CN116087322B - 高速轨道车辆低温牵引传动箱体磁粉探伤方法及辅助工具 - Google Patents

Abstract

本发明属于磁粉探伤技术领域，提供了一种高速轨道车辆低温牵引传动箱体磁粉探伤方法及辅助工具，将电缆缠绕在牵引传动箱体的周围，牵引传动箱体内腔部分的电缆则贴近内腔壁。将内撑块从牵引传动箱体开口侧放入内腔中，使之对内腔部分的电缆起到支撑作用。将电缆的两端搭接在电源的两极，根据牵引传动箱体的大小，参照经验或者试验数据设定电流大小，开启电源，使电缆缠绕的区域产生磁场，对牵引传动箱体进行磁化。完成磁化后，取出内撑块。解决了常规的磁粉探伤机对牵引传动箱体的磁化效果差的问题，简单易行，并且成本较低。本发明还提供了针对上述磁粉探伤方法的辅助工具，可以在一定程度内适应不同形状和大小的牵引传动箱体，实用性强。

Description

高速轨道车辆低温牵引传动箱体磁粉探伤方法及辅助工具

技术领域

本发明属于磁粉探伤技术领域，特别涉及一种高速轨道车辆低温牵引传动箱体磁粉探伤方法及辅助工具。

背景技术

高铁、动车、城际列车、城轨等轨道交通车辆跨越地区广、运行速度快，且变速快、提速快，列车起动后短时间内速度即可达到486.1Km/h，而牵引传动箱作为车辆的动力系统与运行系统的“纽带”及变速和传动的“纽带”，要承受巨大的冲击力，是整个高速列车的关键零部件，必须具备满足高速列车的安全运行的性能。同时因经过地域广，环境复杂，温度差大，要求具备耐低温高韧性抗冲击特点，其内部组织要求非常高。牵引传动箱结构复杂，壁厚差大，极易产生缩松、缩孔、裂纹、夹渣、脏眼等缺陷，这就要求进行磁粉探伤检测，以确保内部组织均匀无缺陷，以保证高速轨道交通车辆安全性极高的要求。

磁粉探伤利用工件缺陷处的漏磁场与磁粉的相互作用，利用钢铁制品表面和近表面缺陷(如裂纹，夹渣，发纹等)磁导率和钢铁磁导率的差异，磁化后这些材料不连续处的磁场将发生畸变，形成部分磁通泄漏，磁通泄漏处工件表面产生了漏磁场，从而吸引磁粉形成缺陷处的磁粉堆积——磁痕，在适当的光照条件下，显现出缺陷位置和形状，对这些磁粉的堆积加以观察和解释，就实现了磁粉探伤。目前，国内外磁粉探伤机中所采用的线圈多为铜线绕制成弹簧状的普通圆形线圈或由两个半圆组成的开口线圈。圆形线圈对尺寸较大或不太规则的工件进行检测时，其磁化效果不甚理想。

中国发明申请公开号CN106404894A，公开了一种异形件磁粉探伤机，包括机架，在机架上固定有铁芯，该铁芯固定有电线连接的多组纵向磁化线圈和多组周向磁化线圈，该纵向磁力线圈绕水平周向呈圆形分布，该周向磁化线圈沿纵向延伸分布。使用该发明的磁粉探伤机时，只需要将工件放置在集液桶内，向异形件喷射磁悬液，该发明的磁粉探伤机具有纵向、周向磁化线圈，能够形成多路三维立体磁场，适合对异形件进行磁粉探伤。多路磁场相对于现有的二路磁场，探伤更加精确，并且，异形件只需要放置在集液桶内即可，不需要专门的夹持工具，能够解决异形件的多样性问题，即不同的异形件均可使用。

牵引传动箱体通常为底部开放的扁平的接近于半圆柱体的壳体，轨道交通车辆使用的牵引传动箱体往往体积大，壁厚差大，形状结构复杂，常规的磁粉探伤设备很难进行有效的磁化。而上述发明申请公开的异形件磁粉探伤机需要将工件放入集液桶内，使用该技术对轨道交通车辆用牵引传动箱体进行磁粉探伤需要将磁粉探伤机做得极大，造价高昂。因此，需要一种简单易行，并且成本较低的方式来完成轨道交通车辆用牵引传动箱体的磁粉探伤。

发明内容

本发明的目的在于提供一种简单易行，并且成本较低的方式来完成轨道交通车辆用牵引传动箱体的磁粉探伤，包括以下技术方案：

一种高速轨道车辆低温牵引传动箱体磁粉探伤方法，包括以下步骤：

步骤1：准备工具：包括电缆、电源、内撑块，其中内撑块为非导磁性材质，外形为没有棱角的柱形，其外径小于牵引传动箱体的最小内径与两倍电缆直径的差值，长度小于牵引传动箱体内径的最小长度与两倍电缆直径的差值；

步骤2：将牵引传动箱体放置于常规磁粉探伤机上进行固定，旋转喷淋荧光磁悬液；

步骤3：喷淋完成后，保持牵引传动箱体开口面朝向一侧并向下倾斜；

步骤4：将电缆缠绕在牵引传动箱体的周围，牵引传动箱体内腔部分的电缆则贴近内腔壁；

步骤5：将内撑块从牵引传动箱体开口侧放入内腔中，使之对内腔部分的电缆起到支撑作用；

步骤6：在缠绕电缆以及放入内撑块的过程中，牵引传动箱体表面的荧光磁悬液受剐蹭而造成分布不均的区域补喷荧光磁悬液；

步骤7：将电缆的两端搭接在电源的两极，设定电流大小和磁化时间，开启电源，使电缆缠绕的区域产生磁场，对牵引传动箱体进行磁化；完成磁化后，取出内撑块；

步骤8：等待牵引传动箱体表面出现露珠；

步骤9：出现露珠后继续等待一段时间，然后通过常规磁粉探伤机检测牵引传动箱体可能存在的缺陷。

进一步，步骤3中，牵引传动箱体开口面向下倾斜的角度为5-10°。

一种上述磁粉探伤方法的辅助工具，包括主体和多个支撑组件，主体上开设有多个滑槽；各滑槽外端与外界连通，内端互相连通并且共同连通有进水口；每个滑槽均滑动设置有一个支撑组件，支撑组件包括滑动部，滑动部与滑槽密封可滑动接触；滑动部的一端位于滑槽内，另一端位于主体外侧并且铰接有伸展部，伸展部的末端设置有支撑部。

进一步，支撑部与伸展部铰接。

进一步，当滑动部完全收回时，伸展部部分位于滑槽内，支撑部贴近主体。

进一步，主体形状为扁平的半圆柱体，以半圆柱体的两个平面为左右两侧，各滑槽对称分布于主体的左右两侧；以半圆柱体的两个平面的对称面为中心面，以滑槽靠近中心面的侧壁为内侧壁，远离中心面的侧壁为外侧壁，滑槽的内侧壁从半圆柱体弧形边缘的左右两侧向内倾斜延伸，外侧壁则从与内侧壁中部对应的位置开始向内倾斜延伸；当滑动部完全收回时，滑动部与伸展部之间的铰接轴位于滑槽外侧壁与内侧壁之间，随着滑动部向外滑动，滑动部与伸展部之间的铰接轴超出滑槽外侧壁的最远端，却始终不超出滑槽内侧壁的最远端。

有益效果：

本发明提供的方法解决了常规的磁粉探伤机对牵引传动箱体的磁化效果差的问题，简单易行，并且成本较低。

本发明提供的工具可以在一定程度内适应不同形状和大小的牵引传动箱体，实用性强。

附图说明

图1为本发明高速轨道车辆低温牵引传动箱体磁粉探伤辅助工具的立体图；

图2为本发明高速轨道车辆低温牵引传动箱体磁粉探伤辅助工具的侧剖图；

图3为本发明高速轨道车辆低温牵引传动箱体磁粉探伤辅助工具的内部结构图。

图中：1-主体、11-滑槽、12-进水口、2-支撑组件、21-滑动部、22-伸展部、23-支撑部。

具体实施方式

以下将结合实施例对本发明进行详细清楚的描述。

实施例1

牵引传动箱体通常为底部开放的扁平的接近于半圆柱体的壳体，轨道交通车辆使用的牵引传动箱体往往体积大，壁厚差大，形状结构复杂，常规的磁粉探伤设备很难进行有效的磁化。螺旋的电流可以产生感应磁场，感应磁场集中分布于螺旋电流的螺旋线合围的区域，且不要求螺旋线的合围路径接近圆形。以上是本领域技术人员的公知常识，依据这一原理，本实施例提供了一种高速轨道车辆低温牵引传动箱体磁粉探伤方法，包括以下步骤：

步骤1：准备工具：包括电缆、电源、内撑块，其中内撑块为非导磁性材质，外形为没有棱角的柱形，其外径小于牵引传动箱体的最小内径与两倍电缆直径的差值，长度小于牵引传动箱体内径的最小长度与两倍电缆直径的差值，使得在牵引传动箱体的内腔壁缠绕有电缆的情况下，能够将内撑块放入牵引传动箱体内腔，对电缆起到支撑作用。

步骤2：将牵引传动箱体放置于常规磁粉探伤机上进行固定，旋转喷淋荧光磁悬液。

步骤3：喷淋完成后，保持牵引传动箱体开口面朝向一侧并略向下倾斜，倾斜角度以5-10°为宜，既可以保证过多的荧光磁悬液可以从牵引传动箱的内腔流出，又能够预留出后续操作的空间。

步骤4：将电缆均匀缠绕在牵引传动箱体的外侧和内腔，牵引传动箱体内腔部分的电缆贴近内腔壁。此时内腔部分的电缆由于是向内侧弯折，没有支撑或拉紧力，处于松垮状态。

步骤5：将内撑块从牵引传动箱体开口侧放入内腔中，使之对内腔部分的电缆起到支撑作用，使得电缆均匀、整齐。

步骤6：补喷荧光磁悬液：在缠绕电缆以及放入内撑块的过程中，牵引传动箱体表面的荧光磁悬液受剐蹭而造成部分区域分布不均，需要补喷荧光磁悬液，推荐采用手动的方式定点补喷即可。

步骤:7：将电缆的两端搭接在电源的两极，根据牵引传动箱体的大小，设定适当的电流大小和磁化时间，开启电源，使电缆缠绕的区域产生磁场，对牵引传动箱体进行磁化。磁化工件的时间和电流大小应根据工件的大小、形状、材料等因素来确定。首先，磁化电流大小应根据工件磁化强度要求和电源系统的容量来确定，其次，磁化时间应当基于已经设定的磁化电流大小进行预设，然后根据工件的实际磁化效果判断磁化时间是否足够，一般情况下，磁化时间应为数秒至几分钟不等。需要注意的是，过高或过低的电流都可能对探伤结果产生影响，电流太小可能会导致磁化不足，电流太大则可能损坏工件或引起漏电事故，因此应根据实际情况选择适当的磁化电流。轨道交通车辆用牵引传动箱体的磁化电流一般在300至700安培。在磁化过程中，如果荧光磁悬液喷淋不到位，可以根据需要手动喷涂荧光磁悬液。完成磁化后，取出内撑块。

步骤8：等待露珠：在磁化后的一段时间内，待检测工件会在表面形成露珠，这些露珠可促进磁粉吸附于裂纹、缺陷及其他异常区域。在缺陷附近的材料存在磁场浓度梯度，其磁场方向与周围区域不同，所以会产生磁力线的聚集或扭曲，从而使磁性颗粒沿着磁力线聚集形成露珠。

步骤9：出现露珠后继续等待一段时间，推荐等待时间30分钟左右，然后通过常规磁粉探伤机检测牵引传动箱体可能存在的缺陷。

步骤10：用无水酒精或其他清洗剂对牵引传动箱体进行清洁。

在磁化过程中，应该遵循安全操作规程，确保电流不会对人员和设备造成危险。通过生产的实际操作，采用上述方法牵引传动箱体的磁化效果良好，探伤结果清晰。

实施例2

参照图1至图3，在实施例1的基础上，本实施例提供一种高速轨道车辆低温牵引传动箱体磁粉探伤辅助工具，相当于实施例1中的内撑块。本实施例包括主体1和多个支撑组件2，主体1上开设有多个滑槽11。各滑槽11外端与外界连通，内端互相连通并且共同连通有进水口12。每个滑槽11均滑动设置有一个支撑组件2，支撑组件2包括滑动部21，滑动部21与滑槽11密封可滑动接触。为保证密封效果，可采用活塞环密封、橡胶密封、活塞轴承密封、毛毡密封等密封方式，以上密封方式为常规现有技术，在此不做赘述，推荐采用活塞环密封、橡胶密封或毛毡密封，成本较低，可灵活更换密封件。滑动部21的一端位于滑槽11内，另一端位于主体1外侧并且铰接有伸展部22，伸展部22的末端设置有支撑部23。

本实施例的原理和使用方法如下：在初始状态下，各滑动部21位于滑槽11内。按照实施例1的步骤完成步骤4后，外界水管连接进水口12，并且将本工具从牵引传动箱体开口侧放入内腔中，然后通过进水口12向本工具注入高压水。高压水推动各支撑组件2的滑动部21向外滑动，滑动部21带动伸展部22向外伸展，直至遇到阻碍无法继续伸展。滑动部21与伸展部22之间的铰接使得伸展部22可以根据牵引传动箱体内槽腔的具体形状自行改变伸展方向，以获得最大范围的支撑效果。然后继续完成实施例1中步骤6的工序，完成磁化后，通过进水口12抽走或排放掉工具内的水，取出本工具。各支撑组件2可以在抽走水时在大气压作用下归位，或者手动按压归位，或者设置弹性复位结构实现自动复位，这些方式均为成熟的现有技术或公知常识，在此不做展开。本实施例可以在一定程度内适应不同形状和大小的牵引传动箱体，实用性强。

本实施例的各零部件均为非导磁性材料，避免对磁场产生明显影响。水在本实施例中仅存在于滑槽11以及各滑槽11相连的流道中，并且磁场与水之间的相互作用很弱，尤其是恒定的磁场，这种影响可以忽略。

进一步，支撑部23与伸展部22铰接，从而使得支撑部23可以根据支撑位置的形状自行改变支撑角度，避免支撑角度不当损坏电缆。

进一步，当滑动部21完全收回时，伸展部22部分位于滑槽11内，支撑部23贴近主体1。采用这种设计，能够方便收纳。

进一步，主体1形状为与牵引传动箱体内腔形状相仿的扁平的半圆柱体，以半圆柱体的两个平面为左右两侧，各滑槽11对称分布于主体1的左右两侧。以半圆柱体的两个平面的对称面为中心面，以滑槽11靠近中心面的侧壁为内侧壁，远离中心面的侧壁为外侧壁，滑槽11的内侧壁从半圆柱体弧形边缘的左右两侧向主体1内倾斜延伸，外侧壁则从与内侧壁中部对应的位置开始向主体1内倾斜延伸。当滑动部21完全收回时，滑动部21与伸展部22之间的铰接轴位于滑槽11外侧壁与内侧壁之间，随着滑动部21向外滑动，滑动部21与伸展部22之间的铰接轴超出滑槽11外侧壁的最远端，却始终不超出滑槽11内侧壁的最远端。采用这种设计，伸展部22只能以铰接轴为轴向外弯曲，确保伸展方向为向外伸展。

显然本发明具体实现并不受上述方式的限制，只要采用了本发明的方法构思和技术方案进行的各种非实质性的改进，或未经改进将本发明的构思和技术方案直接应用于其它场合的，均在本发明保护范围之内。

Claims (5)

1.一种高速轨道车辆低温牵引传动箱体磁粉探伤方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1：准备工具：包括电缆、电源、内撑块，其中内撑块为非导磁性材质，外形为没有棱角的柱形，其外径小于牵引传动箱体的最小内径与两倍电缆直径的差值，长度小于牵引传动箱体内径的最小长度与两倍电缆直径的差值；

步骤2：将牵引传动箱体放置于常规磁粉探伤机上进行固定，旋转喷淋荧光磁悬液；

步骤3：喷淋完成后，保持牵引传动箱体开口面朝向一侧并向下倾斜；

步骤4：将电缆缠绕在牵引传动箱体的周围，牵引传动箱体内腔部分的电缆则贴近内腔壁；

步骤5：将内撑块从牵引传动箱体开口侧放入内腔中，使之对内腔部分的电缆起到支撑作用；

步骤6：在缠绕电缆以及放入内撑块的过程中，牵引传动箱体表面的荧光磁悬液受剐蹭而造成分布不均的区域补喷荧光磁悬液；

步骤7：将电缆的两端搭接在电源的两极，设定电流大小和磁化时间，开启电源，使电缆缠绕的区域产生磁场，对牵引传动箱体进行磁化；完成磁化后，取出内撑块；

步骤8：等待牵引传动箱体表面出现露珠；

步骤9：出现露珠后继续等待一段时间，然后通过常规磁粉探伤机检测牵引传动箱体可能存在的缺陷；

所述内撑块包括主体（1）和多个支撑组件（2），所述主体（1）上开设有多个滑槽（11）；各所述滑槽（11）外端与外界连通，内端互相连通并且共同连通有进水口（12）；每个所述滑槽（11）均滑动设置有一个所述支撑组件（2），所述支撑组件（2）包括滑动部（21），所述滑动部（21）与所述滑槽（11）密封可滑动接触；所述滑动部（21）的一端位于所述滑槽（11）内，另一端位于所述主体（1）外侧并且铰接有伸展部（22），所述伸展部（22）的末端设置有支撑部（23）。

2.如权利要求1所述的磁粉探伤方法，其特征在于，所述步骤3中，牵引传动箱体开口面向下倾斜的角度为5-10°。

3.如权利要求1所述的磁粉探伤方法，其特征在于，所述支撑部（23）与所述伸展部（22）铰接。

4.如权利要求1所述的磁粉探伤方法，其特征在于，当所述滑动部（21）完全收回时，所述伸展部（22）部分位于所述滑槽（11）内，所述支撑部（23）贴近所述主体（1）。

5.如权利要求4所述的磁粉探伤方法，其特征在于，所述主体（1）形状为扁平的半圆柱体，以半圆柱体的两个平面为左右两侧，各所述滑槽（11）对称分布于所述主体（1）的左右两侧；以半圆柱体的两个平面的对称面为中心面，以所述滑槽（11）靠近中心面的侧壁为内侧壁，远离中心面的侧壁为外侧壁，所述滑槽（11）的内侧壁从半圆柱体弧形边缘的左右两侧向内倾斜延伸，外侧壁则从与内侧壁中部对应的位置开始向内倾斜延伸；当所述滑动部（21）完全收回时，所述滑动部（21）与所述伸展部（22）之间的铰接轴位于所述滑槽（11）外侧壁与内侧壁之间，随着所述滑动部（21）向外滑动，所述滑动部（21）与所述伸展部（22）之间的铰接轴超出所述滑槽（11）外侧壁的最远端，却始终不超出所述滑槽（11）内侧壁的最远端。

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