[實用新型]軌道交通用車軸自動化超聲波探傷裝置

無效

• 申請號: 200820233936.9
• 申請日: 2008-12-30
• 公開（公告）號: CN201344919Y
• 公開（公告）日: 2009-11-11
• 發明（設計）人: 魯天喜;吳海英;劉江平;張建宏;姚鵬遠;董穎;滕永平
• 申請（專利權）人: 晉西車軸股份有限公司;北京精益通達自動化專用設備技術開發有限公司;北京交通大學
• 主分類號: G01N29/04
• 分類號: G01N29/04;G01N29/28
• 代理公司: 北京科迪生專利代理有限責任公司
• 代理人: 成金玉;盧 紀

技術領域：

本實用新型是應用超聲波探傷技術對軌道交通用車軸及其它直軸類零件進行檢驗的裝置，適用于軌道交通用車軸及其它直軸類被測車軸內部缺陷的無損檢測。

技術背景：

超聲檢測是指用超聲波來檢測材料和被測車軸、并以超聲檢測儀作為顯示方式的一種無損檢測方法。超聲檢測是利用超聲波的眾多特性(如反射和衍射)，通過觀察顯示在超聲檢測儀上的有關超聲波在被檢材料或被測車軸中發生的傳播變化，來判定被檢材料和被測車軸的內部和表面是否存在缺陷，從而在不破壞或不損害被檢材料和被測車軸的情況下，評估其質量和使用價值。

現有的超聲波探傷裝置為簡易探頭盒內部澆灌樹脂固定超聲波晶片，手持操作，肉眼觀察儀器顯示屏上的波形圖，來判斷是否存在缺陷。利用這種裝置進行探傷的方法是手工探傷，技術工人拿著探傷裝置在被測車軸表面進行接觸式探傷，對其一部分探傷完后，人工滾動車軸，再對車軸的其他部分進行探傷，這樣重復操作可保證完成對整個被測車軸的探傷，使用手工探傷方法的好處在于價格低廉，但是由于探傷過程中探頭總與被測車軸保持接觸，對探頭磨損比較嚴重，再有被測車軸的軸向尺寸不一樣，不可避免的誤操作使探頭會撞擊被測車軸表面，造成探頭損壞。而且手工探傷要對被測車軸進行全面掃查，必然會耗費大量的時間，產生了探傷質量與速度的矛盾；再有傳統的手工探傷是人工對探傷波形進行分析，判斷是否為傷痕，因此會出現漏檢誤檢的現象。

實用新型內容：

本實用新型針對現有探傷裝置存在的手工探傷易磨損探頭、探傷速度慢、容易出現漏檢誤檢的現象、探傷結果不易保存的缺陷，提出了水下自動化超聲波探傷機構。

本實用新型解決技術問題采用的技術方案是：

軌道交通用車軸自動化超聲波探傷裝置，包括入料工作臺、擋放料機構、規正機構、水槽機構、出料臺、機械手橫移支架和機械手；其中入料工作臺是上表面為斜面的長方形鋼管焊接框架，擋放料機構固定在入料工作臺的中部，規正機構固定在入料工作臺右端的前后兩側，機械手橫移支架是具有四根支撐梁的方鋼管焊接框架結構，四根支撐梁以水槽機構為中心，固定于入料工作臺和出料臺的前后兩側，機械手橫移支架上裝有滑軌，機械手固定在滑軌上；水槽機構位于入料臺與出料臺之間，包括探傷支架、水槽、水槽支架、滾珠絲杠支架、水下支撐機構和探傷機構；其中水槽支架為工型鋼，固定在地面，探傷支架、水槽和滾珠絲杠支架固定在水槽支架上，探傷支架的上方固定探傷機構，探傷機構和滾珠絲杠支架的上方固定水下支撐機構。

所述的擋放料機構包括氣缸鉸鏈支撐、擋放料驅動氣缸、翻轉圓盤和撥叉，擋放料驅動氣缸與氣缸鉸鏈支撐相連，翻轉圓盤與擋放料驅動氣缸的輸出軸相連，撥叉與翻轉圓盤固定。

所述的規正機構包括方鋼管框架、軸承座、鏈輪、左規正手、驅動氣缸、導向滑軌、氣缸推板、右規正手和環形鏈條，其中方鋼管框架固定于地面，其表面安裝有導向滑軌，其中部安裝有驅動氣缸，方鋼管框架的兩端通過軸承座固定鏈輪，鏈輪之間通過環形鏈條相連，環形鏈條的一端與左規正手相連，另一端與氣缸推板和右規正手相連。左規正手、氣缸推板和右規正手固定在導向滑軌上。

所述的水下支撐機構包括伺服電機、同步帶、驅動軸、從動滾輪、滾珠絲杠和軸支撐，其中軸支撐沿軸向固定在水槽的底部，伺服電機直接安裝于水槽上方方鋼管焊接的框架上，同步帶與伺服電機和驅動軸相連，驅動軸固定在軸支撐上，從動滾輪置于驅動軸上，滾珠絲杠安裝在滾珠絲杠支架的上方，并與從動滾輪相連，用于被測車軸的軸向定位。

所述的探傷機構包括第一探頭組、第二探頭組、導軌、第三探頭組和第四探頭組，其中第一探頭組、第二探頭組和第三探頭組、第四探頭組分別固定在導軌的左右兩端。

本實用新型與傳統手工探傷相比較的優點在于：

(1)通過入料臺、機械手橫移機構、出料機構的緊密配合，實現了上、下料與探傷全過程自動化，檢測效率顯著提高。

(2)通過水下支撐機構使車軸緩慢旋轉，4組探頭組徑向移動，完成對車軸的軸向和徑向的全面掃查，避免了漏檢現像的發生。

(3)采用水膜法和水浸法探傷。利用探頭在每個工位探傷前進行測距和伺服電機精確調整水膜厚度，保證對不同直徑部位檢測時的水層厚度恒定，防止了探頭撞擊被測車軸。

附圖說明：

圖1為本實用新型的系統示意圖。

圖2為本實用新型的擋放料機構示意圖。

圖3(a)為本實用新型的規正機構主視圖，圖3(b)為規正機構俯視圖。

圖4(a)為本實用新型水下支撐機構左視圖，圖4(b)為水下支撐機構俯視圖。