[發明專利]軌道交通車輪超聲波檢測校準試塊

無效

• 申請號: 201110090434.1
• 申請日: 2011-04-11
• 公開（公告）號: CN102213695A
• 公開（公告）日: 2011-10-12
• 發明（設計）人: 黃永巍;高東海;任明照;郭犇;范振中
• 申請（專利權）人: 中國鐵道科學研究院金屬及化學研究所
• 主分類號: G01N29/30
• 分類號: G01N29/30
• 代理公司: 北京泛華偉業知識產權代理有限公司 11280
• 代理人: 胡強

技術領域

本發明涉及軌道交通車輪超聲波檢測校準試塊，尤其涉及適于自動化檢測的校準試塊。

背景技術

車輪是所有軌道交通車輛的重要走行部件，其質量，特別是內部質量直接關系著車輛的行車安全。因此，必須對新制的和在役的車輪的內部缺陷進行檢測，確保車輪的內部質量安全。現有技術中用于檢測車輪內部缺陷的方法有很多，其中超聲波檢測是比較常用的一種無損檢測方法。在使用超聲波檢測前，首先需要選取相應的標準試塊。該校準試塊一般采用一些標準的內部形狀作為人工缺陷，如平底孔、橫通孔等規則形狀，用這種標準的內部缺陷的超聲波返回信號作為參照，與實際被檢工件中的自然缺陷產生的超聲波返回信號做對比，從而確定被檢工件中缺陷的當量尺寸。

目前，國內外軌道交通車輪超聲波檢測的校準試塊一般采用實物被檢工件的整體或部分制成。這樣設計的目的是在進行人工缺陷和自然缺陷的超聲波返回信號對比時，盡量消除校準試塊與被檢工件在材質和形狀上的差異對結果的影響。

使用校準試塊對車輪進行檢測可以采用手工的方法，也可以采用自動化操作方法。對于操作人員手工超聲波檢測，車輪的校準試塊可采用實物被檢車輪的部分來制作，但是對于車輪的自動化超聲波檢測，比如采用陣列超聲波探頭進行車輪的在線超聲波自動化檢測時，現有技術中所采用整個實物車輪制作的整體校準試塊體積龐大，非常沉重，在進行超聲波探頭校準時，將試塊送入上下檢測工位，都會非常困難，通常需要吊車吊裝，或者通過專門的軌道運送到工位，通常需要好幾個操作人員共同協作才能完成。

發明內容

本發明的目的在于提供一種軌道交通車輪超聲波檢測校準試塊，其既能保證車輪內部缺陷檢測的準確性，還便于攜帶和使用。

為了實現上述目的，本發明的校準試塊具有以下結構：一種校準試塊，用于軌道交通車輪的超聲波檢測，所述校準試塊具有與待測車輪相同的回轉體特征，并設置有與待測車輪的檢測區域對應的對比部位，所述對比部位依檢測需要而設置有用于產生對比信號的內部結構，該校準試塊的回轉半徑小于待測車輪的回轉半徑。該校準試塊的回轉半徑優選為待測車輪的回轉半徑的四分之一。

在一個實施例中，校準試塊不包括待測車輪上的非檢測區域所對應的部位。而在另一個實施例中，所述校準試塊還設有與待測車輪的非檢測區域所對應的非對比部位，所述非對比部位的形狀和結構被簡化。所述非對比部位優選由輕型材料制得。由于非對比部位被簡化甚至省略，校準試塊的整體形狀和結構得到簡化，從而其生產和使用均更為便利。

本發明還提供了一種校準試塊輪對，用于軌道交通車輪的超聲波檢測，所述輪對由一對如上所述的任何一種校準試塊與一根中軸連接而成。其中，所述一對校準試塊可為相同或不同的校準試塊。

本發明所述標準試塊能夠用于對軌道交通車輪準確地進行自動化檢測，并且由于其體積更小，結構更簡單，重量更輕，從而節約了生產成本，便于攜帶和使用。

附圖說明

圖1為一種待測車輪的徑向截面示意圖；

圖2為本發明中一種實施例所述的校準試塊的徑向截面示意圖；

圖3為本發明中另一種實施例所述的校準試塊的徑向截面示意圖；

圖4為本發明中校準試塊輪對的結構示意圖。

具體實施方式

以下將結合附圖對本發明的具體實施方式進行詳細描述。

圖1為一種具體的待測車輪1的徑向截面示意圖，待測車輪1包括輪緣11、輪輞12、輻板13、輪轂14等部位。這些不同的部位均可能有內部缺陷，需要進行超聲波檢測，從而形成了不同的檢測區域。

圖2為本發明所述的其中一種具體的校準試塊2的截面示意圖。校準試塊2為回轉體結構，即，具有一個旋轉軸，而該旋轉軸所在的、在任意方向截取該物體的截面都基本相同。與待測車輪1相比，本發明的校準試塊保留了待測車輪的回轉體特性，除在試塊上制作的人工缺陷，通過軸心的截面在各個方向都基本相同。它可以像普通車輪一樣滾動旋轉，因此在超聲波檢測校準過程中，特別是對于多個超聲波探頭的自動化檢測，可以大大提高檢測校準效果和效率。