[發明專利]冶金車輛車軸檢測裝置及檢測方法

在審

• 申請號: 202111159965.1
• 申請日: 2021-09-30
• 公開（公告）號: CN113740439A
• 公開（公告）日: 2021-12-03
• 發明（設計）人: 閆濤;陳潔;張娜;徐偉;席翠省;王曉寧;翟烜;郭海龍;戴志強;張寧;劉建濤;劉志剛;趙海板;白立江
• 申請（專利權）人: 河北省產品質量監督檢驗研究院
• 主分類號: G01N29/265
• 分類號: G01N29/265;G01N29/04
• 代理公司: 石家莊科誠專利事務所(普通合伙) 13113
• 代理人: 劉蘭芳;張帆

1.一種冶金車輛車軸檢測裝置，其特征在于，包括用于與被測車軸相配合的掃查檢測機構，和與掃查檢測機構電連接的移動工作站，所述掃查檢測機構由與掃查檢測機構活動連接的驅動機構驅動。

2.根據權利要求1所述的冶金車輛車軸檢測裝置，其特征在于，所述掃查檢測機構包括相控陣探頭、楔塊及編碼器，以及用于使楔塊向被測車軸施壓的壓力機構，所述相控陣探頭及楔塊通過固定夾持機構與壓力機構相連，所述壓力機構通過轉向夾持機構與所述驅動機構相連，所述移動工作站包括相控陣探傷儀。

3.根據權利要求2所述的冶金車輛車軸檢測裝置，其特征在于，所述壓力機構包括活動桿和套接于活動桿上的固定桿，所述活動桿的頂端設置有彈簧上座，所述固定桿上設置有彈簧下座，在彈簧上座與彈簧下座之間設置有拉力彈簧，所述活動桿的下端部固設于固定夾持機構上，所述固定桿固設于轉向夾持機構上，通過調節轉向夾持機構的高度改變相控陣探頭及楔塊向被測車軸施加的壓力。

4.根據權利要求3所述的冶金車輛車軸檢測裝置，其特征在于，所述轉向夾持機構包括用于與固定桿相連接的豎直桿，所述豎直桿可拆卸地套接于轉向座上，所述轉向夾持機構還包括用于與驅動機構相連接的、與豎直桿垂直的水平桿，所述水平桿可拆卸地套接于轉向座上。

5.根據權利要求4所述的冶金車輛車軸檢測裝置，其特征在于，所述轉向座包括套接于豎直桿的第一調節套，和套接于水平桿的第二調節套，所述第一調節套垂直地固設于第二調節套上，所述第一調節套和第二調節套上均設置有沿調節套軸向的開口，并在開口處設置有用于調節第一調節套和第二調節套內徑的調節螺母。

6.根據權利要求5所述的冶金車輛車軸檢測裝置，其特征在于，所述固定夾持機構包括與相控陣探頭寬度相適配的“匚”形夾持塊，所述夾持塊朝向相控陣探頭的一側設置有與相控陣探頭凹槽相匹配的夾持螺釘。

7.根據權利要求2～6中任意一項所述的冶金車輛車軸檢測裝置，其特征在于，所述移動工作站包括架體，所述架體上設置有與相控陣探頭及編碼器電連接的相控陣探傷儀，還設置有與驅動機構電連接、向驅動機構提供電源的變壓器，還設置有與相控陣探頭通過供水回路相連、用于向相控陣探頭提供耦合劑的蠕動泵及水箱，所述架體上還設置有與所述相控陣探傷儀、變壓器、蠕動泵電連接，用于向相控陣探傷儀、變壓器、蠕動泵提供電源的移動電源。

8.根據權利要求7所述的冶金車輛車軸檢測裝置，其特征在于，所述驅動機構包括與掃查檢測機構活動連接的掃查車。

9.一種冶金車輛車軸檢測方法，使用如權利要求1～8中任意一項所述的冶金車輛車軸檢測裝置實現，其特征在于，包括依次進行的以下步驟，

設備校準：首先進行設備的校準，設備校準包括聲速校準，楔塊延遲校準，靈敏度校準，TCG校準以及編碼器校準；

現場準備：設備校準后，進行現場準備，現場準備包括現場環境準備、待檢車輛準備、輪軸檢測部位準備；

設備安裝：現場準備后進行設備安裝，將掃查檢測機構與移動工作站上的設備分別連接，測量被測車軸參數，輸入掃查檢測機構中；

設備調試：設備安裝完后，開始設備調試，開啟掃查檢測機構，使掃查檢測機構周向移動，并觀察掃查檢測機構工作狀態；

檢測開始：設備調試完畢后開始檢測，將掃查檢測機構調整至設備校準時的位置，啟動檢測裝置，使掃查檢測機構在驅動機構的帶動下沿被測車軸周向旋轉檢測至少一周，觀察掃查檢測機構爬行情況；

檢測結束：檢測完畢后保存檢測數據，關閉掃查檢測機構，將設備拆卸歸位，清理檢測現場。

10.根據權利要求9所述的冶金車輛車軸檢測方法，其特征在于，

所述設備校準步驟中，聲速校準、楔塊延遲校準，和靈敏度校準在帶有標準反射體的試塊上進行；TCG校準在超聲波探傷半軸實物試塊上進行；編碼器的校準，掃查類型選擇單線，進入校準，控制掃查檢測機構在周向上運動給定距離，點擊校準，儀器自動計算編碼器的分辨率并設定在儀器中；

所述現場準備步驟中，現場環境準備包括，檢測環境是否能夠保證照明和用電安全，保證檢測過程中場地內不得有影響檢測活動安全的危險因素；待檢車輛準備包括，待檢車輛以空車狀態按照調度人員指揮，轉場至場地，車輪做好打掩防止車輛溜車移動，待檢車輛前后顯著位置安置警示標志并由專人看守；輪軸檢測部位準備包括，檢查車軸檢測空間，清除車軸表面塵土污漬使之不影響掃查檢測機構穩定行進，打磨掃查區域，去除漆層和鐵渣，至表面粗糙度Ra≤12.5μm；

所述設備安裝步驟中，將掃查檢測機構與移動工作站上的設備分別連接包括，從移動工作站中取出掃查車，將掃查車放置在待測量車軸的大致位置，在水箱中加入適當量的水，并將水箱與蠕動泵連接；將移動電源放置在移動工作站上，通過連接線路使其向相控陣探傷儀、變壓器、蠕動泵供電；安裝相控陣探頭端的線路及管路，安裝相控陣探頭和固定夾持機構及壓力機構，安裝轉向夾持機構，使水平桿在車軸直徑的延長線上，調節豎直桿的位置使相控陣探頭與車軸緊密貼合并通過壓力機構向車軸施加壓力，固定轉向夾持機構；安裝移動工作站端的線路及管路，將相控陣探頭及編碼器與相控陣探傷儀相連，通過硅膠水管將相控陣探頭與蠕動泵相連，將掃查車與變壓器相連，并保持足夠的行程余量；測量計算被測車軸的直徑、周長，輸入相控陣探傷儀中，將相控陣探傷儀調試至工作狀態；

所述設備調試步驟包括，打開供水回路開路，為探頭提供耦合劑，將儀器閘門A置于底面深度位置，監控被檢測區域，控制掃查檢測機構周向的在設置范圍移動，觀察相控陣探頭的耦合狀況及儀器圖像的顯示，若靈敏度較弱，根據工件的表面狀態，補償3～6dB的增益作為掃查增益, 直至靈敏度達到標準；

所述檢測開始步驟中，啟動檢測裝置包括，啟動蠕動泵使耦合劑潤濕車軸表面，將驅動機構速度調節至合適范圍，使驅動機構帶動相控陣探頭及編碼器繞車軸軸向旋轉掃查，掃查長度為車軸25的周長加20～30mm余量；觀察掃查檢測機構爬行情況包括，觀察相控陣探傷儀接收的信號是否完整，如清晰完整，使驅動機構快速退回原位置，完成測試，否則降低驅動機構速度，反向掃查并繼續記錄，直到采集的信號清晰完整，結束檢測。