CN105651860A - 轮对探伤数据获取方法及系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种轮对探伤数据获取方法及系统，属于轮对探伤领域，为解决现有轮对探伤方法和系统探伤效率低等问题而设计。本发明轮对探伤数据获取方法，包括：支撑装置支撑待测轮对，使待测轮对的踏面悬空；探伤检测装置的旋转轮套贴合踏面，旋转的踏面带动旋转轮套同步旋转；旋转轮套内部的检测探头获取踏面圆周各区域的探伤数据。本发明轮对探伤数据获取系统为用于实现上述方法的系统。本发明轮对探伤数据获取方法的轮缘轨使踏面悬空，无需顶轮装置；探伤检测为动态检测，待探伤轮对旋转同时带动旋转轮套旋转，轮对旋转一周，检测探头即可获取踏面整圆周的探伤数据，探伤效率高，探测过程安全可靠，极大程度简化了探测设备，安装、维修方便。
Description
技术领域
本发明涉及轮对探伤技术领域，尤其涉及一种轮对探伤数据获取方法及用于实现该方法的轮对探伤数据获取系统。
背景技术
轨道车辆的车轮由于长时间使用车轮内部会产生疲劳裂纹，影响行车安全，因此必须定期对车轮进行探伤检测以及时维修或者更换。
现有的探伤方式包括两种，一种为落轮探伤，即将车轮从车体中拆卸下来进行探伤，费时费力。另一种为不落轮探伤，现有的不落轮探伤的方式为静态检测方式，多组检测装置固定布置在车轮的检测行程中，每组检测装置只能检测到车轮整圆周的某个区域，一组轮对需要多组探伤检测装置进行检测，检测效率低、检测系统数量多、设备成本高、安装调试复杂、维修工作量大；另外，一组轮对需要多组探伤检测装置进行检测的静态检测方式使检测数据后续提取分析处理繁琐。
发明内容
本发明的一个目的在于提出一种探伤效率高的轮对探伤数据获取方法。
本发明的另一个目的在于提供一种能够实现一轮对只需一组探伤检测装置即可完成踏面整圆周探伤数据的获取的轮对探伤数据获取系统。
为达此目的，本发明采用以下技术方案：
一种轮对探伤数据获取方法，包括如下步骤：
支撑装置支撑待测轮对，使待测轮对的踏面悬空；
探伤检测装置的旋转轮套贴合所述踏面，旋转的所述踏面带动所述旋转轮套同步旋转；
所述旋转轮套内部的检测探头获取所述踏面圆周各区域的探伤数据。
进一步的技术方案是，所述支撑装置为支撑所述待测轮对轮缘部分的轮缘轨，所述轮缘轨使待测轮对的踏面悬空。
进一步的技术方案是，所述探伤检测装置的旋转轮套贴合所述踏面，旋转的所述踏面带动所述旋转轮套同步旋转包括：
所述待测轮对以不超过设定速度驶入所述轮缘轨的探测区至所述踏面与所述旋转轮套贴合；
所述探伤检测装置同步跟随行驶的待测轮对，行驶的待测轮对使所述踏面旋转；
旋转的所述踏面带动与其贴合的所述旋转轮套同步旋转。
进一步的技术方案是，所述轮缘轨的探测区的长度不小于所述待测轮对车轮的周长以使所述探伤检测装置的检测探头获取所述待测轮对踏面整圆周的探伤数据。
进一步的技术方案是，所述旋转轮套内部注入探头耦合介质。
进一步的技术方案是，所述探伤检测装置同步跟随行驶的待测轮对包括：
车轮检测装置检测所述待测轮对驶入所述轮缘轨的探测区始点，所述探测区始点为待测轮对的踏面与所述旋转轮套开始贴合的位置；
同步跟随装置带动所述探伤检测装置同步跟随行驶的待测轮对。
进一步的技术方案是，所述探伤数据获取方法还包括：
车轮检测装置检测所述待测轮对驶出轮缘轨的探测区终点；
所述同步跟随装置停止跟随所述待测轮对，所述检测探头停止获取所述踏面的探伤数据；
所述同步跟随装置带动所述探伤检测装置返回至所述探测区始点以对下一驶入的待测轮对踏面进行探伤检测。
进一步的技术方案是，在所述轮对以不超过设定速度驶入轮缘轨的探测区前还包括：
所述待测轮对以不超过设定速度驶入所述轮缘轨的清洗区，
清洗装置清洗待测轮对踏面并向所述踏面喷洒耦合介质。
为达此目的，本发明还采用以下技术方案：
一种用于实现如上述所述的轮对探伤数据获取方法的轮对探伤数据获取系统，包括支撑装置和探伤检测装置，所述探伤检测装置包括旋转轮套和设置在所述旋转轮套内部的检测探头，所述支撑装置用于支撑待测轮对，使待测轮对的踏面悬空，所述探伤检测装置设置在所述踏面的下方，所述旋转轮套与所述踏面贴合；旋转所述踏面，所述旋转轮套在所述踏面的带动下同步旋转，检测探头获取所述踏面整圆周的探伤数据。
进一步的技术方案是，所述探伤数据获取系统还包括车轮检测装置、同步跟随装置和控制装置，所述支撑装置为支撑待测轮对的轮缘部分的轮缘轨；
车轮检测装置设置在轮缘轨探测区的起点和终点且与所述控制装置电连接，用于实时检测待测轮对是否驶入轮缘轨探测区和实时检测轮对是否驶出轮缘轨探测区，并向所述控制系统发出驶入信号和驶出信号；
所述同步跟随装置与所述控制装置电连接，用于带动所述探伤检测装置同步跟随驶入轮缘轨探测区的待测轮对；
所述控制装置接收驶入信号并控制同步跟随装置同步跟随所述待测轮对，同时控制装置触发检测探头开始检测；所述控制装置接收驶出信号并控制同步跟随装置停止跟随、触发检测探头停止检测，同时控制同步跟随装置返回至探测区始点。
本发明的有益效果为：
本发明轮对探伤数据获取方法的轮缘轨使踏面悬空，无需顶轮装置；探伤检测为动态检测，待探伤轮对旋转同时带动旋转轮套旋转，轮对旋转一周，检测探头即可获取踏面整圆周的探伤数据，探伤效率高，探测过程安全可靠。
本发明轮对探伤数据获取系统实现了一轮对只需一组探伤检测装置即可完成踏面整圆周探伤数据的获取，极大程度简化了探测设备，安装、维修方便。
附图说明
图1是本发明优选实施例1提供的轮对探伤数据获取方法的流程图之一；
图2是图1中步骤2的分步骤流程图；
图3是本发明优选实施例1提供的轮对探伤数据获取方法的流程图之二。
具体实施方式
下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。
优选实施例1
本实施例公开一种轮对探伤数据获取方法，尤其针对铁轨列车的轮对探伤数据获取方法。如图1所示，包括如下步骤：
步骤1：支撑装置支撑待测轮对，使待测轮对的踏面悬空。本实施例主要是利用超声波对铁轨列车的踏面进行探伤数据获取。使用支撑装置支撑待测轮对以使踏面悬空是轮对探伤检测的前提。优选的，所述支撑装置为支撑所述待测轮对轮缘部分的轮缘轨，所述轮缘轨使待测轮对的踏面悬空。铁轨上可设置设定长度的轮缘轨，铁轨列车先在铁轨上行驶，行驶到轮缘轨上时可进行探伤检测。本实施例支撑装置轮缘轨在无需使铁轨列车停车以及进行附加顶升装置的前提下实现了踏面的悬空，测试时只需调整行车速度，极大的简化了探伤检测步骤及所需的探伤装备。
步骤2：探伤检测装置的旋转轮套贴合所述踏面，旋转的所述踏面带动所述旋转轮套同步旋转。
本实施例探伤检测为动态检测，探伤检测装置的旋转轮套贴合轮对的踏面，两者之间的摩擦力使得旋转轮套随旋转的踏面同步旋转，当轮对旋转一周，探伤检测装置即可获取踏面整圆周的探伤数据，探伤效率高，探测过程安全可靠。旋转轮套与踏面之间为滚动摩擦，对踏面与旋转轮套的损伤很小，延长了探伤检测装置的使用寿命。
如图2所示，所述步骤2包括如下优选步骤：
步骤201：所述待测轮对以不超过设定速度驶入所述轮缘轨的探测区至所述踏面与所述旋转轮套贴合。待测轮对的行驶速度根据检测设备参数以及检测精度设定。优选的，所述轮缘轨的探测区的长度不小于所述待测轮对车轮的周长以使所述探伤检测装置的检测探头获取所述待测轮对踏面整圆周的探伤数据。
步骤202：所述探伤检测装置同步跟随行驶的待测轮对，行驶的待测轮对使所述踏面旋转。所述探伤检测装置设置在轮缘轨的探测区内，当待测轮对行驶到所述踏面与旋转轮套贴合时，探伤检测装置将跟随待测轮对同步行驶，以动态获取待测车轮整圆周的探伤数据。
其中：探伤检测装置同步跟随行驶的待测轮对的方式不限，只要能够保证探伤检测装置与待测轮对同步行走即可。优选的，设置同步跟随装置，探伤检测装置由同步跟随装置带动以实现与待测轮对的同步行走。
步骤203：旋转的所述踏面带动与其贴合的所述旋转轮套同步旋转。踏面与旋转轴套为动态贴合，为了减少对踏面和旋转轴套的磨损，设置探伤检测装置的轴套为可旋转轴套，不仅减少磨损而且使检测过程平稳安全。
步骤3：所述旋转轮套内部的检测探头获取所述踏面圆周各区域的探伤数据。优选的，为了使检测探头能够获取更加精确的探伤数据，所述旋转轮套内部注入探头耦合介质，所述探头耦合介质填充在所述组合探头与所述旋转轮套的内壁留的设定径向间隙中。
优选的，为了使探伤数据更加精准，在上述步骤1前还包括：所述待测轮对以不超过设定速度驶入所述轮缘轨的清洗区，清洗装置清洗待测轮对踏面并向所述踏面喷洒耦合介质。
其中，所述清洗装置优选为：包括等间距分布在轮缘轨清洗区的清洗组件，所述清洗组件包括喷水管、喷水头、毛刷以及动力组，所述动力组驱动毛刷旋转以洗刷轮对踏面，毛刷的旋转方向与车轮的旋转方向相反，可以更好达到清洁车轮踏面的效果。所述动力组为涡轮蜗杆，所述毛刷设置在涡轮轴上且与涡轮轴可拆卸连接，方便对毛刷进行更换以及可以实现1台电机驱动主传动轴、带动若干毛刷转动的功能。优选的，所述轮缘轨清洗区的长度不小于轮对的周长以对轮对整圆周踏面进行清洗。优选的，清洗组件按照轮缘轨清洗区工作长度5米(车轮周长4米)进行分布，清洗组件的间距为150mm。
优选的，为了优化后续探伤数据，在上述步骤3后还包括：数据分析处理系统接收检测探头获取的探伤数据，并对探伤数据进行分析处理，显示探伤结构。其中，所述探伤数据包括车轮轮缘径向缺陷数据、轮辋及轮箍周向裂纹数据和径向裂纹数据。
在上述方法的基础上，为了实现检测过程的自动化，本实施例公开一种优选的探伤检测数据获取方法，如图3所示，具体如下：
S1：轮缘轨支撑待测轮对，使轮缘轨的踏面悬空；
S2：所述待测轮对以不超过设定速度驶入所述轮缘轨的清洗区，清洗装置清洗待测轮对踏面并向所述踏面喷洒耦合介质；
S3：所述待测轮对以不超过设定速度驶入所述轮缘轨的探测区；
S4：车轮检测装置检测所述待测轮对是否驶入所述轮缘轨的探测区始点，所述探测区始点为待测轮对的踏面与所述旋转轮套开始贴合的位置；
S5：确认所述待测轮对驶入轮缘轨的探测区始点，同步跟随装置带动所述探伤检测装置同步跟随行驶的待测轮对，旋转的所述踏面带动与其贴合的所述旋转轮套同步旋转；
S6：行驶过程中，所述旋转轮套内部的检测探头获取所述踏面圆周各区域的探伤数据。；
S7：车轮检测装置检测所述待测轮对是否驶出轮缘轨的探测区终点；
S8：确认所述待测轮对驶入轮缘轨的探测区终点，所述同步跟随装置停止跟随所述待测轮对，所述检测探头停止获取所述踏面的探伤数据；
S9：所述同步跟随装置带动所述探伤检测装置返回至所述探测区始点以对下一驶入的待测轮对踏面进行探伤检测。
其中，所述同步跟随装置的结构不限，只要能够支撑探伤检测装置且具有行走功能即可。
优选实施例2
本优选实施例公开一种用于实现如优选实施例1所述的各种轮对探伤数据获取方法的轮对探伤数据获取系统，包括支撑装置和探伤检测装置，所述探伤检测装置包括旋转轮套和设置在所述旋转轮套内部的检测探头，所述支撑装置用于支撑待测轮对，使待测轮对的踏面悬空，所述探伤检测装置设置在所述踏面的下方，所述旋转轮套与所述踏面贴合；旋转所述踏面，所述旋转轮套在所述踏面的带动下同步旋转，检测探头获取所述踏面整圆周的探伤数据。
进一步的，所述探伤数据获取系统还包括车轮检测装置、同步跟随装置和控制装置，所述支撑装置为支撑待测轮对的轮缘部分的轮缘轨；
车轮检测装置设置在轮缘轨探测区的起点和终点且与所述控制装置电连接，用于实时检测待测轮对是否驶入轮缘轨探测区和实时检测轮对是否驶出轮缘轨探测区，并向所述控制系统发出驶入信号和驶出信号；
所述同步跟随装置与所述控制装置电连接，用于带动所述探伤检测装置同步跟随驶入轮缘轨探测区的待测轮对；
所述控制装置接收驶入信号并控制同步跟随装置同步跟随所述待测轮对，同时控制装置触发检测探头开始检测；所述控制装置接收驶出信号并控制同步跟随装置停止跟随、触发检测探头停止检测，同时控制同步跟随装置返回至探测区始点。
优选的，所述车轮检测装置为触发器，所述触发器包括起点触发器和终点触发器，所述控制装置为带有行程开关的控制器，当所述触发器检测到轮对并发送信号时，行程开关闭合或断开。
进一步的，所述触发器为三组，三组起点触发器等间距设置在探测区的起始段，三组终点触发器等间距设置在探测区的终止段，所述同步跟随装置和所述探伤检测装置对应三组起点触发器设置有三组，三组所述同步跟随装置和所述探伤检测装置单次行程可对三对轮对进行探伤检测。
本实施例轮对探伤数据获取系统实现了一轮对只需一组探伤检测装置即可完成踏面整圆周探伤数据的获取，极大程度简化了探测设备，安装、维修方便。
以上结合具体实施例描述了本发明的技术原理。这些描述只是为了解释本发明的原理，而不能以任何方式解释为对本发明保护范围的限制。基于此处的解释，本领域的技术人员不需要付出创造性的劳动即可联想到本发明的其它具体实施方式，这些方式都将落入本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种轮对探伤数据获取方法，其特征在于，包括如下步骤：
支撑装置支撑待测轮对，使待测轮对的踏面悬空；
探伤检测装置的旋转轮套贴合所述踏面，旋转的所述踏面带动所述旋转轮套同步旋转；
所述旋转轮套内部的检测探头获取所述踏面圆周各区域的探伤数据。
2.根据权利要求1所述的轮对探伤数据获取方法，其特征在于，所述支撑装置为支撑所述待测轮对轮缘部分的轮缘轨，所述轮缘轨使待测轮对的踏面悬空。
3.根据权利要求2所述的轮对探伤数据获取方法，其特征在于，所述探伤检测装置的旋转轮套贴合所述踏面，旋转的所述踏面带动所述旋转轮套同步旋转包括：
所述待测轮对以不超过设定速度驶入所述轮缘轨的探测区至所述踏面与所述旋转轮套贴合；
所述探伤检测装置同步跟随行驶的待测轮对，行驶的待测轮对使所述踏面旋转；
旋转的所述踏面带动与其贴合的所述旋转轮套同步旋转。
4.根据权利要求3所述的轮对探伤数据获取方法，其特征在于，所述轮缘轨的探测区的长度不小于所述待测轮对车轮的周长以使所述探伤检测装置的检测探头获取所述待测轮对踏面整圆周的探伤数据。
5.根据权利要求1-4任一所述的轮对探伤数据获取方法，其特征在于，所述旋转轮套内部注入探头耦合介质。
6.根据权利要求3或4所述的轮对探伤数据获取方法，其特征在于，所述探伤检测装置同步跟随行驶的待测轮对包括：
车轮检测装置检测所述待测轮对驶入所述轮缘轨的探测区始点，所述探测区始点为待测轮对的踏面与所述旋转轮套开始贴合的位置；
同步跟随装置带动所述探伤检测装置同步跟随行驶的待测轮对。
7.根据权利要求6所述的轮对探伤数据获取方法，其特征在于，所述探伤数据获取方法还包括：
车轮检测装置检测所述待测轮对驶出轮缘轨的探测区终点；
所述同步跟随装置停止跟随所述待测轮对，所述检测探头停止获取所述踏面的探伤数据；
所述同步跟随装置带动所述探伤检测装置返回至所述探测区始点以对下一驶入的待测轮对踏面进行探伤检测。
8.根据权利要求3或4所述的轮对探伤数据获取方法，其特征在于，在所述轮对以不超过设定速度驶入轮缘轨的探测区前还包括：
所述待测轮对以不超过设定速度驶入所述轮缘轨的清洗区，
清洗装置清洗待测轮对踏面并向所述踏面喷洒耦合介质。
9.一种用于实现如权利要求1-8任一所述的轮对探伤数据获取方法的轮对探伤数据获取系统，其特征在于，包括支撑装置和探伤检测装置，所述探伤检测装置包括旋转轮套和设置在所述旋转轮套内部的检测探头，所述支撑装置用于支撑待测轮对，使待测轮对的踏面悬空，所述探伤检测装置设置在所述踏面的下方，所述旋转轮套与所述踏面贴合；旋转所述踏面，所述旋转轮套在所述踏面的带动下同步旋转，检测探头获取所述踏面整圆周的探伤数据。
10.根据权利要求9所述的轮对探伤数据获取系统，其特征在于，所述探伤数据获取系统还包括车轮检测装置、同步跟随装置和控制装置，所述支撑装置为支撑待测轮对的轮缘部分的轮缘轨；
车轮检测装置设置在轮缘轨探测区的起点和终点且与所述控制装置电连接，用于实时检测待测轮对是否驶入轮缘轨探测区和实时检测轮对是否驶出轮缘轨探测区，并向所述控制系统发出驶入信号和驶出信号；
所述同步跟随装置与所述控制装置电连接，用于带动所述探伤检测装置同步跟随驶入轮缘轨探测区的待测轮对；
所述控制装置接收驶入信号并控制同步跟随装置同步跟随所述待测轮对，同时控制装置触发检测探头开始检测；所述控制装置接收驶出信号并控制同步跟随装置停止跟随、触发检测探头停止检测，同时控制同步跟随装置返回至探测区始点。
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Legal Events
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| GR01 | Patent grant | ||
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