[發明專利]用于火車車輪超聲測試設備的方法和設備

有效

• 申請號: 201210190862.6
• 申請日: 2012-06-11
• 公開（公告）號: CN102890123A
• 公開（公告）日: 2013-01-23
• 發明（設計）人: J·R·奧利弗;J·D·奧利弗
• 申請（專利權）人: 阿母斯替德鐵路公司
• 主分類號: G01N29/32
• 分類號: G01N29/32;G01N29/04
• 代理公司: 中國國際貿易促進委員會專利商標事務所 11038
• 代理人: 秦振

相關申請的交叉參考

本申請涉及1999年1月26日授權給Prorok的名稱為“用于火車車輪的測試設備”的美國專利No.5864065，該專利的全部內容在此通過參考并入。

技術領域

本發明涉及超聲測試，尤其是在一個實施例中涉及火車車輪的超聲測試。

背景技術

火車車輪通常是煅鋼或鑄鋼的，盡管有嚴格的質量管理措施，其仍可能包含由制造工藝造成的缺陷。這些缺陷能夠潛在地包括能夠使車輪變弱且潛在地導致車輪故障的空隙、裂縫以及雜質。超聲測試已普遍地應用于檢測這種缺陷。

通過固定位置傳感器超聲分析火車車輪典型地僅在繞車輪踏面或輪緣的周邊的離散的、單個位置檢查車輪和其下面的結構。為了在固定位置傳感器不需要進行密集分析的情況下獲得整個車輪結構的更全面診斷分析，已經開發了自動超聲測試方法。

在某種程度上，自動超聲測試已受到能夠使得精確超聲測試數據的自動收集變得困難的火車車輪的尺寸和重量（典型地重量從700到1000磅）的挑戰。特別成問題的是火車車輪具有尺寸公差，盡管為了生產目的這些尺寸公差在可接受范圍內，但尺寸公差妨礙精確測試數據的自動收集。

在現有技術的測試用固定裝置中，典型的火車車輪可具有在車輪被旋轉驅動以用于超聲檢查時能夠產生動態不穩定的尺寸公差。這些不穩定導致車輪從繞測試用固定裝置中車輪幾何中心的軸向中心線旋轉偏移。這已被證實會有問題，因為精確超聲測試數據的收集通常要求在車輪旋轉時保持穩定的幾何定向。

發明內容

提供對火車車輪應用自動超聲測試的一種方法和設備。為了實現更快的數據收集速度，以及更精確和可重復的超聲測試數據，提出新方法和設備以減輕在超聲測試用固定裝置中由火車車輪旋轉造成的振動和其它動態不穩定。更具體地，在超聲測試用固定裝置中的新驅動組件適應地兼容旋轉火車車輪中的尺寸公差、抑制可能會潛在地影響超聲測試數據的精確性和重復性的偏轉和其它振動。

附圖說明

在附圖中描述和示出了超聲測試設備的各種實施例。附圖僅以示例方式提供，且不意圖作為本發明的限制。因此，超聲測試設備和超聲測試用固定裝置在附圖中被通過示例而非限制性的方式示出，在附圖中：

圖1是超聲測試設備的示例性實施例的剖面視圖；

圖2是通過圖1的截面2-2的剖面視圖；

圖3是圖1所示的超聲測試設備的安裝臺和編碼器組件的前視圖；

圖4是圖3的編碼器組件的側面視圖；

圖5是示出用于圖1的示例性超聲測試設備的控制電路示意圖的一個實施例；

圖6是圖1示出的超聲測試設備的平面圖；

圖7是通過圖6的截面7-7的視圖；

圖8是編碼器組件的一個實施例的平面圖；

圖9是示例性火車車輪的等軸測圖；

圖10是示例性現有技術的整體式驅動輥的一個實施例的正投影視圖；

圖11是通過圖10所示的現有技術的整體式驅動輥的截面10-10的剖視圖。

圖12是與圖11所示的示例性驅動輥接合的示例性車輪的部分剖面圖；

圖13是示例性分體式驅動輥的一個實施例的剖面圖。

具體實施方式

盡管本說明書涉及火車車輪的測試，但是應該理解本說明書公開的測試設備和方法同樣可應用于其它在與鐵路產業不相關產業中所使用的鑄造和煅造輪子。因此，該新的方法和設備涉及火車車輪的描述僅是為了方便。

火車車輪超聲測試設備

在圖1的前視圖中和圖2的側視圖中示出超聲測試設備的一個實施例。超聲測試設備被設計成用于由圖9示出的示例性類型的火車車輪100的結構的非損傷評估和內部形貌測量。

在一個實施例中，超聲測試設備包括用于捕獲和旋轉車輪的超聲測試用固定裝置11和超聲感測組件90。另外，在一些實施例中，可以使用CPU（例如可編程邏輯電路（PLC））（未示出），以協調超聲感測組件90的數據獲取行為與超聲測試用固定裝置11執行的車輪搬運、轉移和驅動功能。