一、用途
CDG-3000型微机控制半轴专用探伤机是固定一体式交流半自动荧光磁粉探伤设备。它根据磁化原理设计而成,用于检验铁磁性材料制成的零件。 可发现零件表面及近表面因铸造、锻压、淬火、研磨、疲劳等加工产生的裂痕以及夹渣等极细微的(但深离零件表面的缺陷不能利用此法检查)。
本机采用微机控制,具有复合磁化、带断电相位控制、自动退磁等多项功能。能根据用户需要完成除上、下料及观察缺陷以外的全部探伤过程, 既可自动工作,也可手动单步操作。可完成工件夹紧、线圈进退、喷洒磁悬液、磁化、旋转、退磁、松开等动作。
本设备无论探伤工件批量大小,都具有调整方便、操作简单、检验效率高、安全可靠等特点。
二、主要技术指标
2.1 磁化及退磁电源
周向: 0-3000A 连续可调;
纵向: 0-16000AT(2000A*8T)连续可调
2.2 夹持装置
电极间距:0-1300mm
夹紧力:约50Kgf
夹紧行程: 50mm
夹紧方式:气动夹紧
2.3 磁化方式
周向交流磁化、纵向交流磁化、周纵向复合磁化
2.4 移动线圈内径:Φ300mm
2.5 微机控制:由PLC控制运行
2.6 外形尺寸:2600 mm(长)*800 mm(宽)*2200 mm(高)
2.7 总重量:约1.5吨
2.8 电源:三相四线,交流380V,50HZ,150A
2.9 气源:气压 :0.4~0.8MPa, 流量不小于0.1m3/min
三、本机结构特点
3.1 概述
本机由电气控制系统、夹持装置、纵向双线圈磁化器、工件气动夹紧机构、线圈气动移动机构、电极移动机构、储液箱、磁悬液喷洒装置、紫外照明灯等部分组成,并以相应方法联于一体。
3.2 电气控制系统
电气控制系统由电源开关、控制面板及相关电气器件组成。在主机左侧下方安装有电源接入空气开关、主接触器及过流保护熔断器;主机左前侧为控制面板,包括控制按钮及电流调节指示器件;主机正下方为电气控制安装板,主要电气控制元件安装在此安装板上,包括空开、交流接触器、可控硅、可编程控制器(欧姆龙CP1E)、磁化电源控制板、电源变压器、断路器、接线端子等。
3.3 夹持装置
它的下半部由角钢、槽钢和钢板等材料焊接而成, 内部装有两台主变压器、电流互感器、连接铜排、电缆、接线端子等, 磁悬液箱置于右侧床身下方。
上部装有左异型线圈、右移动线圈、电极移动夹紧机构,后部有磁悬液喷洒装置及支架等件。
3.4 紫外灯
本机紫外灯灯使用高强度紫外灯,用链条挂在顶部暗室架上,通过调节链条长度可方便调节紫外灯的高度。
四、设备工作原理
4.1 磁粉探伤原理
铁磁性材料制成的零件它的磁性是均匀一致的, 通电磁化后其磁力线是平行的应该不变化,相反地如果零件中存在某种缺陷,磁力线就会绕过这些导磁率低的区域(即磁阻较大)而泄漏于零件表面形成“漏磁埸”。于是在缺陷部位产生了一些弱的磁极,根据这一原理,如将磁粉喷洒在零件表面, 通过漏磁场的吸引聚集作用,就能显示出缺陷来。
零件经磁化后并不是所有的缺陷都能显示。 当磁力线方向平行于裂纹时,磁力线就不能从缺陷处泄漏到空气中,只有当磁力线方向与缺陷蔓延方向之间有较大夹角或互相垂直时,才能用磁粉法显示出缺陷位置。
缺陷深离工件表面,磁力线虽然也能在缺陷位置形成弯曲,但还不致于泄漏到零件表面之外,因此也不会产生较大局部"漏磁埸",因此磁痕显示较弱或不显示。
4.2 电路工作原理
本机电路采用可编程序控制器(以下简称PLC)控制整机动作、每个动作顺序、磁化时间,根据不同工件的检测工艺要求可改变PLC的工作程序,以便使整个探伤设备达到较大的使用效率和较佳的使用效果, 整机电路原理见电气原理图1-3所示。图1-2为主电路工作原理图。合上总电源空气开关Q1,打开电源开关SA1、SB1,交流接触器KM1吸合,整机电源接通,电源指示灯亮。
本机磁化电流电路部分:可控硅V1、V2及主变压器T1构成周向通电磁化主电路, 磁化电流大小由触发电路AP1控制可控硅V1、V2导通角实现;可控硅V3、V4 及主变压器T2构成纵向线圈磁化主电路, 磁化电流的大小由触发电路AP2通过改变V3、V4导通角来实现;TA1 、PA1和TA2、PA2表分别测量和指示周向和纵向磁化电流的大小;F1、R1、C1及F2、R2、C2分别用作周、纵 向可控硅的过流、过压保护。可控硅V1-V4的触发信号分别由AP1、AP2板产生,RP1、RP2分别为周、纵向电流调节电位器,调节其位置可改变输出脉冲移相范围,脉冲移相范围大于170度。
可编程序控制器的编程方法, 可根据被检测工件的种类所规定的检测工艺要求编制不同的操作运转程序。本机可编程控制器具有12点DC24V输入端和8点继电器输出端,可直接驱动AC80VA(感性负载) 且触点电流为2A以下的负载。
五、搬运、开箱和安装
5.1 搬运
本机为一只木箱将整机包装, 包装好的机器可用铲车或吊车等搬运到指定地点。
5.2 开箱
开箱时应对照装箱单检查机器之全部附件是否齐全, 检查机器突出部分在运输过程中有无损坏。
5.3 安装
5.3.1 主机的安装 安装时只需将机器放稳在混凝土地面上即可。
5.3.2 接入工作电源
电源要求:三相四线,交流380V,50HZ,150A 。
5.3.3 地线接入
本机零线地线共用,故本机外壳须可靠接地,保证机壳0电位。
六、 试车
6.1 试车前的准备工作
试车前仔细擦去外露金属表面的防锈油, 擦净后在外露的金属表面抹上一层机油。
打开夹持装置左侧柜门,检查全部导线,走线槽有无受潮, 接线有无松动掉落。检查内部元器件、印刷线路板、可编控制器(PLC)、接线端子等运输过程中有无受潮、松动及检查导线有无脱落。
将储液箱里外清洗干净,配置30升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。
6.2 面板各按钮及表头的功用
“电流表”:指示周纵向实际磁化电流大小,左侧为周向电流表,右侧为纵向电流表;
“周向调节”:周向磁化电流调节旋钮;
“纵向调节”:纵向磁化电流调节旋钮;
“关 开”:控制周纵向磁化电流是否工作,开关打在“开”状态时允许工作;
“手动 自动”:工作方式选择,手动时各功能按钮有效,自动时由“工作”按钮启动自动运行;
“工作”:自动时启动自动运行程序;
“复位”按钮:控制停止自动工作。
“电源开、关”:总电源钥匙开关;
“电源启动”:启动总电源,钥匙开关打开后,按此按钮启动总电源;
“喷淋”:点动控制喷液电机运行;
“线圈进、退”:控制移动线圈进退,手动点动控制;
“夹紧、松开” :手动控制左电极伸出夹紧或松开工件;
“退磁”:手动时点动控制启动退磁;
6.3 自动循环工作流程
运行自动程序时,只需将工件放在托架上,先按“夹紧”按钮夹紧工件,再按下“工作”按钮,程序自动运行,磁化后松开,手动旋转观察至工作按钮再按下,观察结束后,启动退磁,最后手动松开,取下工件:
七、操作方法
7.1 操作前准备
7.1.1 按6.1要求进行
7.1.2 磁粉液推荐配方
荧光磁粉:2~3g/L水或无味煤油!
分散剂:0.2%检查液重量(水剂)
防锈剂:0.5%检查液重量(水剂)
消泡剂:0.5%检查液重量(水剂)
敬告:使用无味煤油时必须按油类使用规定配置相应的消防器材,严禁使用低燃点煤油或航空煤油
7.1.3 磁化规范的确定
磁化规范的确定可采用以下两种方法(更具体的确定方法请参见有关资料)。
7.1.3.1 公式法
周向磁化电流一般可按下式计算:
剩磁法:I=20D~30D
连续法:I=8D~15D
I=采用电流值(安培)
D=试件直径(毫米)
以上推荐数值,如果试件有特殊要求时,I与D关系可自行选择
纵向磁化采用试验法确定磁化安匝数。确保磁化灵敏度。
7.1.3.2 试验法
将A型2#试片(15/50或30/100)贴在被探工件表面,然后调节磁化电流,直至试片上人工裂纹清晰显示,此时的磁化电流值即为较佳。
7.2 磁化操作
7.2.1 接通“电源”开关,电源指示灯亮。
7.2.2周向、纵向磁化电流大小应在磁化电流出现时调节。
7.2.3机器在运行中需要停止时,可按一下“复位”按钮。
7.3 松开 在松开电极时,先将电极旋转至水平,按 “松开”按钮松开电极。
八、使用与维修
8.1 使用及注意事项
8.1.1 使用该机前必须仔细熟悉本使用说明书,熟悉机器性能。
8.1.2 本机应在清洁、干燥、无强烈振动、无高温及无腐蚀气体、 通风良好的环境中使用或存放,使用的磁悬液不得含其它杂质。
8.1.3 本机应避免与中高频炉同时使用。
8.1.4 本机在工作状态下,通过电流较大,工件(或芯棒)与电极板接触应良好,以免因接触不良烧伤工件或打火。
8.1.5 本机为半自动探伤设备,在工作中注意力应集中。
8.1.6 机器接地线应可靠接地,且接地线截面不小于6mm2铜芯线 。
8.1.7 储液箱每天应清理污物一次。
8.1.8 在使用时,要经常注意储液箱液面位置,如液面过低应及时加注磁悬液。
8.2 故障检修
8.2.1 纵向电流无指示或突然增大:电流无指示, 一般是可控硅触发脉冲不正常或电流调节电位器调得太低,使电路无电流输出或快熔F2熔断; 电流增大一般是可控硅V3、V4烧坏或AP2板驱动可控硅(AP2板左下角电阻R23旁)击穿引起,更换相应的可控硅,即可解决。
8.2.2 周向电流无指示:可能因为主电路电流过大,使快速熔断器F1熔断,甚至使可控硅损坏,否则应查可控硅端是否有触发脉冲,如发现脉冲不正常,则应检查触发电路。
8.2.3 通电回路中有地方氧化生锈导致绝缘,需清理氧化生锈处。
或工件未夹紧,工件两端有氧化皮等不导电物,清理氧化皮等不导电物。
8.2.4 如在检查中发现触发线路板损坏,应发回厂家或通知厂家维修。
8.2.5 两电表全无指示:可能是触发电路不正常工作或主电路有故障或控制开关未打开。