一种复合材料拉挤矩形长梁超声检测工装及系统的制作方法

本申请涉及超声检测，特别涉及一种复合材料拉挤矩形长梁超声检测工装及系统。

背景技术：

1、随着科技的不断发展，碳纤维复合材料在建筑、航空、航天等领域的应用越来越广泛。其中，复合材料拉挤矩形长梁作为一种轻质高强的结构材料，相较于传统钢结构，复合材料拉挤矩形长梁的重量更轻，但强度更高。

2、复合材料拉挤矩形长梁采用拉挤工艺成型，由四周开敞区和非开敞多腔腹板组成。在复合材料长梁成型阶段的超声检测工序，其最长可达100多米，在零件超声检测工序，其长度也达20余米。由于质量控制和安全原因，目前均要求对复合材料拉挤矩形长梁开敞和非开敞部位进行100％无损检测，目前主要是采用超声方法进行无损检测。由于受非开敞限制，超长复合材料拉挤矩形长梁非开敞多腔腹板的超声检测可达性非常困难。

技术实现思路

1、本申请的目的是提供一种复合材料拉挤矩形长梁超声检测工装，解决了超长复合材料矩形拉挤长梁非开敞区内部多腔腹板现场超声检测用的快捷固定和支撑问题。本申请的另一目的是提供一种包括复合材料拉挤矩形长梁超声检测工装的复合材料拉挤矩形长梁超声检测系统。

2、为实现上述目的，本申请提供一种复合材料拉挤矩形长梁超声检测工装，包括支撑底板以及安装在所述支撑底板上的支撑杆架，所述支撑杆架的上端设置有固支撑器，所述固支撑器的内部具有用于与待检测的复合材料拉挤矩形长梁的外形匹配的定位凹槽，所述固支撑器的两边安装有呈对向设置的弹性锁紧组件，以实现在通过所述固支撑器定位支撑待检测的复合材料拉挤矩形长梁并使非开敞多腔腹板呈现水平姿态时、再通过所述弹性锁紧组件锁紧固定待检测的复合材料拉挤矩形长梁并维持非开敞多腔腹板处于水平姿态。

3、在一些实施例中，所述固支撑器包括两个单体结构，两个所述单体结构对称分布且拼接后形成所述定位凹槽。

4、在一些实施例中，所述单体结构由六面矩形块加工制成，其中一个所述单体结构加工有“└”形的第一凹槽且用于与待检测的复合材料拉挤矩形长梁的左下端匹配，其中另一个所述单体结构加工有“┘”形的第二凹槽且用于与待检测的复合材料拉挤矩形长梁的右下端匹配，所述第一凹槽和所述第二凹槽组成“u”形的所述定位凹槽，所述定位凹槽用于与待检测的复合材料拉挤矩形长梁的下端外形间隙匹配。

5、在一些实施例中，所述固支撑器的上表面设置有固支器内衬。

6、在一些实施例中，所述固支器内衬与所述固支撑器通过胶接固定。

7、在一些实施例中，所述固支器内衬为橡胶垫。

8、在一些实施例中，所述弹性锁紧组件包括与所述固支撑器连接的固定座以及安装于所述固定座的操作手柄和弹性锁紧杆，所述操作手柄用于驱使所述弹性锁紧杆与待检测的复合材料拉挤矩形长梁的外表面弹性接触锁紧。

9、在一些实施例中，所述弹性锁紧杆用于与待检测的复合材料拉挤矩形长梁的外表面接触的端部设置有弹性压头。

10、本申请提供了一种复合材料拉挤矩形长梁超声检测系统，包括超声扫描探头和上述复合材料拉挤矩形长梁超声检测工装，所述复合材料拉挤矩形长梁超声检测工装定位和锁紧待检测的复合材料拉挤矩形长梁并使非开敞多腔腹板呈现水平姿态，所述超声扫描探头用于沿非开敞多腔腹板表面移动并进行超声扫查检测。

11、在一些实施例中，所述复合材料拉挤矩形长梁超声检测工装设置为两组，两组所述复合材料拉挤矩形长梁超声检测工装位于待检测的复合材料拉挤矩形长梁的两端。

12、相对于上述背景技术，本申请所提供的复合材料拉挤矩形长梁超声检测工装包括支撑底板以及安装在支撑底板上的支撑杆架，支撑杆架的上端设置有固支撑器，固支撑器的内部具有用于与待检测的复合材料拉挤矩形长梁的外形匹配的定位凹槽，固支撑器的两边安装有呈对向设置的弹性锁紧组件，以实现在通过固支撑器定位支撑待检测的复合材料拉挤矩形长梁并使非开敞多腔腹板呈现水平姿态时、再通过弹性锁紧组件锁紧固定待检测的复合材料拉挤矩形长梁并维持非开敞多腔腹板处于水平姿态。

13、在该复合材料拉挤矩形长梁超声检测工装的使用过程中，将待检测的复合材料拉挤矩形长梁放置于该复合材料拉挤矩形长梁超声检测工装中，通过与待检测的复合材料拉挤矩形长梁的外形匹配的定位凹槽，使待检测的复合材料拉挤矩形长梁在固支撑器内部定位支撑，待检测的复合材料拉挤矩形长梁的非开敞多腔腹板呈现水平姿态，然后通过固支撑器两边对向安装的弹性锁紧组件，使待检测的复合材料拉挤矩形长梁在对向的弹性锁紧组件之间锁紧固定，此时待检测的复合材料拉挤矩形长梁的非开敞多腔腹板维持处于水平姿态，以便于超声扫描探头沿待检测的复合材料拉挤矩形长梁的非开敞多腔腹板表面移动并进行超声扫查检测。结合上述结构及过程说明，可以看到，该复合材料拉挤矩形长梁超声检测工装能够实现复合材料拉挤矩形长梁非开敞多腔腹板超声检测时的固定，解决了超长复合材料矩形拉挤长梁非开敞区内部多腔腹板现场超声检测用的快捷固定和支撑问题。

技术特征：

1.一种复合材料拉挤矩形长梁超声检测工装，其特征在于，包括支撑底板以及安装在所述支撑底板上的支撑杆架，所述支撑杆架的上端设置有固支撑器，所述固支撑器的内部具有用于与待检测的复合材料拉挤矩形长梁的外形匹配的定位凹槽，所述固支撑器的两边安装有呈对向设置的弹性锁紧组件，以实现在通过所述固支撑器定位支撑待检测的复合材料拉挤矩形长梁并使非开敞多腔腹板呈现水平姿态时、再通过所述弹性锁紧组件锁紧固定待检测的复合材料拉挤矩形长梁并维持非开敞多腔腹板处于水平姿态。

2.根据权利要求1所述的复合材料拉挤矩形长梁超声检测工装，其特征在于，所述固支撑器包括两个单体结构，两个所述单体结构对称分布且拼接后形成所述定位凹槽。

3.根据权利要求2所述的复合材料拉挤矩形长梁超声检测工装，其特征在于，所述单体结构由六面矩形块加工制成，其中一个所述单体结构加工有“└”形的第一凹槽且用于与待检测的复合材料拉挤矩形长梁的左下端匹配，其中另一个所述单体结构加工有“┘”形的第二凹槽且用于与待检测的复合材料拉挤矩形长梁的右下端匹配，所述第一凹槽和所述第二凹槽组成“u”形的所述定位凹槽，所述定位凹槽用于与待检测的复合材料拉挤矩形长梁的下端外形间隙匹配。

4.根据权利要求2所述的复合材料拉挤矩形长梁超声检测工装，其特征在于，所述固支撑器的上表面设置有固支器内衬。

5.根据权利要求4所述的复合材料拉挤矩形长梁超声检测工装，其特征在于，所述固支器内衬与所述固支撑器通过胶接固定。

6.根据权利要求5所述的复合材料拉挤矩形长梁超声检测工装，其特征在于，所述固支器内衬为橡胶垫。

7.根据权利要求1所述的复合材料拉挤矩形长梁超声检测工装，其特征在于，所述弹性锁紧组件包括与所述固支撑器连接的固定座以及安装于所述固定座的操作手柄和弹性锁紧杆，所述操作手柄用于驱使所述弹性锁紧杆与待检测的复合材料拉挤矩形长梁的外表面弹性接触锁紧。

8.根据权利要求7所述的复合材料拉挤矩形长梁超声检测工装，其特征在于，所述弹性锁紧杆用于与待检测的复合材料拉挤矩形长梁的外表面接触的端部设置有弹性压头。

9.一种复合材料拉挤矩形长梁超声检测系统，其特征在于，包括超声扫描探头和如权利要求1至8任一项所述的复合材料拉挤矩形长梁超声检测工装，所述复合材料拉挤矩形长梁超声检测工装定位和锁紧待检测的复合材料拉挤矩形长梁并使非开敞多腔腹板呈现水平姿态，所述超声扫描探头用于沿非开敞多腔腹板表面移动并进行超声扫查检测。

10.根据权利要求9所述的复合材料拉挤矩形长梁超声检测系统，其特征在于，所述复合材料拉挤矩形长梁超声检测工装设置为两组，两组所述复合材料拉挤矩形长梁超声检测工装位于待检测的复合材料拉挤矩形长梁的两端。

技术总结本申请公开了一种复合材料拉挤矩形长梁超声检测工装及系统，涉及超声检测技术领域；超声检测工装包括支撑底板以及安装在支撑底板上的支撑杆架，支撑杆架的上端设置有固支撑器，固支撑器的内部具有用于与待检测的复合材料拉挤矩形长梁的外形匹配的定位凹槽，固支撑器的两边安装有呈对向设置的弹性锁紧组件，以实现在通过固支撑器定位支撑待检测的复合材料拉挤矩形长梁并使非开敞多腔腹板呈现水平姿态时、再通过弹性锁紧组件锁紧固定待检测的复合材料拉挤矩形长梁并维持非开敞多腔腹板处于水平姿态。上述超声检测工装，解决了超长复合材料矩形拉挤长梁非开敞区内部多腔腹板现场超声检测用的快捷固定和支撑问题。技术研发人员：王松,陈燕荣,户迎灿,谭姚姚,姜月受保护的技术使用者：中车青岛四方机车车辆股份有限公司技术研发日：20231130技术公布日：2024/7/25