[發(fā)明專利]一種鋼軌軌頭雙側(cè)上圓弧與下顎區(qū)超聲探傷方法及裝置

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201710889990.2
• 申請日: 2017-09-27
• 公開（公告）號: CN109557177A
• 公開（公告）日: 2019-04-02
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 馬東;杜斌;劉鶴;丁寧;石帥;王久鵬;張巍;尚劍洪;李勇
• 申請（專利權(quán)）人: 鞍鋼股份有限公司
• 主分類號: G01N29/04
• 分類號: G01N29/04;G01N29/22;B61K9/08
• 代理公司: 鞍山嘉訊科技專利事務(wù)所(普通合伙) 21224
• 代理人: 張群

本發(fā)明涉及一種鋼軌軌頭雙側(cè)上圓弧與下顎區(qū)超聲探傷方法及裝置，待測鋼軌兩側(cè)下顎區(qū)及上圓弧區(qū)各設(shè)置人工平底孔缺陷；當(dāng)鋼軌通過兩套鋼軌軌頭下顎超聲波探傷裝置時，先后將鋼軌軌頭下顎超聲波探傷裝置的下顎超聲探頭壓落到鋼軌踏面的兩側(cè)，下顎超聲探頭向下發(fā)射超聲波，鋼軌移動，進(jìn)行鋼軌下顎區(qū)探傷；當(dāng)鋼軌通過兩套鋼軌軌頭上圓弧區(qū)超聲探傷裝置時，先后將上圓弧超聲探頭升起到鋼軌兩下顎面，兩個上圓弧超聲探頭向上發(fā)射超聲波，超聲波聲束覆蓋軌頭兩側(cè)上圓弧區(qū)域，鋼軌移動，進(jìn)行鋼軌上圓弧區(qū)探傷。優(yōu)點是：實現(xiàn)鋼軌軌頭上圓弧和下顎區(qū)域超聲探傷盲區(qū)檢測，實現(xiàn)超聲波覆蓋鋼軌軌頭橫截面≥90％。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于鋼軌無損探傷領(lǐng)域，尤其涉及一種鋼軌軌頭雙側(cè)上圓弧與下顎區(qū)超聲探傷方法及裝置。

背景技術(shù)

鋼軌軌頭上圓弧區(qū)與鐵路車輪直接接觸，輪軌間作用力大且復(fù)雜多變，軌頭下顎區(qū)在車輪壓力的作用下頻繁產(chǎn)生拉伸和壓縮，以上兩區(qū)域為鐵路線上缺陷多發(fā)區(qū)。國內(nèi)現(xiàn)有鋼軌在線自動超聲探傷技術(shù)僅能檢測鋼軌軌頭心部區(qū)域，鋼軌軌頭的兩個上圓弧和下顎區(qū)域為現(xiàn)有在線鋼軌自動超聲探傷技術(shù)的探傷檢測盲區(qū)，現(xiàn)有技術(shù)超聲波覆蓋鋼軌軌頭橫截面70％。而澳標(biāo)鋼軌和高鐵鋼軌有更高要求，在鋼軌橫截面上超聲探傷覆蓋區(qū)域必須滿足：軌頭≥90％，采用目前常規(guī)的鋼軌探傷方式無法滿足要求。

發(fā)明內(nèi)容

為克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明的目的是提供一種鋼軌軌頭雙側(cè)上圓弧與下顎區(qū)超聲探傷方法及裝置，實現(xiàn)鋼軌軌頭上圓弧和下顎區(qū)域超聲探傷盲區(qū)檢測，超聲波覆蓋鋼軌軌頭橫截面≥90％，延長鋼軌在役使用壽命，滿足高鐵不斷提速對鋼軌內(nèi)部質(zhì)量要求。

為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)：

一種鋼軌軌頭雙側(cè)上圓弧與下顎區(qū)超聲探傷方法，

1)對鋼軌下顎區(qū)超聲探傷：

待測鋼軌兩側(cè)下顎區(qū)各設(shè)置一個人工平底孔缺陷；

待測鋼軌運行中心線上方兩側(cè)各布置一套鋼軌軌頭下顎超聲波探傷裝置，當(dāng)鋼軌通過兩套鋼軌軌頭下顎超聲波探傷裝置時，先后將鋼軌軌頭下顎超聲波探傷裝置的下顎超聲探頭壓落到鋼軌踏面的兩側(cè)，兩個下顎超聲探頭向下發(fā)射超聲波，超聲波聲束覆蓋軌頭兩側(cè)下顎區(qū)域，鋼軌移動，進(jìn)行鋼軌下顎區(qū)探傷，下顎超聲探頭對鋼軌踏面在水平和垂直方向?qū)崟r跟蹤隨動；

2)對鋼軌上圓弧區(qū)超聲探傷：

待測鋼軌兩側(cè)上圓弧區(qū)各設(shè)置一個人工平底孔缺陷；

鋼軌運行中心線下方兩側(cè)各布置一套鋼軌軌頭上圓弧區(qū)超聲探傷裝置，當(dāng)鋼軌通過兩套鋼軌軌頭上圓弧區(qū)超聲探傷裝置時，先后將鋼軌軌頭上圓弧區(qū)超聲探傷裝置的上圓弧超聲探頭升起到鋼軌兩下顎面，兩個上圓弧超聲探頭向上發(fā)射超聲波，超聲波聲束覆蓋軌頭兩側(cè)上圓弧區(qū)域，鋼軌移動，進(jìn)行鋼軌上圓弧區(qū)探傷，上圓弧超聲探頭對鋼軌下顎面在水平和垂直方向?qū)崟r跟蹤隨動。

設(shè)置在鋼軌兩側(cè)下顎區(qū)的人工平底孔缺陷是∮2mm平底孔，深度為9mm，平底孔垂直于軌頭下顎平面，人工平底孔缺陷當(dāng)量與軌頭心部一致；

設(shè)置在鋼軌兩側(cè)上圓弧區(qū)的人工平底孔缺陷是∮2mm平底孔，深度11mm，平底孔垂直于軌底平面，人工平底孔缺陷當(dāng)量與軌頭心部一致。

所述的鋼軌軌頭下顎超聲波探傷裝置包括探頭框架、水平隨動滑動機(jī)構(gòu)、垂直隨動四連桿機(jī)構(gòu)、隨動跟蹤彈簧、氣缸、限位輪、調(diào)節(jié)支架、探頭連接板、支撐框架，支撐框架上連接有氣缸、水平隨動滑動機(jī)構(gòu)、垂直隨動四連桿機(jī)構(gòu)；氣缸的活塞桿與垂直隨動四連桿機(jī)構(gòu)連接，氣缸活塞桿驅(qū)動垂直隨動四連桿機(jī)構(gòu)垂直運動，垂直隨動四連桿機(jī)構(gòu)與水平隨動滑動機(jī)構(gòu)連接，水平隨動滑動機(jī)構(gòu)與探頭連接板固定連接，探頭連接板通過探頭框架與下顎超聲探頭連接，探頭連接板底部兩端通過調(diào)節(jié)支架連接有限位輪；隨動跟蹤彈簧連接在垂直隨動四連桿機(jī)構(gòu)上。