[實用新型]一種用于火車輪軸橫波超聲探傷短軸探頭

有效

• 申請號: 201821854639.6
• 申請日: 2018-11-12
• 公開（公告）號: CN209028041U
• 公開（公告）日: 2019-06-25
• 發明（設計）人: 魏興;陳壯;鄔結文;高云鋒;張文春;張俊琴;袁德義
• 申請（專利權）人: 北京雙河理聲自動化檢測技術有限公司
• 主分類號: G01N29/24
• 分類號: G01N29/24
• 代理公司: 重慶信航知識產權代理有限公司 50218
• 代理人: 孫章虎

本實用新型公開了一種用于火車輪軸橫波超聲探傷短軸探頭，包括殼體、設置在殼體上的探頭線插座、設置在殼體內的探頭楔塊和用于吸收反向發射的超聲波的阻尼塊，探頭楔塊和阻尼塊連接處設置有斜面，斜面處設置有貼在楔塊斜面上的晶片，阻尼塊和探頭線插座之間設置匹配電路板，聲束在被檢材料內的射出方向在晶片平面上的投影方向為晶片軸向，與之垂直的方向為寬度方向，晶片軸向邊長尺寸設置為晶片寬度邊長尺寸的20％?40％；本實用新型利用軸向尺寸較小，使聲束在折射面內的擴散角增大，從而使聲束在到達車軸下表面后的沿車軸軸向的覆蓋范圍曾大，降低輪軸橫波超聲探傷探頭的數量，以及不移動探頭就能做到全覆蓋。

技術領域

本實用新型屬于用超聲波、聲波或次聲波的診斷的技術領域，具體是涉及一種用于火車輪軸橫波超聲探傷短軸探頭。

背景技術

隨著鐵路運輸車輛速度的不斷提高和載重的不斷增加，對車輛行走部件的質量也提出了更高的要求；車軸是保證滑軌車輛穩定運行的重要部件之一，滑軌車輛在運行過程中，車軸承受著頻繁交替的載荷，在不同運行條件下，車軸所受到的載荷也不盡相同，車軸中一旦出現損傷，并發生擴大發展，嚴重時將會導致脫軌事故；目前，我國各鐵路生產企業及檢修單位大部分采用的超聲橫波探傷探頭為常規探頭，探頭晶片通常為正方形或接近正方形；常規探頭雖然靈敏度較高但擴散角較小，所以對較寬的范圍(例如輪座)進行探傷時就需要使用多個探頭組合方式(自動掃查)或探頭移動方式(手動掃查)進行探傷；用多探頭組合自動掃查時探頭的調整比較麻煩，聲束的均勻度也不夠好，手動掃查時由于諸多人為因素使得檢測的可靠性不高；因此亟需一種使用方便、可靠，檢出效率、檢出效果更好的探傷方法及裝置。

實用新型內容

有鑒于此，本實用新型的目的在于提供一種用于火車輪軸橫波超聲探傷短軸探頭，包括殼體、設置在殼體上的探頭線插座、設置在殼體內的探頭楔塊和用于吸收反向發射的超聲波的阻尼塊，探頭楔塊和阻尼塊連接處設置有斜面，斜面處設置有貼在楔塊斜面上的晶片，阻尼塊和探頭線插座之間設置匹配電路板，聲束在被檢材料內的射出方向在晶片平面上的投影方向為晶片軸向，與之垂直的方向為寬度方向，晶片軸向邊長尺寸設置為晶片寬度邊長尺寸的20％-40％；。本實用新型利用軸向尺寸較小，使聲束在折射面內的擴散角增大，從而使聲束在到達車軸下表面后的沿車軸軸向的覆蓋范圍曾大。從而用少量探頭或者在探頭不移動的情況下能覆蓋更寬的范圍，同時可降低車軸表面的結構反射干擾。降低輪軸橫波超聲探傷探頭的數量，以及不移動探頭就能做到全覆蓋。

為了達到上述目的，本實用新型一種用于火車輪軸橫波超聲探傷短軸探頭，包括殼體、設置在殼體上探頭線插座、設置在殼體內的探頭楔塊和用于吸收反向發射的超聲波的阻尼塊，所述探頭楔塊和阻尼塊連接處設置有斜面，所述斜面處設置有貼在楔塊斜面上的晶片，所述阻尼塊設置有容納晶片的凹槽，所述阻尼塊與探頭線插座之間設置有匹配電路板，所述晶片軸向邊長尺寸設置為其寬度邊長尺寸的20％-40％。

本實用新型的有益效果在于：

1、本實用新型的短軸探頭利用聲束射出方向在晶片平面上的投影方向的尺寸為聲束射出晶片平面上與晶片軸向垂直的方向的20％-40％，達到展寬聲束在軸向的擴散角，從而用少量探頭或者在探頭不移動的情況下覆蓋更寬的范圍，同時可較低車軸表面的結構反射干擾，降低輪軸橫波超聲探傷短軸探頭的數量；

2、本實用新型的短軸探頭的軸向覆蓋范圍比常規探頭大，軸向靈敏度更加均勻；由于常規探頭的覆蓋范圍小，在覆蓋范圍內的均勻性差，中間較強，兩邊衰減較快，所以檢測同樣軸向范圍，比短軸探頭要布置更多的探頭，以火車車輪輪座為例，常規探頭需要6-8個，而短軸探頭只需要1-2個。

3、本實用新型的短軸探頭信噪比比常規探頭好；這可能是因為短軸探頭擴散角大，所以車軸表面的反射就不那么集中。

4、本實用新型的短軸探頭聲場比較均勻且寬，所以比較容易對均勻性進行補償，而且各個探頭之間的交叉覆蓋要求也比較容易得到滿足。

附圖說明