CN104198582A - 一种列车轮对探伤装置 - Google Patents

Abstract

本申请提供的一种列车轮对探伤装置，包括：两个轮辋检测机构、两个车轴检测机构、转轮机构及龙门架；每个车轴检测机构均包括轴颈检测机构、轴身检测机构及轴端检测机构，其中：龙门架固定在凹形工作台的对称两侧，且凹形工作台内可放置待检测车轮及所述转轮机构；龙门架的水平支架上设置有两个轮辋检测机构及两个车轴检测机构，且两个轮辋检测机构及两个车轴检测机构均沿待检测车轮轴心线的中垂线对称；龙门架的两个竖直支架上分别设置有轴颈检测机构。可见，本发明提供的列车轮对探伤装置中，龙门架上同时设置有轮辋检测机构及车轴检测机构，可以实现对列车轮对的轮辋及车轴的同时探伤检测，相对于现有技术而言，提高了检测效率及精准度。

Description

一种列车轮对探伤装置

技术领域

本发明涉及铁路车辆检测技术领域，尤其是一种列车轮对探伤装置。

背景技术

随着铁路建设事业的快速发展，铁路运输已经成为一种重要的交通运输方式。运输工具即列车的安全运行，对保障铁路正常运营起着至关重要的作用。其中，作为列车走行部主要部件的轮对是影响其安全运行的一个重要环节，因此，需要对轮对进行探伤检测，以确定轮对是否出现磨损等缺陷，从而为将轮对维护至良好技术状态提供数据支持。

具体地，列车轮对的探伤包括车轴及车轮轮辋区域。当今，对车轮车轴的探伤主要以手工方式为主，即检测人员人工移动探伤探头位置，对车轮轮辋的探伤使用轮辋检测装置。可见，目前，并无一种可以对车轴及轮辋的一体化检测装置。

发明内容

有鉴于此，本发明提供一种列车轮对探伤装置，用以实现对车轴及车轮轮辋的一体化探伤检测。为实现所述目的，本发明提供以下技术方案：

一种列车轮对探伤装置，包括：两个轮辋检测机构、两个车轴检测机构、转轮机构及龙门架；每个所述车轴检测机构均包括轴颈检测机构、轴身检测机构及轴端检测机构，其中：

所述龙门架固定在凹形工作台的对称两侧，且所述凹形工作台内可放置待检测车轮及所述转轮机构；

所述龙门架的水平支架上设置有所述两个轮辋检测机构、所述两个轴颈检测机构及所述两个轴身检测机构，所述龙门架的两个竖直支架上分别设置有所述轴端检测机构；

两个所述轮辋检测机构、两个所述轴颈检测机构、两个所述轴身检测机构及两个轴端检测机构均各自沿待检测车轮轴心线的中垂线对称分布。

上述装置，优选地，所述轴颈检测机构、所述轴身检测机构及所述轴端检测机构均包含有相互垂直的基座及探头支架；

其中，各个所述基座设置于所述龙门架上，各个所述探头支架顶端设置有探头载体。

上述装置，优选地，所述轴颈检测机构及所述轴身检测机构上的探头为相控阵探头。

上述装置，优选地，所述轮辋检测机构、所述轴颈检测机构、所述轴身检测机构及所述轴端检测机构的探头处均设置有喷头。

上述装置，优选地，所述轮辋检测机构、所述轴颈检测机构、所述轴身检测机构及所述轴端检测机构均包括与各自探头相连接的弹簧。

上述装置，优选地，所述轴身检测机构的探头处安装有旋转机构，用于旋转所述轴身检测机构的探头。

上述装置，优选地，所述轮辋检测机构的探头载体包括：铰链、气缸、第一固定框架及第一探头架；

其中，所述铰链将所述第一固定框架连接在所述轮辋检测机构的探头支架上，且所述第一固定框架的内弧面上设置有多个所述第一探头架；

所述气缸伸缩可带动所述第一固定框架围绕所述铰链旋转。

上述装置，优选地，所述轴颈检测机构的探头载体包括：弹簧、第二固定框架、第二探头架及楔块；

其中，所述弹簧将所述楔块连接在所述第二固定框架内；

所述楔块的坡面上设置有所述第二探头架，所述楔块的底面为圆弧面。

上述装置，优选地，各个所述探头支架上均设置有伸缩机构，用于伸缩探头支架。

上述装置，优选地，所述轴颈检测机构、所述轴身检测机构及所述轴端检测机构的各自基座上均设置有平移机构，用于沿着所述基座平移探头支架。

由以上技术方案可知，本发明提供的一种列车轮对探伤装置，包括：两个轮辋检测机构、两个车轴检测机构、转轮机构及龙门架；每个所述车轴检测机构均包括轴颈检测机构、轴身检测机构及轴端检测机构，其中：所述龙门架固定在凹形工作台的对称两侧，且所述凹形工作台内可放置待检测车轮及所述转轮机构；所述龙门架的水平支架上设置有所述两个轮辋检测机构及所述两个车轴检测机构，且两个所述轮辋检测机构及两个所述车轴检测机构均沿待检测车轮轴心线的中垂线对称；所述龙门架的两个竖直支架上分别设置有所述轴颈检测机构。可见，本发明提供的列车轮对探伤装置中，龙门架上同时设置有轮辋检测机构及车轴检测机构，可以实现对列车轮对的轮辋及车轴的同时探伤检测，相对于现有技术而言，提高了检测效率及精准度。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1为本发明提供的列车轮对探伤装置的结构示意图；

图2为本发明提供的轮辋检测机构的结构示意图；

图3(a)为本发明提供的轴颈检测机构的正视图；

图3(b)为本发明提供的轴颈检测机构的侧视图；

图4为本发明提供的对无刹车盘轮对的检测示意图；

图5为本发明提供的对两刹车盘轮对的检测示意图；

图6为本发明提供的对三刹车盘轮对的检测示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

参照图1，其示出了本发明提供的列车轮对探伤装置的结构，具体包括：轮辋检测机构11、车轴检测机构、转轮机构15及龙门架16，具体地，车轴检测机构包括轴颈检测机构12、轴身检测机构13及轴端检测机构14。需要说明的是，该探伤装置包括的轮辋检测机构及车轴检测机构均为两个，为了图示简捷，图1均只标注两个轮辋检测机构及两个车轴检测机构中的一个，另一与该标注的一个沿图示中的间隔线对称分布。

所述龙门架16的两个竖直支架固定在凹形工作台的对称两侧，且所述凹形工作台内可放置待检测车轮及所述转轮机构。具体地，该凹形工作台内可放置有检测轨道及推轮机构，该检测轨道可与待检测车轮的运行轨道相连。当连接后，推轮机构将待检测车轮从运行轨道推动至该段检测轨道上，以使该待检测车轮正好位于在该龙门架16的水平支架之下。

所述龙门架16上设置有两个轮辋检测机构11及两个车轴检测机构，具体地，龙门架16的水平支架上设置有两个轮辋检测机构11、两个轴颈检测机构12及两个轴身检测机构13；龙门架16的竖直支架上设置有两个轴端检测机构14。并且，两个所述轮辋检测机构、两个所述轴颈检测机构、两个所述轴身检测机构及两个轴端检测机构均各自沿待检测车轮轴心线的中垂线(图示中的间隔线)对称分布。

现有技术中，对列车轮对进行检测时，需要分开检测车轴及轮辋。其中，对车轴进行探伤检测时，检测人员需要手动移动车轴检测探头；对轮辋进行探伤检测时，使用利用自然重力贴合轮辋的轮辋探伤载体机构，该贴合过程探头容易抖动，定位精准度低且影响载体机构上探伤探头的超声耦合，影响探伤定位结果的精确性。

由以上技术方案可以看出，龙门架上设置有各个检测机构，龙门架下的凹形工作台内可放置待检测车轮及转轮机构，当需要对待检车轮进行探伤检测时，各个检测机构上设置的探伤探头与待检测车轮的待检部位贴合后，转轮机构可360度转动待检车轮，即可实现对待检车轮车轴及轮辋的同时探伤检测，且探伤定位精准度较高。

更具体地，所述轴颈检测机构、所述轴身检测机构及所述轴端检测机构均包含有相互垂直的基座及探头支架；其中，各个所述基座设置于所述龙门架上，各个所述探头支架顶端设置有探头载体。如图1所示，以轴身检测机构13为例，包括设置在所述龙门架的水平支架上的基座131以及与该基座131垂直交叉设置的探头支架132；以轴端检测机构14为例，包括设置在所述龙门架的竖直支架上的基座141以及与该基座141垂直交叉的探头支架142。需要说明的是，各个探头支架的顶端，即靠近待检测车轮的一端设置有探头载体，探头载体上安装有探头，用于贴合列车轮对后进行探伤检测。

优选地，轴颈检测机构及轴身检测机构上设置的探头为相控阵探头。现有技术中，对轴身进行检测的探头采用三晶组合探头，进行检测时，需要在轴颈轴身部位来回走“之”行运动，影响探头的超声耦合，进而影响探伤精准度。然而，本发明中的探头采用相控阵探头，超声耦合效果较好。同时，该相控阵探头声束覆盖性较好，即可以向更大的角度范围内发射超声波，扩大了超声检测覆盖范围，检测区域更加全面。

同时，所述轮辋检测机构、所述轴颈检测机构、所述轴身检测机构及所述轴端检测机构的探头处均设置有喷头。在检测时，探头与待检测车轮贴合后存在空隙时，可以通过喷头的喷水孔向探头与待检测车轮之间的空隙喷水，形成的耦合水膜可以填满该空隙，使探头更加稳定地对待检测车轮进行探伤检测。

同时，所述轮辋检测机构、所述轴颈检测机构、所述轴身检测机构及所述轴端检测机构均包括与各自探头相连接的弹簧，弹簧用于将探头连接在检测机构的探头载体上，具有减震作用，避免检测过程中探头抖动导致的检测不精准。

需要说明的是，上述图1只是表示各个部件之间的位置关系图，并不能代表各个部件的内部具体结构。

其一，关于轮辋检测机构11具体结构请参见图2。如图所示，该轮辋检测机构具体包括：铰链21、气缸22、第一固定框架23及第一探头架24。

所述铰链21将所述第一固定框架23连接在所述轮辋检测机构的探头支架(如图1所示的轮辋检测机构中包含的竖直支架)上。所述第一固定框架23的内侧面即靠近待检测车轮25的一面为弧形结构，且该内弧面上设置有多个第一探头架24，第一探头架上可安装探伤探头。所述气缸22伸缩可带动所述第一固定框架23围绕所述铰链21旋转，以贴合不同弧度的车轮轮辋，实现对多种圆弧面类型的车轮轮辋的检测。

需要说明的是，轮辋检测机构包括的铰链、气缸、第一固定框架及第二探头架的个数均可以为两个，沿轮辋检测机构探头支架的竖直中垂线对称分布。当待检测车轮放置于该轮辋检测机构之下时，该中垂线可以与该待检测车轮轮辋的竖直中轴线重合。同时，所述第一探头架内可设置弹簧，用于将探头连接在该第一探头架内，起到探头与轮辋贴合过程中的减震作用，保证探头贴合的稳定性。同时，该第一探头架内可设置喷水孔，用以在贴合后出现的空隙中喷水形成耦合水膜。

其二，关于轴颈检测机构12的探头载体具体结构请参见图3(a)及图3(b)。如图3(a)所示的轴颈检测机构的探头载体正视图，该轴颈检测机构具体包括：弹簧31、第二固定框架32、第二探头架33及楔块34。

其中，所述弹簧31将所述楔块34连接在所述第二固定框架32内，保证探头与车轴轴颈接触时具有减震效果。如图3(b)所示的轴颈检测机构的探头载体侧视图，所述楔块34的坡面上设置有所述第二探头架33，第二探头架上可安装探伤探头，且如图3(a)所示，所述楔块34的底面为圆弧面，以贴合不同弧度的车轮轴颈35。具体地，该楔块圆弧面的半径可以设置为与各种车型中最大弧度大小的车轴相适配，即楔块圆弧面的半径大于或等于该最大轴半径，当与较小的车轴轴颈贴合时，利用设置在该第二固定框架上的喷头向探头与待检测车轮轴颈之间的空隙喷水形成水膜，以使探伤探头与较小车轴的轴颈进行贴合。

需要说明的是，各个检测机构均可包括伸缩机构，用于伸缩各个检测机构上的探头支架，如图1所示，使各个探头支架沿着箭头方向靠近或远离待检测车轮，从而对不同半径车轮进行检测。可选地，轮辋检测机构11的伸缩范围为0～250mm，轴颈检测机构12的伸缩范围为0～380mm，轴身检测机构13的伸缩范围为0～380mm，轴端检测机构的伸缩范围为0～380mm。

同时，所述轴颈检测机构、所述轴身检测机构及所述轴端检测机构的各自基座上均设置有平移机构，用于沿着所述基座平移探头支架，如图1所示，使各个探头支架沿着箭头方向进行移动。可选地，轴颈检测机构12的平移范围为0～160mm，轴身检测机构13的平移范围为0～370mm，轴端检测机构14的平移范围为0～200mm。

同时，所述轴身检测机构13的探头处安装有旋转机构，用于旋转所述轴身检测机构的探头，以实对三刹车盘轮对的检测。可选地，所述轴身检测机构13的旋转范围为0～180°。

需要说明的是，上述伸缩机构及平移机构均可以但不限定于气缸式、液压式或链条式等机械装置。

本发明可以分别实现对无刹车盘轮对、两刹车盘轮对及三刹车盘轮对的检测，下面结合图示对具体检测过程进行说明。

参见图4，在对无刹车盘轮对的检测过程中，伸缩轮辋检测机构、轴颈检测机构及轴身检测机构，使其分别与轮辋、轴颈及轴身相贴合，并平移轴颈检测机构及轴身检测机构，使探伤探头对轴颈及轴身进行完全检测。同时，将轴端检测机构伸缩至与待检测车轮轴身的中轴线同一水平线处，并将探头平移至与轴端贴合。

参见图5，在对两刹车盘轮对的检测过程中，同理图4的说明，将轮辋检测机构、轴颈检测机构、轴身检测机构及轴端检测机构进行伸缩与平移。需要说明的是，当两个轴身检测机构分别平移至刹车盘的A点及B点时，利用轴身检测机构上设置的旋转机构，旋转探伤探头使其正对刹车盘的轮座，贴合后实现对刹车盘的轮座的检测。

参见图6，在对三刹车盘轮对的检测过程中，同理图5的说明，将轮辋检测机构、轴颈检测机构、轴身检测机构及轴端检测机构进行伸缩与平移，并且对两侧的刹车盘的轮座进行检测。需要说明的是，当两个轴身检测机构分别平移至中间刹车盘的C点及D点时，利用旋转机构将探伤探头旋转至正对中间刹车盘的轮座，贴合后实现对中间刹车盘的轮座的检测。

需要说明的是，本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可。

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 (10)

1.一种列车轮对探伤装置，其特征在于，包括：两个轮辋检测机构、两个车轴检测机构、转轮机构及龙门架；每个所述车轴检测机构均包括轴颈检测机构、轴身检测机构及轴端检测机构，其中：

所述龙门架固定在凹形工作台的对称两侧，且所述凹形工作台内可放置待检测车轮及所述转轮机构；

所述龙门架的水平支架上设置有所述两个轮辋检测机构、所述两个轴颈检测机构及所述两个轴身检测机构，所述龙门架的两个竖直支架上分别设置有所述轴端检测机构；

两个所述轮辋检测机构、两个所述轴颈检测机构、两个所述轴身检测机构及两个轴端检测机构均各自沿待检测车轮轴心线的中垂线对称分布。

2.根据权利要求1所述的列车轮对探伤装置，其特征在于，所述轴颈检测机构、所述轴身检测机构及所述轴端检测机构均包含有相互垂直的基座及探头支架；

其中，各个所述基座设置于所述龙门架上，各个所述探头支架顶端设置有探头载体。

3.根据权利要求1所述的列车轮对探伤装置，其特征在于，所述轴颈检测机构及所述轴身检测机构上的探头为相控阵探头。

4.根据权利要求1所述的列车轮对探伤装置，其特征在于，所述轮辋检测机构、所述轴颈检测机构、所述轴身检测机构及所述轴端检测机构的探头处均设置有喷头。

5.根据权利要求1所述的列车轮对探伤装置，其特征在于，所述轮辋检测机构、所述轴颈检测机构、所述轴身检测机构及所述轴端检测机构均包括与各自探头相连接的弹簧。

6.根据权利要求1所述的列车轮对探伤装置，其特征在于，所述轴身检测机构的探头处安装有旋转机构，用于旋转所述轴身检测机构的探头。

7.根据权利要求1所述的列车轮对探伤装置，其特征在于，所述轮辋检测机构的探头载体包括：铰链、气缸、第一固定框架及第一探头架；

其中，所述铰链将所述第一固定框架连接在所述轮辋检测机构的探头支架上，且所述第一固定框架的内弧面上设置有多个所述第一探头架；

所述气缸伸缩可带动所述第一固定框架围绕所述铰链旋转。

8.根据权利要求2所述的列车轮对探伤装置，其特征在于，所述轴颈检测机构的探头载体包括：弹簧、第二固定框架、第二探头架及楔块；

其中，所述弹簧将所述楔块连接在所述第二固定框架内；

所述楔块的坡面上设置有所述第二探头架，所述楔块的底面为圆弧面。

9.根据权利要求2所述的列车轮对探伤装置，其特征在于，各个所述探头支架上均设置有伸缩机构，用于伸缩探头支架。

10.根据权利要求2所述的列车轮对探伤装置，其特征在于，所述轴颈检测机构、所述轴身检测机构及所述轴端检测机构的各自基座上均设置有平移机构，用于沿着所述基座平移探头支架。