[發(fā)明專利]一種機車輪軸超聲自動探傷方法及裝置

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201310286581.5
• 申請日: 2013-07-09
• 公開（公告）號: CN103353480A
• 公開（公告）日: 2013-10-16
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 吳文燾;李平;肖靈
• 申請（專利權(quán)）人: 中國科學(xué)院聲學(xué)研究所
• 主分類號: G01N29/06
• 分類號: G01N29/06
• 代理公司: 北京億騰知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所 11309
• 代理人: 陳霽

1.一種機車輪軸超聲自動探傷裝置，其特征在于，包括：

機械模塊（11），用于承載輪軸（7），包括：縱波穿軸檢測移動機構(gòu)（2）和超聲相控陣探傷移動機構(gòu)（5）；縱波穿軸檢測探頭（3），對機車輪軸（7）的整軸進行穿軸探測；超聲相控陣探傷探頭（6），對機車輪軸（7）的關(guān)鍵部位進行探測；

主控工控機模塊（12），控制縱波穿軸檢測移動機構(gòu)（2），將縱波穿軸檢測探頭（3）移動到輪軸（7）穿軸的端面；控制超聲相控陣探傷移動機構(gòu)（5），將超聲相控陣探傷探頭（6）移動到輪軸（7）軸身的適當位置；對超聲穿軸回波信號進行自動識別，對超聲C掃描圖像進行圖像識別；

超聲電子模塊（13），通過縱波穿軸檢測探頭（3）和超聲相控陣探傷探頭（6）分別對輪軸（7）進行縱波穿軸探測和超聲相控陣探測。

2.如權(quán)利要求1所述的機車輪軸超聲自動探傷裝置，其特征在于，所述機械模塊（11）包括輪軸轉(zhuǎn)動機構(gòu)（9），轉(zhuǎn)動載入的輪軸（7）。

3.如權(quán)利要求1所述的機車輪軸超聲自動探傷裝置，其特征在于，所述機械模塊（11）包括龍門和底座（1），用于承載輪軸轉(zhuǎn)動機構(gòu)（9）。

4.如權(quán)利要求1所述的機車輪軸超聲自動探傷裝置，其特征在于，所述機械模塊（11）包括輪徑測量機構(gòu)（4），測量輪徑相關(guān)數(shù)據(jù)。

5.如權(quán)利要求1所述的機車輪軸超聲自動探傷裝置，其特征在于，所述機械模塊（11）包括耦合劑噴射機構(gòu)（10），為所述超聲相控陣探傷探頭（6）噴射耦合劑。

6.如權(quán)利要求5所述的機車輪軸超聲自動探傷裝置，其特征在于，耦合劑供給及回收系統(tǒng)（8）為所述耦合劑噴射機構(gòu)（10）提供耦合劑。

7.如權(quán)利要求5或6所述的機車輪軸超聲自動探傷裝置，其特征在于，所述耦合劑噴射機構(gòu)（10）中具有耦合劑噴射管道，所述耦合劑供給回收系統(tǒng)（8）中具有耦合劑回收容器及耦合劑泵。

8.如權(quán)利要求1所述的機車輪軸超聲自動探傷裝置，其特征在于，所述超聲相控陣探傷移動機構(gòu)（5）上有三角形楔塊，將超聲縱波變換成橫波，折射進入輪軸（7）。

9.如權(quán)利要求1所述的機車輪軸超聲自動探傷裝置，其特征在于，所述縱波穿軸檢測探頭（3）為2-5MHz的縱波探頭。

10.如權(quán)利要求1所述的機車輪軸超聲自動探傷裝置，其特征在于，所述超聲相控陣探傷探頭（6）為多通道超聲波換能器，頻率為2-5MHz,陣元數(shù)目為16-64之間。

11.一種機車輪軸超聲自動探傷方法，包括，

a)主控工控機模塊（12）向機械模塊（11）發(fā)送命令，將機車輪軸（7）載入到輪軸轉(zhuǎn)動機構(gòu)（9）上；

b)主控工控機模塊（12）啟動縱波穿軸檢測移動機構(gòu)（2），使縱波穿軸檢測探頭（3）緊貼輪軸（7）端面；

c)超聲相控陣探傷移動機構(gòu)（5）下移，直至相控陣探傷探頭（6）緊貼輪軸（7）軸身；

d)主控工控機模塊（12）向超聲電子模塊（13）發(fā)送命令，超聲電子模塊（13）對輪軸（7）進行超聲穿軸探測和超聲相控陣探測，獲得的超聲穿軸回波信號和超聲相控陣成像數(shù)據(jù)傳送至主控工控機模塊（12）；

e)主控工控機模塊（12）對所述超聲穿軸回波信號進行自動識別，對所述超聲相控陣成像數(shù)據(jù)進一步處理，得到超聲C掃描圖像后，對超聲C掃描圖像進行圖像識別。

12.如權(quán)利要求11所述的機車輪軸超聲自動探傷方法，其中，所述主工控機模塊（12）啟動機械模塊（11）的步驟包括：

啟動輪徑測量機構(gòu)（4），輪徑測量機構(gòu)（4）控制觸點下降測得輪徑數(shù)據(jù)，將該數(shù)據(jù)反饋給主控工控機模塊（12）,所述主控工控模塊（12）根據(jù)反饋數(shù)據(jù)計算實際輪徑（7）的尺寸和輪徑（7）穿軸距左右端面的相對長度后，啟動縱波穿軸檢測移動機構(gòu)（2），

啟動輪軸轉(zhuǎn)動機構(gòu)（9），輪軸（7）均勻轉(zhuǎn)動，

啟動耦合劑供給和回收系統(tǒng)（8），通過耦合劑供給回收系統(tǒng)（8）和耦合噴射機構(gòu)（11）提供耦合劑，進行縱波穿軸探測和超聲相控陣探測。