CN104597129A - 一种车轮轮辋的超声波检测系统 - Google Patents

Abstract

本申请提供了一种车轮轮辋的超声波检测系统，该超声波检测系统包括顶转轮装置、支架、多个超声波探头和信号处理装置，顶转轮装置用于承载待检测的车轮，并驱动该车轮转动；多个超声波探头设置在支架上，并且随着支架的下压贴合在待检测车轮的车轮轮辋的踏面上，在车轮转动时向踏面发射超声波以对车轮轮辋进行检测；信号处理装置分别与多个超声波探头相连接，用于对超声波探头采集接收的检测信号进行分析处理，然后根据处理结果对该车轮轮辋的损伤情况进行判定。因为本系统能够使操作人员无需一次只能手持一个超声波探头对车轮轮辋进行检测，从而能够避免人工检测方式存在的工作量大、效率较低的弊病。

Description

一种车轮轮辋的超声波检测系统

技术领域

本申请涉及铁路运输技术领域，更具体地说，涉及一种车轮轮辋的超声波检测系统。

背景技术

随着铁路运输向高速、重载方向发展，对机车车辆走行部质量提出更高的要求。车轮是机车车辆机械走行部关键部件之一，其受力复杂、工作条件极端恶劣。因此，需要定期对机车车辆、特别是车轮轮辋进行超声波检测，以便发现车轮轮辋是否存在缺陷及其发展情况，及时掌握车轮轮辋的缺陷状态并采取措施，以确保铁路运输安全。

目前主要采取人工检测方式对机车车辆的车轮轮辋进行检测，需要操作人员手持超声波探头对车轮轮辋进行检测，工作量大、且效率较低。

发明内容

有鉴于此，本申请提供一种车轮轮辋的超声波检测系统，用于对机车车辆的车轮轮辋进行超声波探伤检测，以解决人工检测方式存在的工作量大、效率较低的弊病。

为了实现上述目的，现提出的方案如下：

一种车轮轮辋的超声波检测系统，优选的，包括：

顶转轮装置，用于承载待检测的车轮、并驱动所述车轮转动；

支架；

设置在所述支架上的多个超声波探头，所述多个超声波探头在所述支架下压时贴合在所述车轮的车轮轮辋的踏面上；

与所述超声波探头相连接的信号处理装置，用于对所述超声波探头采集接收的检测信号进行分析处理，并根据分析结果对所述车轮轮辋的损伤情况进行判定。

优选的，所述支架包括：

龙门架；

设置在所述龙门架上的伸缩探头支架；

所述伸缩式探头支架包括用于设置所述多个超声波探头的弧形端面。

优选的，所述弧形端面的弧度与所述踏面的弧度相匹配。

优选的，所述伸缩探头支架还包括伸缩驱动机构，用于驱动所述伸缩式支架向所述踏面运动。

优选的，还包括：

喷水机构，用于向所述踏面喷水。

优选的，所述多个超声波探头包括6个直探头。

优选的，当所述支架下压时所述6个直探头在所述踏面的轴向上均匀分布，且在所述踏面的周向上分散分布；

3个所述直探头分布在所述踏面的滚动圆的一侧、另外3个所述直探头分布在所述踏面的滚动圆的另一侧。

优选的，所述多个超声波探头还包括4个大角度探头。

优选的，当所述支架下压时所述4个大角度探头在所述踏面的轴向上均匀分布，且在所述踏面的周向上分散分布；

2个所述大角度探头位于所述踏面的滚动圆的一侧，另外2个所述大角度探头位于所述滚动圆的另一侧。

优选的，所述大角度探头的探测角包括45度、60度、65度或70度。

从上述的技术方案可以看出，本申请提供了一种车轮轮辋的超声波检测系统，该超声波检测系统包括顶转轮装置、支架、多个超声波探头和信号处理装置，顶转轮装置用于承载待检测的车轮，并驱动该车轮转动；多个超声波探头设置在支架上，并且随着支架的下压贴合在待检测的车轮的车轮轮辋的踏面上，在车轮转动时向踏面发射超声波以对车轮轮辋进行检测；信号处理装置分别与多个超声波探头相连接，用于对超声波探头采集接收的检测信号进行分析处理，然后根据处理结果对该车轮轮辋的损伤情况进行判定。因为本系统能够使操作人员无需手持超声波探头对车轮轮辋进行检测，从而能够避免人工检测方式存在的工作量大、效率较低的弊病。

附图说明

为了更清楚地说明本申请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申请的一些实施例，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，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本申请实施例提供的一种车轮轮辋的超声波检测系统的结构图；

图2为本申请提供的直探头相对于车轮的位置图；

图3为本申请提供的直探头相对于车轮的踏面的俯视图；

图4为本申请提供的大角度探头相对于车轮的位置图；

图5为本申请提供的大角度探头相对于车轮的踏面的俯视图；

图6为本申请提供的超声波探头相对于车轮的踏面的俯视图。

具体实施方式

下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请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申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

图1为本申请提供的一种车轮轮辋的超声波检测系统的结构图。

如图1所示，本是实施例提供的车轮轮辋的超声波检测系统包括顶转轮装置10、支架20、多个超声波探头30和信号分析装置(未示出)。

顶转轮装置10用于承载待检测的车轮100，并在对车轮100的车辆轮辋进行检测时驱动该车轮100转动。支架20设置在待检测的车轮100的上方，并且能够远离车轮100或靠近车轮100。多个超声波探头30则设置在该支架20上，在将该支架20下压并靠近该车轮100时，多个超声波探头30的发射端面与车轮轮辋的踏面101相贴合，并且在车轮100转动时向该踏面101发射超声波。

该支架20包括龙门架21和伸缩探头支架22。龙门支架21设置在该待检测的车轮100的上方，伸缩探头支架22设置该龙门支架21上，伸缩探头支架22上设置有弧形端面221，该弧形端面221用于固定超声波探头30，弧形端面221的弧度与踏面101的弧度相匹配。当伸缩探头支架22带动多个超声波探头30压向踏面101时，即可将多个超声波探头30的发射端面与踏面101相贴合。

另外，该伸缩探头支架还可以设置伸缩驱动机构(未示出)，以驱动该伸缩探头支架22压向该车轮轮辋的踏面101，还可以在检测完毕后将超声波探头30拉离该车轮，以便更换另外的车轮进行检测。

信号处理装置的信号输入端分别与多个超声波探头30的信号输出端相连接，用于对超声波探头30输出的检测信号进行分析处理，然后根据处理结果对车轮轮辋的损伤情况进行判定。

从上述技术方案可以看出，本申请提供了一种车轮轮辋的超声波检测系统，该超声波检测系统包括顶转轮装置、支架、多个超声波探头和信号处理装置，顶转轮装置用于承载待检测的车轮，并驱动该车轮转动；多个超声波探头设置在支架上，并且随着支架的下压贴合在待检测的车轮的车轮轮辋的踏面上，在车轮转动时向踏面发射超声波以对车轮轮辋进行检测；信号处理装置分别与多个超声波探头相连接，用于对超声波探头采集接收的检测信号进行分析处理，然后根据处理结果对该车轮轮辋的损伤情况进行判定。因为本系统能够使操作人员无需手持超声波探头对车轮轮辋进行检测，从而能够避免人工检测方式存在的工作量大、效率较低的弊病。

在对车轮100进行检测时，一般用水做为耦合剂，可以将待检测的车轮在上线前用水进行湿润，或者可以在龙门支架21上设置喷水机构(未示出)，将喷水机构的喷嘴朝向车轮的踏面，以便在检测时向踏面101喷洒作为耦合剂的水。

因为单个超声波探头的覆盖面积有限，为此利用多个超声波探头在车轮的踏面的轴向上均匀分布，以便将整个踏面完整覆盖，为了不留死角，每相邻两个超声波探头之间部分重叠，为此，在踏面的径向上，多个超声波探头是分散分布的。

多个超声波探头包括6个直探头31，其与车轮的位置如图2所示。这6个直探头31在其与车轮的踏面101相贴合时相对于踏面101的位置如图3所示，其中的3个直探头31位于踏面的滚动圆1011的一侧，另外3个直探头31位于滚动圆1011的另一侧，这两组直探头31中有部分探头还可以布设在滚动圆1011上。

另外为了加强检测效果，多个超声波探头中还包括4个大角度探头32，如图4所示。4个大角度探头32在于踏面相贴合时相对于踏面的位置如图5所示，其中2个大角度探头32的位于踏面101的滚动圆1011的一侧，另外2个大角度探头32位于该滚动圆1011的另一侧，同样，这两组大角度探头32中有部分探头还可以布设在滚动圆1011上。为了实现不同的检测效果，可以选用探测角分别为45度、60度、65度或70度的大角度探头32。图6为包含所有超声波探头的示意图。

本说明书中各个实施例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申请。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申请的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本申请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)

1.一种车轮轮辋的超声波检测系统，其特征在于，包括：

顶转轮装置，用于承载待检测的车轮、并驱动所述车轮转动；

支架；

设置在所述支架上的多个超声波探头，所述多个超声波探头在所述支架下压时贴合在所述车轮的车轮轮辋的踏面上；

与所述超声波探头相连接的信号处理装置，用于对所述超声波探头采集接收的检测信号进行分析处理，并根据分析结果对所述车轮轮辋的损伤情况进行判定。

2.如权利要求1所述的超声波检测系统，其特征在于，所述支架包括：

龙门架；

设置在所述龙门架上的伸缩探头支架；

所述伸缩式探头支架包括用于设置所述多个超声波探头的弧形端面。

3.如权利要求2所述的超声波检测系统，其特征在于，所述弧形端面的弧度与所述踏面的弧度相匹配。

4.如权利要求2所述的超声波检测系统，其特征在于，所述伸缩探头支架还包括伸缩驱动机构，用于驱动所述伸缩式支架向所述踏面运动。

5.如权利要求1所述的超声波检测系统，其特征在于，还包括：

喷水机构，用于向所述踏面喷水。

6.如权利要求1～5任一项所述的超声波检测系统，其特征在于，所述多个超声波探头包括6个直探头。

7.如权利要求6所述的超声波检测系统，其特征在于，当所述支架下压时所述6个直探头在所述踏面的轴向上均匀分布，且在所述踏面的周向上分散分布；

3个所述直探头分布在所述踏面的滚动圆的一侧、另外3个所述直探头分布在所述踏面的滚动圆的另一侧。

8.如权利要求6所述的超声波检测系统，其特征在于，所述多个超声波探头还包括4个大角度探头。

9.如权利要求8所述的超声波检测系统，其特征在于，当所述支架下压时所述4个大角度探头在所述踏面的轴向向上均匀分布，且在所述踏面的周向上分散分布；

2个所述大角度探头位于所述踏面的滚动圆的一侧，另外2个所述大角度探头位于所述滚动圆的另一侧。

10.如权利要求8或9所述的超声波检测系统，其特征在于，所述大角度探头的探测角包括45度、60度、65或70度。