CN115372459A - 一种钢轨轨底涡流检测系统及方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种钢轨轨底涡流检测系统及方法，包括入口编码器装置、滑动滑轨组、浮动框架、固定框架、入口夹紧辊、轨底涡流探头实时随动装置、出口夹紧辊、出口编码器装置，入口编码器装置设置在涡流检测区域的入口处，出口编码器装置设置在涡流检测区域的出口处，固定框架固定在涡流检测区域内，固定框架上固定有滑动滑轨组，浮动框架通过滑动滑轨组与固定框架滑动连接，使浮动框架能够沿垂直于钢轨运行方向滑动；浮动框架由入口侧至出口侧依次连接有入口夹紧辊、轨底涡流探头实时随动装置、出口夹紧辊，入口夹紧辊及出口夹紧辊能够夹靠在钢轨轨头两侧面。优点是：实现在线替代人工检测钢轨轨底，检测准确率高。

Description

一种钢轨轨底涡流检测系统及方法

技术领域

本发明属于钢轨无损检测领域，尤其涉及一种钢轨轨底涡流检测系统及方法。

背景技术

现国内钢轨厂轨底下表面质量检查均采用人工肉眼检测方式，轨底下表面闭口缺陷无法有效检出，同时易发生人工疲劳漏检的情况。钢轨铺设到铁路线上轨底下表面与轨枕和路基接触，如钢轨轨底下表面存在缺陷，现有技术手段无法有效检出缺陷，无法排除轨底下表面因缺陷产生的安全“隐患”。国内各钢轨厂的进口涡流探伤机在检测钢轨轨底下表面缺陷时，采用在高速旋转的圆盘上沿圆周方向布置多个点探头，点探头设置特定角度，确保每个点探头可垂直或近似垂直的扫查轨底相应区域，来实现对轨底下表面纵向和斜向缺陷有效检测。如：专利公布号：CN113109433A，公开了一种钢轨在线涡流检测装置，采用9个涡流检测组件，该检测装置的检测范围可以覆盖待测钢轨的轨头顶部和侧面，以及轨底底部和侧面。专利公布号：CN112525987A，公开了一种钢轨涡流探伤设备，利用多个探伤支架驱动涡流探头分布在钢轨的轨头两侧、轨头踏面两侧、轨头圆弧区两侧、轨底侧面两侧和轨底下方，实现多方位全面探伤，提高探伤精度。但实际使用过程中，因轨底旋转探头系统无法确保检测过程中提离间隙恒定和无法实现探头对钢轨轨底实时随动，造成检测过程中误漏报警频发，失去对实际生产的指导意义。

发明内容

为克服现有技术的不足，本发明的目的是提供一种钢轨轨底涡流检测系统及方法，应用多向敏感涡流检测技术，实现钢轨轨底在线涡流探伤，采用静态涡流探头检测钢轨轨底下表面0-90°的各方向和各类型的开闭口表面缺陷，并实现在线替代人工检测，大幅度提升检测准确率和生产效率。

为实现上述目的，本发明通过以下技术方案实现：

一种钢轨轨底涡流检测系统，包括入口编码器装置、滑动滑轨组、浮动框架、固定框架、入口夹紧辊、轨底涡流探头实时随动装置、出口夹紧辊、出口编码器装置，入口编码器装置设置在涡流检测区域的入口处，出口编码器装置设置在涡流检测区域的出口处，固定框架固定在涡流检测区域内，固定框架上固定有滑动滑轨组，浮动框架通过滑动滑轨组与固定框架滑动连接，使浮动框架能够沿垂直于钢轨运行方向滑动；

浮动框架由入口侧至出口侧依次连接有入口夹紧辊、轨底涡流探头实时随动装置、出口夹紧辊，入口夹紧辊及出口夹紧辊能够夹靠在钢轨轨头两侧面。

所述的入口编码器装置、出口编码器装置均包括编码器码盘、测速胶轮、升降气缸、摆臂、复位弹簧、支撑架、输送辊道、辊道轴承，输送辊道通过辊道轴承安装在支撑架上，升降气缸与支撑架铰接，升降气缸的气缸杆与摆臂铰接，摆臂一端与支撑架转动连接，另一端连接有测速胶轮，编码器码盘与测速胶轮连接，复位弹簧一端固定在支撑架上，另一端与摆臂固定连接。

所述的支撑架包括架体、高度调节杆、摆臂基板、摆臂背板、定位块，摆臂基板固定在架体上，摆臂背板与摆臂基板滑动连接，定位块固定连接在摆臂背板上，高度调节杆与定位块螺纹连接，高度调节杆与摆臂基板通过轴承连接，摆臂一端与摆臂背板通过旋转轴转动接，升降气缸与摆臂背板铰接，复位弹簧一端固定在摆臂背板上。

所述的轨底涡流探头实时随动装置至少为两台。

所述的入口夹紧辊、出口夹紧辊结构相同，均包括夹紧机构旋转轴、夹紧驱动左臂、夹紧驱动右臂、底座、夹紧辊、连杆、液压缸、夹紧辊摆臂，底座与夹紧机构旋转轴通过轴承连接，底座与浮动框架固定连接，夹紧驱动左臂、夹紧驱动右臂分别与设置在钢轨两侧的夹紧机构旋转轴固定连接，液压缸的活塞杆与夹紧驱动左臂一端铰接，夹紧驱动左臂另一端与连杆一端铰接，连杆另一端与夹紧驱动右臂铰接，夹紧辊摆臂一端与夹紧辊连接，另一端与夹紧机构旋转轴固定连接。

还包括托辊，托辊固定连接在浮动框架内，用于支撑钢轨。

所述的托辊包括调节螺栓、固定板、调节背板、托辊本体，调节背板上设有长圆孔，调节背板与固定板通过螺栓固定连接，固定板与调节螺栓螺纹连接，调节螺栓顶端抵靠在调节背板上，调节背板上通过轴承安装托辊本体。

还包括复位气缸，复位气缸固定连接在固定框架顶部，复位气缸相对设置，能够推动浮动框架向固定框架中间移动。

所述的轨底涡流探头实时随动装置包括水平随动机构、垂直随动机构、轨底涡流探头组，水平随动机构与垂直随动机构连接；水平随动机构与垂直随动机构均包括随动基板、随动交叉滚子轴承、动作气缸、随动压缩弹簧、定位轮板、随动滑板，随动基板通过随动交叉滚子轴承与随动滑板连接，动作气缸的推杆与随动滑板连接，动作气缸的推杆上套装有随动压缩弹簧，定位轮板安装在随动滑板上；水平随动机构的随动滑板与垂直随动机构的随动基板固定连接，水平随动机构的定位轮板上连接有水平定位轮，垂直随动机构的定位轮板上连接有提离间隙定位轮。

一种钢轨轨底涡流检测方法，包括以下步骤：

1)输送辊道将钢轨送入入口编码器装置时，入口编码器装置的测速胶轮压落到钢轨轨头踏面上，钢轨继续前进带动测速胶轮转动，编码器码盘开始计数形成钢轨长度信息；

2)当钢轨运行到入口夹紧辊位置时，两个夹紧辊压靠到钢轨轨头两侧面，同时，浮动框架水平随动，钢轨进入轨底涡流探头实时随动装置区域，轨底涡流探头实时随动装置的水平定位轮及提离间隙定位轮同时压靠到钢轨的轨腰侧面和轨底下平面，轨底涡流探头组与钢轨的轨底下平面间隙2.5～3.0mm，开始对钢轨的轨底下表面进行涡流检测；

3)当钢轨运行到涡流探伤机出口夹紧辊，涡流探伤机出口夹紧辊重复入口夹紧辊的动作过程，将两个夹紧辊压靠到钢轨轨头两侧面；在涡流检测过程中钢轨带动浮动框架在滑动滑轨组上相对固定框架滑动，轨底涡流探头实时随动装置整体的水平方向实时定位；

4)钢轨运行到出口编码器装置区域时，出口编码器装置的测速胶轮压落到钢轨轨头踏面上，钢轨继续前进带动测速胶轮转动，与该胶轮同轴的编码器码盘开始计数形成钢轨长度信息；当钢轨的尾部离开出口编码器装置，其测速胶轮升起，脱离钢轨轨头踏面完成钢轨长度数据测量；

5)钢轨的尾部离开入口夹紧辊时，两个夹紧辊离开钢轨轨头两侧面；钢轨的尾部离开轨底涡流探头实时随动装置，轨底涡流探头实时随动装置向下运动，轨底涡流探头组快速下降，脱离高度方向的检测位置；同时轨底涡流探头组水平移出钢轨的轨底区域，此时轨底涡流探头实时随动装置的提离间隙定位轮先一步离开轨底下平面，水平定位轮后一步远离钢轨的轨腰侧面，以上动作完成后，轨底涡流探头实时随动装置回到原始位置；

6)钢轨的尾部离开涡流探伤机出口夹紧辊，两个夹紧辊离开到钢轨轨头两侧面；此时浮动框架位置保持在钢轨尾部离开瞬间的水平位置，固定框架四个顶角上的四个浮动框架复位气缸的气缸杆同时伸出等长距离，将浮动框架推回初始位置；

钢轨的尾部离开涡流探伤出口编码器装置，其测速胶轮升起，脱离钢轨轨头踏面，完成一支钢轨全长轨底下表面质量检测。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

1、检测过程中实现浮动框架的水平方向随钢轨实时移动，同时，利用轨底涡流探头实时随动装置实现轨底涡流探头组的水平、垂直随动，实现对钢轨位置的实时跟踪。

2、钢轨轨底涡流探头组检测面与被检测钢轨轨底平面的间隙在2.0～3.0mm范围内可任意设定，实现轨底涡流探头组与被检测钢轨轨底下表面间隙恒定。钢轨水平方向和垂直方向移动或突然跳动，轨底涡流探头组均可依靠探头水平和垂直实时随动装置实现对钢轨位置的实时跟踪。

3、钢轨轨底涡流检测系统，样轨30次动态测试，样轨上所有纵向和横向人工缺陷漏报警率为零，误报率≤3％，可有效检出钢轨轨底下表面各方向各类型的缺陷。

4、解决了钢轨涡流探伤过程中的探头提离干扰和静态探头检测0-90°各方向开闭口缺陷灵敏度均衡等问题。

5、检测灵敏度满足欧标EN 13674和铁标TB/T2344标准要求。

6、实现在线替代人工检测，检测准确率高。

附图说明

图1是钢轨轨底涡流检测系统的结构示意图。

图2是轨底涡流探头实时随动装置的主视图。

图3是轨底涡流探头实时随动装置的侧视图。

图4是出口编码器装置的结构示意图。

图5是出口夹紧辊的结构示意图一。

图6是出口夹紧辊的结构示意图二。

图7是托辊的主视图。

图8是托辊的侧视图。

图9轨底涡流探头组图。

图中：1-钢轨 2-入口编码器装置 3-滑动滑轨组 4-浮动框架 5-固定框架 6-复位气缸 7-入口夹紧辊 8-托辊 9-1#轨底涡流探头实时随动装置 10-2#轨底涡流探头实时随动装置 11-出口夹紧辊 12-出口编码器装置 13-输送辊道；

201-高度调节杆 202-摆臂基板 203-摆臂背板 204-旋转轴 205-复位弹簧 206-连接轴 207-摆臂 208-码盘 209-辊道轴承 210-基座 211-高度调节手轮 212-定位块213-气缸杆 214-升降气缸 215-测速胶轮 216-输送辊道 217-底脚；

701-夹紧辊 702-液压缸 703-轴承 704-夹紧辊摆臂 705-夹紧机构旋转轴 706-夹紧驱动左臂 707-夹紧辊开口度调节杆 708-夹紧驱动右臂 709-液压缸位置调节杆710-浮动框架4的横梁 711液压缸安装基座 712液压缸行程调节杆 713液压缸位置调节杆紧固螺母；

801-托辊本体 802-托辊轴承 803-安装平台 804-调节背板 805-固定板 806-调节螺栓 807-基座；

901-水平动作气缸 902-水平随动压缩弹簧 903-水平随动滑板 904-水平随动基板 905-水平随动交叉棍子轴承 906-水平定位轮板 907-探头水平位置定位轮 909-轨底涡流探头组 910-垂直随动滑板 911-垂直随动基板 912-垂直随动压缩弹簧 913-垂直动作气缸 915-探头组连接板 916-基座 917-提离间隙定位轮 918-垂直随动交叉辊子轴承；

001-1、2、3、4、5、6、7、8号多向敏感涡流轨底涡流探头 002-探头列间互感信号屏蔽条 003-探头组壳体。

具体实施方式

下面结合说明书附图对本发明进行详细地描述，但是应该指出本发明的实施不限于以下的实施方式。

见图1-图8，一种钢轨1轨底涡流检测系统，包括入口编码器装置2、滑动滑轨组3、浮动框架4、固定框架5、入口夹紧辊7、轨底涡流探头实时随动装置、出口夹紧辊11、出口编码器装置12，入口编码器装置2设置在涡流检测区域的入口处，出口编码器装置12设置在涡流检测区域的出口处，固定框架5固定在涡流检测区域内，固定框架5上固定有滑动滑轨组3，浮动框架4通过滑动滑轨组3与固定框架5滑动连接，使浮动框架4能够沿垂直于钢轨1运行方向滑动。

浮动框架4由入口侧至出口侧依次连接有入口夹紧辊7、轨底涡流探头实时随动装置、出口夹紧辊11，当钢轨通过入口和出口侧依夹紧辊7和11时，夹紧辊7和11的两个夹紧辊夹紧钢轨轨头两侧，钢轨在1.5m/s速度运行过程中的瞬间水平方向大的位移将带动浮动框架4整体水平实时跟随，浮动框架4上的两组轨底涡流探头实时随动装置同样实现对钢轨水平位置大位移量实时跟随。轨底涡流探头实时随动装置至少为两台，图1为使用两台，一工一备，一旦一台工作状态的轨底涡流探头实时随动装置停机，另一台能在短时间(5分钟)内启动，确保连续生产。

见图4，入口编码器装置2、出口编码器装置12结构相同，以出口编码器装置12为例，该装置包括码盘208、测速胶轮215、升降气缸214、摆臂207、复位弹簧205、支撑架、输送辊道216、辊道轴承209，输送辊道216通过辊道轴承209安装在支撑架上，升降气缸214与支撑架铰接，升降气缸214的气缸杆213与摆臂207铰接，摆臂207一端与支撑架转动连接，另一端连接有测速胶轮215，码盘208与测速胶轮215连接，复位弹簧205一端固定在支撑架上，另一端与摆臂207固定连接。

支撑架包括架体、高度调节杆201、摆臂基板202、摆臂背板203、定位块212，架体底部连接有基座210，基座210底部连接底脚217。摆臂基板202固定在架体上，摆臂背板203与摆臂基板202滑动连接，定位块212固定连接在摆臂背板203上，高度调节杆201与定位块212螺纹连接，高度调节杆201与摆臂基板202通过轴承连接，摆臂207一端与摆臂背板203通过旋转轴204转动接，升降气缸214与摆臂背板203铰接，复位弹簧205一端固定在摆臂背板203上。高度调节杆201上固定连接有高度调节手轮211，摆臂背板203的高度通过转动高度调节手轮211将高度调节杆201向上或向下移动，高度调节杆201带动摆臂背板203向上或向下移动，进而实现摆臂207向上或向下移动，摆臂207上安装有测速胶轮215。支撑架能够适应各种高度不同的钢轨1检测。钢轨高度一般在140～200mm之间，检测高度低的钢轨时可通过转动高度调节手轮211将测速胶轮215高度降低，可确保测速胶轮215与钢轨1轨头踏面接触良好。反之同样可通过转动高度调节手轮211将测速胶轮215高度升高，可确保测速胶轮215与高度高的钢轨1轨头踏面接触良好。检测过程中确保了测速胶轮215与钢轨1轨头踏面接触良好，就确保了钢轨1在高速运动中测速胶轮215不丢“转数”，从而确保了编码器码盘208不丢“转数”，确保了钢轨长度测量准确，便于实现“缺陷”在钢轨长度方向准确定位。

见图5、图6，入口夹紧辊7、出口夹紧辊11结构相同，均包括夹紧机构旋转轴705、夹紧驱动左臂706、夹紧驱动右臂708、底座710、夹紧辊701、连杆707、液压缸702、夹紧辊摆臂704，底座710与夹紧机构旋转轴705通过轴承703连接，底座710与浮动框架4固定连接，夹紧驱动左臂706、夹紧驱动右臂708分别与设置在钢轨1两侧的夹紧机构旋转轴705固定连接，液压缸702的活塞杆与夹紧驱动左臂706一端铰接，夹紧驱动左臂706另一端与连杆707一端铰接，连杆707另一端与夹紧驱动右臂708铰接，夹紧辊摆臂704一端与夹紧辊701连接，另一端与夹紧机构旋转轴705固定连接。连杆707可采用长度可调节结构，如，连杆采用螺套与螺杆的连接方式，两端螺套中间通过螺杆连接，螺杆两端分别加工左旋螺纹、右旋螺纹，螺杆上可固定螺母，方便在线调节连杆707的长度。还可采用中间为带有左旋内螺纹、右旋内螺纹的螺套，两端为螺杆的结构，转动螺套实现长度的调节。

液压缸702后部安装有液压缸位置调节杆709，液压缸位置调节杆709与液压缸安装基座711连接通过液压缸位置调节杆紧固螺母713将其自身紧固在液压缸安装基座711上，液压缸安装基座711焊接在浮动框架4的横梁710上。松开液压缸位置调节杆紧固螺母713，将液压缸安装基座711横向移动，从而改变液压缸702在水平方向的位置，同时再配合调节液压缸行程调节杆712可实现两个夹紧辊701在水平位置的粗定位和精确定位，从而实现对钢轨运行实际水平位置适应性调节。液压缸行程调节杆712可采用与连杆707相同的结构实现长度调节。

图7、图8，钢轨1轨底涡流检测系统还包括托辊8，托辊8固定连接在浮动框架4内，可设置在轨底涡流探头实时随动装置左右，用于支撑钢轨1。托辊8包括调节螺栓806、固定板805、调节背板804、托辊本体801，调节背板804上设有长圆孔，调节背板804与固定板805通过螺栓固定连接，可调节固定板805与调节背板804的相对高度。固定板805与调节螺栓806螺纹连接，调节螺栓806顶端抵靠在调节背板804上，调节背板804与安装平台803固定连接，安装平台803水平设置，其上通过轴承安装托辊本体801。托辊本体801采用减震耐磨聚亚胺脂材料制作；固定板805底部与基座807固定连接，旋拧调节螺栓806、螺栓实现调节背板804高度的调整，进而实现平稳调整托辊本体801的高度。

见图1，在固定框架5顶部固定连接有复位气缸6，可设置在固定框架5的四角，复位气缸6相对设置，能够推动浮动框架4向固定框架5中间移动。当开始检测钢轨1底面时，复位气缸6的气缸杆213缩回，浮动框架4能够沿滑动滑轨组3移动。

见图2、图3，轨底涡流探头实时随动装置包括水平随动机构、垂直随动机构、轨底涡流探头组909，水平随动机构与垂直随动机构连接，二者分别驱动轨底涡流探头组909的水平方向和垂直方向，水平随动机构驱动轨底涡流探头组909在水平方向随钢轨8轨腰运动，垂直随动机构驱动轨底涡流探头组909在垂直方向随钢轨8底面运动。

水平随动机构与垂直随动机构，以水平随动机构为例，水平随动机构包括水平随动基板904，水平随动交叉滚子轴承905，水平动作气缸901，水平随动压缩弹簧902，水平定位轮板906，水平随动滑板903。

水平随动基板904通过水平随动交叉滚子轴承905与水平随动滑板903连接，水平动作气缸901的推杆与水平随动滑板903连接，水平动作气缸901的推杆上套装有水平随动压缩弹簧902，水平定位轮板906安装在水平随动滑板903上；水平随动机构的水平随动滑板903与垂直随动机构的垂直随动基板911固定连接，水平定位轮板906上连接有水平位置定位轮907，垂直随动机构的定位轮板上连接有提离间隙定位轮917。当定位轮907、提离间隙定位轮917压靠在钢轨1表面时，随动压缩弹簧902、912处于收缩状态。水平随动基板904上设有两组水平随动交叉滚子轴承905，以平衡探伤时探头水平位置定位轮907反作用于两组轴承上的滑动摩擦力，确保水平随动滑板903运行平稳无晃动，提高检测准确率。垂直随动基板911上设有两组垂直随动交叉滚子轴承918，其作用与水平随动基板904上的水平随动交叉滚子轴承905作用相同。轨底涡流探头实时随动装置的结构及工作过程与申请号：202110290333.2，公开的一种钢材表面探伤用涡流探头实时随动装置相同。

调节提离间隙定位轮917高度实现间隙设定，当917提离间隙定位轮高度升高时钢轨轨底涡流探头组检测面与被检测钢轨轨底平面的间隙变大，反之间隙降低。调节过程为松开提离间隙定位轮917的上下紧固螺母，然后调节下螺母使螺母延螺栓升高，间隙变小，调节下螺母使使螺母延螺栓下降，间隙变大。间隙调节合适后锁紧上下螺母，间隙被设定。实现钢轨轨底涡流探头组检测面与被检测钢轨轨底平面的间隙在2.0～3.0mm范围内可任意设定。

检测过程中提离间隙定位轮917与被检测钢轨轨底下表面直接接触，此时轨底涡流探头组909与被检测钢轨轨底下表面间隙为已知设定好的数值，并在检测过程中保证间隙恒定。钢轨水平方向和垂直方向移动或突然跳动，轨底涡流探头组909均可依靠探头水平和垂直实时随动机构实现对钢轨位置的实时跟踪。

轨底涡流探头组上安装至少2个(2～N个)涡流探头001，涡流探头固定在探头组壳体003内，涡流探头001成排布置，排与排之间设有屏蔽条002，排与排之间的涡流探头001交错布置，组成阵列涡流复合探头，由轨底涡流探头实时随动装置驱动，置于在钢轨轨底，阵列涡流复合探头的探测范围将轨底横向全覆盖。

阵列涡流复合探头在钢轨轨底表面和近表面产生多方向复杂变换的涡流和电磁场，当轨底表面上的“0～90°”的各方向缺陷经过阵列涡流复合探头的检测区域时，引起的涡流变化，涡流变化引起空间电磁场变化，电磁场变化信号被2～N个涡流探头的n组检测线圈中某个检测线圈检测到最大变化信号，将检测到的最大变化信号传送到多频分析涡流探伤仪，涡流探伤仪将检测并显示出缺陷反馈最大信号，实现钢轨轨底表面缺陷的准确检测。

钢轨1轨底涡流检测方法：

1)输送辊道216将钢轨1送入入口编码器装置2时其测速胶轮215压落到钢轨1轨头踏面上，钢轨1继续前进带动测速胶轮215转动(见图1、图4)，与该速胶胶轮同轴的编码器码盘208开始计数形成钢轨1长度信息；

2)见图1、图5、图6，当钢轨1运行到入口夹紧辊7位置时，液压缸702的活塞杆伸出，驱动夹紧驱动左臂706、连杆707和夹紧驱动右臂708运动，带动夹紧辊摆臂704和夹紧辊701相向运动，将两个夹紧辊701压靠到钢轨11轨头两侧面。

3)钢轨1通过托辊8继续前进，进入1#轨底涡流探头实时随动装置9和2#轨底涡流探头实时随动装置10区域。见图2、图3，水平动作气缸901和垂直动作气缸驱动水平随动滑板和垂直随动滑板同时运动，将探头水平位置定位轮和提离间隙定位轮同时压靠到钢轨1的轨腰侧面和轨底下平面，此时轨底涡流探头组909与钢轨1的轨底下平面间隙2.5～3.0mm，开始对钢轨1的轨底下表面进行涡流检测。

4)见图1、图4、图5当钢轨1运行到出口夹紧辊11区域，出口夹紧辊11重复入口夹紧辊7的动作过程，将两个夹紧辊701压靠到钢轨1轨头两侧面，此时，浮动框架4被钢轨1的实时水平方向位置定位，即检测过程中钢轨1带动浮动框架4在滑动滑轨组3上做实时相对滑动，实现1#轨底涡流探头实时随动装置9和2#轨底涡流探头实时随动装置10整体的水平方向实时定位。钢轨1运行到出口编码器装置12区域时，重复入口编码器装置2的动作过程，其编码器码盘208开始计数形成钢轨1长度信息。

5)见图1-图8，当钢轨1的尾部离开入口编码器装置2，测速胶轮215升起，脱离钢轨1轨头踏面。钢轨1的尾部离开入口夹紧辊7时，两个夹紧辊701离开到钢轨1轨头两侧面，钢轨1的尾部离开1#轨底涡流探头实时随动装置9和2#轨底涡流探头实时随动装置10，轨底涡流探头组909水平快速移出钢轨1的轨底区域同时轨底涡流探头组909快速下降，探头水平位置定位轮和提离间隙定位轮同时远离钢轨1的轨腰侧面和轨底下平面，回到检测装置的原位。

6)见图1，钢轨1的尾部离开出口夹紧辊11，两个夹紧辊701离开到钢轨1轨头两侧面，此时浮动框架4位置保持在钢轨1尾部离开瞬间的水平位置，固定框架5四角上的四个复位气缸6的气缸杆213同时伸出等长距离，将浮动框架4推回初始位置，钢轨1的尾部离开出口编码器装置12，其测速胶轮215升起，脱离钢轨1轨头踏面，完成一支钢轨1全长轨底下表面质量检测。

Claims (10)

1.一种钢轨轨底涡流检测系统，其特征在于，包括入口编码器装置、滑动滑轨组、浮动框架、固定框架、入口夹紧辊、轨底涡流探头实时随动装置、出口夹紧辊、出口编码器装置，入口编码器装置设置在涡流检测区域的入口处，出口编码器装置设置在涡流检测区域的出口处，固定框架固定在涡流检测区域内，固定框架上固定有滑动滑轨组，浮动框架通过滑动滑轨组与固定框架滑动连接，使浮动框架能够沿垂直于钢轨运行方向滑动；

浮动框架由入口侧至出口侧依次连接有入口夹紧辊、轨底涡流探头实时随动装置、出口夹紧辊，入口夹紧辊及出口夹紧辊能够夹靠在钢轨轨头两侧面。

2.根据权利要求1所述的一种钢轨轨底涡流检测系统，其特征在于，所述的入口编码器装置、出口编码器装置均包括编码器码盘、测速胶轮、升降气缸、摆臂、复位弹簧、支撑架、输送辊道、辊道轴承，输送辊道通过辊道轴承安装在支撑架上，升降气缸与支撑架铰接，升降气缸的气缸杆与摆臂铰接，摆臂一端与支撑架转动连接，另一端连接有测速胶轮，编码器码盘与测速胶轮连接，复位弹簧一端固定在支撑架上，另一端与摆臂固定连接。

3.根据权利要求2所述的一种钢轨轨底涡流检测系统，其特征在于，所述的支撑架包括架体、高度调节杆、摆臂基板、摆臂背板、定位块，摆臂基板固定在架体上，摆臂背板与摆臂基板滑动连接，定位块固定连接在摆臂背板上，高度调节杆与定位块螺纹连接，高度调节杆与摆臂基板通过轴承连接，摆臂一端与摆臂背板通过旋转轴转动接，升降气缸与摆臂背板铰接，复位弹簧一端固定在摆臂背板上。

4.根据权利要求1所述的一种钢轨轨底涡流检测系统，其特征在于，所述的轨底涡流探头实时随动装置至少为两台。

5.根据权利要求1所述的一种钢轨轨底涡流检测系统，其特征在于，所述的入口夹紧辊、出口夹紧辊结构相同，均包括夹紧机构旋转轴、夹紧驱动左臂、夹紧驱动右臂、底座、夹紧辊、连杆、液压缸、夹紧辊摆臂，底座与夹紧机构旋转轴通过轴承连接，底座与浮动框架固定连接，夹紧驱动左臂、夹紧驱动右臂分别与设置在钢轨两侧的夹紧机构旋转轴固定连接，液压缸的活塞杆与夹紧驱动左臂一端铰接，夹紧驱动左臂另一端与连杆一端铰接，连杆另一端与夹紧驱动右臂铰接，夹紧辊摆臂一端与夹紧辊连接，另一端与夹紧机构旋转轴固定连接。

6.根据权利要求1所述的一种钢轨轨底涡流检测系统，其特征在于，还包括托辊，托辊固定连接在浮动框架内，用于支撑钢轨。

7.根据权利要求6所述的一种钢轨轨底涡流检测系统，其特征在于，所述的托辊包括调节螺栓、固定板、调节背板、托辊本体，调节背板上设有长圆孔，调节背板与固定板通过螺栓固定连接，固定板与调节螺栓螺纹连接，调节螺栓顶端抵靠在调节背板上，调节背板上通过轴承安装托辊本体。

8.根据权利要求1所述的一种钢轨轨底涡流检测系统，其特征在于，还包括复位气缸，复位气缸固定连接在固定框架顶部，复位气缸相对设置，能够推动浮动框架向固定框架中间移动。

9.根据权利要求1所述的一种钢轨轨底涡流检测系统，其特征在于，所述的轨底涡流探头实时随动装置包括水平随动机构、垂直随动机构、轨底涡流探头组，水平随动机构与垂直随动机构连接；水平随动机构与垂直随动机构均包括随动基板、随动交叉滚子轴承、动作气缸、随动压缩弹簧、定位轮板、随动滑板，随动基板通过随动交叉滚子轴承与随动滑板连接，动作气缸的推杆与随动滑板连接，动作气缸的推杆上套装有随动压缩弹簧，定位轮板安装在随动滑板上；水平随动机构的随动滑板与垂直随动机构的随动基板固定连接，水平随动机构的定位轮板上连接有水平定位轮，垂直随动机构的定位轮板上连接有提离间隙定位轮。

10.利用权利要1-9任意一项所述的系统实现的一种钢轨轨底涡流检测方法，其特征在于，包括以下步骤：

1)输送辊道将钢轨送入入口编码器装置时，入口编码器装置的测速胶轮压落到钢轨轨头踏面上，钢轨继续前进带动测速胶轮转动，编码器码盘开始计数形成钢轨长度信息；

2)当钢轨运行到入口夹紧辊位置时，两个夹紧辊压靠到钢轨轨头两侧面，同时，浮动框架水平随动，钢轨进入轨底涡流探头实时随动装置区域，轨底涡流探头实时随动装置的水平定位轮及提离间隙定位轮同时压靠到钢轨的轨腰侧面和轨底下平面，轨底涡流探头组与钢轨的轨底下平面间隙2.5～3.0mm，开始对钢轨的轨底下表面进行涡流检测；

3)当钢轨运行到涡流探伤机出口夹紧辊，涡流探伤机出口夹紧辊重复入口夹紧辊的动作过程，将两个夹紧辊压靠到钢轨轨头两侧面；在涡流检测过程中钢轨带动浮动框架在滑动滑轨组上相对固定框架滑动，轨底涡流探头实时随动装置整体的水平方向实时定位；

4)钢轨运行到出口编码器装置区域时，出口编码器装置的测速胶轮压落到钢轨轨头踏面上，钢轨继续前进带动测速胶轮转动，与该胶轮同轴的编码器码盘开始计数形成钢轨长度信息；当钢轨的尾部离开出口编码器装置，其测速胶轮升起，脱离钢轨轨头踏面完成钢轨长度数据测量；

5)钢轨的尾部离开入口夹紧辊时，两个夹紧辊离开钢轨轨头两侧面；钢轨的尾部离开轨底涡流探头实时随动装置，轨底涡流探头实时随动装置向下运动，轨底涡流探头组快速下降，脱离高度方向的检测位置；同时轨底涡流探头组水平移出钢轨的轨底区域，此时轨底涡流探头实时随动装置的提离间隙定位轮先一步离开轨底下平面，水平定位轮后一步远离钢轨的轨腰侧面，以上动作完成后，轨底涡流探头实时随动装置回到原始位置；

6)钢轨的尾部离开涡流探伤机出口夹紧辊，两个夹紧辊离开到钢轨轨头两侧面；此时浮动框架位置保持在钢轨尾部离开瞬间的水平位置，固定框架四个顶角上的四个浮动框架复位气缸的气缸杆同时伸出等长距离，将浮动框架推回初始位置；

钢轨的尾部离开涡流探伤出口编码器装置，其测速胶轮升起，脱离钢轨轨头踏面，完成一支钢轨全长轨底下表面质量检测。

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