓筒組成，圓筒連接在上圓環(huán)面和下圓環(huán)面之間，上圓環(huán)面、下圓環(huán)面和圓筒的軸心重合，并且內(nèi)徑相同，磁棒嵌放在上圓環(huán)面、下圓環(huán)面和圓筒形成的中空結(jié)構(gòu)內(nèi)，工型骨架的圓筒外表面上纏繞檢測(cè)線圈；U型骨架的水平段上纏繞激勵(lì)線圈，工型骨架設(shè)置于U型骨架的開(kāi)口側(cè)內(nèi)，并居中放置，工型骨架的圓筒軸向垂直于U型骨架的水平段所在平面；
[0010]正弦波發(fā)生器的驅(qū)動(dòng)信號(hào)輸出端連接功率放大器的驅(qū)動(dòng)信號(hào)輸入端，功率放大器輸出的驅(qū)動(dòng)信號(hào)用于驅(qū)動(dòng)激勵(lì)線圈；
[0011]檢測(cè)線圈的噪聲檢測(cè)信號(hào)被噪聲信號(hào)一級(jí)放大電路接收，噪聲信號(hào)一級(jí)放大電路的一級(jí)放大信號(hào)輸出端連接高通濾波器的濾波信號(hào)輸入端，高通濾波器的濾波信號(hào)輸出端連接低通濾波器的濾波信號(hào)輸入端，低通濾波器的濾波信號(hào)輸出端連接噪聲信號(hào)二級(jí)放大電路的放大信號(hào)輸入端，噪聲信號(hào)二級(jí)放大電路的放大信號(hào)輸出端連接檢波器的噪聲信號(hào)輸入端。
[0012]所述檢測(cè)線圈和激勵(lì)線圈均為銅芯漆包線線圈。
[0013]工型骨架為塑料骨架。
[0014]本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn):本實(shí)用新型中，自行設(shè)計(jì)了巴克豪森噪聲傳感器對(duì)軸承套圈的噪聲信號(hào)進(jìn)行檢測(cè)，它可實(shí)現(xiàn)對(duì)軸承套圈的非接觸式無(wú)損檢測(cè)，可大范圍的應(yīng)用于軸承套圈的全面檢測(cè)，具有無(wú)損、定量、標(biāo)準(zhǔn)化、可靠、快速、自動(dòng)、客觀、可穿透鍍層、可進(jìn)行大面積檢測(cè)等優(yōu)點(diǎn)，同時(shí)，該檢測(cè)裝置具有環(huán)保的優(yōu)勢(shì)，對(duì)人體沒(méi)有傷害。
[0015]本實(shí)用新型可用于軸承套圈的非接觸式無(wú)損連續(xù)檢測(cè)，能夠?qū)崟r(shí)的采集并顯示軸承套圈的噪聲信號(hào)，進(jìn)而獲得軸承套圈的磨削燒傷程度，使用方便，對(duì)保證軸承套圈的性能、質(zhì)量與精度具有重要作用。
【專(zhuān)利附圖】
【附圖說(shuō)明】
[0016]圖1是本實(shí)用新型所述基于巴克豪森效應(yīng)的軸承套圈磨削燒傷檢測(cè)裝置的原理框圖。
【具體實(shí)施方式】
[0017]【具體實(shí)施方式】一:下面結(jié)合圖1說(shuō)明本實(shí)施方式，本實(shí)施方式所述基于巴克豪森效應(yīng)的軸承套圈磨削燒傷檢測(cè)裝置，它包括巴克豪森噪聲傳感器1、功率放大器2、正弦波發(fā)生器3、噪聲信號(hào)一級(jí)放大電路4、高通濾波器5、低通濾波器6、噪聲信號(hào)二級(jí)放大電路7和檢波器8,
[0018]巴克豪森噪聲傳感器I包括工型骨架1-1、檢測(cè)線圈1-2、U型骨架1-3、激勵(lì)線圈1-4和磁棒1-5 ；
[0019]工型骨架1-1由上圓環(huán)面、下圓環(huán)面和圓筒組成，圓筒連接在上圓環(huán)面和下圓環(huán)面之間，上圓環(huán)面、下圓環(huán)面和圓筒的軸心重合，并且內(nèi)徑相同，磁棒1-5嵌放在上圓環(huán)面、下圓環(huán)面和圓筒形成的中空結(jié)構(gòu)內(nèi)，工型骨架1-1的圓筒外表面上纏繞檢測(cè)線圈1-2山型骨架1-3的水平段上纏繞激勵(lì)線圈1-4，工型骨架1-1設(shè)置于U型骨架1-3的開(kāi)口側(cè)內(nèi)，并居中放置，工型骨架1-1的圓筒軸向垂直于U型骨架1-3的水平段所在平面；
[0020]正弦波發(fā)生器3的驅(qū)動(dòng)信號(hào)輸出端連接功率放大器2的驅(qū)動(dòng)信號(hào)輸入端，功率放大器2輸出的驅(qū)動(dòng)信號(hào)用于驅(qū)動(dòng)激勵(lì)線圈1-4 ；
[0021]檢測(cè)線圈1-2的噪聲檢測(cè)信號(hào)被噪聲信號(hào)一級(jí)放大電路4接收，噪聲信號(hào)一級(jí)放大電路4的一級(jí)放大信號(hào)輸出端連接高通濾波器5的濾波信號(hào)輸入端,高通濾波器5的濾波信號(hào)輸出端連接低通濾波器6的濾波信號(hào)輸入端，低通濾波器6的濾波信號(hào)輸出端連接噪聲信號(hào)二級(jí)放大電路7的放大信號(hào)輸入端，噪聲信號(hào)二級(jí)放大電路7的放大信號(hào)輸出端連接檢波器8的噪聲信號(hào)輸入端。
[0022]所述檢測(cè)裝置在使用時(shí)，將巴克豪森噪聲傳感器I非接觸的設(shè)置于被測(cè)軸承套圈9的接近處，其工型骨架1-1的對(duì)稱(chēng)軸線穿過(guò)被測(cè)軸承套圈9的軸心處。磁棒1-5和U型骨架1-3采用ZnMn氧化體制成，磁棒1_5內(nèi)嵌在工型骨架1_1內(nèi)，工型骨架1_1固定在U型骨架1-3的正中心。正弦波發(fā)生器3產(chǎn)生正弦波，由于該正弦波不能給予巴克豪森噪聲傳感器I足夠的驅(qū)動(dòng)電流，因此采用功率放大器2對(duì)正弦波信號(hào)放大，再傳遞給激勵(lì)線圈1-4。激勵(lì)線圈1-4產(chǎn)生的交變磁場(chǎng)，經(jīng)U型骨架1-3傳導(dǎo)、磁化被測(cè)軸承套圈9。被測(cè)軸承套圈9受激，向外發(fā)射磁彈波，檢測(cè)線圈1-2將接收到的磁場(chǎng)信號(hào)轉(zhuǎn)化成模擬電信號(hào)。由于該模擬電信號(hào)較微弱一般為μ V級(jí)，需要一級(jí)放大電路和二級(jí)放大電路放大。檢測(cè)線圈1-2接收到的信號(hào)主要集中在1ΚΗζ-2ΜΗζ，一般在1ΚΗζ-500ΚΗζ段較豐富，故采用高通濾波器5和低通濾波器6選通。經(jīng)檢波器8后，得到與被測(cè)軸承套圈9燒傷程度相關(guān)的巴克豪森噪聲信號(hào)。
[0023]【具體實(shí)施方式】二:本實(shí)施方式對(duì)實(shí)施方式一作進(jìn)一步說(shuō)明，本實(shí)施方式所述檢測(cè)線圈1-2和激勵(lì)線圈1-4均為銅芯漆包線線圈。
[0024]【具體實(shí)施方式】三:本實(shí)施方式對(duì)實(shí)施方式一或二作進(jìn)一步說(shuō)明，本實(shí)施方式所述工型骨架1-1為塑料骨架。
【權(quán)利要求】
1.一種基于巴克豪森效應(yīng)的軸承套圈磨削燒傷檢測(cè)裝置，其特征在于，它包括巴克豪森噪聲傳感器(I)、功率放大器(2)、正弦波發(fā)生器(3)、噪聲信號(hào)一級(jí)放大電路(4)、高通濾波器(5)、低通濾波器(6)、噪聲信號(hào)二級(jí)放大電路(7)和檢波器(8)， 巴克豪森噪聲傳感器(I)包括工型骨架(1-1 )、檢測(cè)線圈(1_2)、U型骨架(1-3)、激勵(lì)線圈(1-4)和磁棒(1-5)； 工型骨架(1-1)由上圓環(huán)面、下圓環(huán)面和圓筒組成，圓筒連接在上圓環(huán)面和下圓環(huán)面之間，上圓環(huán)面、下圓環(huán)面和圓筒的軸心重合，并且內(nèi)徑相同，磁棒(1-5)嵌放在上圓環(huán)面、下圓環(huán)面和圓筒形成的中空結(jié)構(gòu)內(nèi)，工型骨架(1-1)的圓筒外表面上纏繞檢測(cè)線圈(1-2)；U型骨架(1-3)的水平段上纏繞激勵(lì)線圈(1-4)，工型骨架(1-1)設(shè)置于U型骨架(1-3)的開(kāi)口側(cè)內(nèi)，并居中放置，工型骨架(1-1)的圓筒軸向垂直于U型骨架(1-3 )的水平段所在平面； 正弦波發(fā)生器(3)的驅(qū)動(dòng)信號(hào)輸出端連接功率放大器(2)的驅(qū)動(dòng)信號(hào)輸入端，功率放大器(2)輸出的驅(qū)動(dòng)信號(hào)用于驅(qū)動(dòng)激勵(lì)線圈(1-4)； 檢測(cè)線圈(1-2)的噪聲檢測(cè)信號(hào)被噪聲信號(hào)一級(jí)放大電路(4)接收，噪聲信號(hào)一級(jí)放大電路(4)的一級(jí)放大信號(hào)輸出端連接高通濾波器(5)的濾波信號(hào)輸入端，高通濾波器(5)的濾波信號(hào)輸出端連接低通濾波器(6)的濾波信號(hào)輸入端，低通濾波器(6)的濾波信號(hào)輸出端連接噪聲信號(hào)二級(jí)放大電路(7)的放大信號(hào)輸入端，噪聲信號(hào)二級(jí)放大電路(7)的放大信號(hào)輸出端連接檢波器(8)的噪聲信號(hào)輸入端。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于巴克豪森效應(yīng)的軸承套圈磨削燒傷檢測(cè)裝置，其特征在于，所述檢測(cè)線圈(1-2)和激勵(lì)線圈(1-4)均為銅芯漆包線線圈。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的基于巴克豪森效應(yīng)的軸承套圈磨削燒傷檢測(cè)裝置，其特征在于，工型骨架(1-1)為塑料骨架。
【文檔編號(hào)】G01N27/82GK203572803SQ201320811329
【公開(kāi)日】2014年4月30日 申請(qǐng)日期:2013年12月10日 優(yōu)先權(quán)日:2013年12月10日
【發(fā)明者】苑會(huì)娟, 付劍, 孫永全, 蘇子美, 姜雪, 李君忠, 楊贏 申請(qǐng)人:哈爾濱理工大學(xué)