CN108267501A - 一种动车车轮智能磁粉探伤机 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种动车车轮智能磁粉探伤机，属于检测设备技术领域，包括并列放置磁悬浮液存储元件及底座，在底座底面上设有上料支架和下料支架；在底座侧壁上分别设置励磁‑退磁线圈和紧固连接件；在底座的顶部设有磁性探头、图像检测元件、磁性探头、检测支撑件、检测支架、复测支架和标记元件；磁性探头及图像检测元件设置在检测支架上；磁性探头和标记元件设置在复测支架上。本发明可以实现动车车轮的自动化、智能化、绿色化的智能在线检测，节约人力、物力资源成本。

Description

一种动车车轮智能磁粉探伤机

技术领域

本发明属于检测设备技术领域，具体涉及一种动车车轮智能磁粉探伤机。

背景技术

目前，我国高铁的运行时速高达300Km/h，如果发生切轴、崩轮等事故，将产生灾难性的事故，因此对车轮运用过程中的定期检测是保证行车安全非常必要的。

在高速动车组中，为保证运行的可靠性，车轮每运行120万公里就需要回厂检修一次，每运行240万公里(约2.5年)后必须重新更换维修。

据资料显示，截至2017年，我国既有动车组数量2500列左右。由上述数据可见掌握快速有效的动车车轮无损检测技术具有重要的应用价值。

然而，目前在役动车车轮磁粉检测装置多数采用人工识别为主。这在一定程度上限制磁粉检测装置的工作效率，消耗大量的人力物力成本。

发明内容

发明目的：本发明的目的在于提供一种动车车轮智能磁粉探伤机，可以实现动车车轮的自动化、智能化、绿色化的智能在线检测，节约人力、物力资源成本。

技术方案：为实现上述发明目的，本发明采用如下技术方案：

一种动车车轮智能磁粉探伤机，包括并列放置的磁悬浮液存储元件和底座，在底座上表面设置检测支撑件，检测支撑件通过上料支架和下料支架分别设置在底座上；在底座侧壁上分别设置励磁-退磁线圈和紧固连接件，励磁-退磁线圈与紧固连接件的轴线重合且距离底座上表面的距离相等；在底座的顶部并排设置检测支架和复测支架；在所述的检测支架上设置第一磁性探头及图像检测元件；在所述的复测支架上设置第二磁性探头和标记元件。

在所述的底座上表面设置磁悬浮液集聚槽，磁悬浮液存储元件与磁悬浮液集聚槽相连。

所述的上料支架包括上料支架导轨及上料支架卡挡，所述的检测支撑件包括主动动态检测支撑轮及被动动态检测支撑轮；其中，主动动态检测支撑轮与上料支架导轨上端面连接，被动动态检测支撑轮与下料支架导轨上端面连接。

所述的下料支架包括下料支架导轨及下料支架卡挡，所述的检测支撑件与下料支架导轨搭界相连。

所述的上料支架导轨形状为链条状，所述的上料支架卡挡的形状为凹槽状。

所述的下料支架导轨形状为链条状，所述的上料支架卡挡的形状为凹槽状。

所述的图像检测元件包括磁悬液喷头及配置有长波紫外线辅助光源的彩色图像采集元件。

所述的磁悬浮液集聚槽的形状为设置于底座一端高一端低的凹槽。

有益效果：与现有技术相比，本发明的一种动车车轮智能磁粉探伤机，通过上料支架、下料支架及检测支撑件等实现了动车车轮的自动化上下行操作；通过控制中心、磁性探头、图像检测元件及磁性探头等实现了动车车轮磁粉探伤信息的存储及智能化处理；通过磁悬浮液集聚槽及磁悬浮液存储元件等实现了磁悬液的回收利用；本发明可以实现动车车轮的自动化、智能化、绿色化的智能在线检测，节约人力、物力资源成本。

附图说明

图1为该动车车轮智能磁粉探伤机的俯视图；

图2为该动车车轮智能磁粉探伤机的侧视图；

图3为上料支架的侧视图；

图4为下料支架的侧视图；

图5为图像检测元件的俯视图；

图6为检测支撑件的俯视图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施实例对本发明做进一步的说明。

如图1-6所示，附图标记为：控制中心1，上料支架2，下料支架3，励磁- 退磁线圈4，紧固连接件5，第一磁性探头6，图像检测元件7，第二磁性探头8，检测支撑件9，检测支架10，复测支架11，标记元件12，磁悬浮液集聚槽13，磁悬浮液存储元件14，底座15，上料支架导轨21，上料支架卡挡22，下料支架导轨31，下料支架卡挡32，磁悬液喷头71，配置有长波紫外线辅助光源的彩色图像采集元件72，主动动态检测支撑轮91，被动动态检测支撑轮92。

一种动车车轮智能磁粉探伤机，该动车车轮智能磁粉探伤机主要包括：控制中心1、上料支架2、下料支架3、励磁-退磁线圈4、紧固连接件5、第一磁性探头6、图像检测元件7、第二磁性探头8、检测支撑件9、检测支架10、复测支架11、标记元件12、磁悬浮液集聚槽13、磁悬浮液存储元件14及底座15。

磁悬浮液存储元件14及底座15并列放置，上料支架2、下料支架3、励磁- 退磁线圈4及紧固连接件5分别与底座15连接，励磁-退磁线圈4与紧固连接件 5的轴线重合且距离底座15上表面的距离相等，第一磁性探头6及图像检测元件7与检测支架10相连，检测支架10与底座15相连，第二磁性探头8、标记元件12与复测支架11分别相连，复测支架11与底座15相连，检测支撑件9设置于底座15上表面，磁悬浮液集聚槽13设置于底座15上表面。磁悬浮液存储元件14用于实现磁悬液的存储，磁悬浮液存储元件14与磁悬浮液集聚槽13相连。

其中，控制中心1控制上料支架2、下料支架3、励磁-退磁线圈4、紧固连接件5、检测支撑件9、标记元件12，可以采集第一磁性探头6、图像检测元件 7及第二磁性探头8的检测数据；控制中心1设置在外部或者和整个检测装置做成一体的，对设置的位置没有要求，只需要保证实现其控制功能的必要的相互作用。

其中，上料支架2包括上料支架导轨21及上料支架卡挡22，实现动车车轮与检测支撑件9的上行(UP)及下行(DOWN)输送；其中，上料支架导轨21 形状为链条状，提供动车车轮上行(UP)所需的动力，实现动车车轮至检测支撑件9的上行(UP)输送，上料支架卡挡22其形状为凹槽状，避免动车车轮上行(UP)操作下滑或偏移；下料支架3包括下料支架导轨31及下料支架卡挡32，下料支架导轨31形状为链条状，提供动车车轮上下行(UP\DOWN)所需的动力；下料支架卡挡32形状为凹槽状，实现动车车轮在上下行操作中的固定阻挡防止其下滑或偏移。

励磁-退磁线圈4实现对动车车轮的充磁/退磁操作。

紧固连接件5在控制中心1控制励磁-退磁线圈4动车车轮充磁/退磁进行操作中起到紧固及构成闭环回路的作用。

第一磁性探头6沿检测支架10移动，用于检测动车车轮充磁后其表面磁场强度的分布状态。

图像检测元件7包括磁悬液喷头71及配置有长波紫外线辅助光源的彩色图像采集元件72，磁悬液喷头71外形为圆锥体，配置有长波紫外线辅助光源的彩色图像采集元件72外形为长方体状，实现对充磁后的动车车轮进行磁悬液的喷涂，进而同时采集其呈现的彩色图像。

第二磁性探头8沿复测支架11移动，用于检测动车车轮退磁后其表面磁场强度的分布状态。

检测支撑件9包括主动动态检测支撑轮91及被动动态检测支撑轮92，主动动态检测支撑轮91及被动动态检测支撑轮92分别于底座15上表面连接，用于实现动车车轮检测过程旋转操作，进而实现动车车轮的全面细致检测。其中，主动动态检测支撑轮91与上料支架导轨21上端面连接，被动动态检测支撑轮92 与下料支架导轨21上端面连接，主动动态检测支撑轮91在动车车轮旋转过程中提供动力源，被动动态检测支撑轮92在主动动态检测支撑轮91的带动下旋转并为动车车轮旋转提供相应的支撑。

检测支架10用于实现第一磁性探头6及图像检测元件7的支撑及移动。复测支架11用于实现第二磁性探头8及标记元件12的支撑移动。

标记元件12受控制中心1控制实现动车车轮是否存在缺陷的标记，方便后续人工或机器操作识别。磁悬浮液集聚槽13其形状为设置于底座15一端高一端低的凹槽，用于实现磁悬液的集聚。磁悬浮液存储元件14用于实现磁悬液的存储，便于磁悬液处理后的循环重复使用。

该动车车轮智能磁粉探伤机的具体工作流程说明如下：

1)控制中心1通过控制上料支架2实现动车车轮的上行(UP)操作，上料支架2包括上料支架导轨21及上料支架卡挡22；其中，上料支架导轨21的主要作用在于提供动车车轮上行(UP)所需的动力；上料支架卡挡22其形状为凹槽状，实现动车车轮在上行操作中的固定阻挡防止其下滑或偏移；

2)上料支架2完成其对动车车轮的上行操作后，动车车轮将被置于检测支撑件9上；

3)控制中心1通过控制紧固连接件5实现对动车车轮的固定并构成闭环回路，进而控制励磁-退磁线圈4对动车车轮进行充磁操作；

4)控制中心1通过检测支撑件9实现动车车轮在检测过程中的旋转，进而实现动车车轮的全面检测；检测支撑件9主要包括主动动态检测支撑轮91及被动动态检测支撑轮92；其中，主动动态检测支撑轮91在动车车轮旋转过程中提供动力源，被动动态检测支撑轮92在主动动态检测支撑轮91的带动下旋转并为动车车轮旋转提供相应的支撑；

5)在动车车轮旋转过程中，图像检测元件7沿检测支架10移动实现动车轮在磁悬液作用下表面图像的采集。图像检测元件7包括磁悬液喷头71及配置有长波紫外线辅助光源的彩色图像采集元件72组成。其中，磁悬液喷头71实现磁悬液动车车轮表面磁悬液的均匀喷洒；配置有长波紫外线辅助光源的彩色图像采集元件 72实现磁悬液在动车车轮表面呈像的采集；

6)在动车车轮旋转过程中，第一磁性探头6沿检测支架10移动实现动车车轮表面磁场强度的检测；

7)控制中心1通过采集、记录并分析图像检测元件7及第一磁性探头6的信息，对于动车车轮是否存在缺陷给出结论；

8)对动车车轮检测结束后，控制中心1通过控制励磁-退磁线圈4对动车车轮进行退磁操作，然后释放紧固连接件5；

9)控制中心1通过下料支架3对动车车轮进行下行操作。其中，下料支架导轨31的主要作用在于提供动车车轮下行(UP)所需的动力；下料支架卡挡32其形状为凹槽状，实现动车车轮在下行操作中的固定阻挡防止其下滑或偏移；

10)当动车车轮轴线处于复测支架11轴线正下方时，控制中心1控制下料支架3停止下行操作，此时第二磁性探头8通过复测支架11左右移动对动车车轮表面磁场进行测量。控制中心1通过对比第一磁性探头6及第二磁性探头8的磁强度数据给出励磁-退磁线圈4退磁效果；

11)如果控制中心1分析图像检测元件7及第一磁性探头6的信息对动车车轮作出合格的评判，则标记元件12在动车车轮表面喷涂“质检合格”字样，进而控制中心1控制下料支架3对动车车轮进行下行操作；

12)如果控制中心1分析图像检测元件7及第一磁性探头6的信息对动车车轮作出存在缺陷的评判，则标记元件12在动车车轮表面喷涂“一次质检不合格”字样并控制下料支架3对动车车轮进行上行(UP)操作，将其重新置于检测支撑件 9上，重复工作步骤3)到12)；如果对于表面喷涂“一次质检不合格”字样的动车车轮，控制中心1在第二次质检中仍给出存在缺陷的评判，则标记元件12在动车车轮表面喷涂“二次质检不合格”的字样，至此结束动车车轮的检测。控制中心1控制下料支架3对动车车轮进行下行操作；

13)磁悬浮液集聚槽13其形状为设置于底座15一端高一端低的凹槽，主要用于实现磁悬液的集聚；磁悬浮液存储元件14主要用于实现磁悬液的存储，便于磁悬液处理后的循环重复使用。

综上所述，本发明一种动车车轮智能磁粉探伤机通过上料支架2、下料支架3 及检测支撑件9等实现了动车车轮的自动化上下行操作；通过控制中心1、第一磁性探头6、图像检测元件7及第二磁性探头8等实现了动车车轮磁粉探伤信息的存储及智能化处理；通过磁悬浮液集聚槽13及磁悬浮液存储元件14等实现了磁悬液的回收利用。因此，本发明可以实现动车车轮的自动化、智能化、绿色化的智能在线检测，节约人力、物力资源成本。

Claims (8)

1.一种动车车轮智能磁粉探伤机，其特征在于：包括并列放置的磁悬浮液存储元件(14)和底座(15)，在底座(15)上表面设置检测支撑件(9)，检测支撑件(9)通过上料支架(2)和下料支架(3)分别设置在底座(15)上；在底座(15)侧壁上分别设置励磁-退磁线圈(4)和紧固连接件(5)，励磁-退磁线圈(4)与紧固连接件(5)的轴线重合且距离底座(15)上表面的距离相等；在底座(15)的顶部并排设置检测支架(10)和复测支架(11)；在所述的检测支架(10)上设置第一磁性探头(6)及图像检测元件(7)；在所述的复测支架(11)上设置第二磁性探头(8)和标记元件(12)。

2.根据权利要求1所述的一种动车车轮智能磁粉探伤机，其特征在于：在所述的底座(15)上表面设置磁悬浮液集聚槽(13)，磁悬浮液存储元件(14)与磁悬浮液集聚槽(13)相连。

3.根据权利要求1所述的一种动车车轮智能磁粉探伤机，其特征在于：所述的上料支架(2)包括上料支架导轨(21)及上料支架卡挡(22)，所述的检测支撑件(9)包括主动动态检测支撑轮(91)及被动动态检测支撑轮(92)；其中，主动动态检测支撑轮(91)与上料支架导轨(21)上端面连接，被动动态检测支撑轮(92)与下料支架导轨(21)上端面连接。

4.根据权利要求3所述的一种动车车轮智能磁粉探伤机，其特征在于：所述的下料支架(3)包括下料支架导轨(31)及下料支架卡挡(32)，所述的检测支撑件(9)与下料支架导轨(31)搭界相连。

5.根据权利要求3所述的一种动车车轮智能磁粉探伤机，其特征在于：所述的上料支架导轨(21)形状为链条状，所述的上料支架卡挡(22)的形状为凹槽状。

6.根据权利要求4所述的一种动车车轮智能磁粉探伤机，其特征在于：所述的下料支架导轨(31)形状为链条状，所述的上料支架卡挡(32)的形状为凹槽状。

7.根据权利要求1所述的一种动车车轮智能磁粉探伤机，其特征在于：所述的图像检测元件(7)包括磁悬液喷头(71)及配置有长波紫外线辅助光源的彩色图像采集元件(72)。

8.根据权利要求2所述的一种动车车轮智能磁粉探伤机，其特征在于：所述的磁悬浮液集聚槽(13)的形状为设置于底座(15)一端高一端低的凹槽。