[實用新型]一種金屬磁記憶鋼軌溫度應(yīng)力檢測裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201320349057.3
• 申請日: 2013-06-17
• 公開（公告）號: CN203544024U
• 公開（公告）日: 2014-04-16
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 包勝;林立;樓航飛
• 申請（專利權(quán)）人: 浙江大學(xué)
• 主分類號: B61K9/08
• 分類號: B61K9/08;G01L1/12;G01K1/02
• 代理公司: 杭州求是專利事務(wù)所有限公司 33200
• 代理人: 周烽

技術(shù)領(lǐng)域

本實用新型涉及無縫鋼軌探傷車技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種利用金屬磁記憶檢測鋼軌溫度應(yīng)力的裝置。?

背景技術(shù)

隨著鐵路高速化與重載化的發(fā)展，世界各國均廣泛采用無縫線路技術(shù)。然而，將幾十根標(biāo)準(zhǔn)軌焊接在一起，成為無縫線路后，道床阻力和扣件阻力的作用使得線路只能在兩端100m范圍內(nèi)產(chǎn)生熱脹和冷縮，中間部分形成了固定區(qū)，不隨軌溫的變化產(chǎn)生膨脹和收縮，于是鋼軌固定區(qū)內(nèi)儲存了相應(yīng)的縱向溫度應(yīng)力。當(dāng)氣溫達(dá)到一定值時，鋼軌無法承受巨大的內(nèi)應(yīng)力，就會在扣件阻力小或路基條件較差的區(qū)域內(nèi)釋放能量，當(dāng)能量較大時，會發(fā)生脹軌跑道。跑道事故可使鋼軌發(fā)生塑性變形，枕木劈裂，碎石拋出，甚至顛覆列車，造成嚴(yán)重惡果。脹軌跑道事故的頻繁發(fā)生直接影響著鐵路運輸?shù)陌踩约熬€路的穩(wěn)定性。因此鐵路工務(wù)部門必須隨時了解無縫線路實際縱向溫度應(yīng)力，預(yù)測發(fā)生脹軌或斷軌的可能性，以便適時采取維修措施。?

現(xiàn)有傳統(tǒng)無縫線路應(yīng)力檢測方法和手段的檢測范圍有很大的局限性。盡管人們已經(jīng)認(rèn)識到對線路進(jìn)行全面考察的必要性，但在實踐中完成這項任務(wù)需要耗費大量時間以及人力、物力和財力。因此，傳統(tǒng)的無損檢測（NDT）方法（渦流檢測、超聲波檢測、X射線及磁粉探傷等）由于其操作的復(fù)雜性，如要求對被測表面和檢測對象進(jìn)行清理，人工磁化，貼附傳感器等，在檢測無縫線路這樣的大長度結(jié)構(gòu)件時受到嚴(yán)重限制。本文采用一種新的金屬無損檢測技術(shù)——金屬磁記憶檢測，該方法無需對被測對象表面進(jìn)行專門處理，無需專門的磁化裝置。該方法可以快速檢測鋼軌溫度應(yīng)力，具有廣闊的應(yīng)用前景。?

20世紀(jì)90年代，俄羅斯Doubov教授率先提出金屬磁記憶理論。金屬磁記憶檢測技術(shù)利用處于地球磁場中的鐵磁性金屬的磁性能在應(yīng)力和變形集中區(qū)內(nèi)產(chǎn)生不可逆變化，在金屬與空氣邊界出現(xiàn)磁導(dǎo)率躍變，其表面產(chǎn)生漏磁場便可無損、快速、便捷、準(zhǔn)確地確定鐵磁性金屬結(jié)構(gòu)上的應(yīng)力集中和變形區(qū)，即設(shè)備上最危險的區(qū)段和部位，進(jìn)而發(fā)現(xiàn)主軸上的疲勞裂紋和預(yù)測其擴(kuò)展趨勢，從而進(jìn)行強(qiáng)度和壽命的診斷。與傳統(tǒng)的無損檢測方法相比，不僅能夠檢測出鐵磁材料的塑形變形及宏觀裂紋，更能有效檢測鐵磁材料早期應(yīng)力集中的危險區(qū)域。?這種新的檢測技術(shù)可以克服傳統(tǒng)的無損檢測方法的不足，無疑是對金屬構(gòu)件進(jìn)行早期診斷的一種新的無損檢測方法，因此，一問世便受到世界各國同行的重視，競相開展研究，并在電力、鍋爐壓力容器等部門開始了推廣應(yīng)用。?

發(fā)明內(nèi)容

為了提高國內(nèi)鐵路鋼軌的安全檢測技術(shù)水平，及時有效防止因脹軌跑道引發(fā)的安全事故。本實用新型提供一種金屬磁記憶鋼軌溫度應(yīng)力檢測裝置，本實用新型能夠長距離自動在鋼軌上進(jìn)行溫度應(yīng)力檢測并記錄分析數(shù)據(jù)。?

為了可以達(dá)到上述目的，本實用新型提供如下技術(shù)方案：一種金屬磁記憶鋼軌溫度應(yīng)力檢測裝置，其特征在于，它包括探傷小車和手持顯示器；其中，所述探傷小車由車身、行程車輪、輔助車臂、若干第一測磁傳感器以及若干溫度傳感器組成，行程車輪通過車軸置于車身前后兩側(cè)，固定車臂固定于車身前后左右四側(cè)；若干第一測磁傳感器并排等距置于車身車頭外部；若干溫度傳感器置于車身底部；所述手持顯示器與探傷小車可通過無線信號傳輸數(shù)據(jù)，手持顯示器可置于探傷小車的頂部。?

進(jìn)一步地，所述車身內(nèi)部固定有電機(jī)、AD數(shù)據(jù)采集器、存儲卡、第一單片機(jī)、第一無線信號發(fā)射接收模塊以及放大電路和過濾電路；電機(jī)、AD數(shù)據(jù)采集器、存儲卡、第一無線信號發(fā)射接收模塊分別與第一單片機(jī)通過數(shù)據(jù)線連接，放大電路、過濾電路、AD數(shù)據(jù)采集器依次連接。?

進(jìn)一步地，所述行程車輪由兩個前從動車輪和兩個后主動車輪組成；所述后主動車輪的連接車軸與電機(jī)相連接，電機(jī)與第一單片機(jī)相連，在后主動車輪上裝有行程傳感器。?

進(jìn)一步地，所述輔助車臂包括固定車臂、轉(zhuǎn)動車臂、滾動小輪；所述固定車臂固定于車身前后左右四側(cè)，固定車臂中間置有若干第二測磁傳感器和滾輪，其端部通過螺栓連接于轉(zhuǎn)動車臂，轉(zhuǎn)動車臂末端與滾動小輪連接，滾動小輪的軸端處由彈簧支撐。?

進(jìn)一步地，所述手持顯示器表面安裝一塊顯示屏和多個按鍵開關(guān)；內(nèi)部安裝第二單片機(jī)和第二無線信號發(fā)射接收模塊，顯示屏、按鍵開關(guān)和第二無線信號發(fā)射接收模塊均與第二單片機(jī)連接。?