CN111103356A - 一种实心轴超声波探伤系统、探伤方法及数据处理方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种实心轴超声波探伤系统，其包括超声模块、电器模块、油循环模块、电源模块和探伤软件；超声模块用于将超声波发射到实心轴内部后接收超声回波信号；电器模块用于控制电机和油泵，电机用于驱动超声波探头绕轴心做360°旋转；油循环模块包括出油油路、回油油路和过滤器，出油油路连接到超声模块的探头座；回油油路一端连接到探伤机构底部，另一端与过滤器相连，过滤器安装在油箱内部；电源模块由蓄电池和保护电路组成，用于给系统整体供电；探伤软件与系统各模块相连，用于集中控制。本发明能实现灵敏度校验和实车探伤的自动执行，有效提升实心轴探伤工作效率。

Description

一种实心轴超声波探伤系统、探伤方法及数据处理方法

技术领域

本发明涉及一种实心轴超声波探伤系统、探伤方法及数据处理方法。

背景技术

机车轮轴是机车运行的关键部件，运行过程中轮轴会反复受到受剪切应力的影响，可能产生疲劳裂纹，因此需要定期进行超声波探伤。现行的超声波探伤以手动探伤为主，通过使用便携式超声波探伤仪和超声波探头对车轴进行探伤，存在以下问题：

(1)人工探伤工作效率较低，探伤质量依赖员工责任心；(2)缺陷判别依赖人工经验，新员工学习难度较大；(3)没有采集探伤数据，追溯不方便，一旦发生事故无法提供有效的免责证明。

发明内容

本发明要解决的技术问题是克服现有技术的缺陷，提供一种实心轴超声波探伤系统、探伤方法及数据处理方法，能实现灵敏度校验和实车探伤的自动执行，有效提升实心轴探伤工作效率。

为了解决上述技术问题，本发明提供了如下的技术方案：

本发明的一个方面提供一种实心轴超声波探伤系统，其包括超声模块、电器模块、油循环模块、电源模块和探伤软件；

所述的超声模块用于将超声波发射到实心轴内部后接收超声回波信号，其包括超声波探头、脉冲信号发射模块和超声信号采集模块；

所述的电器模块用于控制电机和油泵，所述电机用于驱动所述超声波探头绕轴心做360°旋转，供油泵从油循环模块的油箱泵出耦合油到探头和实心轴之间，回油泵回收耦合油到油循环模块的油箱；

所述油循环模块包括出油油路、回油油路和过滤器，所述出油油路连接到所述超声模块的探头座；所述回油油路一端连接到探伤机构底部，另一端与过滤器相连，过滤器安装在油箱内部；

所述电源模块由蓄电池和保护电路组成，用于给系统整体供电；

所述探伤软件与系统各模块相连，用于集中控制。

本发明的另一个方面提供一种使用实心轴超声波探伤系统的探伤方法，其特包括以下步骤：

S1、制作超声波人工缺陷对比样轴，在实心轴实物上相关位置按标准进行人工刻伤，以此作为探伤系统判定缺陷的基准；

S2、在开始探伤前，探伤系统需要在样轴上做灵敏度校验，使得不同的超声波探头能有效探测到不同位置的基准缺陷，波高符合标准并且灵敏度余量在合理的范围内；

S3、在实车上进行超声波探伤，记录探伤全过程的数据，若指定范围内有回波信号波高触发闸门报警，探伤系统可自动计算该缺陷的当量。

本发明的第三个方面提供一种实心轴探伤数据管理方法，其包括以下步骤：

1)实心轴探伤系统上传包含探伤数据和业务信息的文件；

2)数据管理系统自动接收和转存文件；

3)数据管理系统自动解析文件，提取业务信息，插入到数据库，形成探伤记录；

4)探伤管理人员可登录数据管理系统，检索和查看探伤记录；

5)探伤管理人员打开一条探伤记录后，可回放探伤过程，或重点分析缺陷波形。

本发明所达到的有益效果是：

1)本发明提供的实心轴自动探伤系统，能实现灵敏度校验和实车探伤的自动执行，有效提升实心轴探伤工作效率；

2)本系统提供的实心轴探伤系统，可通过和样轴的对比自动判定缺陷当量，不依赖人工经验，减轻探伤操作人员的学习成本；

3)本发明通过对探伤数据的档案化管理，方便对探伤进行检索、追溯，可进一步强化对实心轴探伤作业的管理。

附图说明

附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。在附图中：

图1为本发明探伤系统结构示意图；

图2为探伤系统灵敏度自动校验流程图；

图3为探伤系统自动探伤流程图；

图4为探伤管理系统接收文件流程图。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本发明，并不用于限定本发明。

如图1所示，一种轴端面自动探伤系统，以自动方式取代人工，提升工作效率。技术方案是：一种实心轴超声波探伤系统，包括超声模块、电器模块、油循环模块、电源模块和探伤软件。

超声模块由超声波探头、脉冲信号发射模块、超声信号采集模块组成，用于将超声波发射到实心轴内部后接收超声回波信号；电器模块用于控制电机和油泵，电机驱动超声模块的探头绕轴心做360°旋转，供油泵从油循环模块的油箱泵出耦合油到探头和实心轴之间，回油泵回收耦合油到油循环模块的油箱；油循环模块由出油油路、回油油路和过滤器组成，出油油路连接到超声模块的探头座，回油油路一端连接到探伤机构底部另一端与过滤器相连，过滤器安装在邮箱内部；电源模块由蓄电池和保护电路组成用于给系统整体供电；探伤软件与系统各模块相连，用于集中控制。

通过上述方案的实施，可将实心轴手动超声波探伤改为自动探伤，保障探伤质量，显著提升探伤效率。

如图2～3所示，一种使用实心轴超声波探伤系统的探伤方法，能够使得探伤软件能自动判-别缺陷，取代人工判断。其步骤是：制作超声波人工缺陷对比样轴；机车实心轴的疲劳裂纹主要集中在轴颈、轮座、齿座和卸荷槽等部位，依据路局相关工艺标准，在实心轴实物上相关位置按标准进行人工刻伤，以此可作为探伤系统判定缺陷的基准。首先在开始探伤前，探伤系统需要在样轴上做灵敏度校验，使得不同的超声波探头能有效探测到不同位置的基准缺陷，波高符合标准并且灵敏度余量在合理的范围内；然后在实车上进行超声波探伤，记录探伤全过程的数据，若指定范围内有回波信号波高触发闸门报警，探伤系统可自动计算该缺陷的当量。

如图4所示，一种实心轴探伤数据管理系统，能够完整采集探伤数据和业务信息，插入数据库中形成探伤记录，方便检索和查看。实现方案是：一种实心轴探伤数据管理系统。包括以下步骤：

1)实心轴探伤系统上传包含探伤数据和业务信息的文件。

2)数据管理系统自动接收和转存文件

3)数据管理系统自动解析文件，提取业务信息，插入到数据库，形成探伤记录

4)探伤管理人员可登录数据管理系统，检索和查看探伤记录

5)探伤管理人员打开一条探伤记录后，可回放探伤过程，或重点分析缺陷波形。

最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (3)

1.一种实心轴超声波探伤系统，其特征在于，包括超声模块、电器模块、油循环模块、电源模块和探伤软件；

所述的超声模块用于将超声波发射到实心轴内部后接收超声回波信号，其包括超声波探头、脉冲信号发射模块和超声信号采集模块；

所述的电器模块用于控制电机和油泵，所述电机用于驱动所述超声波探头绕轴心做360°旋转，供油泵从油循环模块的油箱泵出耦合油到探头和实心轴之间，回油泵回收耦合油到油循环模块的油箱；

所述油循环模块包括出油油路、回油油路和过滤器，所述出油油路连接到所述超声模块的探头座；所述回油油路一端连接到探伤机构底部，另一端与过滤器相连，过滤器安装在油箱内部；

所述电源模块由蓄电池和保护电路组成，用于给系统整体供电；

所述探伤软件与系统各模块相连，用于集中控制。

2.一种使用权利要求1所述实心轴超声波探伤系统的探伤方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1、制作超声波人工缺陷对比样轴，在实心轴实物上相关位置按标准进行人工刻伤，以此作为探伤系统判定缺陷的基准；

S2、在开始探伤前，探伤系统需要在样轴上做灵敏度校验，使得不同的超声波探头能有效探测到不同位置的基准缺陷，波高符合标准并且灵敏度余量在合理的范围内；

S3、在实车上进行超声波探伤，记录探伤全过程的数据，若指定范围内有回波信号波高触发闸门报警，探伤系统可自动计算该缺陷的当量。

3.一种实心轴探伤数据管理方法，其特征在于，包括以下步骤：

1)实心轴探伤系统上传包含探伤数据和业务信息的文件；

2)数据管理系统自动接收和转存文件；

3)数据管理系统自动解析文件，提取业务信息，插入到数据库，形成探伤记录；

4)探伤管理人员,登录数据管理系统，检索和查看探伤记录；

5)探伤管理人员打开一条探伤记录后，可回放探伤过程，或重点分析缺陷波形。

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