CN113071531B - 滑靴对中机构、钢轨探伤装置、钢轨探伤系统及钢轨探伤车 - Google Patents

Abstract

本发明的实施例提供了一种滑靴对中机构、钢轨探伤装置、钢轨探伤系统及钢轨探伤车，涉及轨道探伤领域，滑靴对中机构包括基座、框架、滑靴及磁性组件；框架沿第一方向与基座滑动配合，滑靴设置于框架，磁性组件设置于框架，用于对钢轨进行吸附，以驱动框架相对于基座沿第一方向滑动，从而使滑靴随框架运动，以与钢轨对中。滑靴对中机构使得滑靴在钢轨探伤装置沿钢轨运动的过程中能够随动调整，始终与钢轨保持对中且接触，从而保证钢轨探伤装置进行正常的探伤工作，提高探伤效率和探伤结果的准确性。

Description

滑靴对中机构、钢轨探伤装置、钢轨探伤系统及钢轨探伤车

技术领域

本发明涉及轨道探伤领域，具体而言，涉及一种滑靴对中机构、钢轨探伤装置、钢轨探伤系统及钢轨探伤车。

背景技术

轨道交通是交通运输的重要组成部分，轨道交通在货运、客运中占有重要位置。轨道交通的安全生产至关重要，轨道线路在长期使用后或产生严重磨损或裂纹，影响轨道交通安全，钢轨探伤车是对钢轨裂纹等伤损探伤的养护走行车辆，是保障轨道运输的重要设备。

目前，主流的钢轨探伤车采用的探伤系统(装置)从结构上来说主要有两种：1)轮式；2)靴式。其中，轮式探伤系统(装置)是将探头安装在探轮中，保持探头位置不动，探轮中填充满液体介质，探伤工作时，探轮在钢轨上做滚动，探头发送信号经过液体介质、探轮最终作用在钢轨上并接收反射的回波信号；而靴式探伤装置则采用滑靴在钢轨表面直接接触的方式进行探伤，这种方式有利于信号的传播和接收。滑靴及其上的探头能否与钢轨表面始终保持稳定的接触直接影响到探伤结果的准确性以及钢轨伤损的检出率。

但是，目前的轨道探伤装置在沿钢轨运动的过程中，由于钢轨的形状随线路的变化而相应地改变，滑靴容易与钢轨发生分离，同时轨道探伤装置本身在随走行车辆走行的过程中也容易与钢轨产生较大的偏移，从而导致钢轨探伤装置无法进行正常的探伤工作，极大地影响探伤效率和探伤结果的准确性。

发明内容

本发明的目的包括，例如，提供了一种滑靴对中机构、钢轨探伤装置、钢轨探伤系统及钢轨探伤车，其使得滑靴在钢轨探伤装置沿钢轨运动的过程中能够随动调整，始终与钢轨保持对中且接触，从而保证钢轨探伤装置进行正常的探伤工作，提高探伤效率和探伤结果的准确性。

本发明的实施例可以这样实现：

第一方面，本发明实施例提供了一种滑靴对中机构，用于钢轨探伤装置，其包括基座、框架、滑靴及磁性组件；框架沿第一方向与基座滑动配合，滑靴设置于框架，磁性组件设置于框架，用于对钢轨进行吸附，以驱动框架相对于基座沿第一方向滑动，从而使滑靴随框架运动，以与钢轨对中。

在一些可选的实施方式中，磁性组件沿第二方向与框架滑动配合。

在一些可选的实施方式中，滑靴对中机构还包括第一调节件，第一调节件设置于框架且与磁性组件连接，用于驱动磁性组件相对于框架沿第二方向运动。

在一些可选的实施方式中，第一调节件为螺杆，螺杆与框架转动配合且与磁性组件螺纹连接，当螺杆相对于框架转动时，磁性组件相对于框架沿第二方向滑动。

在一些可选的实施方式中，框架设置有沿第二方向延伸的通孔，螺杆与通孔转动配合，且螺杆在第二方向上与框架相对固定。

在一些可选的实施方式中，磁性组件包括导向连接件和磁性件，框架设置有与导向连接件沿第二方向滑动配合的导向孔，导向连接件的上部与螺杆螺纹连接，下部与磁性件连接。

在一些可选的实施方式中，导向孔的内壁截面为多边形，导向连接件包括与导向孔沿第二方向滑动配合的导向块，导向块与螺杆螺纹连接，导向块的外壁截面也为多边形。

在一些可选的实施方式中，导向连接件还包括安装块，安装块的上部与导向块连接，安装块中部与磁性件转动连接，安装块下部设置有限位部。

在一些可选的实施方式中，框架包括方形框和设置在方形框朝向钢轨一侧的导向柱，导向柱上设置有导向孔。

在一些可选的实施方式中，方形框包括两个垂直于钢轨延伸方向的短框边和两个平行于钢轨延伸方向的长框边，导向柱连接于短框边。

在一些可选的实施方式中，短框边设置有沿第二方向延伸的通孔，螺杆穿过通孔后伸入导向柱的导向孔与导向连接件上部的螺纹连接。

在一些可选的实施方式中，导向柱的导向孔的孔壁上设置有与导向孔相通的第一定位孔。

在一些可选的实施方式中，框架上设置有第一定位孔，磁性组件上设置有第二定位孔，在磁性组件沿第二方向相对于框架滑动的过程中，第一定位孔和第二定位孔能正对且连通，当定位销同时插接于第一定位孔和第二定位孔时，磁性组件与框架相对固定。

在一些可选的实施方式中，第一定位孔为沿第二方向延伸的腰形孔。

在一些可选的实施方式中，磁性组件包括导向连接件和磁性件，导向连接件与框架连接，磁性件与导向连接件转动配合，以使磁性件相对于导向连接件具有第一位置和第二位置，当处于第一位置时，磁性件吸附钢轨，当处于第二位置时，磁性件解除对钢轨的吸附。

在一些可选的实施方式中，当磁性件处于第一位置时，磁性件吸附于钢轨的轨顶表面上方，且磁性件的底部与钢轨的轨顶表面之间具有间隙。

在一些可选的实施方式中，当磁性件处于第一位置时，磁性件的平面部与钢轨的轨顶表面平行；当磁性件处于第二位置时，磁性件的平面部与钢轨的轨顶表面垂直。

在一些可选的实施方式中，磁性件包括外壳、磁性块及固定块，磁性块通过固定块固定于外壳中，外壳与导向连接件转动配合。

在一些可选的实施方式中，导向连接件设置有限位部，磁性件设置有第二调节件，当磁性件相对于导向连接件处于第一位置时，第二调节件与限位部抵持，以使磁性件保持在第一位置。

在一些可选的实施方式中，第二调节件包括螺柱，螺柱一端螺纹连接于磁性件，当磁性件处于第一位置时，螺柱远离磁性件的一端与限位部抵持。

在一些可选的实施方式中，磁性件包括固定块，螺柱一端螺纹连接于固定块。

在一些可选的实施方式中，第二调节件还包括螺母，螺母螺纹配合于螺柱，用于锁定螺柱与磁性件的相对位置。

在一些可选的实施方式中，滑靴对中机构包括设置于框架上的锁定组件，锁定组件用于将磁性件锁定于第二位置或者从第二位置解锁。

在一些可选的实施方式中，锁定组件包括支撑块和柱塞，支撑块设置于框架，柱塞能相对于支撑块运动，以使柱塞相对于支撑块具有第三位置和第四位置，当柱塞处于第三位置时，柱塞能将磁性件锁定于第二位置，当柱塞处于第四位置时，柱塞能将磁性件从第二位置解锁。

在一些可选的实施方式中，锁定组件还包括弹性件和套筒，套筒与支撑块可拆卸地固定连接，柱塞贯穿套筒且能相对于套筒运动，柱塞上设置有位于套筒内的环形凸台，弹性件容置于套筒内且一端与套筒的端壁抵接，另一端与环形凸台抵接，用于提供驱动柱塞运动至第三位置的力。

在一些可选的实施方式中，磁性件设置有锁定部，当柱塞处于第三位置时，柱塞与锁定部抵持，以将磁性件锁定于第二位置。

在一些可选的实施方式中，导向连接件包括相互连接的导向块和安装块，导向块与框架连接；安装块绕预设轴线与磁性件转动配合，预设轴线沿第一方向延伸。

在一些可选的实施方式中，安装块上设置有转动轴，转动轴的轴线与预设轴线重合，转动轴的两端分别与磁性件的对应部位转动配合。

在一些可选的实施方式中，磁性组件的数量为至少两个且间隔设置于框架，至少两个磁性组件分别用于吸附钢轨沿自身延伸方向的不同位置。

在一些可选的实施方式中，基座设置有轴承座，框架设置有销轴，销轴沿第一方向延伸且与轴承座滑动配合。

在一些可选的实施方式中，轴承座包括座体和两个直线轴承，座体设置有安装孔，两个直线轴承分别固定安装于座体且分别对应安装孔的两端，两个直线轴承均至少一部分位于安装孔内，两个直线轴承的内孔均与销轴滑动配合。

第二方面，本发明实施例提供了一种钢轨探伤装置，其包括滑靴升降机构和上述的滑靴对中机构，滑靴对中机构的框架通过滑靴升降机构与滑靴连接，以使滑靴能在滑靴升降机构驱动下相对于框架运动，滑靴设置有用于检测钢轨裂纹或伤损的超声波探头。

第三方面，本发明实施例提供了一种钢轨探伤系统，其包括多通道超声波检测仪、液体耦合剂储存箱、泵送装置和上述的钢轨探伤装置，多通道超声波检测仪与钢轨探伤装置中的超声波探头通信连接，液体耦合剂储存箱内的耦合剂通过泵送装置输送至滑靴，以使滑靴完成耦合剂的分配并喷洒在钢轨上，以在钢轨和超声波探头之间形成用于超声波探伤的液体膜层。

第四方面，本发明实施例提供了一种钢轨探伤车，其包括走行车辆和上述的钢轨探伤系统，钢轨探伤系统设置于走行车辆，用于在走行车辆的驱动下沿钢轨运动以对钢轨进行探伤。

第五方面，本发明实施例提供了一种钢轨探伤车，其包括走行车辆和上述的钢轨探伤系统，钢轨探伤系统有两个钢轨探伤装置，且两个钢轨探伤装置分别设置于走行车辆的车架的两侧，用于在走行车辆的驱动下沿所述钢轨运动以对两股所述钢轨进行同时探伤。

本发明实施例的有益效果包括，例如：

本发明实施例提供的滑靴对中机构包括基座、框架、滑靴及磁性组件。由于框架沿第一方向与基座滑动配合，且滑靴设置于框架，因此滑靴能够随框架相对于基座沿第一方向运动。而磁性组件设置于框架，且能够吸附钢轨，因此，本滑靴对中机构既可以在探伤前对滑靴相对于钢轨的位置进行快速的初始化对中，使滑靴与钢轨处于对中的位置。并且，在钢轨探伤装置沿钢轨运动的过程中，还能随动调整滑靴相对于钢轨的位置，使其维持在与钢轨对中且接触的状态。即使钢轨的形状或两股钢轨之间的距离发生变化或者走行车辆相对于钢轨发生偏移而导致滑靴与钢轨发生瞬间的分离，但是由于磁性组件对钢轨的吸附作用，框架能相对于基座沿第一方向滑动，从而带动滑靴回到与钢轨接触的对中位置，保证钢轨探伤装置及钢轨探伤车进行正常的钢轨探伤工作，有效提高探伤效率和伤损的检出率及探伤结果的准确性。

进一步地，本发明实施例提供的滑靴对中机构采用轴承座和销轴的滑配结构，更有利于框架和基座之间顺畅滑动，实现快速地对中。

进一步地，本发明实施例提供的滑靴对中机构中的磁性组件设置有第二调节件，可以调节磁性组件相对于钢轨的水平位置，以便磁性吸附力分布均匀，确保滑靴获得更好的对中。

进一步地，本发明实施例提供的滑靴对中机构中的磁性组件具有高度调节结构，方便磁性组件与钢轨相对位置的调节和合适间隙的设定，便于获得合适大小的磁性吸附力。

进一步地，本发明实施例提供的滑靴对中机构中的磁性组件具有吸附于钢轨的第一位置和解除对钢轨吸附的第二位置，既方便探伤作业和获得准确的探伤结果，又有利于降低非工作状态时的运行阻力，提高走行车辆速度，且能防止高速行走时的意外擦碰。

进一步地，本发明实施例提供的滑靴对中机构设置有对磁性组件第二位置进行锁定及解锁的锁定组件，既确保第二位置的可靠锁定又方便现场操作。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，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相关的附图。

图1为本发明实施例提供的第一种钢轨探伤装置的结构示意图；

图2为本发明实施例提供的第二种钢轨探伤装置的结构示意图；

图3为本发明实施例提供的第一种钢轨探伤装置的框架的正视图；

图4为本发明实施例提供的第一种钢轨探伤装置的框架的俯视图；

图5为本发明实施例提供的第二种钢轨探伤装置的框架的正视图；

图6为本发明实施例提供的第二种钢轨探伤装置的框架的俯视图；

图7为本发明实施例提供的磁性组件的第一视角的结构示意图；

图8为本发明实施例提供的磁性组件的第二视角的结构示意图；

图9为本发明其它实施例提供的导向连接件的第一视角的结构示意图；

图10为本发明其它实施例提供的导向连接件的第二视角的结构示意图；

图11为本发明实施例提供的磁性件与锁定组件的配合示意图；

图12为本发明实施例提供的轴承座的结构示意图；

图13为本发明实施例提供的第一种钢轨探伤装置在磁性件处于第二位置且柱塞处于第三位置时的状态示意图；

图14为本发明实施例提供的第一种钢轨探伤装置在磁性件处于第一位置且柱塞处于第四位置时的状态示意图；

图15为本发明实施例提供的第二种钢轨探伤装置在磁性件处于第二位置且柱塞处于第三位置时的状态示意图；

图16为本发明实施例提供的第二种钢轨探伤装置在磁性件处于第一位置且柱塞处于第四位置时的状态示意图。

图标：10-滑靴对中机构；20-钢轨探伤装置；100-基座；102-轴承座；110-座体；112-安装孔；120-直线轴承；130-把手；200-框架；202-通孔；210-导向孔；212-第一定位孔；220-销轴；300-滑靴；400-磁性组件；401-导向连接件；410-导向块；412-第二定位孔；420-安装块；422-限位部；424-转动孔；430-磁性件；432-外壳；434-磁性块；436-固定块；437-螺孔；438-锁定部；439-平面部；440-第二调节件；442-螺柱；444-螺母；450-转动轴；500-第一调节件；600-锁定组件；610-支撑块；620-柱塞；622-环形凸台；630-弹性件；640-套筒。

具体实施方式

轨道交通是交通运输的重要组成部分，轨道交通在货运、客运中占有重要位置。轨道交通的安全生产至关重要，轨道线路在长期使用后或产生严重磨损或裂纹，影响轨道交通安全，钢轨探伤车是对钢轨裂纹进行探伤的养护走行车辆，是保障轨道运输安全的重要设备。

钢轨探伤车一般由走行车辆和探伤装置组成，探伤装置安装于走行车辆上，并随走行车辆沿钢轨运动，以对钢轨进行探伤。目前，主流的探伤装置一般有两种：轮式探伤装置和靴式探伤装置。其中，靴式探伤装置采用滑靴在钢轨表面直接接触的方式进行探伤，具有信号传播和接收稳定的特点。目前的钢轨探伤装置在沿钢轨运动的过程中，当钢轨的形状发生变化时，比如从直线形为弧线形时，滑靴容易与钢轨产生偏离，导致钢轨探伤装置无法正常工作。

针对上述问题，本发明提供了一种滑靴对中机构、钢轨探伤装置、钢轨探伤系统及钢轨探伤车，能够在探伤前对滑靴相对于钢轨的位置进行快速的初始化对中，使滑靴与钢轨处于对中的位置，并且使滑靴在钢轨探伤装置沿钢轨运动的过程中，无论钢轨的形状或两股钢轨之间的距离如何变化，也无论走行车辆是否相对于钢轨发生偏移，始终与钢轨保持对中且接触，从而保证钢轨探伤装置进行正常的探伤工作。本实施例中的“对中”的含义是在垂直于钢轨的顶壁的方向上，滑靴与钢轨对应。

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。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本发明的描述中，需要说明的是，若出现术语“上”、“下”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

此外，若出现术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明的实施例中的特征可以相互结合。

本发明实施例提供的钢轨探伤车包括走行车辆和钢轨探伤系统。钢轨探伤系统设置于走行车辆，用于在走行车辆的驱动下沿钢轨运动，以对钢轨进行探伤。

其中，走行车辆可以根据需要采用不同的类型，只要其能驱动钢轨探伤装置沿钢轨运动即可。本实施例中，走行车辆可以采用AGV(Automated Guided Vehicle，自动导航车)小车。其它实施例中，走行车辆也可以选用普通走行车辆。

钢轨探伤系统包括多通道超声波检测仪、液体耦合剂储存箱、泵送装置和钢轨探伤装置，多通道超声波检测仪与钢轨探伤装置中的超声波探头通信连接，所述液体耦合剂储存箱内的耦合剂通过泵送装置输送至所述滑靴，以使所述滑靴完成耦合剂的分配并喷洒在钢轨上，以在所述钢轨和超声波探头之间形成用于超声波探伤的液体膜层。进一步地，本实施例中，钢轨探伤装置有两个，分别设置于走行车辆的车架的两侧，用于在走行车辆的驱动下沿钢轨运动以对两股钢轨进行同时探伤。其它实施例中，钢轨探伤装置也可以仅有一个。

请参照图1或者图2，钢轨探伤装置20包括滑靴对中机构10和滑靴升降机构。滑靴对中机构10包括基座100、框架200、滑靴300及磁性组件400。框架200沿第一方向X与基座100滑动配合，滑靴300设置于框架200。磁性组件400设置于框架200，用于对钢轨进行吸附，以驱动框架200相对于基座100沿第一方向X滑动，从而使滑靴300随框架200运动，以与钢轨对中。超声波探头设置于滑靴300，用于检测钢轨的裂纹或伤损。

由于框架200沿第一方向X(大致平行于钢轨所在平面且垂直于钢轨延伸方向)与基座100滑动配合，且滑靴300设置于框架200，因此滑靴300能够随框架200相对于基座100沿第一方向X运动。而磁性组件400设置于框架200，且能够对钢轨产生吸附，从而被吸附至钢轨的轨顶表面的上方。这样，在钢轨探伤装置20沿钢轨运动过程中，即使钢轨的形状或两股钢轨之间的距离发生变化或者走行车辆相对于钢轨发生偏移而导致基座100相对于钢轨发生偏移，从而导致滑靴300与钢轨分离，由于磁性组件400对钢轨的吸附作用，框架200能相对于基座100沿第一方向X滑动，从而使滑靴300随框架200相对于基座100运动，以维持在与钢轨接触的位置，进而保证钢轨探伤装置20及钢轨探伤车的正常工作。

详细地，请参照图3和图4，或者图5和图6，框架200可以根据需要采用不同的结构，本实施例中，框架200可以包括方形框和设置在方形框朝向钢轨一侧的导向柱。方形框包括两个相互平行的短框边(大致垂直于钢轨延伸的方向)和两个相互平行的长框边(长框边大致平行于钢轨延伸的方向)，导向柱连接于短框边。框架200设置有沿第二方向Y(第二方向Y是指垂直于钢轨所在平面的方向)延伸的通孔202，通孔202具体位于短边框上。框架200的方形框的导向柱上设置有导向孔210和与导向孔210连通的第一定位孔212，即导向孔210设置于导向柱内。导向孔210可以根据需要采用不同的结构，本实施例中，导向孔210的内壁截面为多边形，具体为四边形。其它实施例中，导向孔210的内壁截面也可以为其它形状，比如三角形、五边形。

框架200和滑靴300之间可以根据需要采用不同的结构连接，本实施例中，框架200通过滑靴升降机构与滑靴300连接，以使滑靴300能在滑靴升降机构驱动下相对于框架200运动(即相对于框架200升降)，从而实现滑靴300相对于钢轨升降。

请参照图7和图8，磁性组件400可以根据需要采用不同的结构连接于框架200，本实施例中，磁性组件400沿第二方向Y(大致垂直于钢轨所在平面)与框架200滑动配合，这样可以调节磁性组件400与框架200在第二方向Y上的相对位置，以满足不同情况下的工作需要。具体地，磁性组件400包括导向连接件401，导向连接件401沿第二方向Y与导向孔210滑动配合，以实现框架200和磁性组件400在第二方向Y上的滑动配合。

导向连接件401包括相互连接的导向块410和安装块420，所述导向块410与所述导向孔210沿所述第二方向滑动配合。导向块410可以根据需要采用不同的结构，本实施例中，导向块410的外周壁截面也为多边形，具体为四边形，以便与内孔壁截面为四边形的导向孔210适配。其它实施例中，当导向孔210的内孔壁截面为三角形、五边形或者其它多边形时，导向块410的外周壁截面相应地为三角形、五边形或者其它多边形，导向块410的外周壁截面应与导向孔210的内孔壁截面相配合，以确保两者之间沿第二方向的相对滑动，并确保两者之间不能转动。安装块420的上部与导向块410连接,安装块420中部与磁性件430转动连接，安装块420下部设置有限位部422。导向块410和安装块420可以根据需要采用不同的连接方式，本实施例中，二者焊接连接。其它实施例中，二者也可以一体成型(参见图9和图10)。

为了使得磁性组件400相对于框架沿第二方向Y滑动到预设位置后能够保持相对位置不变，本实施例中，磁性组件400上设置有第二定位孔412，第二定位孔412位于导向块410上。在磁性组件400沿第二方向相对于框架200滑动的过程中，当磁性组件400到达相对于框架200的预设位置范围内时，导向柱的导向孔210的孔壁上设置有第一定位孔212，所述第一定位孔212和第二定位孔412能正对且连通，当定位销同时插接于所述第一定位孔212和所述第二定位孔412时，所述磁性组件400与所述框架200相对固定，从而使磁性组件400相对于框架200稳定地维持在预设位置，所述第一定位孔212可选为沿第二方向Y延伸开设的腰形孔，腰形孔在第二方向Y上的长度大小和预设的调节范围相对应。

请再参照图1或者图2，为了提供驱动磁性件430和框架200在第二方向Y上相对滑动的力，滑靴对中机构10还包括第一调节件500，第一调节件500设置于框架200且与磁性组件400连接，用于驱动磁性组件400相对于框架200沿第二方向Y运动。

第一调节件500可以根据需要采用不同的结构，本实施例中，第一调节件500为螺杆，螺杆与框架200转动配合且与磁性组件400螺纹连接。具体地，螺杆绕自身的轴线与框架200上的通孔202转动配合且在第二方向Y上与框架200相对固定，螺杆与导向连接件401的上部螺纹连接，具体与导向块410开设的螺纹孔螺纹连接。当螺杆相对于框架200转动时，导向块410会在螺纹的传动作用下，带动整个磁性组件400相对于框架200沿第二方向Y滑动，以使磁性组件400相对于框架200在第二方向Y上的相对位置能够调节。其它实施例中，第一调节件500也可以其它结构，比如电缸，电缸的缸体固定于框架200且活塞杆与磁性组件400连接，电缸伸缩即可驱动框架200和磁性组件400在第二方向Y上相对滑动。

磁性组件400可以根据需要采用不同的结构，本实施例中，磁性组件400除了包括导向连接件401之外，还包括磁性件430。磁性件430与导向连接件401的下部转动配合，具体绕预设轴线(大致平行于钢轨所在平面且垂直钢轨延伸方向)与导向连接件401的安装块420转动配合，预设轴线沿第一方向X延伸。具体地，安装块420上设置转动孔424和与转动孔424配合的转动轴450，转动轴450的轴线与预设轴线重合，转动轴450的两端分别伸出转动孔424的两端且分别与磁性件430的对应部位转动配合。如此，磁性件430相对于导向连接件401或者安装块420具有第一位置和第二位置。当磁性件430处于第一位置时，磁性件430和钢轨之间产生吸附，具体地，磁性件430吸附于钢轨的轨顶表面的上方，所述磁性件430的平面部439大致与钢轨的轨顶表面基本平行，且所述磁性件430的底部与所述钢轨的轨顶表面之间具有间隙。当磁性件430处于第二位置时，所述磁性件430的平面部439大致与钢轨的轨顶表面垂直，磁性件430解除对钢轨的吸附。

磁性件430可以根据需要采用不同的结构，请再参照图7，本实施例中，所述磁性件430包括外壳432、磁性块434及固定块436，外壳432与所述导向连接件401的下部转动配合，具体与设置在安装块420的转动孔424的转动轴450的两端转动配合，磁性块434通过所述固定块436固定于所述外壳432内。磁性件430设置有锁定部438，进一步地，锁定部438位于固定块436上，且锁定部438呈长条状且凸设于固定块436的表面。

本实施例中，当磁性件430处于第一位置时，磁性件430的平面部439(即外壳432远离安装块420的表面)靠近钢轨的轨顶表面，这样设置可以提高磁性组件400对钢轨吸附的均匀性，从而优化磁性组件400对钢轨的吸附效果。

其它实施例中，磁性件430也可以为其它结构，比如可以仅由磁性块434和安装片组成，安装片固定连接于磁性块434同时与安装块420转动配合；外壳432远离安装块420的表面也可以为弧面。

为了使得磁性件430能稳定地维持在第一位置，本实施例中，导向连接件401设置有限位部422，限位部422位于安装块420上。磁性件430设置有第二调节件440，当磁性件430相对于安装块420处于第一位置时，第二调节件440与限位部422抵持，以使磁性保持在第一位置。

第二调节件440可以根据需要采用不同的结构，本实施例中，第二调节件440包括螺柱442，螺柱442一端螺纹连接于磁性件430，详细地，固定块436上设置有螺孔437，螺柱442的一端螺纹连接于固定块436的螺孔437内。当磁性件430处于第一位置时，螺柱442远离磁性件430的一端与限位部422抵持。螺柱442与磁性件430的螺纹连接结构使得螺柱442相对于磁性件430的位置可以调节，从而使得磁性件430相对于限位部422的位置可以调节，以满足不同情况下的磁性件430与钢轨之间相对水平位置的调节需求。当需要调节磁性件430与钢轨之间相对水平位置时，只需要调节磁性件430和限位部422的相对位置，即只需要旋转螺柱442，调节螺柱442伸出或缩回磁性件430的长度即可。

为了提高螺柱442在磁性件430上的稳定性，本实施例中，第二调节件440还包括螺母444，螺母444螺纹配合于螺柱442靠近磁性件430的一端，用于锁定螺柱442与磁性件430的相对位置，保证螺柱442在磁性件430上的连接稳定性。

为了使得磁性块434能稳定地维持在第二位置，请再参照图1，本实施例中，滑靴对中机构10包括设置于框架200上的锁定组件600，锁定组件600用于将磁性件430锁定于第二位置或者从第二位置解锁。

请参照图3、图4和图11，锁定组件600可以根据需要采用不同的结构，本实施例中，锁定组件600包括支撑块610(图11中未示出)和柱塞620，支撑块610设置于框架200，柱塞620能相对于支撑块610运动，以使柱塞620相对于所述支撑块610具有第三位置和第四位置。当柱塞620处于所述第三位置时，柱塞620能将磁性件430锁定于所述第二位置。进一步地，当柱塞620处于所述第三位置时，柱塞620通过与锁定部438抵持，将磁性件430锁定于所述第二位置，通过柱塞620与磁性件430的锁定部438的配合，可以有效提高对磁性件430在第二位置被锁定的稳定性，锁定可靠性更高。当柱塞620处于所述第四位置时，柱塞620能方便地将磁性件430从所述第二位置解锁，以使磁性件430能从第二位置移动至第一位置。

进一步地，为了提高锁定组件600工作的稳定性，锁定组件600还包括弹性件630和套筒640，套筒640与支撑块610可拆卸地固定连接(比如螺纹连接)。柱塞620贯穿套筒640且能相对于套筒640运动，柱塞620上设置有位于套筒640内的环形凸台622，弹性件630容置于套筒640内且一端与套筒640的端壁抵接，另一端与环形凸台622抵接，用于提供驱动柱塞620运动至第三位置的力。也就是说，由于弹性件630的设置，柱塞620始终具有向第三位置运动的趋势，在没有其它外力作用时，柱塞620会运动至第三位置并维持，这样就可以保证对磁性组件400处于第二位置时的锁定效果，提高锁定组件600的工作稳定性和可靠性。

请再参照图1或者图2，本实施例中，为了提高磁性组件400对钢轨的吸附效果，磁性组件400的数量为多个且间隔设置于框架200，多个磁性组件400分别用于吸附钢轨沿自身延伸方向的不同位置。本实施例中，磁性组件400的数量为两个，相应地，导向柱的数量也为两个且分别连接于两个短框边。两个磁性组件400分别位于滑靴300沿自身长度方向的两侧且均位于框架200的下方。两个磁性组件400的导向块410分别滑动配合于两个导向柱的导向孔210。其它实施例中，磁性组件400也可以为三个或者四个。

基座100和框架200可以根据需要采用不同的结构滑动配合，请参照图12，本实施例中，基座100设置有轴承座102，框架200设置有销轴220，销轴220沿所述第一方向延伸且与所述轴承座102滑动配合。为了提高滑动配合的稳定性，轴承座102和销轴220均设置有两个，两个轴承座102分别与两个销轴220滑动配合。

详细地，轴承座102包括座体110、两个直线轴承120及把手130，座体110设置有安装孔112，两个直线轴承120分别固定安装于所述座体110且分别对应安装孔112的两端，两个直线轴承120均至少一部分位于所述安装孔112内，两个直线轴承120的内孔均与所述销轴220滑动配合。把手130设置于座体110的外壁，用于供相关操作人员用手把持，既方便轴承座102及框架200与基座100的装配等操作，也方便钢轨探伤装置20的整体搬运和快速装拆。

其它实施例中，基座100和框架200也可以采用其它滑动配合的结构，比如可以不设置轴承座，直接采用孔和轴的方式滑动配合，即基座100和框架200二者中的一个设置轴，另一个设置于轴配合的孔。

本滑靴对中机构10的工作原理、过程及效果具体如下：

不需要工作时，请参照图13或者图15，滑靴300远离钢轨，磁性件430处于第二位置以远离钢轨，解除了对钢轨的吸附；柱塞620处于第三位置并将磁性件430锁定在第二位置。

需要工作时，请参照图14或者图16，滑靴300大致位于钢轨的上方，首先拉动柱塞620压缩弹性件630，使得柱塞620从第三位置运动至第四位置，以解锁磁性件430。然后转动磁性件430，使其从第二位置运动至第一位置，以接近并吸附钢轨。此时，第二调节件440抵持安装块420的限位部422，因此磁性件430可以稳定在第一位置，以实现对钢轨的吸附。如果磁性件430靠近钢轨的表面，也即其平面部439与钢轨的轨顶表面不平行，可以旋转第二调节件440，调节磁性件430相对于安装块420的位置，直到磁性件430靠近钢轨的表面，也即其平面部439与钢轨的轨顶表面基本平行，以提高磁性件430对钢轨的吸附效果。之后，转动第一调节件500，驱动磁性组件400相对于框架200沿第二方向Y滑动以继续靠近钢轨，直到磁性件430与钢轨的顶壁距离为预设距离(比如30mm)，此时，磁性件430钢轨之间产生的吸附力大小能够拉动框架及连接在框架上的滑靴一起横向移动，从而实现滑靴相对于钢轨的对中，滑靴位置的对位调整机构的初始化对中调节操作完成。随后通过滑靴升降机构，调节滑靴相对于钢轨的位置，直至滑靴300下降至钢轨的轨顶表面，使滑靴300接触钢轨的轨顶顶面。

在钢轨探伤车驱动钢轨探伤装置20沿钢轨运动的过程中，即使钢轨的形状或两股钢轨之间的距离发生变化(比如从直线形变为弧线形，或轨距有变化)或走行车辆相对于钢轨发生偏移，导致钢轨探伤装置20相对于钢轨在第一方向X上发生偏离，而使滑靴300与钢轨分离，由于磁性组件400对钢轨的吸附作用，框架200能相对于基座100沿第一方向X滑动，从而补偿钢轨探伤装置20的偏离距离，使得滑靴300及时复位至与钢轨对中且接触的位置，进而保证钢轨探伤装置20及钢轨探伤车的正常工作。

需要补充说明的是，本实施例提供的滑靴对中机构10和钢轨探伤装置20尤其适用于对探伤灵敏度较高要求的双轨式中小型探伤车，当然，其也可以用于大型探伤车。

以上，仅为本发明的具体实施方式，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，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以权利要求的保护范围为准。

Claims (35)

1.一种滑靴对中机构(10)，用于钢轨探伤装置(20)，其特征在于，包括基座(100)、框架(200)、滑靴(300)及磁性组件(400)；所述框架(200)沿第一方向与所述基座(100)滑动配合，所述滑靴(300)设置于所述框架(200)，所述磁性组件(400)设置于所述框架(200)，用于对钢轨进行吸附，以驱动所述框架(200)相对于所述基座(100)沿所述第一方向滑动，从而使所述滑靴(300)随所述框架(200)运动，以与所述钢轨对中。

2.根据权利要求1所述的滑靴对中机构(10)，其特征在于，所述磁性组件(400)沿第二方向与所述框架(200)滑动配合。

3.根据权利要求2所述的滑靴对中机构(10)，其特征在于，所述滑靴对中机构(10)还包括第一调节件(500)，所述第一调节件(500)设置于所述框架(200)且与所述磁性组件(400)连接，用于驱动所述磁性组件(400)相对于所述框架(200)沿所述第二方向运动。

4.根据权利要求3所述的滑靴对中机构(10)，其特征在于，所述第一调节件(500)为螺杆，所述螺杆与所述框架(200)转动配合且与所述磁性组件(400)螺纹连接，当所述螺杆相对于所述框架(200)转动时，所述磁性组件(400)相对于所述框架(200)沿所述第二方向滑动。

5.根据权利要求4所述的滑靴对中机构(10)，其特征在于，所述框架(200)设置有沿所述第二方向延伸的通孔(202)，所述螺杆与所述通孔(202)转动配合，且所述螺杆在所述第二方向上与所述框架(200)相对固定。

6.根据权利要求4所述的滑靴对中机构(10)，其特征在于，所述磁性组件(400)包括导向连接件(401)和磁性件(430)，所述框架(200)设置有与所述导向连接件(401)沿所述第二方向滑动配合的导向孔(210)，所述导向连接件(401)的上部与所述螺杆螺纹连接，下部与所述磁性件(430)连接。

7.根据权利要求6所述的滑靴对中机构(10)，其特征在于，所述导向孔(210)的内壁截面为多边形，所述导向连接件(401)包括与所述导向孔沿所述第二方向滑动配合的导向块(410)，所述导向块(410)与所述螺杆螺纹连接，所述导向块(410)的外壁截面也为多边形。

8.根据权利要求7所述的滑靴对中机构(10)，其特征在于，所述导向连接件(401)还包括安装块(420)，所述安装块(420)的上部与所述导向块(410)连接，所述安装块(420)中部与所述磁性件(430)转动连接，所述安装块(420)下部设置有限位部(422)。

9.根据权利要求6所述的滑靴对中机构(10)，其特征在于，所述框架(200)包括方形框和设置在所述方形框朝向钢轨一侧的导向柱，所述导向柱上设置有所述导向孔(210)。

10.根据权利要求9所述的滑靴对中机构(10)，其特征在于，所述方形框包括两个垂直于钢轨延伸方向的短框边和两个平行于钢轨延伸方向的长框边，所述导向柱连接于短框边。

11.根据权利要求10所述的滑靴对中机构(10)，其特征在于，所述短框边设置有沿所述第二方向延伸的通孔(202)，所述螺杆穿过所述通孔(202)后伸入所述导向柱的导向孔(210)与所述导向连接件(401)上部的螺纹连接。

12.根据权利要求9所述的滑靴对中机构(10)，其特征在于，所述导向柱的导向孔(210)的孔壁上设置有与所述导向孔(210)相通的第一定位孔(212)。

13.根据权利要求2所述的滑靴对中机构(10)，其特征在于，所述框架(200)上设置有第一定位孔(212)，所述磁性组件(400)上设置有第二定位孔(412)，在所述磁性组件(400)沿所述第二方向相对于所述框架(200)滑动的过程中，所述第一定位孔(212)和所述第二定位孔(412)能正对且连通，当定位销同时插接于所述第一定位孔(212)和所述第二定位孔(412)时，所述磁性组件(400)与所述框架(200)相对固定。

14.根据权利要求13所述的滑靴对中机构(10)，其特征在于，所述第一定位孔(212)为沿第二方向延伸的腰形孔。

15.根据权利要求1所述的滑靴对中机构(10)，其特征在于，所述磁性组件(400)包括导向连接件(401)和磁性件(430)，所述导向连接件(401)与框架(200)连接，所述磁性件(430)与导向连接件(401)转动配合，以使所述磁性件(430)相对于导向连接件(401)具有第一位置和第二位置，当处于所述第一位置时，所述磁性件(430)吸附所述钢轨，当处于所述第二位置时，所述磁性件(430)解除对所述钢轨的吸附。

16.根据权利要求15所述的滑靴对中机构(10)，其特征在于，当所述磁性件(430)处于所述第一位置时，所述磁性件(430)吸附于所述钢轨的轨顶表面上方，且所述磁性件(430)的底部与所述钢轨的轨顶表面之间具有间隙。

17.根据权利要求15所述的滑靴对中机构(10)，其特征在于，当所述磁性件(430)处于第一位置时，所述磁性件(430)的平面部(439)与钢轨的轨顶表面平行；当所述磁性件(430)处于所述第二位置时，所述磁性件(430)的平面部(439)与钢轨的轨顶表面垂直。

18.根据权利要求15所述的滑靴对中机构(10)，其特征在于，所述磁性件(430)包括外壳(432)、磁性块(434)及固定块(436)，所述磁性块(434)通过所述固定块(436)固定于所述外壳(432)中，所述外壳(432)与所述导向连接件(401)转动配合。

19.根据权利要求15所述的滑靴对中机构(10)，其特征在于，所述导向连接件(401)设置有限位部(422)，所述磁性件(430)设置有第二调节件(440)，当所述磁性件(430)相对于所述导向连接件(401)处于所述第一位置时，所述第二调节件(440)与所述限位部(422)抵持，以使所述磁性件(430)保持在所述第一位置。

20.根据权利要求19所述的滑靴对中机构(10)，其特征在于，所述第二调节件(440)包括螺柱(442)，所述螺柱(442)一端螺纹连接于所述磁性件(430)，当所述磁性件(430)处于所述第一位置时，所述螺柱(442)远离所述磁性件(430)的一端与所述限位部(422)抵持。

21.根据权利要求20所述的滑靴对中机构(10)，其特征在于，所述磁性件(430)包括固定块(436)，所述螺柱(442)一端螺纹连接于所述固定块(436)。

22.根据权利要求20所述的滑靴对中机构(10)，其特征在于，所述第二调节件(440)还包括螺母(444)，所述螺母(444)螺纹配合于所述螺柱(442)，用于锁定所述螺柱(442)与所述磁性件(430)的相对位置。

23.根据权利要求15所述的滑靴对中机构(10)，其特征在于，所述滑靴对中机构(10)包括设置于所述框架(200)上的锁定组件(600)，所述锁定组件(600)用于将所述磁性件(430)锁定于所述第二位置或者从所述第二位置解锁。

24.根据权利要求23所述的滑靴对中机构(10)，其特征在于，所述锁定组件包括支撑块(610)和柱塞(620)，所述支撑块(610)设置于所述框架(200)，所述柱塞(620)能相对于所述支撑块(610)运动，以使所述柱塞(620)相对于所述支撑块(610)具有第三位置和第四位置，当所述柱塞(620)处于所述第三位置时，所述柱塞(620)能将磁性件(430)锁定于所述第二位置，当所述柱塞(620)处于所述第四位置时，所述柱塞(620)能将所述磁性件(430)从所述第二位置解锁。

25.根据权利要求24所述的滑靴对中机构(10)，其特征在于，所述锁定组件(600)还包括弹性件(630)和套筒(640)，所述套筒(640)与所述支撑块(610)可拆卸地固定连接，所述柱塞(620)贯穿所述套筒(640)且能相对于所述套筒(640)运动，所述柱塞(620)上设置有位于所述套筒(640)内的环形凸台(622)，所述弹性件(630)容置于所述套筒(640)内且一端与套筒(640)的端壁抵接，另一端与所述环形凸台(622)抵接，用于提供驱动所述柱塞(620)运动至所述第三位置的力。

26.根据权利要求24所述的滑靴对中机构(10)，其特征在于，所述磁性件(430)设置有锁定部(438)，当所述柱塞(620)处于所述第三位置时，所述柱塞(620)与所述锁定部(438)抵持，以将所述磁性件(430)锁定于所述第二位置。

27.根据权利要求15所述的滑靴对中机构(10)，其特征在于，所述导向连接件(401)包括相互连接的导向块(410)和安装块(420)，所述导向块(410)与所述框架(200)连接；所述安装块(420)绕预设轴线与所述磁性件(430)转动配合，所述预设轴线沿所述第一方向延伸。

28.根据权利要求27所述的滑靴对中机构(10)，其特征在于，所述安装块(420)上设置有转动轴(450)，所述转动轴(450)的轴线与所述预设轴线重合，所述转动轴(450)的两端分别与所述磁性件(430)的对应部位转动配合。

29.根据权利要求1所述的滑靴对中机构(10)，其特征在于，所述磁性组件(400)的数量为至少两个且间隔设置于所述框架(200)，至少两个所述磁性组件(400)分别用于吸附所述钢轨沿自身延伸方向的不同位置。

30.根据权利要求1所述的滑靴对中机构(10)，其特征在于，所述基座(100)设置有轴承座(102)，所述框架(200)设置有销轴(220)，所述销轴(220)沿所述第一方向延伸且与所述轴承座(102)滑动配合。

31.根据权利要求30所述的滑靴对中机构(10)，其特征在于，所述轴承座(102)包括座体(110)和两个直线轴承(120)，所述座体(110)设置有安装孔(112)，两个所述直线轴承(120)分别固定安装于所述座体(110)且分别对应所述安装孔(112)的两端，两个所述直线轴承(120)均至少一部分位于所述安装孔(112)内，两个所述直线轴承(120)的内孔均与所述销轴(220)滑动配合。

32.一种钢轨探伤装置(20)，其特征在于，包括滑靴升降机构和权利要求1-31任一项所述的滑靴对中机构(10)，所述滑靴对中机构(10)的框架(200)通过所述滑靴升降机构与滑靴(300)连接，以使所述滑靴(300)能在所述滑靴升降机构驱动下相对于所述框架(200)运动，所述滑靴(300)设置有用于检测钢轨裂纹或伤损的超声波探头。

33.一种钢轨探伤系统，其特征在于，包括多通道超声波检测仪、液体耦合剂储存箱、泵送装置和权利要求32所述的钢轨探伤装置(20)，所述多通道超声波检测仪与所述钢轨探伤装置(20)中的超声波探头通信连接，所述液体耦合剂储存箱内的耦合剂通过所述泵送装置输送至所述滑靴(300)，以使所述滑靴(300)完成耦合剂的分配并喷洒在钢轨上，以在所述钢轨和所述超声波探头之间形成用于超声波探伤的液体膜层。

34.一种钢轨探伤车，其特征在于，包括走行车辆和权利要求33所述的钢轨探伤系统，所述钢轨探伤系统设置于所述走行车辆，用于在所述走行车辆的驱动下沿钢轨运动以对所述钢轨进行探伤。

35.一种钢轨探伤车，其特征在于，包括走行车辆和权利要求33所述的钢轨探伤系统，钢轨探伤系统有两个所述钢轨探伤装置(20)，且两个所述钢轨探伤装置(20)分别设置于所述走行车辆的车架的两侧，用于在所述走行车辆的驱动下沿所述钢轨运动以对两股所述钢轨进行同时探伤。

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