JP2003207488A - Ultrasonic flaw detection method and apparatus for inner surface of bearing outer race - Google Patents
Ultrasonic flaw detection method and apparatus for inner surface of bearing outer raceInfo
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 完成品ベアリングを組立状態のままで外輪レ
ースの内径部分の表面欠陥の検出ができ、さらに完成品
ベアリング内に水や油などの超音波伝達媒質を侵入させ
ることなく表面欠陥の検出ができ、シールベアリングに
封入されたグリスなどの影響による妨害エコーを発生す
ることなく表面欠陥の検出ができる超音波探傷方法およ
びそのためのプローブユニットを提供する。
【解決手段】 完成品ベアリング16の外輪レース17
の外表面への超音波入射ポイントと離間して超音波探傷
用のプローブ14を配置し、一方、完成品ベアリング1
6の外輪レース17を水または油などの超音波伝達媒質
4中に配置し、プローブ14から外輪レース17に超音
波ビームを発出する一方で、外輪レース17から反射し
てくる超音波エコーを該プローブ14で受信することに
より外輪レース17の内表面の表面疵21を探傷する。
(57) [Summary] [PROBLEMS] To detect a surface defect on an inner diameter portion of an outer race while keeping a finished product bearing in an assembled state, and to make an ultrasonic transmission medium such as water or oil penetrate into the finished product bearing. Provided is an ultrasonic flaw detection method capable of detecting a surface defect without causing interference echo due to grease or the like sealed in a seal bearing, and a probe unit therefor. An outer race (17) of a finished bearing (16) is provided.
The probe 14 for ultrasonic flaw detection is arranged at a distance from the ultrasonic incidence point on the outer surface of the
6 is placed in the ultrasonic transmission medium 4 such as water or oil, and an ultrasonic beam is emitted from the probe 14 to the outer race 17 while an ultrasonic echo reflected from the outer race 17 is generated. The probe 14 detects the surface flaw 21 on the inner surface of the outer race 17 by receiving the signal.
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】ベアリングの外輪レースの内
径部分の表面の超音波探傷方法に関し、特に組み立てら
れた完成品ベアリングの外輪レースの内径部分の表面の
超音波探傷方法に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an ultrasonic flaw detection method for the surface of the inner diameter portion of the outer race of a bearing, and more particularly to an ultrasonic flaw detection method for the surface of the inner diameter portion of the outer race of an assembled finished bearing.
【0002】[0002]
【従来の技術】従来、ベアリングの外輪レース用リング
の内径部分の表面欠陥を探傷して検出する超音波探傷方
法として、軸受リング用鋼材の製鋼工程における圧延後
のリング材を水中又は台上でリング材の外周面から内部
へ超音波を伝達させることにより該軸受リング材の探傷
を行う方法の垂直探傷法が知られている。2. Description of the Related Art Conventionally, as an ultrasonic flaw detection method for detecting surface flaws on the inner diameter portion of the outer race ring of a bearing by detecting flaws, the ring material after rolling in the steel making process of the bearing ring steel is put in water or on a table. There is known a vertical flaw detection method of flaw detection of the bearing ring material by transmitting ultrasonic waves from the outer peripheral surface of the ring material to the inside.
【0003】さらに、特開平11−337530号公報
には、ベアリングの外輪レース用リングの内面欠陥を検
査する超音波探傷検査方法として、ベアリングに組み立
てる前の工程にある外輪レースを斜角探傷および垂直探
傷により実施する探傷方法が開示されている。Further, Japanese Patent Laid-Open No. 11-337530 discloses an ultrasonic flaw inspection method for inspecting inner surface defects of an outer race ring of a bearing. A flaw detection method performed by flaw detection is disclosed.
【0004】ところで、完成品ベアリングの外輪レース
の内部欠陥を超音波探傷するために超音波伝達媒質であ
る水層あるいは油層に浸すと、ベアリング内部に水ある
いは油が入るため、ベアリングの完成品状態ではこのよ
うな超音波探傷方法は適用できない。By the way, when the inner race of the finished product bearing is immersed in a water layer or an oil layer, which is an ultrasonic transmission medium, for ultrasonic flaw detection, water or oil enters the inside of the bearing, so that the bearing is in a finished product state. Then, such an ultrasonic flaw detection method cannot be applied.
【0005】ベアリングの鋼玉19の側面をシールし、
鋼玉19の周囲にグリス24を封じ込めたシール付ベア
リングの場合には、ベアリング16内部にグリス24が
封入されており、従来方法により完成品ベアリングの状
態で探傷を行うと、外輪レース17の内表面27上に封
入されたグリス24のムラにより、図7の(a)測定模
式図、(b)拡大模式図、および(c)ディスプレイ上
のエコーの波形図に示すように、プローブ14から発出
された超音波ビーム22は外輪レース17の外表面27
から外輪レース17内に入射され、内表面部内の疵によ
る欠陥で反射されて欠陥エコー30を生じ、さらに内表
面26で反射されて表面エコー29を生じ、これらに加
えて外輪内表面上にあるグリス24に入射してグリス2
4の表面で反射されて生じるグリス24の存在のムラに
よる妨害エコー31が多数発生することとなる。そのた
め、シール付ベアリング16の場合には超音波探傷によ
る正確な疵21の検知が困難となる。The side surface of the ball 19 of the bearing is sealed,
In the case of a sealed bearing in which the grease 24 is enclosed around the steel balls 19, the grease 24 is enclosed inside the bearing 16, and if flaw detection is performed in the state of the finished product bearing by the conventional method, the inner surface of the outer race 17 is detected. Due to the unevenness of the grease 24 enclosed on the 27, as shown in (a) measurement schematic diagram, (b) enlarged schematic diagram, and (c) echo waveform diagram of FIG. 7, it is emitted from the probe 14. The ultrasonic beam 22 is applied to the outer surface 27 of the outer race 17.
Is incident on the outer race 17 and is reflected by a defect due to a flaw in the inner surface portion to generate a defect echo 30, and is further reflected on the inner surface 26 to generate a surface echo 29. Grease 2 incident on grease 24
A large number of disturbing echoes 31 are generated due to the unevenness of the presence of the grease 24 caused by being reflected on the surface of No. 4. Therefore, in the case of the bearing 16 with a seal, it becomes difficult to accurately detect the flaw 21 by ultrasonic flaw detection.
【0006】そこで、従来は外輪レース17の探傷を行
う場合に、完成品ベアリング16を一旦分解し、外輪レ
ース17単体の状態にしてグリス24の無い状態として
から超音波探傷を実施する必要があって、探傷に完成品
ベアリング16の分解および組み立ての手間がかかって
いた。Therefore, conventionally, when the outer ring race 17 is to be flaw-detected, it is necessary to disassemble the finished product bearing 16 once to leave the outer ring race 17 as a single body without the grease 24 before performing ultrasonic flaw detection. Therefore, it takes time to disassemble and assemble the finished product bearing 16 for flaw detection.
【0007】[0007]
【発明が解決しようとする課題】本発明が解決しようと
する課題は、完成品ベアリングを組立状態のままで外輪
レースの内径部分の表面欠陥の検出ができ、さらに完成
品ベアリング内に水や油などの超音波伝達媒質を侵入さ
せることなく表面欠陥の検出ができ、シールベアリング
に封入されたグリスなどの影響による妨害エコーを発生
することなく表面欠陥の検出ができる超音波探傷方法お
よびその超音波探傷方法に使用する超音波探傷装置用の
プローブユニットを提供することである。SUMMARY OF THE INVENTION The problem to be solved by the present invention is to detect surface defects in the inner diameter portion of the outer ring race while the finished product bearing is in the assembled state. Ultrasonic flaw detection method and ultrasonic wave detection method that can detect surface defects without invading ultrasonic transmission medium such as etc., and can detect surface defects without generating interfering echo due to the influence of grease enclosed in seal bearings. An object of the present invention is to provide a probe unit for an ultrasonic flaw detection device used in a flaw detection method.
【0008】[0008]
【課題を解決するための手段】上記の課題を達成するた
めの本発明の手段は、請求項1の発明では、完成品ベア
リングの外輪レースの外表面の超音波入射ポイントと該
超音波入射ポイントに離間して配置の超音波探傷用のプ
ローブを水または油などの超音波伝達媒質中に配置し、
該プローブから外輪レースに超音波を発出する一方で外
輪レースから反射してくる超音波エコーを該プローブで
受信することにより外輪レースの内表面の表面欠陥を探
傷することを特徴とするベアリング外輪レースの内表面
の超音波探傷方法である。According to the invention of claim 1, an ultrasonic wave incident point on the outer surface of an outer race of a finished product bearing and the ultrasonic wave incident point are provided. A probe for ultrasonic flaw detection, which is spaced apart from, is placed in an ultrasonic transmission medium such as water or oil,
A bearing outer ring race characterized by detecting ultrasonic defects reflected from the outer ring race on the inner surface of the outer ring race while emitting ultrasonic waves from the probe to the outer ring race. This is a method of ultrasonic flaw detection on the inner surface of the.
【0009】請求項2の発明では、外輪レースの内表面
の表面欠陥の探傷は外輪レースの内表面の全周面にわた
って行うことを特徴とする請求項1の手段のベアリング
外輪レースの内表面の超音波探傷方法である。According to a second aspect of the present invention, the flaw detection of the surface defects on the inner surface of the outer ring race is performed over the entire peripheral surface of the inner surface of the outer ring race. This is an ultrasonic flaw detection method.
【0010】請求項3の発明では、プローブの超音波発
出部の位置をベアリングの径方向から一定値以上に偏位
して超音波の発出方向をベアリングの径方向に平行と
し、プローブから外輪レースの外表面への超音波入射ポ
イントにおける入射角を一定の角度以上として該超音波
入射ポイントから外輪レースの内表面への入射角をより
大きな角度とすることにより、外輪レース内表面からベ
アリング中心側への超音波の入射を無くして全反射させ
たことを特徴とする請求項1または2の手段の超音波探
傷方法である。According to the third aspect of the present invention, the position of the ultrasonic wave emitting portion of the probe is deviated from the radial direction of the bearing by a certain value or more so that the ultrasonic wave emitting direction is parallel to the radial direction of the bearing, and the probe is connected to the outer ring race. The angle of incidence on the outer surface of the outer ring race is set to a certain angle or more, and the angle of incidence on the inner surface of the outer ring race is set to a larger angle so that the inner surface of the outer ring race is closer to the bearing center side. 3. The ultrasonic flaw detection method according to claim 1 or 2, wherein the ultrasonic wave is not incident on and totally reflected.
【0011】請求項4の発明では、超音波入射ポイント
から外輪レース内表面への入射角は80〜90°とする
ことを特徴とする請求項3の手段の超音波探傷方法であ
る。According to the invention of claim 4, the incident angle from the ultrasonic wave incident point to the inner surface of the outer race is 80 to 90 °.
【0012】請求項5の発明では、完成品の径方向の外
輪レースの一部を受容して保持する保持溝と該保持溝の
下部中央に形成した超音波伝達媒質の充填溝とを有する
ベアリング保持枠体と、該ベアリング保持枠の充填溝内
に下面から超音波探傷用のプローブを立設し充填溝を密
閉した入射角調整板とからなることを特徴とする超音波
探傷用のプローブユニットである。According to the invention of claim 5, a bearing having a holding groove for receiving and holding a part of the outer ring race in the radial direction of the finished product, and an ultrasonic transmission medium filling groove formed in the lower center of the holding groove. A probe unit for ultrasonic flaw detection, comprising a holding frame and an incident angle adjusting plate in which a probe for ultrasonic flaw detection is erected from the lower surface in a filling groove of the bearing holding frame and the filling groove is sealed. Is.
【0013】請求項6の発明では、入射角調整板はベア
リング保持枠体の下面でベアリング保持枠体の前後方向
に偏位自在にボルトで取り付けられ、該入射角調整板内
にプローブはプローブ固定具により固着されていること
を特徴とする請求項6の手段の超音波探傷用のプローブ
ユニットである。In the invention of claim 6, the incident angle adjusting plate is mounted on the lower surface of the bearing holding frame by a bolt so that the incident angle adjusting plate can be displaced in the longitudinal direction of the bearing holding frame, and the probe is fixed in the incident angle adjusting plate. The probe unit for ultrasonic flaw detection according to claim 6, wherein the probe unit is fixed by a tool.
【0014】[0014]
【発明の実施の形態】本発明の実施の形態を図面を参照
して説明する。図1は本発明の完成品ベアリングの探傷
方法を一部断面で示して説明する模式図である。図2は
本発明の探傷方法に使用する探傷装置のプローブユニッ
トのベアリング保持枠体を示す斜視図である。図3は図
2のベアリング保持枠体の下部に取り付けるプローブの
入射角調整板を示す斜視図である。図4はプローブの超
音波発出部の位置を完成品ベアリングの中心からの偏位
による外輪レース内表面への入射角の差異を説明する模
式図である。図5は本発明の方法によるディスプレイ上
のエコーの波形図である。図6はプローブおよび超音波
ビームの図で、(a)は焦点型プローブおよび超音波ビ
ームの立面図並びに非焦点型プローブおよび超音波ビー
ムの立面図で、(b)は焦点型プローブの底面図および
焦点型プローブの底面図である。BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a schematic view for explaining a flaw detection method for a finished product bearing of the present invention by showing a partial cross section thereof. FIG. 2 is a perspective view showing the bearing holding frame of the probe unit of the flaw detection device used in the flaw detection method of the present invention. FIG. 3 is a perspective view showing an incident angle adjusting plate of the probe attached to the lower portion of the bearing holding frame of FIG. FIG. 4 is a schematic diagram for explaining the difference in the incident angle to the inner surface of the outer race due to the displacement of the ultrasonic wave emitting portion of the probe from the center of the finished product bearing. FIG. 5 is a waveform diagram of the echo on the display according to the method of the present invention. 6A and 6B are diagrams of a probe and an ultrasonic beam, FIG. 6A is an elevation view of a focused probe and an ultrasonic beam, and an elevation view of a non-focus probe and an ultrasonic beam, and FIG. It is a bottom view and the bottom view of a focus type probe.
【0015】本発明の超音波探傷方法に使用する超音波
探傷装置を概略説明すると、本発明の手段は、プローブ
ユニット1と、超音波発振器を具備するプローブ14
と、プローブユニット1内に保持した水あるいは油など
の超音波伝達媒質4とからなる。プローブユニット1
は、ベアリング保持枠体2に入射角調整板3をボルト1
5により取り付けて一体に形成している。ベアリング保
持枠体2は、図2に示すように、底部開口7が底にある
媒質充填溝5を内部に有する浅い溝のベアリング保持溝
6からなっている。ベアリング保持溝6は、外輪レース
17の外径の大きさに合わせて設計されている。ベアリ
ング保持枠体2の底部には入射角調整板3を取り付ける
ボルト孔8を媒質充填溝5の前後に有する。図3に示す
ように、入射角調整板3は中央下部に突出する突出部9
を有し、一側部に上面に突出したガイド10を有する板
状体からなり、突出部9には左右にプローブを取り付け
るプローブ取付孔11が2個設けられており、その側部
にはプローブ固定具挿入孔12があり、プローブ14を
挿着して固定する。入射角調整板3の突出部9の前後に
はベアリング保持枠体2の底部にボルト15を挿着して
取り付けるための前後方向に長い長孔13がそれぞれ設
けられており、入射角調整板3をガイド10により前後
方向に案内して最適位置に設定した後にボルト15によ
りベアリング保持枠体2に固定する。The ultrasonic flaw detector used in the ultrasonic flaw detection method of the present invention will be briefly described. The means of the present invention comprises a probe unit 1 and a probe 14 having an ultrasonic oscillator.
And an ultrasonic transmission medium 4 such as water or oil held in the probe unit 1. Probe unit 1
Attach the incident angle adjusting plate 3 to the bearing holding frame 2 with the bolt 1
It is attached by 5 and is integrally formed. As shown in FIG. 2, the bearing holding frame 2 comprises a shallow groove bearing holding groove 6 having a medium filling groove 5 having a bottom opening 7 at the bottom. The bearing holding groove 6 is designed according to the outer diameter of the outer race 17. Bolt holes 8 for attaching the incident angle adjusting plate 3 are provided at the bottom of the bearing holding frame 2 in front of and behind the medium filling groove 5. As shown in FIG. 3, the incident angle adjusting plate 3 has a protruding portion 9 protruding downward from the center.
And a probe 10 having a guide 10 protruding to the upper surface on one side thereof. The projection 9 is provided with two probe mounting holes 11 for mounting probes on the left and right sides, and the probe mounting holes 11 are provided on the side thereof. There is a fixture insertion hole 12 into which a probe 14 is inserted and fixed. Before and after the projecting portion 9 of the incident angle adjusting plate 3, elongated holes 13 in the front-rear direction for inserting and attaching the bolts 15 to the bottom of the bearing holding frame 2 are provided, respectively. Is guided in the front-rear direction by the guide 10 to be set to the optimum position, and then fixed to the bearing holding frame body 2 by the bolt 15.
【0016】先ず、図1に示すように、プローブユニッ
ト1に組み立てられたベアリング保持枠体2内の媒質充
填溝5に水あるいは油などの超音波伝達媒質4を充満す
る。次に完成品ベアリング(以下、「ベアリング」とい
う。)16をベアリング保持溝6に嵌め込みベアリング
16を保持する。この場合、超音波伝達媒質4の液面が
ベアリング16の側面シール部20に接触しないように
液量を調節する。First, as shown in FIG. 1, an ultrasonic wave transmission medium 4 such as water or oil is filled in a medium filling groove 5 in a bearing holding frame 2 assembled in the probe unit 1. Next, the finished product bearing (hereinafter referred to as “bearing”) 16 is fitted into the bearing holding groove 6 to hold the bearing 16. In this case, the liquid amount is adjusted so that the liquid surface of the ultrasonic transmission medium 4 does not come into contact with the side surface seal portion 20 of the bearing 16.
【0017】次にプローブ14の超音波ビーム発出位置
をベアリング16の中心Oから偏位して配置する。この
偏位量dあるいは偏位量Dは、ベアリング16の外輪レ
ース17の内面状態、すなわち内表面27上のグリス2
4の存在の有無、により入射角調整板3を前後に移動し
て調整する。ベアリング16の外輪レース17と内輪レ
ース18の間に挿入されている鋼玉19の側面に側面シ
ール部20を有し、側面シール部20の内部にグリス2
4を有するシールベアリングなどにおいて、外輪レース
17の内表面27上にグリス24がある場合は、図4に
示すように、外輪レース17の内表面27への超音波ビ
ーム23の入射角θ6を80〜90°とするように入射
角調整板3を移動してプローブ14の超音波ビーム発出
位置をベアリング16の中心Oからずらして偏位量Dと
なるように調整する。このようにするとき、外輪レース
17の内表面27とグリス24間の境界25におけるグ
リス24へ侵入する超音波ビーム23の屈折角は90°
以上となり、そのため超音波ビーム23は外輪レース1
7とグリス24の境界25で全反射され、グリス24中
へは侵入することはない。したがって、グリス24内で
の超音波ビームの反射による影響の妨害エコー31が生
じることはない。Next, the ultrasonic beam emitting position of the probe 14 is displaced from the center O of the bearing 16. The deviation amount d or the deviation amount D is the inner surface state of the outer race 17 of the bearing 16, that is, the grease 2 on the inner surface 27.
The incident angle adjusting plate 3 is moved back and forth for adjustment depending on the presence or absence of 4. A side seal portion 20 is provided on the side surface of a steel ball 19 inserted between the outer race 17 and the inner race 18 of the bearing 16, and the grease 2 is provided inside the side seal portion 20.
In the case where the grease 24 is present on the inner surface 27 of the outer ring race 17 in a sealed bearing having 4 or the like, the incident angle θ6 of the ultrasonic beam 23 on the inner surface 27 of the outer ring race 17 is set to 80 as shown in FIG. The incident angle adjusting plate 3 is moved so that the angle becomes ˜90 °, and the ultrasonic beam emitting position of the probe 14 is adjusted from the center O of the bearing 16 so that the deviation amount D is obtained. At this time, the refraction angle of the ultrasonic beam 23 entering the grease 24 at the boundary 25 between the inner surface 27 of the outer race 17 and the grease 24 is 90 °.
Thus, the ultrasonic beam 23 is used for the outer race 1
It is totally reflected at the boundary 25 between the grease 7 and the grease 24 and does not penetrate into the grease 24. Therefore, the disturbing echo 31 caused by the reflection of the ultrasonic beam in the grease 24 does not occur.
【0018】これは以下の理由による。図4に示すよう
に、プローブ14の超音波ビーム発出位置のベアリング
16の中心Oからのずれを偏位量dとするとき、超音波
ビーム22は下記の数式1に示すスネルの法則に従うこ
ととなる。This is for the following reason. As shown in FIG. 4, when the deviation of the ultrasonic beam emitting position of the probe 14 from the center O of the bearing 16 is taken as the displacement amount d, the ultrasonic beam 22 follows the Snell's law shown in the following formula 1. Become.
【数1】Sinθ1/Sinθ2=C1/C2=一定
ただし、C1:媒質の油内の音速、C2:媒質の外輪レ
ースの鋼内の音速## EQU1 ## Sinθ1 / Sinθ2 = C1 / C2 = constant, where C1: the speed of sound in the oil of the medium, C2: the speed of sound in the steel of the outer race of the medium
【0019】従って、プローブ14の超音波ビーム発出
位置のベアリング16の中心Oからのずれを大きくずら
して偏位量dをより大きな偏位量Dとするとき、入射角
θ1はより大きな角度の入射角θ4となる。そしてこの
とき、スネルの法則により、下記数式2であるので、屈
折角θ5も屈折角θ2よりも大きくなる。Therefore, when the displacement of the ultrasonic beam emitting position of the probe 14 from the center O of the bearing 16 is largely shifted to make the displacement amount d a larger displacement amount D, the incident angle θ1 is incident at a larger angle. The angle is θ4. At this time, according to Snell's law, the following Expression 2 is established, and therefore the refraction angle θ5 is also larger than the refraction angle θ2.
【数2】Sinθ4/Sinθ5=C1/C2=一定## EQU00002 ## Sin.theta.4 / Sin.theta.5 = C1 / C2 = constant
【0020】従って、外輪レース17からその内表面内
への入射角θ6も入射角θ3よりも大きくなる。そこ
で、偏位量Dを大きくしてθ6が90°に近づくと境界
25で超音波ビーム23は全反射されグリス24内へは
入射しなくなる。Therefore, the incident angle θ6 from the outer race 17 into the inner surface thereof is also larger than the incident angle θ3. Therefore, when the deviation amount D is increased and θ6 approaches 90 °, the ultrasonic beam 23 is totally reflected at the boundary 25 and does not enter the grease 24.
【0021】一方、外輪レース17の内表面27上にグ
リス24が無い場合は、グリス24の影響による妨害エ
コー31が生じないので、外輪レース17の内表面27
内への超音波ビーム23の入射角θ3を45〜70°の
範囲となるように入射角調整板3を中心方向に寄せて調
整し、外輪レース17の内表面部内の疵21での反射に
よる欠陥エコー31を正確に検知することができる。On the other hand, when the grease 24 is not present on the inner surface 27 of the outer race 17, the interference echo 31 due to the influence of the grease 24 does not occur, so that the inner surface 27 of the outer race 17 is not generated.
By adjusting the incident angle adjusting plate 3 toward the center so that the incident angle θ3 of the ultrasonic beam 23 into the inside is in the range of 45 to 70 °, and by reflecting at the flaw 21 in the inner surface portion of the outer race 17. The defect echo 31 can be accurately detected.
【0022】また、その他ベアリング16の内面の状
態、例えば鋼玉19の存在、などの影響を軽減するため
に、図6に示すように、プローブ14は焦点型プローブ
14bを選定し、かつ、外輪レース17の肉厚、水距離
に応じた焦点距離のプローブ14bを選定して、ベアリ
ング16の外輪レース17の内表面27内に超音波ビー
ム22を照射するものとする。Further, in order to reduce the influence of the state of the inner surface of the bearing 16 such as the presence of the steel balls 19, as shown in FIG. 6, the focus probe 14b is selected as the probe 14 and the outer ring race is performed. It is assumed that the probe 14b having a focal length corresponding to the wall thickness of 17 and the water distance is selected to irradiate the ultrasonic beam 22 on the inner surface 27 of the outer race 17 of the bearing 16.
【0023】本発明による偏位量dをよりおおきな偏位
量Dとして妨害エコー31を排除して得た検査結果の波
形を図5に示す。図5では表面エコー29と、疵21の
存在を示す欠陥エコー30がディスプレイに示されてい
る。FIG. 5 shows the waveform of the inspection result obtained by eliminating the interfering echo 31 with the deviation amount d according to the present invention as a larger deviation amount D. In FIG. 5, a surface echo 29 and a defect echo 30 indicating the presence of the flaw 21 are shown on the display.
【0024】[0024]
【発明の効果】以上に説明したように、ベアリングの外
輪レースの内表面の欠陥を超音波により探傷する方法に
おいて、本発明の方法および装置を使用することするこ
とにより、完成品ベアリングを分解することなく組み立
て状態のままで効率よく短時間でかつ精度よく超音波探
傷できる。As described above, the finished bearing is disassembled by using the method and apparatus of the present invention in the method of ultrasonically detecting defects on the inner surface of the outer race of the bearing. Without doing so, ultrasonic flaw detection can be performed efficiently, in a short time, and with high accuracy in the assembled state.
【図1】本発明の完成品ベアリングの探傷方法を一部断
面で示して説明する模式図である。FIG. 1 is a schematic view for explaining a flaw detection method for a finished product bearing of the present invention by showing a partial cross section thereof.
【図2】本発明の探傷方法に使用する探傷装置のプロー
ブユニットのベアリング保持枠体を示す斜視図である。FIG. 2 is a perspective view showing a bearing holding frame of the probe unit of the flaw detection apparatus used in the flaw detection method of the present invention.
【図3】ベアリング保持枠体の下部に取り付けるプロー
ブの入射角調整板を示す斜視図である。FIG. 3 is a perspective view showing an incident angle adjusting plate of a probe attached to a lower portion of a bearing holding frame.
【図4】プローブの超音波発出部の位置を完成品ベアリ
ングの中心からの偏位による外輪レース内表面への入射
角の差異を説明する模式図である。FIG. 4 is a schematic diagram for explaining the difference in the incident angle to the inner surface of the outer race due to the displacement of the ultrasonic wave emitting portion of the probe from the center of the finished product bearing.
【図5】本発明の方法によるエコーの波形図である。FIG. 5 is a waveform diagram of an echo according to the method of the present invention.
【図6】プローブおよび超音波ビームの図で、(a)は
焦点型プローブおよび超音波ビームの立面図並びに非焦
点型プローブおよび超音波ビームの立面図で、(b)は
焦点型プローブの底面図および焦点型プローブの底面図
である。6A and 6B are diagrams of a probe and an ultrasonic beam, FIG. 6A is an elevation view of a focused probe and an ultrasonic beam, and an elevation view of a non-focus probe and an ultrasonic beam, and FIG. 6B is a focused probe. FIG. 3 is a bottom view of FIG.
【図7】ベアリング外輪レースの従来の探傷方法の模式
的説明図で、(a)は概略図、(b)はグリス溜まりを
示す部分拡大図、(c)はエコーの波形図である。7A and 7B are schematic explanatory views of a conventional flaw detection method for a bearing outer ring race, in which FIG. 7A is a schematic view, FIG. 7B is a partially enlarged view showing a grease pool, and FIG. 7C is an echo waveform diagram.
1 プローブユニット 2 ベアリング保持枠体 3 入射角調整板 4 超音波伝達媒質 5 媒質充填溝 6 ベアリング保持溝 7 底部開口 8 ボルト孔 9 突出部 10 ガイド 11 プローブ取付孔 12 プローブ固定具挿入孔 13 長孔 14 プローブ 14a 非焦点型プローブ 14b 焦点型プローブ 15 ボルト 16 完成品ベアリング 17 外輪レース 18 内輪レース 19 鋼玉 20 側面シール部 21 疵 22 超音波ビーム 22a 焦点型超音波ビーム 22b 非焦点型超音波ビーム 23 超音波ビーム 24 グリス 25 境界 26 プローブ底面 27 内表面 28 外表面 29 表面エコー 30 欠陥エコー 31 妨害エコー O ベアリング中心 d 偏位量 D 偏位量 θ1 入射角 θ2 屈折角 θ3 入射角 θ4 入射角 θ5 屈折角 θ6 入射角 1 probe unit 2 Bearing holding frame 3 Incident angle adjustment plate 4 Ultrasonic transmission medium 5 medium filling groove 6 Bearing retaining groove 7 Bottom opening 8 bolt holes 9 Projection 10 guides 11 Probe mounting hole 12 Probe fixture insertion hole 13 long hole 14 probes 14a Non-focus probe 14b Focus probe 15 volts 16 finished product bearings 17 outer race 18 inner race 19 steel balls 20 Side seal part 21 Defect 22 Ultrasonic beam 22a Focused ultrasonic beam 22b Non-focus type ultrasonic beam 23 Ultrasonic beam 24 Grease 25 boundaries 26 Bottom of probe 27 Inner surface 28 outer surface 29 surface echo 30 defect echo 31 jamming echo O bearing center d deviation amount D deviation amount θ1 incident angle θ2 Refraction angle θ3 incident angle θ4 incident angle θ5 Refraction angle θ6 incident angle
Claims (6)
の超音波入射ポイントと該超音波入射ポイントに離間し
て配置の超音波探傷用のプローブを水または油などの超
音波伝達媒質中に配置し、該プローブから外輪レースに
超音波を発出する一方で外輪レースから反射してくる超
音波エコーを該プローブで受信することにより外輪レー
スの内表面の表面欠陥を探傷することを特徴とするベア
リング外輪レースの内表面の超音波探傷方法。1. An ultrasonic wave incident point on an outer surface of an outer ring race of a finished product bearing and an ultrasonic flaw detection probe arranged apart from the ultrasonic wave incident point in an ultrasonic wave transmission medium such as water or oil. The bearing is characterized in that the probe emits ultrasonic waves to the outer race and at the same time receives ultrasonic echoes reflected from the outer race by the probe to detect surface defects on the inner surface of the outer race. Ultrasonic flaw detection method for inner surface of outer race.
外輪レースの内表面の全周面にわたって行うことを特徴
とする請求項1記載のベアリング外輪レースの内表面の
超音波探傷方法。2. The ultrasonic flaw detection method for an inner surface of a bearing outer ring race according to claim 1, wherein flaw detection of surface defects on the inner surface of the outer ring race is performed over the entire circumferential surface of the inner surface of the outer ring race.
ングの径方向から一定値以上に偏位して超音波の発出方
向をベアリングの径方向に平行とし、プローブから外輪
レースの外表面への超音波入射ポイントにおける入射角
を一定の角度以上として該超音波入射ポイントから外輪
レースの内表面への入射角をより大きな角度とすること
により、外輪レース内表面からベアリング中心側への超
音波の入射を無くして全反射させたことを特徴とする請
求項1または2に記載の超音波探傷方法。3. The position of the ultrasonic wave emitting portion of the probe is deviated from the radial direction of the bearing by a certain value or more so that the ultrasonic wave emitting direction is parallel to the radial direction of the bearing, and the ultrasonic wave from the probe to the outer surface of the outer race is By making the incident angle at the ultrasonic wave incident point a certain angle or more and making the incident angle from the ultrasonic wave incident point to the inner surface of the outer ring race a larger angle, the ultrasonic wave from the inner surface of the outer ring race to the bearing center side The ultrasonic flaw detection method according to claim 1 or 2, wherein incident light is eliminated and total reflection is performed.
面への入射角は80〜90°とすることを特徴とする請
求項3に記載の超音波探傷方法。4. The ultrasonic flaw detection method according to claim 3, wherein the incident angle from the ultrasonic wave incident point to the inner surface of the outer race is 80 to 90 °.
容して保持する保持溝と該保持溝の下部中央に形成した
超音波伝達媒質の充填溝とを有するベアリング保持枠体
と、該ベアリング保持枠の充填溝内に下面から超音波探
傷用のプローブを立設し充填溝を密閉した入射角調整板
とからなることを特徴とする超音波探傷用のプローブユ
ニット。5. A bearing holding frame body having a holding groove for receiving and holding a part of a radial outer ring race of a finished product and an ultrasonic transmission medium filling groove formed in the center of a lower portion of the holding groove, A probe unit for ultrasonic flaw detection, comprising: an incident angle adjusting plate in which a probe for ultrasonic flaw detection is erected from the lower surface in the filling groove of the bearing holding frame and the filling groove is sealed.
面でベアリング保持枠体の前後方向に偏位自在にボルト
で取り付けられ、該入射角調整板内にプローブはプロー
ブ固定具により固着されていることを特徴とする請求項
6記載の超音波探傷用のプローブユニット。6. The incident angle adjusting plate is attached to the lower surface of the bearing holding frame by a bolt so that the incident angle adjusting plate can be displaced in the front-rear direction of the bearing holding frame, and the probe is fixed in the incident angle adjusting plate by a probe fixture. The probe unit for ultrasonic flaw detection according to claim 6, wherein
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