CN112362112A - 一种轮对超声检测系统及其成像方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及机车轮对检测的技术领域，尤其涉及一种轮对超声检测系统及其成像方法。检测系统包括控制设备、轮面状态检测系统、轮面探伤检测系统和信号传输模块，轮面状态检测系统包括第一驱动模块、超声波检测模块和轮对尺寸检测模块，轮面探伤检测系统包括第二驱动模块、疲劳程度检测模块、恶劣环境检测模块和摄像模块和损伤诊判模块，轮面状态检测系统、轮面探伤检测系统均与信号传输模块无线信号连接，信号传输模块与控制设备无线信号连接。轮对超声检测系统的检测范围广、控制简单。

Description

一种轮对超声检测系统及其成像方法

技术领域

本发明涉及一种轮对的无损探伤技术，尤其涉及一种轮对超声检测系统及其成像方法。

背景技术

轮对，是机车车辆上与钢轨相接触的部分，由左右两个车轮牢固地压装在同一根车轴上所组成。轮对的作用是保证机车车辆在钢轨上的运行和转向，承受来自机车车辆的全部静、动载荷，把它传递给钢轨，并将因线路不平顺产生的载荷传递给机车车辆各零部件。此外，机车车辆的驱动和制动也是通过轮对起作用的。对车轴和车轮的组装压力和压装过程有严格要求，轮对内侧距离必须保证在 1353±3毫米的范围以内。为保证机车车辆运行平稳，降低轮轨相互作用力和运行阻力，车轴轴颈和车轮踏面的加工椭圆度和偏心度，以及轴颈锥度都不得超过规定限度。

目前轮对的检测系统用于在未正式使用的轮对进行检测工作，而传统的检测系统，检测范围较少，需要分为多个不同的系统，分项进行检测，且整体控制比较繁琐。

发明内容

本发明旨在解决上述缺陷，提供一种轮对超声检测系统及其成像方法。

为了克服背景技术中存在的缺陷，本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：包括检测系统，所述检测系统包括控制设备、轮面状态检测系统、轮面探伤检测系统和信号传输模块，

所述轮面状态检测系统包括第一驱动模块、振动检测模块、超声波检测模块和轮对尺寸检测模块，

所述轮面探伤检测系统包括第二驱动模块、疲劳程度检测模块、恶劣环境检测模块、摄像模块和损伤诊判模块，

轮面状态检测系统、轮面探伤检测系统均与信号传输模块无线信号连接，

所述信号传输模块与控制设备无线信号连接。

根据本发明的另一个实施例，进一步包括所述第一驱动模块和第二驱动模块均包括一个驱动电机和转轴，所述驱动电机的输出轴与转轴的一端固定，且均固定安装在轮对的底部。

根据本发明的另一个实施例，进一步包括所述振动检测模块包括一个振动传感器，振动传感器固定安装在轮对的一侧，且与振动检测模块电性连接。

根据本发明的另一个实施例，进一步包括所述超声波检测模块包括一个超声波检测仪，超声波检测仪与超声波检测模块电性连接。

根据本发明的另一个实施例，进一步包括所述轮对尺寸检测模块包括一个尺寸测量器，且所述尺寸测量器与轮对尺寸检测模块电性连接。

根据本发明的另一个实施例，进一步包括所述疲劳程度检测模块包括一个疲劳记录仪，所述疲劳记录仪与疲劳程度检测模块电性连接。

根据本发明的另一个实施例，进一步包括所述恶劣环境检测模块包括一个制热装置和一个制冷装置，且均与恶劣环境检测模块电性连接。

根据本发明的另一个实施例，进一步包括所述摄像模块包括一个摄像头，损伤诊判模块包括一个判断设备，摄像头与摄像模块电性连接，判断设备和损伤诊判模块电性连接。

一种轮对超声检测系统的成像方法，包括以下步骤：

S1.摄像模块将摄像头移动到与轮对距离适中的位置，系统进行初始化，启动检测开关；

S2.第一驱动模块和第二驱动模块的驱动电机带动转轴进行转动，从而带动轮对进行转动；

S3.通过设有的超声波检测模块，使其超声波检测模块获取超声检测信号，随着轮对的旋转，获取轮对不同位置的微小的损坏，

S4.启动恶劣环境检测模块，使其模拟在炎热和寒冷环境下轮对的工作情况；重复获取超声检测信号，

S5.将超声检测信号与轮对对应的位置信息输入损伤诊判模块，将超声检测信号转化为图谱，

S6.将图谱与轮对数模对应，显示在显示器上，并显示常温和炎热和寒冷环境的检测温度，形成对比。

本发明的有益效果是：这种轮对超声检测系统和成像方法，通过设有的轮面状态检测系统和轮面探伤检测系统，使其第一驱动模块转动其轮对进行旋转，振动检测模块对其轮对在转动时产生的振动进行检测，超声波检测模块检测其微小的损坏，轮对尺寸检测模块检测其尺寸是否合格，疲劳程度检测模块检测其转动一端时间的疲劳程度，劣环境检测模块检测模拟在炎热和寒冷环境下的工作情况，摄像模块用于记录轮对表面细小的损坏，通过判断设备进行判断，最后通过信号传输模块反馈到控制设备，控制设备在对其作为反馈，此种轮对超声检测系统和成像方法，检测范围广，控制简单。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

图1是本发明一种轮对超声检测系统的结构示意图；

图2是本发明一种轮对超声检测系统中轮面状态检测系统的结构示意图；

图3是本发明一种轮对超声检测系统中轮面探伤检测系统的结构示意图；

图4是本发明一种轮对超声检测系统的成像方法的流程示意图。

图中：1、检测系统；2、控制设备；3、轮面状态检测系统；31、第一驱动模块；3411、驱动电机；3421、转轴；32、振动检测模块；321、振动传感器；34、超声波检测模块；341、超声波检测仪；35、轮对尺寸检测模块；351、尺寸测量器；4、轮面探伤检测系统；41、第二驱动模块；42、疲劳程度检测模块；421、疲劳记录仪；43、恶劣环境检测模块；431、制热装置；432、制冷装置；44、摄像模块；441、摄像头；45、损伤诊判模块；451、判断设备。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，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，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基本发明中的实施例，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。

实施例：如图1-图3所示，本发明一种轮对超声检测系统和成像方法，检测系统1包括控制设备2、轮面状态检测系统3、轮面探伤检测系统4和信号传输模块5，轮面状态检测系统3包括第一驱动模块31、振动检测模块32、超声波检测模块34和轮对尺寸检测模块35，轮面探伤检测系统4包括第二驱动模块41、疲劳程度检测模块42、恶劣环境检测模块43和摄像模块44和损伤诊判模块45，轮面状态检测系统3、轮面探伤检测系统4均与信号传输模块5无线信号连接，信号传输模块5与控制设备2无线信号连接。

其中，第一驱动模块31和第二驱动模块41均包括驱动电机3411和转轴3421，驱动电机3411的输出轴与转轴3421的一端固定，且均固定安装在轮对的底部，通过设有的第一驱动模块31和第二驱动模块41，使其驱动电机3411带动转轴3421进行转动，从而带动轮对进行转动。

其中，振动检测模块32包括一个振动传感器321，振动传感器321固定安装在轮对的一侧，且与振动检测模块32电性连接，通过设有的振动检测模块32，使其轮对在转动时产生的振动进行检测。

其中，超声波检测模块34包括一个超声波检测仪341，超声波检测仪341与超声波检测模块34电性连接，通过设有的超声波检测模块34，使其超声波检测模块34检测其微小的损坏。

其中，轮对尺寸检测模块35包括一个尺寸测量器351，且尺寸测量器351与轮对尺寸检测模块35电性连接，通过轮对尺寸检测模块35检测其尺寸是否合格。

其中，疲劳程度检测模块42包括一个疲劳记录仪421，疲劳记录仪421与疲劳程度检测模块42电性连接，通过设有疲劳程度检测模块42，使其疲劳程度检测模块42检测其轮对转动一端时间的疲劳程度。

其中，恶劣环境检测模块43包括一个制热装置431和一个制冷装置432，且均与恶劣环境检测模块43电性连接，通过设有的恶劣环境检测模块43，使其模拟在炎热和寒冷环境下轮对的工作情况。

其中，摄像模块44包括一个摄像头441，损伤诊判模块45包括一个判断设备451，摄像模块44和摄像头441电性连接，判断设备451和损伤诊判模块45电性连接，通过设有的摄像模块44和损伤诊判模块45，使其摄像模块44用于记录轮对表面细小的损坏，通过判断设备451进行判断。

如图4所示，提供一种轮对超声检测系统的成像方法，包括以下步骤：

S1.首先摄像模块将摄像头移动到与轮对距离适中的位置，系统进行初始化，启动检测开关；

S2.第一驱动模块31和第二驱动模块41的驱动电机3411带动转轴3421进行转动，从而带动轮对进行转动；

S3.通过设有的超声波检测模块34，使其超声波检测模块34获取超声检测信号，随着轮对的旋转，获取轮对不同位置的微小的损坏，

S4.启动恶劣环境检测模块43，使其模拟在炎热和寒冷环境下轮对的工作情况，重复获取超声检测信号，

S5.将超声检测信号与轮对对应的位置信息输入损伤诊判模块45，将超声检测信号转化为图谱，

S6.将图谱与轮对数模对应，显示在显示器上，并显示常温和炎热和寒冷环境的检测温度，形成对比。

工作时，通过设有的第一驱动模块31和第二驱动模块41，使其驱动电机3411带动转轴3421进行转动，从而带动轮对进行转动；通过设有的振动检测模块32，使其轮对在转动时产生的振动进行检测；通过设有的超声波检测模块34，使其超声波检测模块34检测其微小的损坏；通过轮对尺寸检测模块35检测其尺寸是否合格；通过设有疲劳程度检测模块42，使其疲劳程度检测模块42检测其轮对转动一段时间的疲劳程度；通过设有的恶劣环境检测模块43，使其模拟在炎热和寒冷环境下轮对的工作情况；通过设有的摄像模块44和损伤诊判模块45，使其摄像模块44用于记录轮对表面细小的损坏，通过判断设备451进行判断。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种轮对超声检测系统，包括检测系统，其特征在于，所述检测系统包括控制设备、轮面状态检测系统、轮面探伤检测系统和信号传输模块，所述轮面状态检测系统包括第一驱动模块、振动检测模块、超声波检测模块和轮对尺寸检测模块，所述轮面探伤检测系统包括第二驱动模块、疲劳程度检测模块、恶劣环境检测模块、摄像模块和损伤诊判模块，轮面状态检测系统、轮面探伤检测系统均与信号传输模块无线信号连接，所述信号传输模块与控制设备无线信号连接。

2.根据权利要求1所述的一种轮对超声检测系统，其特征在于，所述第一驱动模块和第二驱动模块均包括一个驱动电机和转轴，所述驱动电机的输出轴与转轴的一端固定，且均固定安装在轮对的底部。

3.根据权利要求1所述的一种轮对超声检测系统，其特征在于，所述振动检测模块包括一个振动传感器，振动传感器固定安装在轮对的一侧，且与振动检测模块电性连接。

4.根据权利要求1所述的一种轮对超声检测系统，其特征在于，所述超声波检测模块包括一个超声波检测仪，超声波检测仪与超声波检测模块电性连接。

5.根据权利要求1所述的一种轮对超声检测系统，其特征在于，所述轮对尺寸检测模块包括一个尺寸测量器，且所述尺寸测量器与轮对尺寸检测模块电性连接。

6.根据权利要求1所述的一种轮对超声检测系统，其特征在于，所述疲劳程度检测模块包括一个疲劳记录仪，所述疲劳记录仪与疲劳程度检测模块电性连接。

7.根据权利要求1所述的一种轮对超声检测系统，其特征在于，所述恶劣环境检测模块包括一个制热装置和一个制冷装置，且均与恶劣环境检测模块电性连接。

8.根据权利要求1所述的一种轮对超声检测系统，其特征在于，所述摄像模块包括一个摄像头，损伤诊判模块包括一个判断设备，摄像头与摄像模块电性连接，判断设备和损伤诊判模块电性连接。

9.根据权利要求1所述的一种轮对超声检测系统的成像方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1.摄像模块将摄像头移动到与轮对距离适中的位置，系统进行初始化，启动检测开关；

S2.第一驱动模块和第二驱动模块的驱动电机带动转轴进行转动，从而带动轮对进行转动；

S3.通过设有的超声波检测模块，使其超声波检测模块获取超声检测信号，随着轮对的旋转，获取轮对不同位置的微小的损坏；

S4.启动恶劣环境检测模块，使其模拟在炎热和寒冷环境下轮对的工作情况，重复获取超声检测信号；

S5.将超声检测信号与轮对对应的位置信息输入损伤诊判模块，将超声检测信号转化为图谱；

S6.将图谱与轮对数模对应，显示在显示器上，并显示常温和炎热和寒冷环境的检测温度，形成对比。

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