[實用新型]一種列車車輪在線探傷的自適應超聲探頭陣列

有效

• 申請號: 201020147840.8
• 申請日: 2010-04-01
• 公開（公告）號: CN201819902U
• 公開（公告）日: 2011-05-04
• 發明（設計）人: 趙全軻;彭朝勇;楊凱;趙波;王黎;高曉蓉;王澤勇;張渝;彭建平
• 申請（專利權）人: 西南交通大學;成都主導科技有限責任公司
• 主分類號: G01N29/24
• 分類號: G01N29/24;G01N29/04
• 代理公司: 成都博通專利事務所 51208
• 代理人: 陳樹明

技術領域

本實用新型涉及一種列車車輪在線探傷的自適應超聲探頭陣列。?

背景技術

目前，列車車輪的探傷一般采用人工手動檢測方法，該方法使用單一的探頭手動在車輪踏面上來回移動來完成大部分區域的檢測。其檢測的缺陷類型有限、效率較低、因人工操作，導致檢測誤差大而使穩定性較差、檢測重復性不佳。也有列車車輪在線自動探傷裝置，其探頭缺少小角度探頭，無法檢測深層次缺陷，并且其觸發裝置和探頭聯動，導致測量精度不高，容易誤觸發，且探頭的接觸面始終保持水平，與運動的車輪踏面接觸時的跟隨性差，導致車輪與探頭的耦合效果差。?

實用新型內容

本實用新型的目的在于克服上述現有技術的不足，提供一種列車車輪在線探傷的自適應超聲探頭陣列，該種探頭陣列能夠實現列車車輪輪輞、輪輻全區域的自動化在線檢測，測量結果精確可靠。?

本實用新型實現其發明目的所采用的技術方案是：一種列車車輪在線探傷的自適應超聲探頭陣列，包括探頭座、探頭座上的噴水孔陣列、探頭座上夾持多個超聲探頭形成的探頭陣列、與探頭陣列和噴水孔陣列相連的控制裝置，其組成是：?

所述的探頭陣列由橫向的兩排以上和或者縱向的內、外兩列探頭構成，其具體排列方式為：靠近軌道中心線的內列由雙晶體探頭與小角度單晶體探頭交替排列，靠近走行鋼軌的外列由雙晶體探頭與大角度單晶體探頭交替排列，且內列的雙晶體探頭和外列的雙晶體探頭不同排；?

探頭座在內列的任一探頭的內側均設有感應傳感器及感應傳感器的頂針，頂針的垂直高度高于探頭的高度，頂針的中心與同排的內列探頭、外列探頭的中心均在同一直線上，且連線與軌道方向垂直，感應傳感器與控制裝置相連。?

本實用新型的工作過程和原理是：?

將本實用新型的超聲探頭陣列置于檢測線路上，左右軌道上對稱布置相同的探頭陣列，并使探頭陣列的總長度等于最大車輪的周長(既可是多個陣列，縱向排列使其總長度符合要求，也可是一個足夠長的陣列單獨設置)。當列車經過檢測線路時，噴水孔陣列向上噴水作為探頭超聲檢測時的耦合劑；車輪靠近探頭時，車輪踏面壓下探頭座內側(靠近軌道中心線)的頂針，感應傳感器?觸發，控制裝置收到觸發信號后控制同排的內外列(即靠近軌道中心的的列和靠近走行鋼軌的列)的兩個探頭工作，依次發出的超聲波通過車輪踏面進入車輪的輪輞和輪輻，對車輪進行探傷。然后，當車輪滾動到下一排探頭時，下一排的頂針及探頭重復以上的觸發及探傷工作，直至整個車輪一周的探傷檢測完成。?

與現有技術相比，本實用新型的有益效果是：?

一、內列由雙晶體探頭與小角度單晶體探頭交替排列，外列由雙晶體探頭與大角度單晶體探頭交替排列，且內列和外列的雙晶體探頭不同排；這樣的排列中的內列(靠近軌道中心的列)的小角度單晶體探頭可以檢測輪輻中較深的部位，雙晶體探頭檢測淺層缺陷的精度高；雙晶體探頭的交替排列能夠關注到周向寬度較大的缺陷，外列(靠近走行鋼軌的列)的大角度單晶體能夠覆蓋整個輪輞區域，使得本實用新型的裝置檢測的缺陷類型全面、覆蓋區域完全。?

二、頂針獨立布置，觸發的穩定性好，機械強度高，較之與傳感器聯動的感應件，它不會干擾傳感器而使傳感器抖動，保證了傳感器的測量精度和可靠性，同時也延長了傳感器的使用壽命。?

上述的探頭座上夾持超聲探頭的具體結構為：探頭座的底座上固定有探頭夾具，探頭夾具的夾持腔內嵌入探頭外框的底部，且探頭外框的底部的兩側設有定位銷，定位銷插入探頭夾具的夾持腔的豎向限位槽，探頭外框的底部與夾持腔底部之間設有復位彈簧。?

這種夾持安裝方式，使得探頭能夠以定位銷為軸發生前后扭轉運動，從而當車輪踏面剛與頂針接觸時，探頭接觸面即可迎向車輪踏面扭轉；當車輪踏面在探頭正上方時，探頭接觸面自動回到水平位置；當車輪踏面即將離開探頭，探頭接觸面則扭轉回向車輪踏面；從而在探頭接觸面與車輪踏面接觸的各個時刻，二者均能保持良好的耦合狀態；同時，由于定位銷是插在兩側豎向的定位槽中，夾持腔內有復位彈簧；因此，定位銷可以發生垂向位移，且兩側的垂向位移可以不同，因此，它能與各種不同的車輪踏面形狀相適應。?

總之，本實用新型的夾持方式使得探頭與車輪的跟隨性好，能夠自適應的在周向上與軸向上均與踏面保持良好的耦合狀態，進一步使得本實用新型的檢測結果精確可靠。?

下面結合附圖和具體的實施方式對本實用新型作進一步的詳細說明。?

附圖說明

圖1是本實用新型實施例的結構示意圖。?

圖2是圖1的俯視圖。?

圖3是圖1的右視圖。?