CN201378102Y - 一种简易型动车空心轴电磁/声学检测装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种简易型动车空心轴电磁/声学检测装置，包括一能够被人工导入并推入动车空心轴内的可旋转的圆柱形检测体、一能够由操作者用手工方式将圆柱形检测体推入动车空心轴内的杆件及一能够用来盘绕电缆以实现圆柱形检测体在空心轴内直线位移并被拉出的绕线盘，杆件将圆柱形检测体推入动车空心轴内，利用动力传动机构的拉出动作和圆柱形检测体的旋转动作，能够实现圆柱形检测体在空心轴内的直线位移和旋转位移，并对动车空心轴整个轴内壁的扫查和整根轴的检测。在对空心轴的检测过程中，免去了复杂的机械自动导入装置，消除了由此带来的高故障率，体现了简单、可靠的设计思想，具有设备造价低、操作容易、检测效果好、速度快等优点。

Description

一种简易型动车空心轴电磁/声学检测装置

技术领域

本实用新型涉及一种探头装置，特别是涉及一种简易型动车空心轴电磁/声学检测装置。

背景技术

为了适应于我国国民经济的快速发展和人民生活水平大幅提高的要求，作为国民经济命脉之一的铁路也经历了数次的大提速，而每一次的提速都伴随有大量的铁路设施的技术更新。动车是一种承载运营载荷并自带动力的轨道车辆，我国现在的动车时速已经超过300KM/小时了，正因为有了动车，才使我国列车运行速度的不断提高得到了保证。目前高速运行的动车普遍采用空心轴，采用空心轴一方面能够减轻列车本身的重量，另一方面能够提高列车的运行速度；正因为空心轴在动车中的重要作用，因此，空心轴的质量将直接影响到列车的运行安全，对空心轴定期进行质量安全检测是列车行车安全的重要保证。现有对动车空心轴进行无损检测的设备都是从国外进口，主要存在二方面缺陷：一是检测设备的价格昂贵；二是不易操作，不易操作主要体现在探杆不能准确地对准空心轴的轴心伸入空心轴内，由于需要将检测探头伸入空心轴内对空心轴的壁体进行360°的无损检测，因此，这些设备通常采用了两套动力传动装置，第一套动力传动使装有探头的探杆能向前移动，比如采用链条推动，或是采用多节套杆结构，第二套动力传动使装有探头的探杆能在空心轴内旋转，这两套动力传动都设在探杆的尾端，这就容易造成探杆的摆动，所以采用现有的装置进行检测时，一是要在空心轴的前端部加装一适配套管，使检测设备的探杆能够对准空心轴的轴心伸入空心轴内；二是要将设在探杆尾端的两套动力传动装置吊起来，以使探杆的轴线与空心轴的轴心相吻合；这就给检测的操作带来了困难，影响了对动车空心轴的检测速度。

实用新型内容

本实用新型的目的在于克服现有技术之不足，提供一种简易型动车空心轴电磁/声学检测装置，使得在对空心轴进行检测过程中，免去了复杂的机械自动导入装置及可能引起的故障，具有结构简单、设备造价低、操作容易、检测效果好、速度快的特点。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：一种简易型动车空心轴电磁/声学检测装置，包括：

一能够被人工导入动车空心轴轴内腔的圆柱形检测体；圆柱形检测体周壁上装有多个能够实现电磁/声学检测的传感器及内窥镜，各个传感器按一定规律分布在圆柱形检测体的周壁上；

二个密封圈，分别固定在圆柱形检测体的前后端以使圆柱形检测体与动车空心轴轴内腔壁之间形成密封；

一与测试仪相连接的电缆，接在圆柱形检测体的尾端；

一能够由操作者用手工方式将圆柱形检测体从动车空心轴的一端口导入并推到空心轴的另一端的杆件；

一能够用来盘绕电缆的绕线盘，该绕线盘的转轴与第一电机相联动，以在绕线盘转动时通过电缆能够将圆柱形检测体从动车空心轴内直线位移并拉出。

所述的传感器通过弹性机构装在圆柱形检测体的壁体上。

所述的弹性机构为弹簧。

本实用新型解决其技术问题所采用的另一技术方案是：一种简易型动车空心轴电磁/声学检测装置，包括：

一能够被人工导入动车空心轴轴内腔的圆柱形检测体；该圆柱形检测体包括分处前、后端的前固定体、后固定体和支承在前固定体、后固定体之间的旋转体；后固定体中内装有第二电机，第二电机的转轴与旋转体的转轴同轴相联动；旋转体的外壁上装有一个或多个能够实现电磁/声学检测的传感器；旋转体的后端装有用来实现后固定体与旋转体之间电信号耦合的电耦合机构；

二个密封圈，分别固定在圆柱形检测体的前后端以使圆柱形检测体与动车空心轴轴内腔壁之间形成密封；

一与测试仪相连接的电缆，接在圆柱形检测体的尾端；

一能够由操作者用手工方式将圆柱形检测体从动车空心轴的一端口导入并推到空心轴的另一端的杆件；

一能够用来盘绕电缆的绕线盘，该绕线盘的转轴与第一电机相联动，在绕线盘转动时通过电缆能够将圆柱形检测体从动车空心轴内拉出。

所述的传感器通过弹性机构装在圆柱形检测体的壁体上。

所述的弹性机构为弹簧。

所述的前固定体装有第一轴承，该第一轴承的外环与前固定体相固定，第一轴承的内环与旋转体的转轴相固定。

所述的后固定体装有第二轴承，该第二轴承的外环与后固定体相固定，第二轴承的内环与旋转体的转轴相固定。

所述的第二电机与旋转体之间还装有能获取圆柱形检测体在空心轴内的角位移信号的旋转编码器。

所述的第一电机上还装有能获取圆柱形检测体在空心轴内的直线位移信号的编码器。

所述的后固定体内设有一能将检测所需的耦合剂输送到旋转体部位的输油管道。

本实用新型的有益效果是，由于采用了一能够被推入动车空心轴轴内腔的圆柱形检测体、一能够由操作者用手工方式将圆柱形检测体推入动车空心轴轴内腔的杆件及一能够用来盘绕电缆的绕线盘来构成简易型动车空心轴电磁/声学检测装置，使原有的第二套动力传动机构被取消，或是直接设在圆柱形检测体内能随同圆柱形检测体进入空心轴轴内腔中，而第一套动力传动机构则与圆柱形检测体为软连接，盘绕电缆即能实现将圆柱形检测体拉出，利用杆件将圆柱形检测体推入动车空心轴轴内腔中，并利第一套动力传动机构的拉出动作，能够实现对动车空心轴整个轴壁的全面检测，并实现了在对空心轴进行检测过程中，无须复杂的机械自动导入装置，具有结构简单、设备造价低、操作容易、检测效果好、速度快的优点。

以下结合附图及实施例对本实用新型作进一步详细说明；但本实用新型的一种简易型动车空心轴电磁/声学检测装置不局限于实施例。

附图说明

图1是实施例一本实用新型的构造示意图；

图2是实施例二本实用新型的构造示意图。

具体实施方式

实施例一，参见图1所示，本实用新型的一种简易型动车空心轴电磁/声学检测装置，包括：

一能够被人工导入动车空心轴轴内腔的圆柱形检测体1；圆柱形检测体1周壁上装有多个能够实现电磁/声学检测的传感器2及内窥镜，各个传感器2按一定规律分布在圆柱形检测体1的周壁上；

二个密封圈(即前密封圈31和后密封圈32)，分别固定在圆柱形检测体1的前后端以使圆柱形检测体与动车空心轴轴内腔壁之间形成密封；

一与测试仪相连接的电缆4，接在圆柱形检测体1的尾端；

一能够由操作者用手工方式将圆柱形检测体1从动车空心轴的一端口导入并推到空心轴的另一端的杆件5；

一能够用来盘绕电缆的绕线盘6，该绕线盘6的转轴与第一电机71相联动，以在绕线盘6转动时通过电缆4能够将圆柱形检测体1从动车空心轴轴内腔中拉出，拉出的过程为直线位移；绕线盘6的转轴与第一电机71的转轴之间可以采用齿轮传动，也可以采用皮带传动，或者是通过连轴器传动。

其中：

传感器2通过弹性机构装在圆柱形检测体1的壁体上；该弹性机构为弹簧。

本实用新型的一种简易型动车空心轴电磁/声学检测装置，是将原有的第二套动力传动机构取消，通过在圆柱形检测体1周壁上装有多个能够实现电磁/声学检测的传感器2来实现旋转，即利用涡流阵列传感器，或者是磁记忆阵列传感器，或者是超声相控阵列传感器来替代单个涡流或磁记忆或声学传感器所需要围绕动车空心轴轴内壁进行旋转的方式，这样就减少了一套动力传动机构，使部件减少。本实用新型的检测装置，传感器2可以是超声传感器，也可以是涡流传感器，或者是磁记忆传感器。本实用新型的检测装置，是将圆柱形检测体1先推入空心轴轴内腔中，然后通过在外拉圆柱形检测体1过程中，从空心轴轴内腔对空心轴的壁体进行无损检测，这样在推入圆柱形检测体1时就无须复杂的机械自动导入装置。本实用新型的检测装置，在外拉圆柱形检测体1时是通过盘绕电缆4来实现将其拉出，使第一套动力传动机构与圆柱形检测体1为软连接，不会对圆柱形检测体1的旋转动作产生影响。本实用新型的检测装置，圆柱形检测体1后端接入的电缆包含有电源线、控制线、信号线以及油路管线等，电源线用来引入电源，控制线用来传输控制信号，信号线用来传输感应信号，油路管线用来在选择超声检测时注入耦合剂。在圆柱形检测体1内装有适配器，用来对各个传感器2的工作进行分时切换。

使用时，先将圆柱形检测体1的前端从动车空心轴的第一端对准动车空心轴轴内腔插入，在圆柱形检测体1进入动车空心轴轴内腔后，再用杆件5从圆柱形检测体1的后端将圆柱形检测体1推至动车空心轴的第二端，使圆柱形检测体1的传感器到达探测位，然后将杆件4取出，即可以开始检测，杆件4可以是具有一定硬度的钢丝，也可以是其它的直杆，杆件4的作用就是将圆柱形检测体1推入动车空心轴轴内腔的指定位置，杆件4的前端可以设计成钝形，圆柱形检测体1的后端可以设计成一定的凹陷，以便于杆件4对圆柱形检测体1的推送。接着就可以开始检测，由于传感器2是环绕于圆柱形检测体1的一圈周壁，因此可以采用分时方式对动车空心轴轴内壁进行环绕检测；传感器2利用弹簧装在圆柱形检测体1的壁体上，是为了使传感器能够贴在动车空心轴的轴内腔壁上。检测时，是利用控制电路对第一电机71的控制来实现将圆柱形检测体1从动车空心轴轴内腔中拉出，圆柱形检测体1一边向外移动，一边利用分时控制方式使环绕在圆柱形检测体1上的传感器2工作，在圆柱形检测体1从动车空心轴轴内腔中完全拉出时，也完成了对整个动车空心轴的轴壁的检测。

实施例二，参见图2所示，本实用新型的一种简易型动车空心轴电磁/声学检测装置，包括：

一能够被人工导入动车空心轴轴内腔的圆柱形检测体1；该圆柱形检测体包括分处前、后端的前固定体11、后固定体12和支承在前固定体、后固定体之间的旋转体13；后固定体12中内装有第二电机72，第二电机72的转轴与旋转体13的转轴同轴相联动，旋转体13的转轴与第二电机72的转轴之间可以采用齿轮传动，也可以通过连轴器传动；旋转体13的外壁上装有一个或多个能够实现电磁/声学检测的传感器2；旋转体13的后端装有用来实现后固定体与旋转体之间电信号耦合的电耦合机构131；

二个密封圈(即前密封圈31和后密封圈32)，分别固定在圆柱形检测体1的前后端以使圆柱形检测体与动车空心轴轴内腔壁之间形成密封；

一与测试仪相连接的电缆4，接在圆柱形检测体1的尾端；

一能够由操作者用手工方式将圆柱形检测体从动车空心轴的一端口导入并推到空心轴的另一端的杆件5；

一能够用来盘绕电缆的绕线盘6，该绕线盘6的转轴与第一电机71相联动，以在绕线盘6转动时通过电缆能够将圆柱形检测体1从动车空心轴轴内腔中拉出；绕线盘6的转轴与第一电机71的转轴之间可以采用齿轮传动，也可以采用皮带传动，或者是通过连轴器传动。

其中：

传感器2通过弹性机构装在旋转体的壁体上；该弹性机构为弹簧；

前固定体11装有第一轴承，该第一轴承的外环与前固定体相固定，第一轴承的内环与旋转体13的转轴相固定；

后固定体12装有第二轴承，该第二轴承的外环与后固定体相固定，第二轴承的内环与旋转体13的转轴相固定；

电耦合机构131可以为能够相互配合的滑环对，也可以为能够相互配合的滑片、滑环或滑杆、滑环等方式；

在第二电机与旋转体之间还装有能获取圆柱形检测体在空心轴内的角位移信号的旋转编码器；

在第一电机上还装有能获取圆柱形检测体在空心轴内的直线位移信号的编码器；

在后固定体内设有一能将检测所需的耦合剂输送到旋转体部位的输油管道。

本实用新型的一种简易型动车空心轴电磁/声学检测装置，是将第二电机72装在能够被推入动车空心轴轴内腔的圆柱形检测体1中，即第二套动力传动机构是直接设在圆柱形检测体1内，随同圆柱形检测体1进入空心轴轴内腔中，从外部来看减少了一套动力传动机构，使外部件减少。本实用新型的检测装置，是将圆柱形检测体1先推入空心轴轴内腔中，然后通过在外拉圆柱形检测体1过程中，从空心轴轴内腔对空心轴的壁体进行无损检测，这样在推入圆柱形检测体1时就无须复杂的机械自动导入装置。本实用新型的检测装置，在外拉圆柱形检测体1时是通过盘绕电缆4来实现将其拉出，使第一套动力传动机构与圆柱形检测体1为软连接，不会对圆柱形检测体1的旋转动作产生影响。本实用新型的检测装置，在圆柱形检测体1的前后端装有前密封圈31、后密封圈32，前密封圈31、后密封圈32可以使前固定体11、后固定体12与空心轴轴内腔壁的摩擦力增大，用来减小旋转体13转动时对前固定体11、后固定体12的扭力。本实用新型的检测装置，圆柱形检测体1后端接入的电缆包含有电源线、控制线、信号线以及油路管线等，电源线用来引入电源，控制线用来传输控制信号，信号线用来传输感应信号，油路管线用来在选择超声检测时注入耦合剂；在旋转体13中，与各传感器2相连接的控制线、信号线需要通过电耦合机构131耦合到后固定体12上，然后再通过电缆4引出；电耦合机构131可以为滑环对，即在后固定体的端面和旋转体的端面分别装有相互配合的滑环，旋转体13旋转时，通过旋转体滑环与后固定体滑环之间的配合，将旋转体的电信号耦合出来；电耦合机构131也可以为滑片、滑环或滑杆、滑环等结构。在旋转体13内装有适配器，用来对各个传感器3的工作进行分时切换。

使用时，先将圆柱形检测体1的前端(即前固定体端)从动车空心轴的第一端对准动车空心轴轴内腔插入，在圆柱形检测体1进入动车空心轴轴内腔后，再用杆件5从圆柱形检测体1的后端将圆柱形检测体1推至动车空心轴的第二端，使圆柱形检测体1的旋转体13上的传感器2到达探测位，然后将杆件5取出，即可以开始检测，杆件5可以是具有一定硬度的钢丝，也可以是其它的直杆，杆件5的作用就是将圆柱形检测体1推入动车空心轴轴内腔的深处的指定位置，杆件的前端可以设计成钝形，圆柱形检测体的后端可以设计成一定的凹陷，以便于杆件对圆柱形检测体的推送。接着就可以开始检测，旋转体13上的传感器2可以一个或多个，多个传感器2时是采用分时方式进行检测；传感器2可以是超声传感器，也可以是涡流传感器，或者是磁记忆传感器；当然也可以是多个传感器中既有超声传感器，也有涡流传感器，也有磁记忆传感器，通过开关切换分别进行检测；各个传感器安装时其探测方向可以根据需要设置成各种需要的角度；传感器2利用弹簧装在旋转体13的壁体上，是为了使传感器2能够贴在动车空心轴的轴内腔壁上。检测时，是利用控制电路对第一电机71、第二电机72的控制来实现检测的，第二电机72工作后转轴旋转，并带动了旋转体13在动车空心轴轴内腔中旋转360°，在旋转过程中，旋转体13上的传感器3也环绕动车空心轴轴内腔壁旋转360°，形成对空心轴轴壁的全方位检测，第一电机71工作后带动了绕线盘6转动，绕线盘6对电缆4进行收线，使圆柱形检测体1向外移动，这样，圆柱形检测体1的旋转体13就一边向外移动一边旋转，旋转体13上的传感器2的轨迹就成为一螺旋线，通过螺旋线的检测轨迹实现对动车空心轴的轴壁的检测，在圆柱形检测体1从动车空心轴轴内腔中被完全拉出时，旋转体13上的传感器2也完成了对整个动车空心轴的轴壁的检测。

上述实施例仅用来进一步说明本实用新型的一种简易型动车空心轴电磁/声学检测装置，但本实用新型并不局限于实施例，凡是依据本实用新型的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均落入本实用新型技术方案的保护范围内。

Claims (10)

1.一种简易型动车空心轴电磁/声学检测装置，其特征在于：包括：

一能够被人工导入动车空心轴轴内腔的圆柱形检测体；圆柱形检测体周壁上装有多个能够实现电磁/声学检测的传感器及内窥镜，各个传感器按一定规律分布在圆柱形检测体的周壁上；

二个密封圈，分别固定在圆柱形检测体的前后端以使圆柱形检测体与动车空心轴轴内腔壁之间形成密封；

一与测试仪相连接的电缆，接在圆柱形检测体的尾端；

一能够由操作者用手工方式将圆柱形检测体从动车空心轴的一端口导入并推到空心轴的另一端的杆件；

一能够用来盘绕电缆的绕线盘，该绕线盘的转轴与第一电机相联动，以在绕线盘转动时通过电缆能够将圆柱形检测体从动车空心轴内直线位移并拉出。

2.根据权利要求1所述的一种简易型动车空心轴电磁/声学检测装置，其特征在于：所述的传感器通过弹性机构装在圆柱形检测体的壁体上。

3.根据权利要求2所述的一种简易型动车空心轴电磁/声学检测装置，其特征在于：所述的弹性机构为弹簧。

4.一种简易型动车空心轴电磁/声学检测装置，其特征在于：包括：

一能够被人工导入动车空心轴轴内腔的圆柱形检测体；该圆柱形检测体包括分处前、后端的前固定体、后固定体和支承在前固定体、后固定体之间的旋转体；后固定体中内装有第二电机，第二电机的转轴与旋转体的转轴同轴相联动；旋转体的外壁上装有一个或多个能够实现电磁/声学检测的传感器；旋转体的后端装有用来实现后固定体与旋转体之间电信号耦合的电耦合机构；

二个密封圈，分别固定在圆柱形检测体的前后端以使圆柱形检测体与动车空心轴轴内腔壁之间形成密封；

一与测试仪相连接的电缆，接在圆柱形检测体的尾端；

一能够由操作者用手工方式将圆柱形检测体从动车空心轴的一端口导入并推到空心轴的另一端的杆件；

一能够用来盘绕电缆的绕线盘，该绕线盘的转轴与第一电机相联动，在绕线盘转动时通过电缆能够将圆柱形检测体从动车空心轴内拉出。

5.根据权利要求4所述的一种简易型动车空心轴电磁/声学检测装置，其特征在于：所述的传感器通过弹性机构装在圆柱形检测体的壁体上。

6.根据权利要求5所述的一种简易型动车空心轴电磁/声学检测装置，其特征在于：所述的弹性机构为弹簧。

7.根据权利要求4所述的一种简易型动车空心轴电磁/声学检测装置，其特征在于：所述的前固定体装有第一轴承，该第一轴承的外环与前固定体相固定，第一轴承的内环与旋转体的转轴相固定；所述的后固定体装有第二轴承，该第二轴承的外环与后固定体相固定，第二轴承的内环与旋转体的转轴相固定。

8.根据权利要求4所述的一种简易型动车空心轴电磁/声学检测装置，其特征在于：所述的第二电机与旋转体之间还装有能获取圆柱形检测体在空心轴内的角位移信号的旋转编码器。

9.根据权利要求4所述的一种简易型动车空心轴电磁/声学检测装置，其特征在于：所述的第一电机上还装有能获取圆柱形检测体在空心轴内的直线位移信号的编码器。

10.根据权利要求4所述的一种简易型动车空心轴电磁/声学检测装置，其特征在于：所述的后固定体内设有一能将检测所需的耦合剂输送到旋转体部位的输油管道。

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