CN102998373A - 一种铁路车轴相控阵超声探伤自适应扫查装置 - Google Patents

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本发明公开一种铁路车轴相控阵超声探伤自适应扫查装置，采用空气压缩力驱动超声波探头夹具，气体流量和压力可调节，浮动定位压力，避免压力过大损坏夹具和探头，保护检测设备安全；在探头定位过程中，根据检测车轴直径，自适应调节探头单轴旋转角度，满足不同直径的火车车轴探伤需求；在探伤检测过程中，探头可沿伸缩导柱运动，压簧伸缩调节探头和车轴表面贴合压力，随动滚轮转动，减小探头和车轴表面的摩擦力，保证探头耦合的稳定性。本发明操作方便、适用性强、保证探头定位安全性和稳定性，提高了超声波车轴探伤的检测效率。

Description

一种铁路车轴相控阵超声探伤自适应扫查装置
技术领域
本发明涉及车轴检测领域，确切地说是指一种铁路车轴相控阵超声探伤自适应扫查装置。
背景技术
车轴超声波检测探头的扫查装置，是应用于火车车轴超声波探伤中探头定位、耦合的重要装置，该装置需要适应不同直径车轴检测需求，探头定位需要准确、浮动定位压力，保证探头与车轴耦合良好。整套探头的扫查装置是整套车轴超声波检测系统的核心部件。目前，在传统的火车车轴超声波探伤中，车轴的轴径、轴身、轮座等关键部位的探伤检测，往往采用固定夹具超声波探头检测，对于不同直径车轴以及同一车轴的不同部位，需要选用不同超声波探头夹具适应车轴直径变化，给车轴超声波探伤带来不便，检测效率低下；另外传统的探头定位驱动力，采用电机或者油压直接作用在超声波探头夹具上，在压力过大或者操作不当的情况下，常常损坏探头和夹具，威胁探伤安全，给探伤检测带来直接的经济损失。
发明内容
针对上述缺陷，本发明解决的技术问题在于提供一种铁路车轴相控阵超声探伤自适应扫查装置，可根据检测部位车轴直径，自适应调节超声波探头的定位，适应不同直径车轴探伤检测，通过伸缩压缩装置，为探头定位提供驱动力,气体流量和压力大小可调节，保证探头定位安全性和稳定性，极大方便探伤操作，提高探伤检测效率。
为了解决以上的技术问题，本发明提供的铁路车轴相控阵超声探伤自适应扫查装置，包括装置固定底板、伸缩驱动装置，连接支撑构件和超声波探头夹具，所述伸缩驱动装置包括连接底板、气缸支撑座、伸缩气缸、滑动导轨、滑动平台以及运动拖链，所述连接底板安装在装置固定底板上，所述伸缩气缸一端通过所述气缸支撑座固定在所述连接底板上，所述伸缩气缸的另一端也固定在所述连接底板上，所述滑动导轨安装在所述连接底板上，所述滑动平台与所述滑动导轨配合并在所述滑动导轨上移动，所述连接支撑构件安装在所述滑动平台上，所述运动拖链分别与所述伸缩气缸的活塞杆和所述连接支撑构件连接，所述连接支撑构件的头部安装有所述超声波探头夹具，所述超声波探头夹具包括探头固定框、压簧、运动导柱、固定转接框架、超声波探头、探头楔块以及随动滚轮，所述随动滚轮安装在所述探头固定框的前后两侧，所述固定转接框架通过所述压簧和所述运动导柱与所述探头固定框连接，所述压簧套接在所述运动导柱上，所述超声波探头通过所述探头楔块安装在所述探头固定框的中间。
优选地，所述超声波探头夹具包含两个所述探头固定框，所述探头固定框分别安放一个所述超声波探头，所述探头固定框分别进行单轴支撑，并在拉伸弹簧的作用下使所述超声波探头夹具保持一个打开的接触状态。
优选地，所述铁路车轴相控阵超声探伤自适应扫查装置还包括耦合液供给管道，所述耦合液供给管道与所述探头楔块上的通孔相连接，耦合液通过耦合液供给管道和所述探头楔块上的通孔直接供给到车轴检测面。
优选地，所述铁路车轴相控阵超声探伤自适应扫查装置还包括探头夹具盖和装饰外盖，所述探头夹具盖安装在所述探头固定框的顶部，所述装饰外盖安装在所述探头固定框的侧面。
优选地，所述连接底板上设置有自锁装置，所述连接支撑构件的尾部设置有与所述自锁装置配合的锁钩。
与现有技术相比，本发明提供的铁路车轴相控阵超声探伤自适应扫查装置，采用空气压缩力驱动超声波探头夹具，气体流量和压力可调节，浮动定位压力，避免压力过大损坏夹具和探头，保护检测设备安全；在探头定位过程中，根据检测车轴直径，自适应调节探头单轴旋转角度，满足不同直径的火车车轴探伤需求；在探伤检测过程中，探头可沿伸缩导柱运动，压簧伸缩调节探头和车轴表面贴合压力，随动滚轮转动，减小探头和车轴表面的摩擦力，保证探头耦合的稳定性。本发明操作方便、适用性强、保证探头定位安全性和稳定性，提高了超声波车轴探伤的检测效率。
附图说明
图1为本发明实施例中铁路车轴相控阵超声探伤自适应扫查装置工作时的结构示意图，图中车轴的轴径φ150mm；
图2为本发明实施例中铁路车轴相控阵超声探伤自适应扫查装置工作时的结构示意图，图中虚线车轴的轴径φ250mm；
图3为本发明实施例中铁路车轴相控阵超声探伤自适应扫查装置中伸缩驱动装置的结构示意图；
图4为本发明实施例中铁路车轴相控阵超声探伤自适应扫查装置中超声波探头夹具的结构示意图。
具体实施方式
为了本领域的技术人员能够更好地理解本发明所提供的技术方案，下面结合具体实施例进行阐述。
请参见图1-图4，图1为本发明实施例中铁路车轴相控阵超声探伤自适应扫查装置工作时的结构示意图，图中车轴的轴径φ150mm；图2为本发明实施例中铁路车轴相控阵超声探伤自适应扫查装置工作时的结构示意图，图中虚线车轴的轴径φ250mm；图3为本发明实施例中铁路车轴相控阵超声探伤自适应扫查装置中伸缩驱动装置的结构示意图；图4为本发明实施例中铁路车轴相控阵超声探伤自适应扫查装置中超声波探头夹具的结构示意图。
本实施例提供的铁路车轴相控阵超声探伤自适应扫查装置，包括装置固定底板1、伸缩驱动装置2，连接支撑构件3和超声波探头夹具4，伸缩驱动装置2包括连接底板6、气缸支撑座7、伸缩气缸9、滑动导轨10、滑动平台11以及运动拖链12，连接底板6安装在装置固定底板1上，伸缩气缸9一端通过气缸支撑座7固定在连接底板6上，伸缩气缸9的另一端也固定在连接底板6上，滑动导轨10安装在连接底板6上，滑动平台11与滑动导轨10配合并在滑动导轨10上移动，连接支撑构件3安装在滑动平台11上，运动拖链12分别与伸缩气缸9的活塞杆和连接支撑构件3连接，连接底板6上设置有自锁装置8，连接支撑构件3的尾部设置有与自锁装置配合的锁钩，连接支撑构件3的头部安装有超声波探头夹具4，超声波探头夹具4包括探头固定框13、压簧14、运动导柱15、固定转接框架18、超声波探头19、探头楔块20以及随动滚轮21，随动滚轮21安装在探头固定框13的前后两侧，固定转接框架18通过压簧14和运动导柱15与探头固定框13连接，压簧14套接在运动导柱15上，超声波探头19通过探头楔块20安装在探头固定框13的中间。
超声波探头夹具4包含两个探头固定框13，探头固定框13分别安放一个超声波探头19，探头固定框13分别进行单轴支撑，并在拉伸弹簧的作用下使超声波探头夹具4保持一个打开的接触状态，可以根据检测车轴5直径的不同，定位过程中超声波探头夹具4自适应调节探头单轴旋转角度，满足不同直径的火车实心车轴探伤需求。
铁路车轴相控阵超声探伤自适应扫查装置还包括耦合液供给管道，耦合液供给管道与探头楔块上的通孔相连接，耦合液通过耦合液供给管道和探头楔块20上的通孔直接供给到车轴检测面，确保稳定、高效的耦合液供给，保证探头耦合效果，提高超声波探伤检测效率。
铁路车轴相控阵超声探伤自适应扫查装置还包括探头夹具盖18和装饰外盖17，探头夹具盖18安装在探头固定框13的顶部，装饰外盖17安装在探头固定框13的侧面，更加美观。
从图1和图2可以看出在探测轴径φ150mm和φ250mm两种不同车轴型号时，超声波探头夹具4在随动滚轮21与车轴5的适应下会自动的做适当的偏转以适应轴径的大小，从而保持超声波探头19的被测位置始终法向垂直于轴径表面，为超声波探头19的组合使用创造了有效的条件。当伸缩贴合力通过固定转接框架18传到整个超声波探头夹具4部分时，随动滚轮21接触到被测车轴5表面并随车轴自身旋转而随动以保持整个超声波探头夹具4与车轴5表面实现良好接触，与此同时在安装有超声波探头19和探头楔块20的固定转接框架18在四根运动导柱15及压簧14的作用下使经过探头楔块20在一定压力的驱使下与车轴5表面实现良好配合，并且在耦合液的补偿供给下实现对轴身的精确检测。
与现有技术相比，本发明提供的铁路车轴相控阵超声探伤自适应扫查装置，采用空气压缩力驱动超声波探头夹具，气体流量和压力可调节，浮动定位压力，避免压力过大损坏夹具和探头，保护检测设备安全；在探头定位过程中，根据检测车轴直径，自适应调节探头单轴旋转角度，满足不同直径的火车车轴探伤需求；在探伤检测过程中，探头可沿伸缩导柱运动，压簧伸缩调节探头和车轴表面贴合压力，随动滚轮转动，减小探头和车轴表面的摩擦力，保证探头耦合的稳定性。本发明操作方便、适用性强、保证探头定位安全性和稳定性，提高了超声波车轴探伤的检测效率。
对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (5)

1.一种铁路车轴相控阵超声探伤自适应扫查装置，其特征在于，包括装置固定底板、伸缩驱动装置，连接支撑构件和超声波探头夹具，所述伸缩驱动装置包括连接底板、气缸支撑座、伸缩气缸、滑动导轨、滑动平台以及运动拖链，所述连接底板安装在装置固定底板上，所述伸缩气缸一端通过所述气缸支撑座固定在所述连接底板上，所述伸缩气缸的另一端也固定在所述连接底板上，所述滑动导轨安装在所述连接底板上，所述滑动平台与所述滑动导轨配合并在所述滑动导轨上移动，所述连接支撑构件安装在所述滑动平台上，所述运动拖链分别与所述伸缩气缸的活塞杆和所述连接支撑构件连接，所述连接支撑构件的头部安装有所述超声波探头夹具，所述超声波探头夹具包括探头固定框、压簧、运动导柱、固定转接框架、超声波探头、探头楔块以及随动滚轮，所述随动滚轮安装在所述探头固定框的前后两侧，所述固定转接框架通过所述压簧和所述运动导柱与所述探头固定框连接，所述压簧套接在所述运动导柱上，所述超声波探头通过所述探头楔块安装在所述探头固定框的中间。
2.根据权利要求1所述的铁路车轴相控阵超声探伤自适应扫查装置，其特征在于，所述超声波探头夹具包含两个所述探头固定框，所述探头固定框分别安放一个所述超声波探头，所述探头固定框分别进行单轴支撑，并在拉伸弹簧的作用下使所述超声波探头夹具保持一个打开的接触状态。
3.根据权利要求1所述的铁路车轴相控阵超声探伤自适应扫查装置，其特征在于，还包括耦合液供给管道，所述耦合液供给管道与所述探头楔块上的通孔相连接，耦合液通过耦合液供给管道和所述探头楔块上的通孔直接供给到车轴检测面。
4.根据权利要求1所述的铁路车轴相控阵超声探伤自适应扫查装置，其特征在于，还包括探头夹具盖和装饰外盖，所述探头夹具盖安装在所述探头固定框的顶部，所述装饰外盖安装在所述探头固定框的侧面。
5.根据权利要求1所述的铁路车轴相控阵超声探伤自适应扫查装置，其特征在于，所述连接底板上设置有自锁装置，所述连接支撑构件的尾部设置有与所述自锁装置配合的锁钩。
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