課題的研究是利用渦流技術對鋼球表面進行100%在線檢測, 用機械法使鋼球的每一點都能被傳感器檢測到, 無盲區, 做到全方位檢測。目的是檢測鋼球表面。由于原材料及加工過程中產生裂紋、折疊、燒傷、脫碳、軟點及針孔等缺陷, 必須對鋼球表面進行檢測, 從而確保了鋼球的可靠性, 提高了鋼球的品質。鋼球的表面質量檢測, 目前我國軸承行業基本采用外觀法, 即在日光燈下用眼睛(或借助于低倍放大鏡) 觀查。人的眼睛在燈光下觀察極易疲勞, 操作者用手工推擋法也無法保證鋼球的全面展開, 極易漏檢。近些年, 隨著無損探傷技術、電子技術和計算機的發展, 鋼球的渦流技術在國內外也有了很大的進展。我公司最早使用渦流、終端等技術, 解決了生產中的許多難題。

1 工作原理鋼球表面缺陷渦流無損檢測為機電一體化系統, 可分為機械部分、電氣部分。1.1 檢測方法與原理處于交變磁場中的導體, 由于高頻交變磁場中的電磁感應, 在導體中感應出渦電流。根據楞次定律, 渦流又感應產生渦流磁場, 此渦流磁場方向相反, 并抵制原磁場的變化。然而導體的幾何尺寸、與磁場的相對位置、導體的導電率、導磁率、硬度、缺陷及殘余應力等都將影響渦電流的大小和方向。固定其它影響因素, 如幾何尺寸、探頭和導體的相對位置等, 采用同種狀態鋼球, 來突出缺陷因素的影響, 用一只探頭將其影響渦流變化的因素接收, 并用電子線路處理, 來帶動分選機構, 達到無損檢測的目的。1.2 機械部分鋼球的展開是一個難題, 它長期限制著鋼球無損檢測的開展。根據國外的技術現狀, 自行開發出結構簡單、應用性強、成本低、壽命長、全部國產化的展開裝置, 定點式展開輪為鋼球的渦流檢測提供了方便。1.3 電部分探頭是鋼球無損檢測的一個重要部件。渦流探頭采用差動式結構, 在兩根直徑為Ф1mm 的半圓磁芯上繞以相同匝數的線圈, 方向相反, 作為測量線圈, 即次級, 而后將兩半圓磁芯合并, 在其外繞以初級激勵線圈。實際檢測中, 當探頭垂直接近被測鋼球表面時, 如果鋼球表面完好, 測量線圈中感應信號大小相等, 方向相反, 信號疊加后, 差動信號為最小, 阻抗平衡。當探頭接近鋼球部位出現裂紋時, 即改變了探頭的自身平衡, 阻抗也隨之變化, 使差動輸出發生變化, 產生缺陷信號。缺陷信號經電氣部分處理, 使之與合格球區分開。

2 項目運行情況及要求鋼球無損檢測系統由人工上料至供料箱, 經傳輸通道至檢測區(展開輪部位), 此項的節拍由機電自動控制。經檢測區檢測后, 合格球與不合格球自動分選, 實現半自動檢測。該項目在實際檢測中, 對被檢鋼球表面清潔度有一定要求, 要求被檢鋼球表面無油污, 相對清潔。操作人員在檢測過程中, 要使系統接觸球的所有部位保持清潔, 這樣才能保證檢測的流暢準確。

3 結論已經將鋼球的渦流技術用于指導生產。如圓柱滾子渦流在線檢測, 軸承零件、套圈、滾動體、硬度在線檢測等。這些渦流技術的應用解決了生產中的許多難題, 為提高軸承的可靠性起到了積極的作用。

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