涡流检测在轴承零部件探伤中的应用
2010-05-13尤伟长
（宁波检测仪器有限公司）
摘 要：简要论述涡流检测技术在轴承滚子、轴承套圈自动探伤中的优势及其 WT-602型轴承涡流探伤机在轴承零部件检测中的应用。
关键词：涡流检测；轴承滚子；轴承套圈；WT-602型涡流探伤机
以前轴承滚子一般很少进行探伤，而轴承圈也只是磁粉抽样检查，但在实际制造过程中，轴承零件（轴承滚子，轴承套圈）因材料固有裂纹、折叠、划伤夹杂氧化皮和锈蚀及热处理磨加工等因素都会产生裂纹、口子、砂点等缺陷，这就加速了轴承的损坏程度，缩短了使用寿命。因此在生产过程中检查裂纹、砂点等缺陷已是控制产品质量的重要环节。现代计算机技术、电子技术及涡流检测技术的发展可实现低成本、高灵敏度、全自动的检查方法。涡流检测取代人工肉眼检测已成必然。在国外轴承制造行业中，对轴承零部件的探伤，涡流检测是首选；由于涡流检测速度快、无须其他耦合剂——降低了检测成本；自动化程度高——适合于大批量100%检测；自动上料、自动检测、自动分选——确保了精确度与可靠性；并不参入人为因素。因此，在轴承业界推广涡流检测技术具有特殊的意义。
1、涡流检测系统简介
当载有频率为交变电流的检测线圈置于导电试件上时，试件上将感应出涡流。此涡流也产生一个与原磁场方向相反的磁场，并部分抵消原磁场，导致检测线圈阻抗的电阻和电感的变化，利用阻抗平面显示技术来显示缺陷的大小信息，区分缺陷的位置及区分其他的干扰信号，给缺陷分析提供了较理想的手段。涡流检测是利用检测线圈阻抗发生变化并加以处理，从而对试件的物理性能作出评价。
WT-602型轴承涡流探伤机是基于轴承制造业中大批量零件在线自动检测而开发设计的全自动专业化的集机、电、光一体的国内首创的轴承涡流成套检测设备。整套设备由机械传动系统、送料系统和检测分选控制系统三大部分组成。其中，加工精度较高的机械传动系统确保了传动中的跳动系数小，耐磨的传输滚动轮又不伤及被检工件；检测控制系统是将涡流检测仪、检测探头、传输控制传感器、光传感器等组合成一个整体，具有实时描绘涡流信号变化的二维图形；并同时显示时基曲线，用户可编检测参数、打印、分选；整机采用独立双通道检测，可分快速双路外径或内外径同时检测二种探伤方式。探伤工艺流程如下图1：
关键词：涡流检测；轴承滚子；轴承套圈；WT-602型涡流探伤机
以前轴承滚子一般很少进行探伤，而轴承圈也只是磁粉抽样检查，但在实际制造过程中，轴承零件（轴承滚子，轴承套圈）因材料固有裂纹、折叠、划伤夹杂氧化皮和锈蚀及热处理磨加工等因素都会产生裂纹、口子、砂点等缺陷，这就加速了轴承的损坏程度，缩短了使用寿命。因此在生产过程中检查裂纹、砂点等缺陷已是控制产品质量的重要环节。现代计算机技术、电子技术及涡流检测技术的发展可实现低成本、高灵敏度、全自动的检查方法。涡流检测取代人工肉眼检测已成必然。在国外轴承制造行业中，对轴承零部件的探伤，涡流检测是首选；由于涡流检测速度快、无须其他耦合剂——降低了检测成本；自动化程度高——适合于大批量100%检测；自动上料、自动检测、自动分选——确保了精确度与可靠性；并不参入人为因素。因此，在轴承业界推广涡流检测技术具有特殊的意义。
1、涡流检测系统简介
当载有频率为交变电流的检测线圈置于导电试件上时，试件上将感应出涡流。此涡流也产生一个与原磁场方向相反的磁场，并部分抵消原磁场，导致检测线圈阻抗的电阻和电感的变化，利用阻抗平面显示技术来显示缺陷的大小信息，区分缺陷的位置及区分其他的干扰信号，给缺陷分析提供了较理想的手段。涡流检测是利用检测线圈阻抗发生变化并加以处理，从而对试件的物理性能作出评价。
WT-602型轴承涡流探伤机是基于轴承制造业中大批量零件在线自动检测而开发设计的全自动专业化的集机、电、光一体的国内首创的轴承涡流成套检测设备。整套设备由机械传动系统、送料系统和检测分选控制系统三大部分组成。其中，加工精度较高的机械传动系统确保了传动中的跳动系数小，耐磨的传输滚动轮又不伤及被检工件；检测控制系统是将涡流检测仪、检测探头、传输控制传感器、光传感器等组合成一个整体，具有实时描绘涡流信号变化的二维图形；并同时显示时基曲线，用户可编检测参数、打印、分选；整机采用独立双通道检测，可分快速双路外径或内外径同时检测二种探伤方式。探伤工艺流程如下图1：
（图1）
仪器工作原理框图如下图2：
（图2）
机械传动装置由变频调速 电机为动力，由二条同步带分别带动二组滚筒下轴，经齿轮转动二组水平交叉的滚筒传输工件。
涡流仪器线路设计吸取了上先进的涡流检测技术的经验，结合我公司20多年设计、生产、开发涡流仪器的经验，提供了过硬的电路设计及较完善的软件设计。充分使仪器集成化、模块化和智能化。硬件采用进口Z先进专用集成电路、光电传感器、工业控制计算机等。元器件均经过严格的筛选，确保分选动作的无误性和仪器的稳定可靠性。 能定性、定量地检测出轴承零件的缺陷，是一种实用性很强的涡流检测仪器。探伤机整体外型式样美观、整洁，体现了高技术、专业化的特征。
仪器的灵敏度：裂深：≥ 0.03mm，裂长：≥1mm长的缺陷、压痕和裂纹。
检测速率：1秒/件（外径双路检测，速度根据工件大小有关）或3秒/件（外径及内径同时检测，速度根据工件大小有关）。
自动化程度：具有自动上料、自动输送、自动分选（经涡流探伤后，零件无任何损伤）。
产品优势：与国外同类产品比较，具有速度快、外形美观、价格便宜等优势。
2、涡流检测在轴承滚子检测中的应用
轴承滚子因工件小、数量大，人工目测工作量很大，又不能发现因经过磨加工后埋藏在表皮下的裂纹，而且人为因素较多，这些都是控制产品质量难题。针对以上问题，宁波检测仪器有限公司经过多次设计、改进后推出轴承滚子涡流探伤仪，它可以1件/秒的速度对滚子进行100%的可靠检验。该产品在轴承行业得到了广泛的应用。如常州光洋轴承有限公司用WT-602轴承滚子涡流探伤仪对Φ6- Φ30 轴承滚子在生产过程中进行100%的检验，发现了部分产品有自然裂纹以及在热处理过程中和磨加工中产生的裂纹，有效地控制了产品的质量。
对WT-602型轴承滚子涡流探伤仪进行可靠性试验中，在φ18mm×19mm规格的1000个圆柱滚子进行检测，在1000个被检工件中，其中有一个是自然伤，一个是0.03mm深×1mm长的人工刻伤，并在这二个工件的头上涂上红漆作标记以示区分。该产品主要采用双路外径方式进行检测，经过十几分钟后工件全部检测完。
工件检测完，仪器数据显示：CH1通道：被检工件总数498个 ；合格数498个；合格率100%。
CH2通道：被检工件总数502个 ；合格数500个；合格率99.6%。
检测结果：检查CH1通道的废品箱无工件。
检查CH2通道的废品箱有二个头上涂有红漆的工件。
仪器中各参数设置如下：
CH1通道：频率400KHz 相位200度 增益40db
CH2通道：频率400KHz 相位198度 增益38db
重复检测数拾次，其结果都能将这二个有伤工件准确无误地进废品箱，合格工件均通过。
试验表明：检测准确率达100%。
灵敏度≥ 0.03mm深×1mm长
检测速率≤ 0.7秒/件
3、在轴承套圈检测中的应用
目前轴承套圈因材料、热处理、磨加工等原因正常产生裂纹，使用磁粉探伤工作量很大（特别是小轴承套的检验），一般工作都以抽样检查为主，这样就很难控制产品质量，针对用户的要求设计了轴承圈涡流探伤机。在对WT-601型轴承涡流探伤仪进行可靠性试验中，用φ32 mm×φ10mm规格的套圈进行试验，采用双路外径方式。
设定好仪器中各参数，对500个φ32 mm×φ10mm规格的套圈进行检测（其中包括一个自然伤的和一个0.03mm深×1mm长的人工刻伤套圈）进行检测其结果都能将这二个有伤工件准确无误地进废品箱，合格工件均通过。重复检测数拾次，结果均一样。
实验表明：检测准确率达100%。
灵敏度≥ 0.03mm深×1mm长
检测速率：0.5 秒/件
利用WT-601轴承涡流探伤仪对轴承圈进行100%的检测，有效地提高了产品质量及经济效益。
4、应用前景分析
随着人们质量意识的日益增强，涡流探伤在轴承行业中零部件实现100%在线检验迫在眉睫。涡流检测由于检测速度快，自动化程度高，成本低等优势，必然在轴承制造业中得到广泛应用。
涡流检测与磁粉探伤作比较如下：
涡流仪器线路设计吸取了上先进的涡流检测技术的经验，结合我公司20多年设计、生产、开发涡流仪器的经验，提供了过硬的电路设计及较完善的软件设计。充分使仪器集成化、模块化和智能化。硬件采用进口Z先进专用集成电路、光电传感器、工业控制计算机等。元器件均经过严格的筛选，确保分选动作的无误性和仪器的稳定可靠性。 能定性、定量地检测出轴承零件的缺陷，是一种实用性很强的涡流检测仪器。探伤机整体外型式样美观、整洁，体现了高技术、专业化的特征。
仪器的灵敏度：裂深：≥ 0.03mm，裂长：≥1mm长的缺陷、压痕和裂纹。
检测速率：1秒/件（外径双路检测，速度根据工件大小有关）或3秒/件（外径及内径同时检测，速度根据工件大小有关）。
自动化程度：具有自动上料、自动输送、自动分选（经涡流探伤后，零件无任何损伤）。
产品优势：与国外同类产品比较，具有速度快、外形美观、价格便宜等优势。
2、涡流检测在轴承滚子检测中的应用
轴承滚子因工件小、数量大，人工目测工作量很大，又不能发现因经过磨加工后埋藏在表皮下的裂纹，而且人为因素较多，这些都是控制产品质量难题。针对以上问题，宁波检测仪器有限公司经过多次设计、改进后推出轴承滚子涡流探伤仪，它可以1件/秒的速度对滚子进行100%的可靠检验。该产品在轴承行业得到了广泛的应用。如常州光洋轴承有限公司用WT-602轴承滚子涡流探伤仪对Φ6- Φ30 轴承滚子在生产过程中进行100%的检验，发现了部分产品有自然裂纹以及在热处理过程中和磨加工中产生的裂纹，有效地控制了产品的质量。
对WT-602型轴承滚子涡流探伤仪进行可靠性试验中，在φ18mm×19mm规格的1000个圆柱滚子进行检测，在1000个被检工件中，其中有一个是自然伤，一个是0.03mm深×1mm长的人工刻伤，并在这二个工件的头上涂上红漆作标记以示区分。该产品主要采用双路外径方式进行检测，经过十几分钟后工件全部检测完。
工件检测完，仪器数据显示：CH1通道：被检工件总数498个 ；合格数498个；合格率100%。
CH2通道：被检工件总数502个 ；合格数500个；合格率99.6%。
检测结果：检查CH1通道的废品箱无工件。
检查CH2通道的废品箱有二个头上涂有红漆的工件。
仪器中各参数设置如下：
CH1通道：频率400KHz 相位200度 增益40db
CH2通道：频率400KHz 相位198度 增益38db
重复检测数拾次，其结果都能将这二个有伤工件准确无误地进废品箱，合格工件均通过。
试验表明：检测准确率达100%。
灵敏度≥ 0.03mm深×1mm长
检测速率≤ 0.7秒/件
3、在轴承套圈检测中的应用
目前轴承套圈因材料、热处理、磨加工等原因正常产生裂纹，使用磁粉探伤工作量很大（特别是小轴承套的检验），一般工作都以抽样检查为主，这样就很难控制产品质量，针对用户的要求设计了轴承圈涡流探伤机。在对WT-601型轴承涡流探伤仪进行可靠性试验中，用φ32 mm×φ10mm规格的套圈进行试验，采用双路外径方式。
设定好仪器中各参数，对500个φ32 mm×φ10mm规格的套圈进行检测（其中包括一个自然伤的和一个0.03mm深×1mm长的人工刻伤套圈）进行检测其结果都能将这二个有伤工件准确无误地进废品箱，合格工件均通过。重复检测数拾次，结果均一样。
实验表明：检测准确率达100%。
灵敏度≥ 0.03mm深×1mm长
检测速率：0.5 秒/件
利用WT-601轴承涡流探伤仪对轴承圈进行100%的检测，有效地提高了产品质量及经济效益。
4、应用前景分析
随着人们质量意识的日益增强，涡流探伤在轴承行业中零部件实现100%在线检验迫在眉睫。涡流检测由于检测速度快，自动化程度高，成本低等优势，必然在轴承制造业中得到广泛应用。
涡流检测与磁粉探伤作比较如下：
综上表看出涡流检测在轴承零部件探伤上比磁粉探伤有较大的优势。而这些正是现代企业发展所追求的，因此，涡流检测在轴承零部件检验中取代磁粉探伤已成趋势。
5、结束语
涡流检测技术在轴承零部件检验中具有很多的优势。实际证明：WT-601型轴承圈涡流探伤机与WT-602型轴承滚子涡流探伤机在轴承零部件探伤中分选无误，实际应用中可靠性高，适合大批量100%检测的需要。
5、结束语
涡流检测技术在轴承零部件检验中具有很多的优势。实际证明：WT-601型轴承圈涡流探伤机与WT-602型轴承滚子涡流探伤机在轴承零部件探伤中分选无误，实际应用中可靠性高，适合大批量100%检测的需要。