空心車軸超聲波探傷機的製作方法
2023-10-05 04:59:34 2
專利名稱：空心車軸超聲波探傷機的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及超聲波檢測技術領域，尤其涉及一種空心車軸超聲波探傷機。
背景技術：
在我國鐵路大提速的背景下，尤其需要對達到檢修裡程的高速鐵路動車組進行檢修，以保障運營安全。在檢修時，需要對車軸進行超聲波探傷檢查。現有的超聲波探傷設備僅能檢測實心車軸，如專利號為99201174. 4的中國專利公開了一種車軸超聲波探傷用組合探頭，其只能固定在實心車軸的端面，對車軸的兩個端面進行檢測。然而，高速鐵路動車組採用的車軸為空心車軸，需要將探頭伸入車軸內部進行全面檢測。因此，亟待提供一種改進的空心車軸超聲波探傷機以克服上述缺陷。
實用新型內容本實用新型要解決的技術問題在於提供一種可以準確檢測空心車軸的橫向、縱向裂紋及內部缺陷的空心車軸超聲波探傷機。為了解決上述技術問題，本實用新型提供了一種空心車軸超聲波探傷機，其包括機體、檢測控制系統、以及安裝在所述機體上的進給機構和探杆，所述進給機構包括殼體、 設於所述殼體中的傳動組件和進給電機，所述探杆一端設有探頭載體、另一端通過所述傳動組件與所述進給電機連接，所述探杆內設有旋轉電機，所述探頭載體與所述旋轉電機的輸出軸相連，所述探杆載體上設有多個探頭，所述探頭、進給電機和旋轉電機分別與所述檢測控制系統電連接。與現有技術相比，本實用新型的空心車軸超聲波探傷機採用接觸式超聲波脈衝反射法對空心車軸進行檢測，檢測控制系統控制進給機構驅動探杆沿著空心車軸內表面前後移動，而探杆一端的探頭載體在旋轉電機的驅動下旋轉，從而使得探頭載體上的探頭可以全方位的自動檢測空心車軸，準確檢測出空心車軸內、外表面上的橫向裂紋、縱向裂紋和空心車軸內部的材質缺陷。進一步地，所述檢測控制系統包括設於機體上的計算機、設於所述進給機構上的超聲波電子處理單元、以及與所述旋轉電機和所述進給電機上電機控制器連接的位置編碼器，所述位置編碼器和所述探頭通過所述超聲波電子處理單元與所述計算機電連接。所述檢測控制系統對所述超聲波電子處理單元發送的檢測數據進行處理，與所述位置編碼器獲取的探頭的位置信息相結合，進而可以準確生成空心車軸的超聲波掃描圖像。較佳地，所述空心車軸超聲波探傷機還包括耦合劑油輸送系統，所述耦合劑油輸送系統包括設於所述探頭載體上的出油口、設於所述殼體中的油箱、位於所述油箱中的耦合劑油泵、以及連通所述油箱、耦合劑油泵和出油口的軟管，所述軟管經過鏈條並穿過探杆到達出油口。該耦合劑油輸送系統可以保證探頭與空心車軸表面無縫耦合。進一步地，所述殼體中還設有油溫傳感器和加熱裝置，所述油溫傳感器和加熱裝置分別與所述檢測控制系統電連接，所述檢測控制系統通過所述油溫傳感器和加熱裝置監測和控制所述耦合劑油的溫度。 具體地，所述探頭包括橫向裂紋檢測探頭、縱向裂紋檢測探頭和材質缺陷檢測探頭，從而可以並行檢測空心車軸的橫向、縱向裂紋和內部缺陷。較佳地，所述探杆的另一端和所述進給機構上對應設有相互配合的插頭，便於更換探杆，以適應不同車型上不同型號的空心車軸。優選地，所述探杆外設有至少一個定心環，所述定心環的外徑大於所述探杆的外徑，以保證所述探杆位於所述空心車軸的中心軸線處，進一步提高檢測準確度。優選地，所述傳動組件包括盤繞在所述殼體中的鏈條，其佔用空間小且剛性好。進一步地，所述機體上還設有升降機構，所述進給機構安裝在所述升降機構上。更進一步地，所述進給機構通過旋轉機構安裝在所述升降機構上。通過前述升降機構和旋轉機構可以方便工作人員將探杆插入待檢測的空心車軸中，操作方便、安全可靠。通過以下的描述並結合附圖，本實用新型將變得更加清晰，這些附圖用於解釋本實用新型的實施例。
圖1為本實用新型空心車軸超聲波探傷機的一個實施例的結構暨使用狀態示意圖。圖2為圖1所示空心車軸超聲波探傷機的進給機構和探杆的放大結構示意圖。圖3為圖1所示空心車軸超聲波探傷機的耦合劑油輸送系統的結構示意圖。
具體實施方式
現在參考附圖描述本實用新型的實施例，附圖中類似的元件標號代表類似的元件。如上所述，本實用新型提供了一種可以準確檢測空心車軸的橫向、縱向裂紋及內部缺陷的空心車軸超聲波探傷機。
以下結合附圖詳細闡述本實用新型的空心車軸超聲波探傷機的具體結構。如圖1 和2所示，本實施例的空心車軸超聲波探傷機包括機體1、檢測控制系統(圖未示)、以及安裝在所述機體上的進給機構2和探杆3。所述進給機構2包括殼體21、設於所述殼體21中的傳動組件22和進給電機23。所述探杆3 —端設有探頭載體31、另一端通過所述傳動組件22與所述進給電機23連接，所述探杆3內設有旋轉電機32，所述探頭載體31與所述旋轉電機32的輸出軸相連，所述探杆載體31上設有多個探頭33，所述探頭33、進給電機23 和旋轉電機32分別與所述檢測控制系統電連接。具體的，在本實施例中，所述傳動組件22 包括盤繞在所述殼體21中的鏈條，其佔用空間小且剛性好。進一步地，所述探杆3的另一端和所述進給機構2對應設有相互配合的插頭3a和 2a,也就是說，所述探杆3與所述進給機構2通過插頭3a和2a連接，這樣便於更換不同直徑的探杆3，從而適應不同車型上不同型號的空心車軸。所述探杆3外設有至少一個定心環，所述定心環的外徑大於所述探杆的外徑，以保證所述探杆3位於所述空心車軸4的中心軸線處，進一步提高檢測準確度。更進一步地，所述探頭33包括橫向裂紋檢測探頭、縱向裂紋檢測探頭和材質缺陷檢測探頭，從而可以並行檢測空心車軸的橫向、縱向裂紋和內部缺陷。前述橫向裂紋檢測探頭、縱向裂紋和材質缺陷檢測探頭的協同工作通過探頭角度和位置來實現，其實現方式為本領域技術人員熟知，在此省略詳細描述。在本實施例中，所述檢測控制系統包括設於機體上的計算機、設於所述進給機構2 上的超聲波電子處理單元24、以及與所述旋轉電機32和所述進給電機23上電機控制器連接的位置編碼器(圖未示)，所述探頭33通過所述超聲波電子處理單元24與所述計算機電連接，所述位置編碼器通過超聲波電子處理單元24與所述計算機電連接。所述超聲波電子處理單元24獲取超聲波檢測數據後，發送給計算機進行處理、分析和存儲等操作。由於探頭相對於被測空心車軸的端面的距離一定，所以計算機可以根據位置編碼器記錄的位置計算出每個探頭的位置信息，將超聲波檢測數據和所述位置信息相結合，就可以準確獲得空心車軸是否有裂紋或缺陷以及裂紋和缺陷的位置。作為本發明的優選實施例，所述空心車軸超聲波探傷機還包括耦合劑油輸送系統，如圖2和圖3所示，所述耦合劑油輸送系統包括設於所述探頭載體31上的出油口 34、設於所述殼體21中的油箱(圖未示)、位於所述油箱中的耦合劑油泵25、以及連通所述油箱、 耦合劑油泵25和出油口 34的軟管(圖未示)，所述軟管26從耦合劑油泵25經過鏈條並穿過探杆到達出油口。在探傷作業時，所述耦合劑油泵25將油箱中的耦合劑油輸送至導管內，經過探頭載體31上的出油口 34在探頭33與空心車軸4之間形成油膜，保證探頭與空心車軸表面無縫耦合。為了保證油路不堵塞，優化探傷結果，可以在所述油箱和所述耦合劑油泵25的通路上設置過濾器27。進一步地，所述殼體21中還設有油溫傳感器和加熱裝置， 所述油溫傳感器和加熱裝置分別與所述檢測控制系統電連接，所述檢測控制系統通過所述油溫傳感器和加熱裝置監測和控制所述耦合劑油的溫度。所述機體上還設有升降機構11和旋轉機構12，所述進給機構2通過旋轉機構12 安裝在所述升降機構11上。所述升降機構11可以採用電機驅動絲槓升降，通過前述升降機構11和旋轉機構12可以方便工作人員在探傷作業時將探杆插入待檢測的空心車軸中，
操作方便、安全可靠。下面詳細說明本實施例的空心車軸超聲波探傷機的工作原理。首先，工作人員通過所述升降機構11和旋轉機構12將進給機構2對準待測的空心車軸4，檢測控制系統控制所述進給電機23動作，從而驅動所述探杆3沿所述空心車軸4的內表面前進，並且控制所述旋轉電機32動作，從而驅動所述探杆3 —端的探頭載體31旋轉。這樣，探頭載體31上的探頭33在所述空心車軸4內同時進行前進和旋轉動作，與此同時通過探頭33發送和接收超聲波進行超聲波檢測，然後將檢測後的數據通過超聲波電子處理單元24傳送給檢測控制系統，檢測控制系統將所述超聲波檢測數據和探頭33的位置信息相結合，即可以實現對空心車軸4的橫向、縱向和內部材質缺陷進行檢測。所述當探傷作業完畢時，所述檢測控制系統控制所述進給電機23動作，驅動所述探杆3退出所述空心車軸4。本實用新型的空心車軸超聲波探傷機不僅適用於高速鐵路動車組的空心車軸，還適用於地鐵空心車軸的檢修。以上所揭露的僅為本實用新型較佳實施例而已，當然不能以此來限定本實用新型之權利範圍，因此依本實用新型權利要求所作的等同變化，仍屬本實用新型所涵蓋的範圍。
權利要求1.一種空心車軸超聲波探傷機，包括機體和檢測控制系統，其特徵在於還包括安裝在所述機體上的進給機構和探杆，所述進給機構包括殼體、設於所述殼體中的傳動組件和進給電機，所述探杆一端設有探頭載體、另一端通過所述傳動組件與所述進給電機連接，所述探杆內設有旋轉電機，所述探頭載體與所述旋轉電機的輸出軸相連，所述探杆載體上設有多個探頭，所述探頭、進給電機和旋轉電機分別與所述檢測控制系統電連接。
2.根據權利要求1所述的空心車軸超聲波探傷機，其特徵在於所述檢測控制系統包括設於機體上的計算機、設於所述進給機構上的超聲波電子處理單元、以及與所述旋轉電機和所述進給電機上電機控制器連接 的位置編碼器，所述位置編碼器和所述探頭通過所述超聲波電子處理單元與所述計算機電連接。
3.根據權利要求2所述的空心車軸超聲波探傷機，其特徵在於還包括耦合劑油輸送系統，所述耦合劑油輸送系統包括設於所述探頭載體上的出油口、設於所述殼體中的油箱、 位於所述油箱中的耦合劑油泵、以及連通所述油箱、耦合劑油泵和出油口的軟管，所述軟管經過鏈條並穿過探杆到達出油口。
4.根據權利要求3所述的空心車軸超聲波探傷機，其特徵在於所述殼體中還設有油溫傳感器和加熱裝置，所述油溫傳感器和加熱裝置分別與所述檢測控制系統電連接。
5.根據權利要求1-4任一項所述的空心車軸超聲波探傷機，其特徵在於所述探頭包括橫向裂紋檢測探頭、縱向裂紋檢測探頭和材質缺陷檢測探頭。
6.根據權利要求1-4任一項所述的空心車軸超聲波探傷機，其特徵在於所述探杆的另一端和所述進給機構上對應設有相互配合的插頭。
7.根據權利要求1-4任一項所述的空心車軸超聲波探傷機，其特徵在於所述探杆外設有至少一個定心環，所述定心環的外徑大於所述探杆的外徑。
8.根據權利要求1-4任一項所述的空心車軸超聲波探傷機，其特徵在於所述傳動組件包括盤繞在所述殼體中的鏈條。
9.根據權利要求1-4任一項所述的空心車軸超聲波探傷機，其特徵在於所述機體上還設有升降機構，所述進給機構安裝在所述升降機構上。
10.根據權利要求1-4任一項所述的空心車軸超聲波探傷機，其特徵在於所述進給機構通過旋轉機構安裝在所述升降機構上。
專利摘要本實用新型公開了一種空心車軸超聲波探傷機，其包括機體、檢測控制系統、以及安裝在所述機體上的進給機構和探杆，所述進給機構包括殼體、設於所述殼體中的傳動組件和進給電機，所述探杆一端設有探頭載體、另一端通過所述傳動組件與所述進給電機連接，所述探杆內設有旋轉電機，所述探頭載體與所述旋轉電機的輸出軸相連，所述探杆載體上設有多個探頭，所述探頭、進給電機和旋轉電機分別與所述檢測控制系統電連接。該空心車軸超聲波探傷機可以準確檢測空心車軸橫向、縱向裂紋以及內部材質缺陷。
文檔編號G01N29/06GK201984056SQ20112003479
公開日2011年9月21日 申請日期2011年1月31日 優先權日2011年1月31日
發明者單繼光, 尹東柱, 王志全, 譚鷹, 陳正春, 饒昌勇 申請人:北京新聯鐵科技發展有限公司