CJW6000连杆磁粉探伤机技术方案.docx

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CJW6000连杆磁粉探伤机技术方案

 

探伤机技术方案

设备型号:

CJW-6000

设备名称:

连杆专用磁粉探伤机

 

振亚捷驰检测设备有限责任公司

 

1.1设备技术方案概述

1.2设备主要技术参数

1.3设备组成

1.4设备工作流程

1.5设备主要系统性能特点

1.6设备使用环境及安全防护

1.7设备交货清单

1.8设备交货期

1.9设备验收及人员培训

2.0设备技术资料

2.1设备质量保证和售后服务

2.2设备技术设计资料围进度表(附件一)

2.3设备工艺要求及考核条款

2.4设备工作原理图、结构图附件

技术方案

1.1设备技术方案概述

1.1.1设备名称及型号

设备名称:

连杆磁粉探伤机

设备型号:

CJW-6000

1.2.2设备技术方案依据

A、产品设计制造执行标准:

JB/T8290-98(原GB3721-83)磁粉探伤机

GB/T15822.3-2005磁粉检测第三部分设备

B、双方所签订技术协议

1.1.3设备总体技术性能

*设备充分满足相关标准的技术要求。

设备满足240、280、G32、MAN23/30、MAN16/24、MAN21/31、MAN27/38、MAN32/40型号的连杆探伤。

*设备充分满足连杆整体的磁粉探伤。

*设备设计作业节拍:

交流磁化及退磁32秒/件;直流磁化作业32秒/件(含周、纵向各两周翻转荧光观察及超低频退磁)。

*设备可选择手控单步作业方式;还可选择半自动作业方式。

1.2主要技术参数

(1)磁化电源

周向磁化电流:

AC0~6000A有效值、断电相位控制连续可调

纵向磁化电流(磁势):

DC0~26000AT平均值、快速断电连续可调

纵向磁化线圈径:

200×400+400×400+200×400mm“U”满足工

件旋转和磁化覆盖100%要求

磁化方式:

①周向触头法、纵向线圈法,②周、纵向复合磁化

穿棒:

对连杆孔“R”部位结合纵向线圈对减轻槽连杆齿等整体探伤

设备暂载率:

≥35%

(2)夹持、磁化装置

磁化电极间距:

400~1500mm

磁化电极间距调整:

电动

夹持电极驱动方式:

气动(伸缩顶针定位及夹持转动)

(3)翻转装置

翻转方式:

可手动、自动转换翻转(伸缩定位和电极轴夹持同步转动)

翻转速度:

可调

主机外形尺寸:

6000×1000×2200(mm)

磁化电源及控制柜外形尺寸:

600×800×1850(mm)

移动式控制台:

450×600×1200(mm)

退磁线:

3000×700×1500

设备总重量(约):

4850kg

☆设备可采用交流周向,直流纵向连续法复合磁化。

☆设备配置一套纵向全波整流磁化电源、一套超低频退磁电源、一套周向交流磁化电源,可对被检件实现多种方式磁化。

☆设备所配置纵向全波整流磁化电源和周向交流磁化电源,均可独立分离本探伤设备作为其它设备磁化电源,只需组合于其它夹持、喷淋即可形成一套完整的探伤设备。

使得设备性价比得到极大的提升。

☆设备磁化及退磁电流采用闭环控制技术,可准确地进行数字指示。

避免一般设备采用多次调整设置磁化电流。

☆退磁电流、退磁频率、退磁时间均可数字设定、单档5秒退磁,从而使得设备的退磁规设定具备单步操作,不分档,单一时间退磁节省时间,操作方便。

有效地解决了直流退磁这一难题。

☆设备具备多种自动保护、警示、自锁功能,防止误操作和设备运行异常造成人员和设备安全事故。

☆设备磁化电极配置特制的柔性电极(铜银电极),采用通电磁化时可最大限度地避免电弧损伤。

☆设备的控制、显示与参数调整采用触摸显示屏。

采用人机对话界面、中文菜单选择方式操作,人机界面友好。

☆联动控制方法确保磁化工位和退磁工位在作业节拍不一致时,能可靠地按任一低节拍作业。

☆设备的控制器件均选用国际知名品牌,经优化设计,设备结构性能、操作性能及控制性能均高于国现有同类机型。

☆设备各运动件具有完善的润滑系统及过滤装置,并且布局合理,可靠性高,操作、维护简单方便。

1.3设备组成

1.3.1设备基本组成

☆本设备主要由如下各系统组成磁粉探伤检测装置

直流磁化电源及超低频退磁电源;周向交流磁化电源;自动转动系统;自动磁化系统;自动退磁系统;喷淋系统;荧光探伤装置系统;托盘升降系统;控制系统等。

其中两套磁化电源,均可独立分离本探伤线作为其它设备磁化电源,只需组合于其它夹持、喷淋即可形成一套完整的探伤设备。

使得设备性价比得到极大地提升。

本设备直流磁化及超低频退磁电源独立设置,分别配置于自动磁化系统和自动退磁系统。

主要由变压器、大功率整流器件、磁化电源控制与显示(触摸屏)、各器件连接铜排、机柜等组成。

周向及纵向磁化电源主要由变压器、智能调压控制模块、控制系统开关电源、磁化电流调整设置器件及数字显示器件、变压器柜体和移动式控制台等构成。

自动转动系统主要由机身、减速驱动电机、传送链等组成;

自动磁化系统和退磁系统均由周向与纵向磁化电源装置、托盘升降、工件限位、电极间距调整、电极夹持、电极翻转等组成。

其中退磁系统增加配置辅助白光光源。

喷淋系统主要由贮液箱,搅拌油泵、泵液油泵、喷淋管、集液槽、滤网等组成;

荧光探伤系统主要由荧光暗室、可移动悬挂式荧光光源、手持荧光光源组成。

控制系统主要由电流控制装置、磁化电流欠流及过流自动报警,温度保护与控制装置、各类信号接收、处理器件、设备全部机械动作执行控制器件等构成。

☆设备主要构成见附图

1.4设备工作流程

将零件吊装于本设备

启动工作开关

升降托架自动上升托起连杆至夹持装置

两电极自动夹紧,托架自动下降

全自动喷淋不妨碍上料

周向纵向复合磁化1.5秒

磁痕观察:

连杆自动翻转两周并标记或操作按钮点动翻转(点动翻转时间由人工控制)

升降托架自动上升:

托起连杆

松夹:

左右两电极自动复位,松开夹持

输送到退磁机

超低频退磁

输送下料

交流周向和直流纵向探伤作业时设备工作流程图。

 

1.5设备组成系统性能特点

1.5.1直流磁化电源及超低频退磁电源

根据无损检测要与国际接轨的工艺规,为满足工艺规,本设备采用直流磁化电源对连杆进行纵向磁化,而直流探伤的显著优势是对零件的深部缺陷能有效检出,但对退磁设备要求较高,而周向采用交流磁化即可。

(1)全波整流磁化电源

采用全波整流电路,输出电流大,负载特性好,波纹系数小,对被检试件表面及深部的缺陷有较高的探伤灵敏度。

本设备所提供的整流电源采用外部快速关断电路,保证可控硅可靠、迅速关断。

以保证采用直流剩磁法检查时工件有稳定的剩磁、工件的端面不漏检。

因为试件置于磁化线圈磁化时,磁力线在试件的两端面近于垂直于试件表面。

因此,试件端部附近的不连续(可能的缺陷)可能存在极大的漏检几率,为克服这一不足,采用快速切断施加于线圈的直流电,使磁场迅速消逝,在试件产生低频电流,其方向十分有利于查找试件端部的横向不连续。

所以,直流设备的这一功能是不可缺少的。

我司变压器设计制造余量大,具备很强的超载能力,可在高节拍、大电流工作时确保正常输出,使用寿命长;暂载率≥35%,能满足用户各种零件的工作要求。

大功率可控硅选用上海整流器厂生产的优质大功率可控硅,器件选型余量大,可靠性高,使用寿命长。

本设备磁化电源的控制采用触摸屏。

采用人机对话界面、中文菜单选择方式操作。

该人机界面友好,显示器前表面符合IP65构造,防水、防油。

与PLC可靠通讯(控制系统详细介绍)。

(2)超低频退磁电源

因直流磁化后的试件其剩磁残留于深部,而交流电的趋附效应导致其无法完成经直流磁化后的试件退磁。

所以本机采用超低频退磁技术对直流磁化后的连杆进行退磁作业。

本退磁电源采用优质的可控硅元件调压、整流,可控硅采用宽脉冲触发技术控制,可靠地实现电流连续可调,抗干扰能力强。

超低频退磁电源控制器,采用军工级的单片机为核心组成的全数字制触发脉冲系统,它由主要电源变压器、电源稳压器、同步电路、模拟量处理模块、数字调节器、脉冲输出电路、开关量输入、故障及报警输出、模拟量处理及A/D转换电路、参数设置及LED指示电路、通讯接口等电路组成。

可实现电流无触点换向,退磁电流预置及按1/1000的速率衰减,退磁频率0--4Hz无级可调,退磁时间0-5秒无级调节,可选择多种退磁曲线,使超低频退磁频率与电流衰减辐值达到最佳匹配,确保更优的退磁效果,使工件剩磁≤0.2mT。

1.5.2自动磁化和退磁系统

自动磁化系统和退磁系统均由周向与纵向磁化电源实现,工件升降、工件限位、电极间距调整、电极夹持、纵向磁化线圈等组成。

其中退磁系统增加配置辅助白光光源。

(1)工件升降

该装置的主要功能是将处于两电极之间将零件承载向上提升至与磁化电极同轴的顶针位置,便于顶针和电极同步夹持零件翻转。

当电极可靠夹持零件后,托架自动下降复位。

可避免采用托轮时,连杆翻转与托轮产生摩擦,损坏零件表面磁痕。

托架在复位状态时,低于连杆,不干涉转动。

该装置主要由升降托架及气缸组成,为满足平稳升降,本设备设置了两套升降托架,并由气缸和线性导轨同步驱动,从而有效地保证零件升降水平及平衡。

(3)工件限位

在自动磁化工位和自动退磁工位均配置有限位。

其目的是当连杆上升至磁化或退磁位置时,自动磁化或退磁作业。

此限位由自动升降挡块和光电限位开关组成。

当零件未进入指定位置时,升降挡块处于下降位,当零件上料至托架时,光电开关发出信号,上升托起。

(4)电极间距调整

根据连杆的最大长度探伤夹持需要。

所以此磁化或退磁夹持电极均设计为间距可调(400~1500mm)。

右电极设计为移动电极,采用传动丝杠,使右电极座实现左右移动,用于调整两电极间距,以满足长度不同规格工件探伤需要;驱动电机采用蜗轮蜗杆减速电机,它体积小、自锁性好,从而可保证工件可靠夹持。

(5)电极夹持

电极夹持的主要功能是将连杆有效的定位夹持,并使之能可靠地进行翻转,并周向磁化。

它主要由左右电极、左右夹持驱动气缸、伸缩顶针定位、联轴器、导电环、柔性电极板、夹持工装等组成;左右两电极及夹持驱动气缸分别安装于左右两电极座,通过联轴器与电极连接,气缸可驱动电极做伸缩运动,以实现连杆夹持及松夹,联轴器置端面轴承,可防止电极旋转时而带动气缸轴旋转;导电环是将周向输出的磁化电流传递到电极上,它采用优质耐磨导电材料制造,确保导电良好。

柔性电极板的一个端面与连杆接触另一端面与电极接触,它采用优质柔性导电材料装置,能确保连杆柔性接触,避免通电时电弧损伤连杆端面。

夹持顶针固定在两电极中心位置,可伸缩,它主要为防止连杆翻转时滑落而设计。

电极夹持的总体结构见动态图和CAD图所示。

(6)电极翻转

电极翻转的功能是确保左右两电极同步翻转,以可靠夹持连杆翻转,避免非同步翻转时连杆端面滑动。

电极翻转装置主要由驱动动力、光杠、齿轮、链轮、链条、轴承及轴承座等组成;该的动作由PLC集中控制。

(7)纵向磁化线圈

为满足连杆整体覆盖轴向磁场探伤需要,在磁化和退磁工位均设计配置了各两只“U”纵向磁化(退磁)线圈,该线圈设计腔尺寸为200×400+400×400+200×400,确保不会干涉连杆的提升及翻转运动;采用串联连接,绕组采用先进工艺及优质铜排制造,磁化时噪音小,温升小。

使用可靠、寿命长。

(8)辅助白光光源

为满足规要求,对连杆进行白光检查,在退磁工位配置一套辅助白光照明光源,其白光照度≥1500Lx(设备构成示意图)

1.5.3磁悬液喷淋系统

喷淋系统主要由贮液箱,搅拌油泵、泵液油泵、喷淋管、集液槽、滤网等组成;

集液槽及贮液箱均采用优质不锈钢制件,不仅便于设备保洁,更有利于减少磁悬液(主要检测介质)的污染,确保检测质量。

贮液箱设置有液位显示仪,可方便地进行在用磁悬液余量观察,随时进行补液。

在贮液箱的安装方式上,已考虑储液桶能方便地移出,便于清洁。

贮液箱底部装有放液阀,在需要对贮液箱进行清洁时,可放掉箱残液,便于清洁。

设备具备手动与自动下喷淋两种喷淋方式。

在实施自动喷淋时,每套淋管设置独立的开关和调节阀,保证零件能得到均匀的磁悬液施加并防止飞溅,采用周向整体喷淋方式对连杆喷淋,其喷淋围宽,喷淋时间及节奏由PLC控制,可确保连杆全表面得到充分润湿。

为防止线圈的喷淋产生盲区,在纵向线圈还设置有补充喷淋头。

在实施手动喷淋时,采用手动喷枪对零件进行喷淋。

为确保作业环境,在探伤人员作业区域设计有可移动的防溅挡板。

进一步防止磁悬液飞溅。

1.5.4荧光探伤系统

由荧光暗室、可移动悬挂式荧光光源、手持荧光光源组成;

本设备光源采用八只60瓦的专用紫外线灯管,其照度:

工件表面大于1000μw/c㎡。

该光源属冷光源,温升低,使用寿命长,安全环保;并能随暗室顶部移动,便于吊装上下料。

该系统荧光暗室采用金属骨架,四周及顶部采用黑色双层夹芯板,顶部采用顶部电动拉开式结构,还设置有排气系统,通风透气性好。

暗室白光照度小于15Lx。

1.5.7控制系统

该系统为设备的中央控制系统,它实现磁化与退磁系统和传送系统各运动的动作控制、磁化电流的控制与显示。

主要由电流闭环控制装置、磁化电流欠流及过流自动报警、温度保护与控制装置、各类信号接收、处理器件、设备全部机械动作执行控制器件等构成。

(1)设备的控制、显示与参数调整采用触摸显示屏。

采用人机对话界面、中文菜单选择方式操作。

该人机界面友好,显示器前表面符合IP65构造,防水、防油。

与PLC可靠通讯。

利用该触摸显示屏,可进行手动、自动运行模式选择、工艺程序模式选择、磁化参数的设定与调整,对不同的零件实施探伤时,根据需要,可选择最优的作业方法和工作模式。

在此人机对话界面上可以完成磁化参数、操作模式、磁化规等功能设置和设备操作,闪烁警示系统各个部位的异常情况和系统故障,还可显示退磁电流。

控制系统主要由磁化电源控制系统、指示仪表、操作按钮、系统控制配电板及控制柜身等组成;配电板包括继电器、接触器、快熔、电流控制模块、可控硅触发模块、程序控制(PLC)系统等。

(2)控制器件采用国际知名品牌

电器控制系统主要控制器件均采用国际知名品牌,具备可靠性,并确保良好的互换性。

其中PLC采用日本OMRON产品,接触器、继电器采用天德产品。

(3)磁化电流控制

该设备采用先进的电流控制技术(数字PID调节技术),磁化电流可调置。

在磁化工作时,设备根据电流预置值可进行调节,使设备处于极高的检测质量水平。

电流控制功能只需根据磁化规进行准确调置。

我公司于2000年首家在国采用该技术。

其工作流程如图所示:

(4)欠流及过流自动报警、温度保护与控制装置

由于系统故障或其他原因引起磁化时未达到设置(包括导通不良、接触电阻过大、无电流通过)或超过设置值,系统自动发出声、光警示并保护,提醒操作者磁化不良,必须再次进行磁化操作,提高了探伤检测的可靠性;在设备关键部件处(如电源变压器等)均设置有温度监控装置,当温升超过设定值时,系统自动报警并保护,防止操作不慎过温影响设备寿命或损坏设备。

1.5.8吊装装置

为便于本探伤机与其它工序的衔接,减轻作业人员劳动强度,采用悬臂吊实施上、下料。

悬臂吊采用外购件,不小于500公斤。

为作业方便,还将为悬臂吊设计配置一套专用吊具。

1.7设备使用环境及安全防护

1.7.1设备使用环境

工作环境温度:

-5℃~40℃

工作环境湿度:

≤98%

工作电压:

380V±10%,50Hz三相四线

工作气源:

0.5MPa±20%

在以上工作环境下,设备的电气、喷淋、机械系统均能正常工作

1.7.2安全防护

该投标产品严格按国家、专业标准设计、制造,确保无环境污染,各项电气绝缘性能在出厂前均须通过严格检测,符合相关标准。

 

1.8设备交货清单

序号

名称

规格、型号

单位

数量

1

连杆磁粉探伤检测磁化电源及控制柜

CQE-6000

1

2

超低频退磁电源及控制柜

CQE-6000

1

3

移动式控制台

YCZY-A

1

4

连杆磁粉探伤主机

CQE-6000

1

5

荧光探伤系统

1

6

悬臂吊及专用吊具

1

7

脚踏启动开关

1

8

手持喷枪

1

9

随机附件(见随机附件明细表)

1

10

备品、备件(见附件)

1

1.8产品合同生效后90天交货。

1.9设备验收

1.9验收程序:

设备验收分为预验收和终验收

1.9.1.1预验收:

供方完成制造后,通知需方派员在供方场地验收。

1.9.1.2终验收:

设备运抵需方后,由供方提供产品质量合格证书并派员免费安装调试后,进行产品成套性及现场使用的终验收。

1.9.2验收标准

JB/T8290—1998GB15822.3—2005GJB2028及双方所签定技术协议。

1.9.3人员培训

(1)培训人员

①培训人员及次数:

供方免费对需方单位的操作、维修人员进行培训,根据需方需要确定培训人数。

②培训时间:

三天。

(2)培训地点:

需方现场

(3)培训容

1、了解系统的用途及整体性能;

2、熟悉各种仪表、器件、辅助装置的用途及操作方法;

3、熟悉各种操作按钮、开关的功能;

4、掌握系统手动操作方法;

5、掌握系统自动操作方法;

6、各种报警保护方法的设置及处理;

7、紧急情况的处理;

8、掌握PLC软件使用方法;

9、掌握电气系统控制原理及常见故障的排除方法;

10、掌握机械系统工作原理及常见故障排除方法;

11、掌握系统软件故障排除方法;

12、掌握各类易损、易耗件的更换方法。

(4)培训措施

培训资料:

由供方免费提供。

对较复杂结构组成均有图示说明,其中将主要零部件的名称均做出标识。

2.0技术资料交付清单

名称

规格、型号

单位

数量

设备操作使用手册(含电器原理图、接线图、传动原理图、机械原理图及招标文件要求提供全部技术资料)

CQE-6000

2

设备维护保养手册

CQE-6000

2

光盘(本公司制造围全套随机技术资料)

CQE-6000

2

出厂检验报告

CQE-6000

1

产品合格证

CQE-6000

1

装箱单

CQE-6000

1

保修卡

CQE-6000

1

触摸屏使用说明书

2

编程软件

1

设备技术资料交付清单说明项

(1)随探伤机提供该机各精度指标的检验报告及出厂标准规

(2)随探伤机提供包括下述容的使用说明书。

A、使用说明、操作说明、故障排除、夹具及工件托块更换调整说明;

B、探伤机总图、关键部件装配图、夹具图、易损件备件图;

C、气功原理图、安装图、气功元件参数表;

D、电气原理图、I/O地址图、电气元件的布置图、接线图、电气元件参数图,在图中标注清楚。

———电压值、频率和供电相数

———接触器和其它元器件的标记

———选择开关的性能

———变频器的性能

———空气开关和热继电器的控制值

———电机电流的额定值

———数值采集卡

———变压器的输入、输出电压和功率

———电线直径

———数据块详细注释及数据流向

(3)随探伤机提供关键外购整件资料:

随箱样本、操作说明书、连接说明书或操作手册。

(4)随探伤机提供欧姆龙或西门子PLC操作手册及编程说明。

2.1质量保证和售后服务承诺

2.1.1设备“三包”期限及服务响应时间

(1)设备整机质量期限为壹年半。

(2)设备发生故障时,供方在接需方通知后8小时(或小于8小时的一个有效工作日)予以答复,并提出解决方案,供方维修工程师在48小时到达需方现场进行服务。

(3)在质量保证期,如因设备制造原因导致故障,供方同样及时提供维修服务,只收取应的成本费用。

设备“三包”外服务

(1)质量保证期外,设备发生故障,其服务器响应时间和到达时间同上述。

(2)保修期外维修费用由需方负责,但供方只收取相应的成本费用。

(3)设备投入正常运行后,供方仍将针对需方需要为提供必要的技术咨询、技术服务及技术培训。

(4)设备投入正常运行后,在三年,供方主动上门进行寻访、咨询、一年不少于一次。

(5)在需方需要时,供方将免费提供软件升级服务。

 

附件一

买卖双方技术资料的围、进度表

一、资料交付及审查

  买卖双方必须保证提交给对方的技术资料的完整性与正确性。

该技术资料必须满足设备、施工、试运行、生产和维护的要求;

二、买方提供资料容及进度

序号

资料交付时间

(合同生效后)

探伤设备布置围图

一周

最终平面布置图

半个月

提供需检测的零件大中小各一件

一周

三、卖方提供资料容及进度

序号

   容

资料交付时间

(合同生效后)

一、设计阶段技术资料

机组设备的总布置图(包括电气控制柜、操作台等)

1个月

设备总重量及各组成部件的重量(包括电气控制柜、操作台等)

1个月

供电容量,压缩空气消耗量(最大和平均值),磁悬液消耗量、排放周期。

1个月

设备基础、基础的沟槽尺寸、预埋件、开孔及设备基础坑等(详细设计资料)。

1个月

能源介质接点图,显示出到外部供水、供压缩空气和供电的所有TOP点的要求、位置、标高和接头尺寸,电气接线图(详细设计资料)。

1个月

二、最终交付资料

1个月

序号

   容

资料交付时间

(合同生效后)

安装所需工具和其它材料清单

2个月

说明书

2个月

提供设备检验大纲

2个月

电气系统布置图

2个月

PLC清单和编程手册

2个月

电缆清单、材料消耗表

2个月

设备布置图

2个月

机械、电气和磁悬液零部件的设备清单

2个月

提供供货围的设备和材料出厂质量检验书、试验和试运转数据表并提供合格证书

2个月

三、工程资料

工程中发生的变更、修改竣工图或其他竣工资料

2.5个月

设计审查

合同生效后半个月卖方派遣人员到买方所在地进行联络及设计审查,双方将对设备工艺布置、能源介质交接点、设备基础等详细设计方案进行审查。

上述审查用资料在审查前两周送达买方。

 

附件二

工艺要求值及考核条款

一、设备达到工艺技术要求:

1、规格:

主要检测φ200~400mm;

2、探伤灵敏度:

标准A型2号试片,即A115/50试片

B型试块:

二、考核指标见下表:

保证

项目

保证指标

保证指标

的定义及其条件

考核方法及其条件

1.缺陷检出率

 

2.检测区域:

连杆全方位

100%

 

人工缺陷100%、自然缺陷100%检出

对于带有人工缺陷和自然缺陷的连杆,经过磁悬液喷淋、磁化后,在荧光灯的照射下其缺陷的显示率100%。

连杆缺陷:

自然缺陷:

①标准A型2号试片;

②B型试块。

带有人工缺陷的样件重复检查10次,取得相同结果。

带有自然缺陷的样件重复检查10次,重复性为100%。

单位小时通过磁探装置的质量合计。

考核时由买方提供一件连杆用于验收的样件,尺寸为φ200~400mm;用于检测。

 

带有自然缺陷的样件以连杆通过磁粉探伤装置时由人工判定其缺陷存在,并保证样件缺陷均能显示并由人工目视出来。

样件上做人工缺陷或粘贴标准A型试片在单位小时完成重复、次数的检测。

 

设备报价:

38万元,具体看待投标

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