一種磁粉探傷機(jī)的維保裝置

陳心一，楊雙羊

（海洋石油工程股份有限公司， 天津 300452）

在海洋工程領(lǐng)域，磁粉檢測(cè)方法主要使用磁軛探傷檢測(cè)鋼結(jié)構(gòu)材料，同時(shí)配合液體磁懸液使用。在磁粉檢測(cè)過程中，噴灑的液體磁懸液極其容易滲進(jìn)磁軛的活動(dòng)關(guān)節(jié)，液體和磁粉會(huì)殘留在間隙中，如果不及時(shí)清理，在化學(xué)反應(yīng)下，磁軛的活動(dòng)關(guān)節(jié)發(fā)生銹蝕，變得不易活動(dòng)；同時(shí)海洋工程檢測(cè)常在潮濕的海洋性氣候環(huán)境下，這也是磁軛容易銹蝕固化的原因。銹蝕固化后的磁軛難以調(diào)節(jié)磁軛間距和角度，難以滿足現(xiàn)場(chǎng)磁粉檢測(cè)的要求。如果后續(xù)不進(jìn)一步對(duì)其進(jìn)行維修，該設(shè)備將很快報(bào)廢，造成資源的浪費(fèi)。

筆者結(jié)合磁粉探傷機(jī)的特點(diǎn)和維修工作的實(shí)踐，設(shè)計(jì)了一種新型磁粉探傷機(jī)維保裝置，可便于設(shè)備的日常維修保養(yǎng)。

1 總體設(shè)計(jì)思路

圖1所示的磁粉探傷機(jī)，其磁軛關(guān)節(jié)維保時(shí)，需要將磁粉機(jī)固定在某個(gè)操作臺(tái)上，確保扳動(dòng)磁軛時(shí)，磁軛機(jī)主體不產(chǎn)生移動(dòng)；活動(dòng)磁軛的四個(gè)活動(dòng)關(guān)節(jié)（A、B、C、D）其中兩個(gè)關(guān)節(jié)（A、C）時(shí)，需要確保剩余兩個(gè)關(guān)節(jié)（B、D）固定；另外由于磁軛的結(jié)構(gòu)特殊性，常規(guī)活動(dòng)扳手難以適應(yīng)磁軛結(jié)構(gòu)的使用，需要設(shè)計(jì)適用磁軛結(jié)構(gòu)的專用扳手；維修完磁軛后，需要配套保修裝置，確保磁軛得到良好的機(jī)油潤滑。基于以上情形，設(shè)計(jì)一種便于磁粉探傷機(jī)磁軛維修和保養(yǎng)的緊湊型裝置：固定操作平臺(tái)、限位裝置、專用扳手、潤滑保養(yǎng)平臺(tái)。

2 裝置的設(shè)計(jì)和加工

2.1 固定操作平臺(tái)設(shè)計(jì)

圖1 磁軛探傷機(jī)

固定操作平臺(tái)由一塊薄鋼板上平行焊接兩個(gè)薄角鋼，形成磁粉機(jī)機(jī)身固定卡槽；薄角鋼中間位置有兩個(gè)橫通孔，橫通孔位置焊接尺寸匹配的螺母，通過旋轉(zhuǎn)其上的螺絲可實(shí)現(xiàn)對(duì)磁粉機(jī)主體的鎖緊和放松。鎖緊時(shí)可配合專用扳手對(duì)磁粉機(jī)靠下兩個(gè)關(guān)節(jié)進(jìn)行維修，該固定操作平臺(tái)設(shè)計(jì)如圖2所示。在維護(hù)磁粉機(jī)的磁軛時(shí)，需要在關(guān)節(jié)處施加除銹劑后大幅度地來回扳動(dòng)磁軛。通過調(diào)整活動(dòng)栓的位置，可以應(yīng)用于不同規(guī)格的磁粉機(jī)，通過螺栓的夾持，穩(wěn)穩(wěn)地將磁軛固定在夾具中，方便下一步工作的進(jìn)行。

圖2 固定操作平臺(tái)設(shè)計(jì)圖

2.2 限位裝置設(shè)計(jì)

限位裝置由兩節(jié)空心方鋼和細(xì)鋼棒焊接組成，方鋼的特征在于內(nèi)徑尺寸略大于磁軛截面尺寸，使其剛好能夠套進(jìn)磁軛，細(xì)鋼棒特征在于長度等于兩條磁軛垂直擺放時(shí)的距離。所述限位器套住磁軛時(shí)，可實(shí)現(xiàn)磁軛探傷機(jī)靠上兩個(gè)關(guān)節(jié)的維修，限位裝置設(shè)計(jì)如圖3所示。其主要作用為，如果扳動(dòng)圖1中關(guān)節(jié)A和關(guān)節(jié)C時(shí)，可以使關(guān)節(jié)B和關(guān)節(jié)D固定不動(dòng)，達(dá)到限位效果。

圖3 限位裝置設(shè)計(jì)圖

2.3 專用扳手設(shè)計(jì)

由于磁軛長度較長，橫截面積較大，市面上銷售的扳手很難滿足扳動(dòng)磁軛的要求。而且在扳動(dòng)的過程中由于接觸面太小，會(huì)對(duì)磁軛造成損壞。為解決這一問題，根據(jù)磁軛探傷機(jī)的尺寸數(shù)據(jù)，設(shè)計(jì)了專用扳手。專用扳手設(shè)計(jì)如圖4所示：鉗口寬度稍大于磁軛橫截面尺寸，所述特制扳手的鉗口深度大于磁軛探傷機(jī)倒放時(shí)靠上的關(guān)節(jié)，便于對(duì)上下兩節(jié)磁軛進(jìn)行夾持和扳動(dòng)。

圖4 專用扳手設(shè)計(jì)圖

2.4 潤滑保養(yǎng)裝置

潤滑保養(yǎng)裝置設(shè)計(jì)如圖5所示。潤滑保養(yǎng)裝置由一塊薄鋼板上焊接兩排平行的鋼管或方鋼，薄鋼板寬邊邊緣焊接兩把手組成。所述兩排平行鋼管或方鋼內(nèi)可裝載機(jī)油，其間距等于兩條磁軛垂直擺放時(shí)的距離；所述鋼管或方鋼內(nèi)徑尺寸略大于磁軛截面尺寸，使磁軛能夠插入其中。

另外潤滑保養(yǎng)裝置還包含儲(chǔ)油容器用于儲(chǔ)存機(jī)油，其規(guī)格尺寸大于磁軛活動(dòng)關(guān)節(jié)，使保養(yǎng)裝置能夠完全浸入其中。

圖5 潤滑保養(yǎng)裝置設(shè)計(jì)圖

2.5 裝置加工

綜合上述所有內(nèi)容，該維保裝置四個(gè)主要部分布通過框架集成，最終完成磁粉探傷機(jī)的維保裝置設(shè)計(jì)圖，其圖紙如圖6所示，維保裝置的主要部分如下：

（1）維保裝置第一層為固定操作平臺(tái)；

（2）維保裝置中間層含限位裝置和專用扳手；

（3）維保裝置最下層為潤滑保養(yǎng)裝置；

（4）維保裝置設(shè)計(jì)有三層框架。

圖紙?jiān)O(shè)計(jì)完成后，通過利庫現(xiàn)有廢舊材料依照?qǐng)D紙加工成型，成型的維保裝置圖紙如圖7所示。

圖6 磁粉探傷機(jī)維保裝置設(shè)計(jì)圖

圖7 磁粉探傷機(jī)維保裝置實(shí)體圖

2.6 維保裝置功能

該磁軛探傷機(jī)維保裝置具有維修和保養(yǎng)兩大功能：能夠根據(jù)需要，鎖緊磁粉機(jī)的特定部位，再配合專用扳手，使維保工作更加輕松自如。維護(hù)工作完成后，將磁粉機(jī)存放在保養(yǎng)裝置里，能夠有效延長二次生銹的時(shí)間，起到良好的預(yù)防腐蝕效果。

(1)固定裝置使磁粉探傷機(jī)身容易被固定，為后續(xù)維修工作奠定基礎(chǔ)。

(2)限位器使磁粉探傷機(jī)磁軛上下兩個(gè)關(guān)節(jié)可以分開活動(dòng)，使靠上兩個(gè)關(guān)節(jié)的維修工作變得簡單。

(3)專用扳手根據(jù)磁軛尺寸量身訂制，使維修更便捷、操作更簡單。

(4)潤滑保養(yǎng)裝置可適應(yīng)不同尺寸大小的磁粉機(jī)，保養(yǎng)隨時(shí)進(jìn)行，磁粉機(jī)不易重復(fù)生銹。

(5)使用該設(shè)備進(jìn)行操作，一臺(tái)磁粉機(jī)的維保時(shí)間不超過5分鐘，大大提高了效率。

3 維保裝置實(shí)際應(yīng)用

磁粉探傷機(jī)傳統(tǒng)的維保方法依靠人力操作時(shí)每臺(tái)磁粉機(jī)的維保時(shí)間超過1小時(shí)，費(fèi)力費(fèi)時(shí)，且維修后各個(gè)關(guān)節(jié)的活動(dòng)效果很難達(dá)到最佳狀態(tài)。而且再次生銹時(shí)間間隔短，本新型維保裝置操作簡單，可以快速完成維保工作。筆者通過下述實(shí)驗(yàn)完成了磁粉探傷機(jī)的維保工作，時(shí)間僅4分30秒，其操作步驟如下。

(1)在固定平臺(tái)固定磁粉探傷機(jī)，如圖8(a)所示；

(2)在固定平臺(tái)上專用扳手活動(dòng)磁軛關(guān)節(jié)A、C部位，除銹，如圖8(b)所示；

(3)專用扳手限制磁軛關(guān)節(jié)A、C，活動(dòng)關(guān)節(jié)B、D，除銹，如圖8(c)所示；

(4)在潤滑保養(yǎng)裝置中保養(yǎng)磁軛活動(dòng)關(guān)節(jié)，如圖8(d)所示。

圖8 磁粉探傷機(jī)維保操作流程

4 結(jié)語

該維保裝置解決了便攜式磁粉探傷機(jī)在維修保養(yǎng)過程中的幾個(gè)難點(diǎn)：一是固定裝置解決了磁粉機(jī)機(jī)身固定難的問題；二是限位器解決了磁軛靠上關(guān)節(jié)活動(dòng)時(shí)，靠下關(guān)節(jié)的固定問題；三是特制扳手解決了一般扳手鉗口調(diào)節(jié)困難、鉗口深度不足、抓力不夠等問題；四是保養(yǎng)裝置解決了磁粉機(jī)二次生銹時(shí)間短的問題。本裝置具有結(jié)構(gòu)合理、實(shí)用性強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)，在大大縮短磁粉機(jī)磁軛維修保養(yǎng)時(shí)間的同時(shí)，還極大地降低了維修者的勞動(dòng)強(qiáng)度。

◆參考文獻(xiàn)

[1] API RP 2X-Recommended Practice for Ultrasonic and Magnetic Examination of Offshore Structural Fabrication and Guidelines for Qualification of Technicians.2015.

[2] NB/T47013.4-2015，承壓設(shè)備無損檢測(cè) 第四部分 磁粉檢測(cè)[S].