CN204269642U - 一种钢轨焊缝探伤机 - Google Patents

Abstract

一种钢轨焊缝探伤机，涉及钢轨检测技术领域。该探伤机的机身包括两根平行设置的地面走行架和两根与地面走行架垂直的上横梁架；二级运动系统滑动设置于两根上横梁架的顶部，并与探伤机构连接，带动探伤机构沿地面走行架设置方向运动；一级运动系统与二级运动系统连接，带动二级运动系统沿上横梁架设置方向运动；校验轨道装置平行于地面走行架设置，并固定于立柱；控制器分别与一级运动系统、二级运动系统、探伤机构、校验轨道装置连接，用于控制各部件的工作。本实用新型探伤机能实现探伤过程的全自动化操作，且探伤质量好，工作效率高。

Description

一种钢轨焊缝探伤机

技术领域

本实用新型涉及钢轨检测技术领域，具体涉及一种钢轨焊缝探伤机。

背景技术

在钢轨焊接工艺中，现有的钢轨焊缝处的探伤检测方法简单、粗糙，主要采用人工对焊缝处的外观进行观察。由于人工探伤受人员技术水平、责任心等人为因素的影响较大，经常会出现漏探、漏报等问题，使得人工探伤的质量和效率较低，严重影响了探伤的质量，从而造成钢轨的质量稳定性不高。

实用新型内容

针对现有技术中存在的缺陷，本实用新型的目的在于提供一种钢轨焊缝探伤机，能实现探伤过程的全自动化操作，且探伤质量好，工作效率高。

为达到以上目的，本实用新型采取的技术方案是：提供一种钢轨焊缝探伤机，包括框架结构的机身、一级运动系统、二级运动系统、探伤机构、校验轨道装置和控制器。所述机身包括两根平行设置的地面走行架，所述地面走行架的上方水平设有两根与地面走行架垂直的上横梁架，所述上横梁架通过多根立柱固定于地面走行架；所述二级运动系统的两端分别滑动设置于两根上横梁架的顶部，并平行于地面走行架设置，且二级运动系统与探伤机构连接，带动探伤机构沿地面走行架设置方向运动；所述一级运动系统固定于上横梁架，并与二级运动系统连接，带动二级运动系统沿上横梁架设置方向运动；所述校验轨道装置平行于地面走行架设置，并固定于立柱；所述控制器分别与一级运动系统、二级运动系统、探伤机构、校验轨道装置连接。

在上述技术方案的基础上，所述一级运动系统包括水平设置的气缸，所述气缸的一端通过气缸架固定于上横梁架，另一端通过鱼眼轴承与二级运动系统连接。

在上述技术方案的基础上，所述二级运动系统包括横梁和固定于横梁的同步轮装置；所述横梁平行于地面走行架设置，且横梁的两端分别滑动设置于两根上横梁架的顶部；所述同步轮装置包括两个同步带轮和连接两个同步带轮的同步带，且一个同步带轮连接有直流减速电机。

在上述技术方案的基础上，所述二级运动系统还包括固定于横梁的张紧装置，所述张紧装置由张紧座、张紧滑块和张紧螺杆组成，所述张紧座固定于横梁，所述张紧滑块滑动设置于张紧座，并通过张紧螺杆紧固，且张紧滑块与同步带轮连接。

在上述技术方案的基础上，所述二级运动系统还包括两个限位块，所述两个限位块分别设置于靠近横梁的两端处。

在上述技术方案的基础上，每根上横梁架的顶部还设有与上横梁架平行的直线滑轨，所述直线滑轨靠近两端处分别设有定位块；所述二级运动系统的每端滑动设置于对应直线滑轨的两定位块之间。

在上述技术方案的基础上，所述探伤机构包括探头装置架，所述探头装置架的顶部与二级运动系统连接；所述探头装置架的上部设有上探头调整装置，所述上探头调整装置连接有上探头装置；所述探头装置架的中部设有轨道定位装置，所述轨道定位装置设有用于发出钢轨到位信号的接近开关；所述探头装置架的下部设有下探头调整装置，所述下探头调整装置连接有下探头装置；所述探头装置架的底部设有耦合系统，所述耦合系统与上探头装置、下探头装置形成集成耦合水路。

在上述技术方案的基础上，所述校验轨道装置包括两组伸缩机构和一根校验钢轨，所述校验钢轨的两端分别与两组伸缩机构连接，校验钢轨平行于地面走行架设置，两组伸缩机构分别固定于立柱，且两组伸缩机构之间还设有联动机构。

在上述技术方案的基础上，还包括机壳，机身、一级运动系统、二级运动系统、探伤机构、校验轨道装置和控制器均设置在机壳内。

在上述技术方案的基础上，所述地面走行架、上横梁架和立柱采用高强度型钢拼焊形成机身。

本实用新型的有益效果在于：

1、本探伤机采用由控制器自动控制的探伤机构来实现对钢轨焊缝处的探伤检测，取代了传统的人工探伤方式，探伤过程全自动化，无需人工干预，减少了漏探、漏报等情况的发生，提高了探伤的质量和工作效率。

2、本探伤机设置有一级运动系统和二级运动系统，两个运动系统能带动探伤机构运动，确保了探伤机构能够覆盖到待测钢轨的所有焊缝处，保证了探伤结果的全面性及准确性。

3、本探伤机还设置有校验轨道装置，能在进行探伤扫查前先对探伤机的日常性能进行校验，避免了探伤过程中因机器故障而造成各种损失或损害，提高了探伤机的使用安全性及可靠性。

4、本实用新型中，机身采用高强度型钢拼焊而成，牢固可靠，保证了探伤机整体的强度和刚性；探伤机构的探头装置架采用铝型材拼接而成，不仅结构牢固，重量轻，外形美观，而且在运动时不会有太大的惯性冲击，能对探头装置起到一定保护作用。

附图说明

图1为本实用新型钢轨焊缝探伤机的结构示意图；

图2为图1的另一视角示意图；

图3为去除耦合系统后的探头机构的结构示意图。

附图标记：

1－机身，11－地面走行架，12－上横梁架，13－立柱，14－直线滑轨，15－定位块；

2－一级运动系统，21－气缸，22－气缸架，23－鱼眼轴承；

3－二级运动系统，31－横梁，32－同步轮装置，33－直流减速电机，34－张紧装置，34a－张紧座，34b－张紧滑块，34c－张紧螺杆，35－限位块；

4－探伤机构，41－探头装置架，42－上探头调整装置，43－上探头装置，44－轨道定位装置，45－下探头调整装置，46－下探头装置，47－耦合系统；

5－校验轨道装置，51－伸缩机构，52－校验钢轨，53－联动机构；

6－控制器。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型的实施例作进一步详细说明。

如图1和图2所示，本实用新型提供一种钢轨焊缝探伤机，包括框架结构的机身1、一级运动系统2、二级运动系统3、探伤机构4、校验轨道装置5和控制器6。

如图1和图2所示，所述机身1包括两根平行设置的地面走行架11，所述地面走行架11的上方水平设有两根与地面走行架11垂直的上横梁架12，所述上横梁架12通过多根立柱13固定于地面走行架11。其中，地面走行架11、上横梁架12和立柱13采用高强度型钢拼焊形成机身1，该机身1为探伤机整体的强度和刚性提供了保证，牢固可靠。

如图1和图2所示，所述二级运动系统3的两端分别滑动设置于两根上横梁架12的顶部，并平行于地面走行架11设置。所述二级运动系统3包括横梁31和固定于横梁31的同步轮装置32；所述横梁31平行于地面走行架11设置，且横梁31的两端分别滑动设置于两根上横梁架12的顶部；所述同步轮装置32包括两个同步带轮和连接两个同步带轮的同步带，且一个同步带轮连接有直流减速电机33。二级运动系统3的同步带与探伤机构4连接，直流减速电机33驱动两个同步带轮转动，同步带轮带动同步带运动，从而带动探伤机构4沿地面走行架11设置方向运动。本实施例中，优选0.4KW的直流减速电机33提供动力，能提供63.5N.M扭矩，保证了探伤工艺对探伤机构4扫查速度的要求。

另外，为了保证二级运动系统3运行的平稳性和安全性，所述二级运动系统3还设置有张紧装置34和两个限位块35。所述张紧装置34固定于横梁31，由张紧座34a、张紧滑块34b和张紧螺杆34c组成。所述张紧座34a固定于横梁31，所述张紧滑块34b滑动设置于张紧座34a，并通过张紧螺杆34c紧固，且张紧滑块34b与同步带轮连接。通过调节张紧螺杆34c使张紧滑块34b滑动，可将同步带张紧或松弛在一定张力范围内，克服了同步带的弹性变形且消除了同步带的往复间隙。两个限位块35分别设置于靠近横梁31的两端处，有效避免了在控制器6出错时，由于直流减速电机33无法停止工作而使探伤机构4撞上机身1而造成损坏。

如图1和图2所示，所述一级运动系统2固定于上横梁架12，包括水平设置的气缸21，该气缸21的一端通过气缸架22固定于上横梁架12，另一端通过鱼眼轴承23与二级运动系统3连接，通过气缸21的伸缩运动，一级运动系统2带动二级运动系统3沿上横梁架12设置方向运动，从而带动探伤机构4沿上横梁架12设置方向运动。

如图3所示，所述探伤机构4包括探头装置架41，该探头装置架41采用铝型材拼接而成，不仅结构牢固，重量轻，外形美观，而且在运动时不会有太大的惯性冲击，能对探头装置起到一定保护作用。所述探头装置架41的顶部与二级运动系统3连接。所述探头装置架41的上部设有上探头调整装置42，所述上探头调整装置42连接有上探头装置43，通过上探头调整装置42的调整，可控制上探头装置43竖直方向上的运动，其中，所述上探头装置43用于探查钢轨的轨头及轨腰。所述探头装置架41的中部设有轨道定位装置44，所述轨道定位装置44设有用于发出钢轨到位信号的接近开关。所述探头装置架41的下部设有下探头调整装置45，所述下探头调整装置45连接有下探头装置46，通过下探头调整装置45的调整，可控制下探头装置46竖直方向上的运动，其中，所述下探头装置46用于探查钢轨的轨底。所述探头装置架41的底部设有耦合系统47，所述耦合系统47与上探头装置43、下探头装置46形成集成耦合水路，能有效保证探头装置的探伤效果。

如图1和图2所示，所述校验轨道装置5平行于地面走行架11设置，并固定于立柱13。所述校验轨道装置5包括两组伸缩机构51和一根校验钢轨52。所述校验钢轨52的两端分别与两组伸缩机构51连接，且校验钢轨52平行于地面走行架11设置。两组伸缩机构51分别固定于立柱13，每组伸缩机构51采用凸轮轴承作为导向轮，在槽型滑轨里运动，并用气缸推动校验钢轨52伸缩。为了保证运动的同步，在两组伸缩机构51之间还设有联动机构53，使运动不会因为两组伸缩机构51的特性差异而导致运动迟滞。

如图1和图2所示，所述控制器6固定于一根地面走行架11上，所述控制器6分别与一级运动系统2、二级运动系统3、探伤机构4、校验轨道装置5连接。所述控制器6的面板上设有日常校验按钮、运动控制按钮和自动扫查按钮，日常校验按钮用于控制校验轨道装置5的校验操作；运动控制按钮用于控制一级运动系统2和二级运动系统3的运动操作；自动扫查按钮用于控制探伤机构4的探伤操作。

本实施例中，每根上横梁架12的顶部还设有与上横梁架12平行的直线滑轨14，所述直线滑轨14靠近两端处分别设有定位块15，所述二级运动系统3的每端滑动设置于对应直线滑轨14的两定位块15之间。所述直线滑轨14使二级运动系统3的运动更加灵活、可靠，所述定位块15能对二级运动系统3的运动进行很好的定位及限位。另外，本探伤机还设计有机壳，机身1、一级运动系统2、二级运动系统3、探伤机构4、校验轨道装置5和控制器6均设置在机壳内，该机壳设计不但起到了防尘防灰及保护的作用，而且外形美观。

利用本钢轨焊缝探伤机进行探伤时，具体操作步骤如下：

S1.开机启动，并进行探伤机的自检操作。其中，自检操作包括检测一级运动系统2和二级运动系统3的动作是否正常，探伤机构4的各探头装置是否回位，校验轨道装置5的两组伸缩装置51的动作是否正常。

S2.自检操作正常完成后，通过控制器6的日常校验按钮控制校验轨道装置5，校验伸缩装置51的气缸动作，并利用该气缸推动校验钢轨52进入到校验工位。

S3.校验钢轨52到位后，通过控制器6的运动控制按钮启动一级运动系统2，令一级运动系统2带动二级运动系统3沿上横梁架12设置方向运动，从而使随动的探伤机构4向校验工位移动，直至与二级运动系统3连接的探伤机构4移动到校验钢轨52处。

S4.移动到位后，轨道定位装置44的接近开关发出钢轨到位信号，探伤机构4的上探头装置43、下探头装置46利用校验钢轨52自动按照程序进行各种校验动作。

S5.校验动作正常完成后，通过一级运动系统2带动探伤机构4返回到初始位置。

S6.将待检钢轨沿地面走行架11设置方向放置到探伤机内部，到位后，启动运动控制按钮，令一级运动系统2带动探伤机构4向待检钢轨快速靠拢，直线滑轨14上的定位块15对探伤机构4的运动进行限位，将探伤机构4定位在放置待检钢轨的指定位置。

S7.通过控制器6的运动控制按钮启动二级运动系统3，并手动控制二级运动系统3(由于待检钢轨是滑移到探伤机内的，所以焊缝停位不准，需手动操作二级运动系统3进行对正操作)，使二级运动系统3带动探伤机构4沿待检钢轨设置方向运动，直至探伤机构4对正待检钢轨的一个焊缝处。

S8.对正后，通过控制器6的自动扫查按钮启动探伤机构4，上探头装置43、下探头装置46开始进行自动扫查动作。

S9.该焊缝处扫查完毕后，二级运动系统3带动探伤机构4回位，等待下一焊缝处的扫查。

S10.重复步骤S7～S9，直至待检钢轨的所有焊缝处全部扫查完毕。

本钢轨焊缝探伤机采用了由控制器6自动控制的探伤机构4来实现对钢轨焊缝处的探伤检测，取代了传统的人工探伤方式，探伤过程全自动化，无需人工干预，减少了漏探、漏报等情况的发生，提高了探伤的质量和工作效率。并且，在进行探伤扫查前先利用校验轨道装置5对探伤机的日常性能进行校验，避免了探伤过程中因机器故障而造成各种损失或损害，提高了探伤机的使用安全性及可靠性。

本实用新型不局限于上述最佳实施方式，任何人在本实用新型的启示下都可得出其他各种形式的产品，但不论在其形状或结构上作任何变化，凡是具有与本实用新型相同或相近似的技术方案，均在其保护范围之内。

Claims (10)

1.一种钢轨焊缝探伤机，其特征在于：包括框架结构的机身(1)、一级运动系统(2)、二级运动系统(3)、探伤机构(4)、校验轨道装置(5)和控制器(6)；

所述机身(1)包括两根平行设置的地面走行架(11)，所述地面走行架(11)的上方水平设有两根与地面走行架(11)垂直的上横梁架(12)，所述上横梁架(12)通过多根立柱(13)固定于地面走行架(11)；

所述二级运动系统(3)的两端分别滑动设置于两根上横梁架(12)的顶部，并平行于地面走行架(11)设置，且二级运动系统(3)与探伤机构(4)连接，带动探伤机构(4)沿地面走行架(11)设置方向运动；

所述一级运动系统(2)固定于上横梁架(12)，并与二级运动系统(3)连接，带动二级运动系统(3)沿上横梁架(12)设置方向运动；

所述校验轨道装置(5)平行于地面走行架(11)设置，并固定于立柱(13)；

所述控制器(6)分别与一级运动系统(2)、二级运动系统(3)、探伤机构(4)、校验轨道装置(5)连接。

2.如权利要求1所述的钢轨焊缝探伤机，其特征在于：所述一级运动系统(2)包括水平设置的气缸(21)，所述气缸(21)的一端通过气缸架(22)固定于上横梁架(12)，另一端通过鱼眼轴承(23)与二级运动系统(3)连接。

3.如权利要求1所述的钢轨焊缝探伤机，其特征在于：所述二级运动系统(3)包括横梁(31)和固定于横梁(31)的同步轮装置(32)；所述横梁(31)平行于地面走行架(11)设置，且横梁(31)的两端分别滑动设置于两根上横梁架(12)的顶部；所述同步轮装置(32)包括两个同步带轮和连接两个同步带轮的同步带，且一个同步带轮连接有直流减速电机(33)。

4.如权利要求3所述的钢轨焊缝探伤机，其特征在于：所述二级运动系统(3)还包括固定于横梁(31)的张紧装置(34)，所述张紧装置(34)由张紧座(34a)、张紧滑块(34b)和张紧螺杆(34c)组成，所述张紧座(34a)固定于横梁(31)，所述张紧滑块(34b)滑动设置于张紧座(34a)，并通过张紧螺杆(34c)紧固，且张紧滑块(34b)与同步带轮连接。

5.如权利要求3所述的钢轨焊缝探伤机，其特征在于：所述二级运动系统(3)还包括两个限位块(35)，所述两个限位块(35)分别设置于靠近横梁(31)的两端处。

6.如权利要求1所述的钢轨焊缝探伤机，其特征在于：每根上横梁架(12)的顶部还设有与上横梁架(12)平行的直线滑轨(14)，所述直线滑轨(14)靠近两端处分别设有定位块(15)；所述二级运动系统(3)的每端滑动设置于对应直线滑轨(14)的两定位块(15)之间。

7.如权利要求1所述的钢轨焊缝探伤机，其特征在于：所述探伤机构(4)包括探头装置架(41)，所述探头装置架(41)的顶部与二级运动系统(3)连接；所述探头装置架(41)的上部设有上探头调整装置(42)，所述上探头调整装置(42)连接有上探头装置(43)；所述探头装置架(41)的中部设有轨道定位装置(44)，所述轨道定位装置(44)设有用于发出钢轨到位信号的接近开关；所述探头装置架(41)的下部设有下探头调整装置(45)，所述下探头调整装置(45)连接有下探头装置(46)；所述探头装置架(41)的底部设有耦合系统(47)，所述耦合系统(47)与上探头装置(43)、下探头装置(46)形成集成耦合水路。

8.如权利要求1所述的钢轨焊缝探伤机，其特征在于：所述校验轨道装置(5)包括两组伸缩机构(51)和一根校验钢轨(52)，所述校验钢轨(52)的两端分别与两组伸缩机构(51)连接，校验钢轨(52)平行于地面走行架(11)设置，两组伸缩机构(51)分别固定于立柱(13)，且两组伸缩机构(51)之间还设有联动机构(53)。

9.如权利要求1所述的钢轨焊缝探伤机，其特征在于：还包括机壳，机身(1)、一级运动系统(2)、二级运动系统(3)、探伤机构(4)、校验轨道装置(5)和控制器(6)均设置在机壳内。

10.如权利要求1至9中任一项所述的钢轨焊缝探伤机，其特征在于：所述地面走行架(11)、上横梁架(12)和立柱(13)采用高强度型钢拼焊形成机身(1)。