[發明專利]一種鋼軌軌底渦流檢測系統及方法

在審

• 申請號: 202211069273.2
• 申請日: 2022-08-31
• 公開（公告）號: CN115372459A
• 公開（公告）日: 2022-11-22
• 發明（設計）人: 馬東;劉鶴;王久朋;石帥;李毅;張毅哲;雷成凱
• 申請（專利權）人: 鞍鋼股份有限公司
• 主分類號: G01N27/904
• 分類號: G01N27/904;G01N27/9093
• 代理公司: 鞍山嘉訊科技專利事務所(普通合伙) 21224
• 代理人: 徐喆

1.一種鋼軌軌底渦流檢測系統，其特征在于，包括入口編碼器裝置、滑動滑軌組、浮動框架、固定框架、入口夾緊輥、軌底渦流探頭實時隨動裝置、出口夾緊輥、出口編碼器裝置，入口編碼器裝置設置在渦流檢測區域的入口處，出口編碼器裝置設置在渦流檢測區域的出口處，固定框架固定在渦流檢測區域內，固定框架上固定有滑動滑軌組，浮動框架通過滑動滑軌組與固定框架滑動連接，使浮動框架能夠沿垂直于鋼軌運行方向滑動；

浮動框架由入口側至出口側依次連接有入口夾緊輥、軌底渦流探頭實時隨動裝置、出口夾緊輥，入口夾緊輥及出口夾緊輥能夠夾靠在鋼軌軌頭兩側面。

2.根據權利要求1所述的一種鋼軌軌底渦流檢測系統，其特征在于，所述的入口編碼器裝置、出口編碼器裝置均包括編碼器碼盤、測速膠輪、升降氣缸、擺臂、復位彈簧、支撐架、輸送輥道、輥道軸承，輸送輥道通過輥道軸承安裝在支撐架上，升降氣缸與支撐架鉸接，升降氣缸的氣缸桿與擺臂鉸接，擺臂一端與支撐架轉動連接，另一端連接有測速膠輪，編碼器碼盤與測速膠輪連接，復位彈簧一端固定在支撐架上，另一端與擺臂固定連接。

3.根據權利要求2所述的一種鋼軌軌底渦流檢測系統，其特征在于，所述的支撐架包括架體、高度調節桿、擺臂基板、擺臂背板、定位塊，擺臂基板固定在架體上，擺臂背板與擺臂基板滑動連接，定位塊固定連接在擺臂背板上，高度調節桿與定位塊螺紋連接，高度調節桿與擺臂基板通過軸承連接，擺臂一端與擺臂背板通過旋轉軸轉動接，升降氣缸與擺臂背板鉸接，復位彈簧一端固定在擺臂背板上。

4.根據權利要求1所述的一種鋼軌軌底渦流檢測系統，其特征在于，所述的軌底渦流探頭實時隨動裝置至少為兩臺。

5.根據權利要求1所述的一種鋼軌軌底渦流檢測系統，其特征在于，所述的入口夾緊輥、出口夾緊輥結構相同，均包括夾緊機構旋轉軸、夾緊驅動左臂、夾緊驅動右臂、底座、夾緊輥、連桿、液壓缸、夾緊輥擺臂，底座與夾緊機構旋轉軸通過軸承連接，底座與浮動框架固定連接，夾緊驅動左臂、夾緊驅動右臂分別與設置在鋼軌兩側的夾緊機構旋轉軸固定連接，液壓缸的活塞桿與夾緊驅動左臂一端鉸接，夾緊驅動左臂另一端與連桿一端鉸接，連桿另一端與夾緊驅動右臂鉸接，夾緊輥擺臂一端與夾緊輥連接，另一端與夾緊機構旋轉軸固定連接。

6.根據權利要求1所述的一種鋼軌軌底渦流檢測系統，其特征在于，還包括托輥，托輥固定連接在浮動框架內，用于支撐鋼軌。

7.根據權利要求6所述的一種鋼軌軌底渦流檢測系統，其特征在于，所述的托輥包括調節螺栓、固定板、調節背板、托輥本體，調節背板上設有長圓孔，調節背板與固定板通過螺栓固定連接，固定板與調節螺栓螺紋連接，調節螺栓頂端抵靠在調節背板上，調節背板上通過軸承安裝托輥本體。

8.根據權利要求1所述的一種鋼軌軌底渦流檢測系統，其特征在于，還包括復位氣缸，復位氣缸固定連接在固定框架頂部，復位氣缸相對設置，能夠推動浮動框架向固定框架中間移動。

9.根據權利要求1所述的一種鋼軌軌底渦流檢測系統，其特征在于，所述的軌底渦流探頭實時隨動裝置包括水平隨動機構、垂直隨動機構、軌底渦流探頭組，水平隨動機構與垂直隨動機構連接；水平隨動機構與垂直隨動機構均包括隨動基板、隨動交叉滾子軸承、動作氣缸、隨動壓縮彈簧、定位輪板、隨動滑板，隨動基板通過隨動交叉滾子軸承與隨動滑板連接，動作氣缸的推桿與隨動滑板連接，動作氣缸的推桿上套裝有隨動壓縮彈簧，定位輪板安裝在隨動滑板上；水平隨動機構的隨動滑板與垂直隨動機構的隨動基板固定連接，水平隨動機構的定位輪板上連接有水平定位輪，垂直隨動機構的定位輪板上連接有提離間隙定位輪。

10.利用權利要1-9任意一項所述的系統實現的一種鋼軌軌底渦流檢測方法，其特征在于，包括以下步驟：

1)輸送輥道將鋼軌送入入口編碼器裝置時，入口編碼器裝置的測速膠輪壓落到鋼軌軌頭踏面上，鋼軌繼續前進帶動測速膠輪轉動，編碼器碼盤開始計數形成鋼軌長度信息；

2)當鋼軌運行到入口夾緊輥位置時，兩個夾緊輥壓靠到鋼軌軌頭兩側面，同時，浮動框架水平隨動，鋼軌進入軌底渦流探頭實時隨動裝置區域，軌底渦流探頭實時隨動裝置的水平定位輪及提離間隙定位輪同時壓靠到鋼軌的軌腰側面和軌底下平面，軌底渦流探頭組與鋼軌的軌底下平面間隙2.5～3.0mm，開始對鋼軌的軌底下表面進行渦流檢測；

3)當鋼軌運行到渦流探傷機出口夾緊輥，渦流探傷機出口夾緊輥重復入口夾緊輥的動作過程，將兩個夾緊輥壓靠到鋼軌軌頭兩側面；在渦流檢測過程中鋼軌帶動浮動框架在滑動滑軌組上相對固定框架滑動，軌底渦流探頭實時隨動裝置整體的水平方向實時定位；

4)鋼軌運行到出口編碼器裝置區域時，出口編碼器裝置的測速膠輪壓落到鋼軌軌頭踏面上，鋼軌繼續前進帶動測速膠輪轉動，與該膠輪同軸的編碼器碼盤開始計數形成鋼軌長度信息；當鋼軌的尾部離開出口編碼器裝置，其測速膠輪升起，脫離鋼軌軌頭踏面完成鋼軌長度數據測量；

5)鋼軌的尾部離開入口夾緊輥時，兩個夾緊輥離開鋼軌軌頭兩側面；鋼軌的尾部離開軌底渦流探頭實時隨動裝置，軌底渦流探頭實時隨動裝置向下運動，軌底渦流探頭組快速下降，脫離高度方向的檢測位置；同時軌底渦流探頭組水平移出鋼軌的軌底區域，此時軌底渦流探頭實時隨動裝置的提離間隙定位輪先一步離開軌底下平面，水平定位輪后一步遠離鋼軌的軌腰側面，以上動作完成后，軌底渦流探頭實時隨動裝置回到原始位置；

6)鋼軌的尾部離開渦流探傷機出口夾緊輥，兩個夾緊輥離開到鋼軌軌頭兩側面；此時浮動框架位置保持在鋼軌尾部離開瞬間的水平位置，固定框架四個頂角上的四個浮動框架復位氣缸的氣缸桿同時伸出等長距離，將浮動框架推回初始位置；

鋼軌的尾部離開渦流探傷出口編碼器裝置，其測速膠輪升起，脫離鋼軌軌頭踏面，完成一支鋼軌全長軌底下表面質量檢測。