CN103558294B - 用于轮对超声波探伤的探头移动位置控制装置及使用方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于轮对超声波探伤的探头移动位置控制装置及使用方法，它包括带刻度的基板、螺栓螺母、燕尾滑杆、燕尾滑槽、紧固螺栓、限位动板和紧固螺钉；基板中间横向开设有长条形孔，螺栓螺母穿过长条形孔将燕尾滑杆的一端固定在基板上，燕尾滑杆的另一端滑设在燕尾滑槽中，并通过紧固螺栓进行固定，两限位动板分别穿设在基板的两端，并通过紧固螺钉与基板连接。本发明通过调节螺栓螺母使基板能够沿轮对工件横向进行位置调整，通过调节紧固螺栓使基板能够沿轮对工件纵向进行高度调整，通过调节紧固螺钉改变两限位动板在基板上的位置，实现对探头移动位置的控制。本发明可以广泛用于不同行业轮对手工操作超声波探伤的现场检测中。

Description

用于轮对超声波探伤的探头移动位置控制装置及使用方法

技术领域

本发明涉及一种探头移动位置控制装置及其使用方法,特别是关于一种用于轮对超声波探伤的探头移动位置控制装置及其使用方法。

背景技术

轮对是车辆的重要组成部分，铁路货车轮对由车轴和车轮两部分组成，使用过程中在车轴和车轮的配合部位（轮座镶入部）会产生疲劳裂纹，如果疲劳裂纹不能被检出，则车辆运行过程中会造成冷切（断轴）事故，后果及危害非常严重。因此，在铁路货车轮对检修作业过程中，需要对轮对的轮座镶入部的疲劳裂纹采用超声波探伤检查。超声波探伤时，采用两种角度的斜探头，分别在车轴的轴颈和轴身部位各自移动一定的距离，来覆盖轮对轮座镶入部全部探伤范围，完成对轮座镶入部疲劳裂纹的检测。以目前铁路货车检修主要轴型RD2为例，其操作过程为：当轮对以不大于2r/min的转速转动时，在车轴的轴颈上采用52°探头，前后移动探头进行探伤扫查，探头移动速度在20mm/s～50mm/s之间，探头移动范围在“自轴颈后肩算起向外45mm～155mm”之间，用于探测轮座镶入部的外侧；在车轴的轴身上采用45°探头，探头移动范围在：非“凸悬”组装的轮对“自轮座后肩算起向内75mm～185mm”之间，“凸悬”组装的轮对移动范围在“自轮毂内侧面肩算起向内80mm～195mm”之间，用于探测轮座镶入部的内侧。轴型不同，则探头移动的距离及起始位置也不相同。

超声波探伤有自动和手工两种检测方式，自动超声波探伤方式中，探头的开始位置、结束位置和移动速度均由程序控制，因此探头移动距离可以保证对轮座镶入部全面覆盖，但由于自动超声波探伤设备技术性能不够成熟、稳定，对裂纹的判定也仅是以波高为依据，误报及漏探裂纹的情况时有发生，因此在轮座镶入部超声波探伤检测中，最终的检测结果仍然以手工超声波探伤检查为准。但是采用手工超声波探伤时，探伤操作过程中探伤工的眼睛必须始终观察探伤仪示波屏上各类反射波形的出现及变化，根据波形特点分析、判定裂纹波形，因此采用手动超声波探伤检测方式获得的检测结果比采用自动超声波探伤设备获得的检测结果更可靠、准确。但是手动超声波探伤方式中，探头的开始位置、结束位置和移动速度均由手工控制，因此只能凭探伤工的熟练程度及感觉控制，例如探头的移动速度要求在20mm/s～50mm/s之间，只要探伤工在上岗前经过至少6个月的现场严格训练，探头的移动速度基本可以保证满足要求，但是准确确定探头移动的起始位置就比较困难了。如果探头移动的起始位置不到位，则有可能造成裂纹漏探，从而引发严重后果。针对这一问题，现场质量意识高的探伤人员会尽量加大探头移动范围以减少覆盖不全面的问题，但是移动范围加大，势必要加快探头的移动速度，对探伤效果也有不良影响。

发明内容

针对上述问题，本发明的目的是提供一种使探头探伤范围全面、可靠的用于轮对超声波探伤的探头移动位置控制装置及使用方法，该控制装置能够适用不同行业的轮对工件，且在使用时能够灵活地进行定位和调整。

为实现上述目的，本发明采取以下技术方案：一种用于轮对超声波探伤的探头移动位置控制装置，其特征在于：它包括一带刻度的基板、一个以上螺栓螺母、一燕尾滑杆、一燕尾滑槽、一紧固螺栓、两限位动板和两紧固螺钉；所述基板中间横向开设有长条形孔，所述螺栓螺母穿过所述长条形孔将所述燕尾滑杆的一端固定在所述基板上，所述燕尾滑杆的另一端滑设在所述燕尾滑槽中，并通过所述紧固螺栓固定在所述燕尾滑槽中，两所述限位动板分别穿设在所述基板的两端，两所述限位动板均通过所述紧固螺钉与所述基板连接。

所述基板的一端设置为矩形状，另一端设置为半圆弧状。

所述基板的一端设置为矩形状，另一端设置为一带缺角的半圆弧状。

所述基板采用硬质塑料和钢质材料中的一种加工而成。

所述限位动板采用硬质塑料加工而成。

所述限位动板采用“T”字形结构，所述限位动板的T形顶部与T形底部连接处开设有一孔，孔的高度与所述基板的宽度呈匹配设置。

一种所述用于轮对超声波探伤的探头移动位置控制装置的使用方法，其包括以下步骤：1）在超声波探伤轮对工件的正上方安装一龙门架，将燕尾滑槽固定在龙门架上；2）根据轮对工件轴型的不同，调节燕尾滑杆一端与燕尾滑槽之间的相对位置，并用紧固螺栓将燕尾滑杆的一端与燕尾滑槽固定连接；3）根据轮对工件车轮的位置，调整燕尾滑杆的另一端在基板长条形孔中的位置，使基板的半圆弧状端或带缺角的半圆弧状端靠近车轮轮毂的内侧面或外侧面，并用螺栓螺母穿过长条形孔将燕尾滑杆的另一端固定在基板上；4）根据轮对超声波探伤探头需要移动的距离，将两限位动板均调节到需要的位置，通过紧固螺钉将两限位板均固定在基板上，其中一限位动板的位置设置为探头移动的起始位置，另一限位动板的位置设置为探头移动的结束位置，实现对探头移动位置的准确控制；5）启动转轮器，转轮器带动轮对工件转动，探头在两限位动板限定的起始位置和结束位置之间均匀移动，当轮对工件转动一周时，即完成对轮座镶入部一侧疲劳裂纹的检测。

本发明由于采取以上技术方案，其具有以下优点：1、本发明由于采用一带刻度的基板，在基板的两端穿设有两限位动板，限位动板通过紧固螺钉与基板活动连接，因此本发明能够准确、有效地控制探头的移动位置，解决轮对手工超声波探伤时，探头移动位置不可控的技术难题，从而保证对轮座镶入部探伤范围全面且可靠地覆盖。2、本发明由于在基板的中间横向开设有长条形孔，螺栓螺母穿过长条形孔将燕尾滑杆的一端活动连接在基板上，燕尾滑杆的另一端滑设在燕尾滑槽中，并通过紧固螺栓固定在燕尾滑槽中，因此本发明能够适应不同的轮对工件且定位调整灵活、可靠。3、本发明由于在整个探头移动过程中，均有基板的导向作用，因此本发明能够保证探头平稳移动，避免探头随着轮对的转动而发生偏移，保证探头在轮对正上方前后移动，同时减少对轮对工件的划伤。基于以上优点，本发明可以广泛用于不同行业轮对手工操作超声波探伤的现场检测中。

附图说明

图1是本发明用于检测轮座镶入部内侧时的结构示意图；其中，图（a）是本发明的主视图，图（b）是本发明中基板和限位动板的侧视图，图（c）是本发明的俯视图；

图2是本发明用于检测轮座镶入部外侧时的结构示意图；其中，图2中只有基板的一端头与图1中基板的一端头不同，其余均与图1中所示结构相同；

图3是本发明的用于轮对超声波探伤的探头移动位置控制装置的工作状态示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明进行详细的描述。

如图1所示，本发明的用于轮对超声波探伤的探头移动位置控制装置包括一带刻度的基板1、一个以上螺栓螺母2、一燕尾滑杆3、一燕尾滑槽4、一紧固螺栓5、两限位动板6和两紧固螺钉7。基板1中间横向开设有长条形孔11，螺栓螺母2穿过长条形孔11将燕尾滑杆3的一端固定在基板1上，燕尾滑杆3的另一端滑设在燕尾滑槽4中，使得燕尾滑杆3与燕尾滑槽4的连接位置可以调节，连接位置确定后再通过紧固螺栓5将燕尾滑杆3固定在燕尾滑槽4中。两限位动板6分别穿设在基板1的两端，两限位动板6均通过紧固螺钉7与基板1连接。

上述实施例中，为适应轮对中车轴的形状，基板1设置为两种不同结构：第一种结构是：如图1（a）所示，基板1的一端设置为矩形状，另一端设置为半圆弧状。第二种结构是：如图2所示，基板1的一端设置为矩形状，另一端设置为一带缺角的半圆弧状。如图3所示，当探头处于车轴的轴身上时，采用第一种结构，用基板1的半圆弧状端对准车轮轮毂内侧面作为探头检测轮座镶入部内侧的定位基础，当探头处于车轴的轴颈上时，采用第二种结构，用基板1带缺角的半圆弧状端对准车轮轮毂外侧面作为探头检测轮座镶入部外侧的定位基础。

上述实施例中，基板1可以采用硬质塑料或钢质材料加工而成，其形状可以是长方形、帽形或燕尾形等。

上述实施例中，燕尾滑杆3采用钢质材料加工而成，其形状可以是长方形、帽形或燕尾形等。

上述实施例中，限位动板6采用硬质塑料加工而成，如图1（a）和图1（c）所示，限位动板6采用“T”字形结构，限位动板6的T形顶部与T形底部连接处开设有一孔，孔的高度与基板1的宽度呈匹配设置。

一端为半圆弧状的基板1与一端为带缺角的半圆弧状的基板1的使用方法相同，用于定位的部位不同，分别作为探头检测轮座镶入部内侧和轮座镶入部外侧的定位基础。仅以基板1一端为半圆弧状的用于轮对超声波探伤的探头移动位置控制装置为例，其使用方法包括以下步骤：

1）在超声波探伤轮对工件8的正上方安装一龙门架9，将燕尾滑槽4固定在龙门架9的适当位置上。

2）根据轮对工件8轴型的不同，调节燕尾滑杆3一端与燕尾滑槽4之间的相对位置，使燕尾滑杆3的另一端处于一合适高度，并用紧固螺栓5将燕尾滑杆2的一端与燕尾滑槽3固定连接。

3）根据轮对工件8车轮的位置，调整燕尾滑杆3的另一端在基板1长条形孔11中的位置，使基板1的半圆弧状端靠近轮对工件8上车轮轮毂内侧面，并用螺栓螺母2穿过长条形孔11将燕尾滑杆3的另一端固定在基板1上。

4）根据轮对超声波探伤的探头10需要移动的距离，将两限位动板6均调节到需要的位置，通过紧固螺钉7将两限位板6均固定在基板1上，其中一限位动板6的位置设置为探头10移动的起始位置，另一限位动板6的位置设置为探头10移动的结束位置，从而实现对探头10移动位置的准确控制。

5）启动转轮器（图中未示出），转轮器带动轮对工件8转动，用户手持探头10在两限位动板6限定的起始位置和结束位置之间均匀移动，当轮对工件8转动一周时，即完成对轮座镶入部内侧疲劳裂纹的检测。

上述各实施例仅用于说明本发明，其中各部件的结构、连接方式和方法步骤等都是可以有所变化的，凡是在本发明技术方案的基础上进行的等同变换和改进，均不应排除在本发明的保护范围之外。

Claims (9)

1.一种用于轮对超声波探伤的探头移动位置控制装置，其特征在于：它包括一带刻度的基板、一个以上螺栓螺母、一燕尾滑杆、一燕尾滑槽、一紧固螺栓、两限位动板和两紧固螺钉；所述基板中间横向开设有长条形孔，所述螺栓螺母穿过所述长条形孔将所述燕尾滑杆的一端固定在所述基板上，所述燕尾滑杆的另一端滑设在所述燕尾滑槽中，并通过所述紧固螺栓固定在所述燕尾滑槽中，两所述限位动板分别穿设在所述基板的两端，两所述限位动板均通过所述紧固螺钉与所述基板连接。

2.如权利要求1所述的用于轮对超声波探伤的探头移动位置控制装置，其特征在于：所述基板的一端设置为矩形状，另一端设置为半圆弧状。

3.如权利要求1所述的用于轮对超声波探伤的探头移动位置控制装置，其特征在于：所述基板的一端设置为矩形状，另一端设置为一带缺角的半圆弧状。

4.如权利要求1或2或3所述的用于轮对超声波探伤的探头移动位置控制装置，其特征在于：所述基板采用硬质塑料和钢质材料中的一种加工而成。

5.如权利要求1或2或3所述的用于轮对超声波探伤的探头移动位置控制装置，其特征在于：所述限位动板采用硬质塑料加工而成。

6.如权利要求4所述的用于轮对超声波探伤的探头移动位置控制装置，其特征在于：所述限位动板采用硬质塑料加工而成。

7.如权利要求1或2或3或6所述的用于轮对超声波探伤的探头移动位置控制装置，其特征在于：所述限位动板采用“T”字形结构，所述限位动板的T形顶部与T形底部连接处开设有一孔，孔的高度与所述基板的宽度呈匹配设置。

8.如权利要求5所述的用于轮对超声波探伤的探头移动位置控制装置，其特征在于：所述限位动板采用“T”字形结构，所述限位动板的T形顶部与T形底部连接处开设有一孔，孔的高度与所述基板的宽度呈匹配设置。

9.一种如权利要求1～8任一项所述的用于轮对超声波探伤的探头移动位置控制装置的使用方法，其包括以下步骤：

1）在超声波探伤轮对工件的正上方安装一龙门架，将燕尾滑槽固定在龙门架上；

2）根据轮对工件轴型的不同，调节燕尾滑杆一端与燕尾滑槽之间的相对位置，并用紧固螺栓将燕尾滑杆的一端与燕尾滑槽固定连接；

3）根据轮对工件车轮的位置，调整燕尾滑杆的另一端在基板长条形孔中的位置，使基板的半圆弧状端或带缺角的半圆弧状端靠近车轮轮毂的内侧面或外侧面，并用螺栓螺母穿过长条形孔将燕尾滑杆的另一端固定在基板上；

4）根据轮对超声波探伤探头需要移动的距离，将两限位动板均调节到需要的位置，通过紧固螺钉将两限位板均固定在基板上，其中一限位动板的位置设置为探头移动的起始位置，另一限位动板的位置设置为探头移动的结束位置，实现对探头移动位置的准确控制；

5）启动转轮器，转轮器带动轮对工件转动，探头在两限位动板限定的起始位置和结束位置之间均匀移动，当轮对工件转动一周时，即完成对轮座镶入部一侧疲劳裂纹的检测。