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电磁超声探头组件及使用该组件的铁路车轮轮辋探伤装置的制作方法

来源: 浏览:19次  更新时间:2021-10-30 04:06

电磁超声探头组件及运用该组件的铁路车轮轮辋探伤安装的创造办法

1.本本领属于运用电磁超声波检测物体表面及里面缺点的本领范围更加是波及电磁超声探头组件及运用该组件的铁路车轮轮辋探伤安装。


背景本领:

2.轮闭于是机车、车辆和动车的闭头零件之一轮闭于表面大概者轮闭于里面存留缺点大概者伤害直接效率行车宁靖。轮闭于的构造如图1所示易购网轮闭于表面大概者轮闭于里面存留缺点大概者伤害直接效率行车宁靖。轮闭于的构造如图1所示踩面:车轮与钢轨面订交战的外圆周面具备必定的斜度。轮缘:是车轮内侧面的径向圆周杰出保护车轮在轨道上平常运行预防脱轨。轮辋:车轮具备完备踩面的径向厚度局部以保护踩面具备脚够的强度轮闭于踩面状况建复时乞求其需要有脚够余量。金属在轧制、锻造消费闭节中不免在其里面爆发如气孔、搀和、白点等缺点这些里面缺点中胜过尺度规定值时会在出厂前的探伤闭节中被检测到并赢得相应处置然而尺度答应存留的小缺点大概漏探的缺点残余了下来这些消费闭节中残余下来的缺点停留在零件中受到长久的轮回应力及载荷效率。铁路列车提速使得轨道闭于轮闭于的磨损加快形成轮辋变薄强度降矮裂纹便以这些微弱的缺点为疲惫源发端扩充直至结果产生大面积的断裂、折损引导轮辋里面裂纹的爆发大概使本本便存留的裂缝变大产生妨害型缺点形成严沉的行车事变。因此该当立即检测轮辋里面裂纹等缺点保护铁路机车、车辆和动车的运行宁靖。
3.常睹的轮闭于探伤办法为运用压电超声探头检测时要逐点扫描里面却不行实行表面及近表面的检测;而且为了使超声波达到较好的传输超声探头和轮闭于之间须要运用耦合剂耦合剂不妨是油脂、软膏大概者是水等;北方的冬气象温矮不便于运用耦合剂而且纵然将轮闭于在室内进行升温处置检测完成后耦合剂不易从轮闭于表面取消;表面不行运用液态耦合剂的被检工件、处于高温大概矮温状况下的被检工件以及在线及时检测的自动化体系这些情景下压电超声探头如需完成探伤功课须要运用极为特其他耦合剂处事效力矮成本振奋。
4.也不妨运用电磁超声探头探伤电磁超声换能器不妨爆发横波、纵波、lamb波、表面波以及sv体波等电磁超声换能器放置在踩面上探伤然而是铁路车轮轮辋的踩面和轮缘会存留0

8mm的近场盲区引导在这一宽度范畴内的缺点探测不到极风行用着探伤截止的精确性和稳当性。
5.针闭于上述中的相闭本领超声探头探伤存留须要运用耦合剂探测及整理耦合剂不便存留有盲区且稳当性差的缺点。


本领实行因素:

6.为了缩小耦合剂闭于于探伤过程的效率减小盲区普及探伤精确性本本领供给电磁超声探头组件及运用该组件的铁路车轮轮辋探伤安装。
7.第一方面本本领供给电磁超声探头组件采用以下本领筹备。
8.电磁超声探头组件包括探头框架所述探头框架设有电磁表面波放射换能器、电
磁表面波接收换能器和起码一齐电磁体波换能器;起码一齐所述电磁体波换能器用于放置在踩面;所述电磁表面波放射换能器用于置于踩面所述电磁表面波接收换能器用于置于轮辋内侧面;大概者所述电磁表面波接收换能器用于置于踩面所述电磁表面波放射换能器用于置于轮辋内侧面。
9.经过采用上述本领筹备运用电磁超声波换能器制止运用压电超声波探头从而无需运用耦合剂电磁表面波放射换能器和电磁表面波接收换能器个中一个放置于轮闭于踩面另一个放置于轮辋内侧面检测表面大概近表面缺点从而实行闭于轮缘的无盲区探伤;电磁体波换能器的笔直入射会戴来近场盲区经过在踩面和轮辋内侧面树立电磁体波换能器实姑且轮辋径向和轮辋轴向的共同探测从而决定近场是否存留缺点。
10.可选的探头框架为门形探头框架内侧顶壁设有顶壁凹槽和顶壁圆槽;探头框架靠拢顶壁圆槽的一侧内壁设有侧壁凹槽;起码一齐所述电磁体波换能器固设在顶壁凹槽内;所述电磁表面波放射换能器固设于顶壁凹槽内所述电磁表面波接收换能器固设于侧壁凹槽内;大概者所述电磁表面波接收换能器固设于顶壁凹槽内所述电磁表面波放射换能器固设于侧壁凹槽内;所述顶壁凹槽用于包含轮缘。
11.经过采用上述本领筹备能将超声换能器固定树立在相应的地位。
12.可选的侧壁凹槽内设有起码一齐电磁体波换能器。
13.经过采用上述本领筹备踩面的电磁体波换能器与轮辋内侧面的电磁体波换能器在二个维度进一步决定轮辋内缺点地位实行无盲区探伤。
14.可选的探头框架顶壁靠拢顶壁圆槽的一侧较离开顶壁圆槽的一侧厚。
15.经过采用上述本领筹备探头框架不妨与车轮踩面的歪斜处相配合。
16.可选的所述踩面上的电磁体波换能器放射大概接收超声波的目标为轮辋径向目标。
17.经过采用上述本领筹备电磁体波换能器笔直入射踩面探测轮辋径向的缺点。
18.可选的所述轮辋内侧面的电磁体波换能器放射大概接收超声波的目标为轮辋轴向目标。
19.经过采用上述本领筹备电磁体波换能器笔直入射轮辋内侧面探测轮辋轴向的缺点。踩面上电磁体波换能器和轮辋内侧面的电磁体波换能器还不妨联协调用进一步估计和考订缺点的形状和地位从而实行无盲区的透彻探伤。
20.可选的用于放置在踩面上的电磁体波换能器有二个二个所述电磁体波换能器沿轮辋轴向并列树立。
21.经过采用上述本领筹备踩面上二个电磁体波换能器不妨在轴进取周到弥漫轮辋实行无盲区探伤。
22.可选的用于放置在轮辋内侧面的电磁体波换能器有二个二个所述电磁体波换能器沿轮辋径向并列树立。
23.经过采用上述本领筹备轮辋内侧面二个电磁体波换能器不妨在径进取周到弥漫轮辋实行无盲区探伤。
24.第二方面本本领供给铁路车轮轮辋探伤安装采用以下本领筹备。
25.铁路车轮轮辋探伤安装运用上述电磁超声探头组件。
26.经过采用上述本领筹备运用电磁超声波换能器制止运用压电超声波探头从而
无需运用耦合剂电磁表面波放射换能器和电磁表面波接收换能器个中一个放置于轮闭于踩面另一个放置于轮辋内侧面检测表面大概近表面缺点从而实行闭于轮缘的无盲区探伤;电磁体波换能器的笔直入射会戴来近场盲区经过在踩面和轮辋内侧面树立电磁体波换能器实姑且轮辋径向和轮辋轴向的共同探测从而决定近场是否存留缺点共时二个电磁体波换能器还不妨联协调用进一步估计和考订缺点的形状和地位从而实行无盲区的透彻探伤。
27.综上本本领具备以下有益本领效验。
28.1、本本领经过电磁超声本领无需耦合剂实行无耦合探伤克服了处事情况、温度及其他特其他不符合耦合剂运用的场所的金属探伤的缺点。
29.2、本本领运用表面波、体波的多办法换能器安置树立实行全目标无盲区探伤。
30.3、深档次里面超声检测为铁路高速、稳固、宁靖运行供给有利保护。
31.4、运用电磁超声探头组件无需径自安排各探头地位及角度普及处事效力俭朴成本。
32.5、无需耦合池及耦合液喷洒安装实行轮闭于无盲区探伤。
附图证明
33.图1为轮闭于构造表示图。
34.图2为本本领实行例的电磁超声探头组件探伤时与轮闭于地位闭系图。
35.图3为本本领实行例的电磁超声探头组件的探头框架构造图。
36.图4为本本领实行例的电磁超声探头组件的构成构造图。
37.附图标记证明:1、轮闭于;11、轮缘;12、轮辋;13、轮轴;14、踩面;15、轮辋内侧面;16、轮辋外侧面;2、探头框架;21、顶壁凹槽;211、电磁表面波放射换能器;212、第一电磁体波换能器;213、第二电磁体波换能器;22、侧壁凹槽;221、电磁表面波接收换能器;222、第三电磁体波换能器;223、第四电磁体波换能器;23、顶壁圆槽。
简直实行办法
38.以下共同附图1

4闭于本本领作进一步留神证明。
39.本本领实行例果然铁路车轮轮辋探伤安装运用了电磁超声探头组件。
40.参照图1图中示出了轮闭于1的构造轮闭于包括二个车轮二个车轮之间经过轮轴13对接。每个车轮上都有轮缘11、踩面14和轮辋12。轮缘是车轮内侧面的径向圆周杰出保护车轮在轨道上平常运行预防脱轨。踩面是车轮与钢轨面订交战的外圆周面它具备必定的斜度自轮轴轴向的中央向二规矩向向下歪斜即踩面靠拢轮缘的一侧较高。轮辋是车轮具备完备踩面的径向厚度局部以保护踩面具备脚够的强度轮闭于踩面状况建复时乞求其需要有脚够余量。
41.参照图2铁路车轮轮辋探伤安装运用了电磁超声探头组件电磁超声探头组件包括探头框架2以及树立在其里面的超声探头将戴有超声探头的探头框架2卡设在轮闭于1的一个车轮上轮闭于1包括二个车轮和对接二车轮的轮轴13车轮相闭于的部分为轮辋内侧面15车轮彼此离开的部分为轮辋外侧面16。
42.参照图3电磁超声探头组件包括探头框架2和树立在探头框架2内的超声探头探
头框架2大概为开齿向下的门形探头框架2内侧顶壁设有顶壁凹槽21和顶壁圆槽23;探头框架2靠拢顶壁圆槽23的一侧内壁设有侧壁凹槽22。
43.参照图4沿探头框架2离开顶壁圆槽23的侧壁到靠拢顶壁圆槽23的侧壁的目标顶壁凹槽21中顺序固设有电磁表面波放射换能器211、第一电磁体波换能器212和第二电磁体波换能器213;沿探头框架2靠拢内侧顶壁到离开内侧顶壁的目标侧壁凹槽22中顺序固设有电磁表面波接收换能器221、第三电磁体波换能器222和第四电磁体波换能器223。探头框架2的内顶壁是歪斜的与图2示出的歪斜目标普遍即探头框架靠拢顶壁圆槽23的一侧较薄离开顶壁圆槽23的一侧较厚。
44.探伤时电磁超声探头组件卡设在车轮上使电磁超声探头组件内侧顶壁置于踩面14上电磁超声探头组件设有侧壁凹槽22的一侧靠拢轮辋内侧面15电磁超声探头组件的顶壁圆槽23卡设在轮缘11上电磁超声探头组件对接现有的电磁超声探测配套设备配套设备包括多路切换器、双工机、射频大功率脉冲放射器、夸大器、数据采集卡、工控机和疏通控制安装。
45.电磁表面波放射换能器211在车轮踩面14饱励表面波并沿着车轮周向传播用于检测车轮踩面14表面缺点和次表面缺点电磁表面波接收换能器221接收表面波;踩面14的电磁体波换能器在车轮轮辋12中饱励和接收sv体波并沿着径向厚度目标传播用于检测车轮轮辋12共里面缺点;轮辋12内侧面的电磁体波换能器在车轮轮辋12中饱励和接收sv体波并沿着轴向厚度目标传播用于检测车轮轮辋12里面缺点。
46.多路切换器分别与电磁表面波放射换能器211、电磁表面波接收换能器221和电磁体波换能器电对接实行各换能器的分时饱励和接收;双工机分别电对接多路切换器和夸大器双工机用于高电压饱励旗号和微弱超声回波旗号的分隔实行高下电压分别双工机将微弱超声回波旗号发送至夸大器;疏通控制安装与工控机对接疏通控制安装经过编码器及时获得车轮轮闭于1的转化地位;工控机电对接多路切换器向多路切换器输出触发旗号。工控机装有电磁耦合超声自动检测工控机电对接射频大功率脉冲放射器用于控制饱励电流的幅值和频率。
47.射频脉冲功率放射器电对接双工机射频脉冲功率放射器用于为电磁表面波放射换能器211和电磁体波换能器供给大功率瞬态电流饱励;夸大器电对接数据采集卡易购网射频脉冲功率放射器用于为电磁表面波放射换能器211和电磁体波换能器供给大功率瞬态电流饱励;夸大器电对接数据采集卡夸大器用于完成微弱超声回波旗号的窄戴滤波和高增益夸大并将微弱超声回波旗号发送至数据采集卡;数据采集卡电对接工控机将微弱超声回波旗号变换为数字旗号并发送至工控机;疏通控制安装经过共步触发电路电对接射频脉冲功率放射器射频脉冲功率放射器电对接数据采集卡疏通控制安装依据预设的位移精度触放射频脉冲功率放射器使其饱励超声旗号进行检测共时数据采集卡进行数据采集。
48.将上述配套设备对接完成后电磁超声探头组件内的换能器发端处事共时转化轮轴13。电磁表面波放射换能器211在车轮踩面14饱励表面波电磁表面波接收换能器221在轮辋内侧面15接收表面波跟着轮轴13的转化检测车轮踩面14表面、次表面和轮缘11内的缺点。
49.电磁体波换能器放射sv体波沿着轮辋12径向传播再由其自己接收回波。踩面14上的第一电磁体波换能器212和第二电磁体波换能器213沿着轮辋12径向目标即笔直于轮轴13的轴向放射sv体波轮辋内侧面15的第三电磁体波换能器222和第四电磁体波换能器
223沿着平行于轮轴13的目标放射sv体波探测车轮轮辋12内缺点。
50.本本领实行例的铁路车轮轮辋探伤安装的实行本理为:踩面14的电磁表面波放射换能器211放射出表面波由轮辋内侧面15的电磁表面波接收换能器221接收从而实行轮缘11的无盲区探测;踩面14的二个电磁体波换能器笔直轴向发出超声波再由其自己接收轮辋内侧面15的二个电磁体波换能器沿轴向发出超声波再由其自己接收从轴向和径向二个维度实行闭于轮辋12无盲区的金属探伤。
51.以上均为本本领的较好实行例并非依此节制本本领的保护范畴故:凡是依本本领的构造、构造、本理所干的等效变革均应涵盖于本本领的保护范畴之内。

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