用于航空涡轮盘的超声相控阵成像自动扫描装置及方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN110609084A(43)申请公布日2019.12.24(21)申请号201910627707.8(22)申请日2019.07.12(71)申请人南昌航空大学地址330000江西省南昌市丰和南大道696号(72)发明人陈振华许倩高立卢超(74)专利代理机构南昌洪达专利事务所36111代理人刘凌峰(51)Int.Cl.G01N29/04(2006.01)权利要求书2页说明书5页附图5页(54)发明名称用于航空涡轮盘的超声相控阵成像自动扫描装置及方法(57)摘要本发明公开了一种用于航空涡轮盘的超声相控阵成像自动扫描装置及方法，包括运动控制组件、探头夹持组件、耦合调整组件、检测基座，运动控制组件通过第一可调连接件与所述探头夹持组件连接，探头夹持组件通过第二可调连接件与耦合调整组件连接，检测基座设于运动控制组件、耦合调整组件之间。本发明优点：该装置与超声相控阵检测主机连接可实现对航空发动机涡轮盘盘件的快速、稳定、高精度的超声C扫描成像检测，适用于航空发动机生产厂家对精加工前的发动机涡轮盘进行内部微小缺陷的超声波无损检测，具有检测精度高、自动化程度高、扫描区域广、检测效率高的优点。CN110609084ACN110609084A权利要求书1/2页1.用于航空涡轮盘的超声相控阵成像自动扫描装置，其特征在于，包括运动控制组件、探头夹持组件、耦合调整组件、检测基座(17)，所述运动控制组件通过第一可调连接件(6)与所述探头夹持组件连接，所述探头夹持组件通过第二可调连接件(18)与所述耦合调整组件连接，所述检测基座(17)设于运动控制组件、耦合调整组件之间；所述运动控制组件包括筒形支架(1)、双出轴步进电机(2)、编码器(3)、联轴器(4)、转动输出杆(5)，所述筒形支架(1)的外径应小于发动机涡轮盘内孔直径，所述双出轴步进电机(2)、编码器(3)设于筒形支架(1)内部，所述双出轴步进电机(2)的上下两端均设有联轴器(4)，所述编码器(3)通过下端的联轴器(4)与双出轴步进电机(2)的一轴连接，所述转动输出杆(5)依次穿过第一可调连接件(6)、筒形支架(1)，且转动输出杆(5)通过上端的联轴器(4)与双出轴步进电机(2)的另一轴连接；所述探头夹持组件包括大横臂(7)、第一弹性构件(8)、压力传感器(9)、连接板、小横杆(11)、探头夹头(12)，所述连接板上端与大横臂(7)连接，所述小横杆(11)上表面通过第一弹性构件(8)连接于连接板下端，所述探头夹头(12)对称设于小横杆(11)下表面两侧，所述压力传感器(9)设于第一弹性构件(8)下方；所述耦合调整组件包括竖臂(13)、小横臂(16)、万向轮，所述竖臂(13)与小横臂(16)固定连接，所述万向轮可动连接在小横臂(16)上表面。2.根据权利要求1所述的用于航空涡轮盘的超声相控阵成像自动扫描装置，其特征在于，所述第一可调连接件(6)套设在大横臂(7)上，且第一可调连接件(6)前后两侧设有螺杆，所述检测基座(17)的内径等于发动机涡轮盘中孔内径的铸钢圆柱体结构。3.根据权利要求1所述的用于航空涡轮盘的超声相控阵成像自动扫描装置，其特征在于，大横臂(7)远离运动控制组件的一端通过第二可调连接件(18)与竖臂(13)连接，所述连接板两侧均安装有滑轨连接件(10)，所述第一弹性构件(8)至少三组，所述第一弹性构件(8)包括第一套杆、第一套筒、第一弹性元件，所述第一套筒上端与连接板固定连接，所述第一套杆一端通过第一弹性元件与第一套筒内部连接，第一套杆另一端与小横杆(11)连接。4.根据权利要求3所述的用于航空涡轮盘的超声相控阵成像自动扫描装置，其特征在于，位于中间的弹性构件下方设有压力传感器(9)，所述压力传感器(9)与压力计连接。5.根据权利要求1所述的用于航空涡轮盘的超声相控阵成像自动扫描装置，其特征在于，所述小横臂(16)通过固定件(14)与竖臂(13)连接，所述万向轮设有三组，所述万向轮包括转轮(15)、转轮支座(21)、第二弹性构件，所述转轮(15)均安装在转轮支座(21)内，位于左右两侧的转轮支座(21)通过第二弹性构件转动连接于第一支撑杆(19)上，且左右两侧转轮(15)的轮径方向平行于航空发动机涡轮盘表面，位于中间的转轮支座(21)通过第二弹性构件转动连接于第二支撑杆(20)上，且中间的转轮(15)轮径方向垂直于航空发动机涡轮盘表面，所述第二支撑杆(20)长度长于第一支撑杆(19)长度，且第一支撑杆(19)、第二支撑杆(20)可滑动连接在小横臂(16)上。6.根据权利要求5所述的用于航空涡轮盘的超声相控阵成像自动扫描装置，其特征在于，所述第二弹性构件包括第二套杆、第二套筒、第二弹性元件，所述第二套筒连接在转轮