[實用新型]一種基于漏磁探傷的手推式鋼軌無損檢測裝置

有效

• 申請號: 201920964862.4
• 申請日: 2019-06-25
• 公開（公告）號: CN210572108U
• 公開（公告）日: 2020-05-19
• 發明（設計）人: 張森;董家偉;張燕舞;楊哲;路天天
• 申請（專利權）人: 河南科技大學
• 主分類號: G01N27/83
• 分類號: G01N27/83
• 代理公司: 洛陽公信知識產權事務所(普通合伙) 41120
• 代理人: 王學鵬

本實用新型提供一種基于漏磁探傷的手推式鋼軌無損檢測裝置，本實用新型中縱截面呈U型的條形磁鐵在車輪和連接軸的支撐下懸浮于鋼軌的頂端外側，并在鋼軌的頂部和左、右兩側分別布置有傳感器陣列電路板，可實現對鋼軌頂部和左、右兩側的缺陷同時進行漏磁檢測，并且該裝置結構簡單、制造成本低，對保證鋼軌的安全運行和提高列車的運營效率具有重要意義，本實用新型可實現對鋼軌的頂面和側面缺陷的全面檢測，一方面，條形磁鐵和鋼軌頂面和兩個側面形成軸向磁化回路，從而可利用漏磁檢測技術來檢測鋼軌的缺陷；另一方面，條形磁鐵的U型凹槽內設置的三路傳感器陣列電路板能夠分別獲得XYZ三個方向的漏磁場信號，能夠實現鋼軌表面的橫向全覆蓋檢測。

技術領域

本實用新型屬于鋼軌無損檢測裝置技術領域，具體涉及一種基于漏磁探傷的手推式鋼軌無損檢測裝置。

背景技術

鋼軌作為鐵路列車行駛的“地基”，與列車輪之間存在著極其復雜的作用力，當列車行進速度增加時，其對鋼軌的沖擊力加大。與此同時，隨著列車行車密度加大和重載化發展，鋼軌與列車輪之間長期相互作用變得更加頻繁。滾動接觸疲勞傷損是當前鋼軌損傷的主要形成原因，滾動接觸疲勞是由于鋼軌和輪對的相對移動和接觸，鋼軌在輪對彎曲應力、接觸應力及由于溫度變化而產生的溫度應力等復雜作用力作用下，材料表面產生具有棘輪效應的塑性變形，當這種變形累積超過鋼軌的韌性極限時，開始在表面產生裂紋。裂紋在擴展過程中逐漸形成軌頭裂紋、剝離、掉塊、核傷等各種表現形式，不僅增加了鐵路維護運營的成本，而且對列車的行車安全構成了巨大威脅。

目前在工業上應用比較成熟的是超聲檢測技術和渦流檢測技術，超聲檢測技術由于采用輪式探頭與鋼軌接觸的辦法進行巡檢，檢測結果受鋼軌表面形狀和清潔度影響較大，它只能檢測鋼軌內部缺陷，對在鋼軌缺陷中占比較大的頂面裂紋缺陷檢測效果較差甚至無法檢出。特別是靠近軌距角的縱向剝離缺陷會阻礙超聲波的傳播，無法檢測出埋藏在深處的危險性裂紋，接觸式檢測對探頭磨損較大，巡檢過程中必須停車更換探頭，也限制了檢測速度的提高。渦流檢測技術雖然對表面缺陷檢測靈敏度高，但是它的信號易受鋼軌表面不平整或者材質不均勻的干擾，經常得不到準確的效果，也不適合于鋼軌的高速檢測。

實用新型內容

為了解決上述技術問題，本實用新型提供一種能夠實時檢測到鋼軌頂面和兩側面的缺陷的基于漏磁探傷的手推式鋼軌無損檢測裝置。

為了達到上述目的，本實用新型所采用的技術方案是：一種基于漏磁探傷的手推式鋼軌無損檢測裝置，包括呈長條狀且縱截面為U型的條形磁鐵，該條形磁鐵倒立設置，條形磁鐵的兩側外壁均通過連接軸與車輪轉動連接，條形磁鐵在車輪和連接軸的支撐下懸浮于鋼軌的頂端外側，條形磁鐵的內壁上間隔設置有三路傳感器陣列電路板，三路所述傳感器陣列電路板分別位于鋼軌的頂部及左、右兩側，所述傳感器陣列電路板包括用于與計算機相連的數據采集卡接口和用于對鋼軌進行無損檢測的多列傳感器陣列，多列傳感器陣列與數據采集卡接口的輸入端相連。

進一步的，所述條形磁鐵的頂部與手推桿相連。

進一步的，所述的多列傳感器陣列沿條形磁鐵的長度方向間隔設置。

進一步的，所述的傳感器陣列設置有三組，每一組傳感器陣列均由多個沿條形磁鐵的寬度方向依次排列的線性霍爾傳感器組成，多個線性霍爾傳感器之間并聯設置且多個線性霍爾傳感器的感應面的朝向相同，三組傳感器陣列中的線性霍爾傳感器的感應面分別垂直于空間坐標系的三個坐標軸。

進一步的，每一組所述傳感器陣列的長度均為70mm。

進一步的，每一組所述傳感器陣列均由16個沿條形磁鐵的寬度方向依次排列的線性霍爾傳感器組成。

進一步的，所述車輪為橡膠輪。