[发明专利]一种用于超声检测的曲面自适应装置

说明书

本发明提供一种用于超声检测的曲面自适应装置，包括伸缩机构、浮动机构和检测探头，所述浮动机构固定在伸缩机构前端，检测探头固定于浮动机构内，所述伸缩机构在外部动力驱动部件的带动下前后移动，浮动机构根据待测表面曲率的变化做出自适应的浮动，使得检测探头始终紧贴并对准曲面法线方向完成检测。本装置可适用于各种复杂型面跟踪的应用，通过机械结构实现检测探头能与待测曲面的法线方向对齐，使检测效果更好。

技术领域

本发明涉及一种浮动装置，具体涉及一种用于复合材料超声检测的曲面自适应装置。

背景技术

复合材料是现代航空飞行器设计与制造采用的主要材料类型之一。在复合材料零部件的制造和使用过程中，超声检测是检测部件缺陷损伤并评定其安全性能的关键技术。近年来，为满足大承载和高性能新机种的零部件制造需要，复合材料技术快速发展，新材料、新结构、新工艺不断出现，常规超声技术已经难以满足复合材料的检测要求。目前实际无损检测中，主要存在的问题是，当待测表面为曲面时，检测探头无法沿待测曲面浮动达到最佳的检测效果。

因此，有必要提供一种用于超声检测的曲面自适应装置，保证探头浮动适应待测曲面，达到更好的的检测效果。

发明内容

针对现有技术存在的问题，本发明为解决现有技术中存在的问题采用的技术方案如下：

一种用于超声检测的曲面自适应装置，包括伸缩机构、浮动机构和检测探头，其特征在于：所述浮动机构固定在伸缩机构前端，检测探头固定于浮动机构内，所述伸缩机构在外部动力驱动部件的带动下前后移动，浮动机构根据待测表面曲率的变化做出自适应的浮动，使得检测探头始终紧贴并对准曲面法线方向完成检测；

所述伸缩机构包括前后相对设置的L形板和固定架，所述固定架靠近L形板一侧侧壁中部开设有通孔供直线滚珠导套穿过固定，直线滚珠导套内套设有导轨，导轨一端穿过直线滚珠导套，另一端穿过L形板，导轨位于直线滚珠导套与L形板之间的段域外套设有伸缩弹簧，导轨两端有限位固定；

所述浮动机构包括固定在L形板水平板上的轴承座，轴承座中部依次设有向心关节轴承和定制轴套，轴套内部设有通孔供检测探头穿过，轴套前端面上周向均匀设有三个圆槽用于安装滚珠，通过滚珠与待测表面接触后在圆槽内滚动以适应待测曲面的曲率变化，轴套尾部穿过L形板上开孔，与L形板开孔内圈之间通过若干拉伸弹簧连接，使得浮动机构整体可相对L形板发生与待测表面相适应的角度偏转。

所述固定架为开口向下突出设置的U形板，直线滚珠导套外侧端设有周向设置的凸台，凸台与U形板侧壁上对应开设有若干通孔，供螺纹螺杆穿过后连接固定。

所述导轨从中部往两端为直径逐渐缩小的三段式阶梯轴结构，中部第一段一边与直线滚珠导套内部配合，一边外部套有伸缩弹簧，两侧第二段分别穿过挡板和L形板上的通孔，两侧末端第三段车螺纹并用两个螺母拧紧起防松限位作用。

所述轴套通孔内中部设有内螺纹用于安装检测探头，轴套前端设有外螺纹与圆螺母配合拧紧将轴套固定在轴承座中，轴套中部为阶梯轴与向心关节轴承的内圈配合限制轴套轴向移动，轴套尾部周向设有凸台，凸台上沿圆周方向均匀分布有8个等大小的圆孔用于固定拉伸弹簧。

所述L形板竖直面上开设有直径为65mm的圆孔，圆孔内圈周向设有向内突出的圆环状凸片，凸片上周向均匀开设有8个等大小的圆孔用于固定拉伸弹簧，轴套外圈与L形板内圈上的八个圆孔沿圆形方向一一对应。

所述轴承座内开孔后方设有向轴心突出的阶梯，限制向心关节轴承的轴向一侧的轴向移动，轴承座前端通过一块压板挡住向心关节轴承另一端，限制向心关节轴承的前后运动，压板与轴承座之间通过螺栓螺母连接固定。

所述检测探头外表面设有外螺纹，通过外螺纹与轴套孔内的内螺纹配合安装到轴套内部，通过浮动机构带动旋转检测探头来调整探头的前后位置和角度，达到更好的检测效果，检测探头是一种超声探头，可直接购买，或按客户要求定做。