CN205280662U - 车轮在线超声探伤阵列 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种车轮在线超声探伤阵列，包括阵列探头组，安装阵列探头组的探头支架，所述的阵列探头组设有上面表呈弧形排列的纵波探头，相邻的纵波探头之间的夹角相同，所有的纵波探头超声波声场范围的角度顶点为车轮轮心，阵列探头组设置于车轮滚动的走行轨的轨面下方。本装置的阵列探头组，阵列探头组中的所有纵波探头与列车车轮均为非接触式布置；阵列探头组通过探头支架固定，结构简单，安装方便，一次安装完毕，整个阵列固定在探伤检测区域当中，阵列与车轮没有机械接触，没有机械运动部件，检测密度高，检测的重复性好，检测能力强，阵列稳定可靠，坚固耐用。
Description
技术领域
本实用新型涉及超声探伤检测装置，具体是一种车轮在线超声探伤阵列。
背景技术
目前，对列车车轮的在线通过式超声探伤有两种探头阵列，一种紧密布置探头阵列（专利号：ZL200720042374.5）；一种列车车轮在线探伤的自适应超声波探头阵列（授权公告号：CN201819902U），两种该项技术使车轮通过一段超声波探测轨道，探测轨上连续布置多组超声波探头，车轮滚过超声波探测轨道后，完成整个车轮的探伤。
这两种方式有很大的局限性。它们都采取垂直安装、弹簧柔性支撑，其结构复杂。整个探头阵列在超声波探伤的过程中，探头与车轮踏面直接接触摩擦，从而造成设备的机械磨损，应用的探头数量大，出现故障概率高；北方冬季应用，车轮夹杂冰雪碾压探头更容易损坏探头；另外探头的安装密度受探头的机械尺寸限制，再加上覆盖整个车轮采用了多种不同类型的探头，多种探头之间需要间隔的排列，同种检测类型的探头的间隔距离就变得很大，造成检测密度减低，检测的重复性差，出现误判与漏检现象，特别是对影响车轮运行安全的周向类型的缺陷漏检现象更严重。
实用新型内容
本实用新型要解决的技术问题是提供一种车轮在线超声探伤阵列，采用阵列探头组与车轮非接触式布置，实现在线自动化探伤，结构简单，安装方便，工作性能稳定可靠，检测密度高，检测的重复性好，检测能力强。
为解决上述技术问题，本实用新型采用如下技术方案：
一种车轮在线超声探伤阵列，包括阵列探头组，安装阵列探头组的探头支架，所述的阵列探头组设有上面表呈弧形排列的纵波探头，相邻的纵波探头之间的夹角相同，所有的纵波探头超声波声场范围的角度顶点为车轮轮心，阵列探头组设置于车轮滚动的走行轨的轨面下方。
通过将阵列探头组设置于车轮滚动圆的正下方，阵列探头组设有上面表呈弧形排列的纵波探头，弧形排列的纵波探头中，最高点的纵波探头距离走行轨上表面一段距离，使阵列探头组中的所有纵波探头与列车车轮均为非接触式布置；阵列探头组通过探头支架固定，结构简单，安装方便，一次安装完毕，整个阵列固定在探伤检测区域当中，阵列与车轮没有机械接触，没有机械运动部件，检测密度高，检测的重复性好，检测能力强，阵列稳定可靠，坚固耐用。
综上说明，采用上述技术方案的本实用新型，与现有技术相比，其有益效果是：
（1）阵列探头组对车轮进行超声波探伤采用非直接接触式检测，列车车轮经过探伤检测区时，整个避免了探头与车轮的直接接触造成探头机械磨损，降低探头的损坏率，降低设备故障率，减轻设备维护强度。
（2）探头种类单一，每组阵列探头组只有6个晶片大小一样的纵波探头，整个阵列组
装简单。
（3）车轮定位使用超声波技术，定位比机械开关更准确、可靠，纵波探头是探伤和测速定位复用，无需另加其它器件，设备维护简单方便。
（4）采用连续的纵波直打，探伤检测能力强，检测密度为当前阵列式设备的10倍；采用液导超声技术，耦合性能达到极致且长期稳定可靠。
作为优选，本实用新型更进一步的技术方案是：
所述的探头支架设有支架本体，与支架本体连接的绝缘支架、探头扣板，探头扣板固定纵波探头，探头扣板通过绝缘支架与支架本体连接固定，支架本体设有支架调节装置、支架固定装置。
探头扣板上设有探头固定区，阵列探头组的纵波探头通过探头扣板与支架本体连接固定，方便本装置的纵波探头的安装布置，探头扣板通过绝缘支架与支架本体连接固定，增加本装置的连接的稳定性、安全性，支架本体设有支架调节装置、支架固定装置；利用支架调节装置可以方便的调节支架本体的具体角度及位置，支架固定装置则进一步方便支架本体的安装布置。
所述的支架调节装置为调节栓，支架固定装置为固定栓；使用调节栓、固定栓进行调节固定，结构简单，操作方便，且成本低。
所述的阵列探头组的纵波直打范围对应一段列车车轮圆周长。
阵列探头组在车轮运动经过时，通过对车轮踏面进行超声波的纵波直打，实现对车轮上最具破坏力的周向裂纹缺陷进行敏感探测。
所述的阵列探头组设有6个纵波探头，6个纵波探头总扩散扇角为36°。
阵列探头组的上表面的采用弧形排列，每个纵波探头的探头晶片之间彼此有6°的夹角，纵波探头总扩散扇角为36°，车轮轮心经过纵波探头上方，在36°扇角内，纵波探头一直对车轮踏面进行超声波的纵波直打。
附图说明
图1为本实用新型实施例的主视图；
图2是图1的俯视图；
图3是图1中的探头组布置方式结构示意图；
附图标记说明：1－支架本体；2－支架调节装置；3－绝缘支架；4－探头扣板；5－纵波探头；6－支架固定装置；7－探伤水槽。
具体实施方式
下面结合实施例，进一步说明本实用新型。
参见图1、图2，一种车轮在线超声探伤阵列，由阵列探头组，安装阵列探头组的探头支架组成；所述的阵列探头组设有上面表呈弧形排列的纵波探头5，相邻的纵波探头5之间的夹角相同，所有的纵波探头5超声波声场范围的角度顶点为车轮轮心，阵列探头组设置于车轮滚动的走行轨的轨面下方。
所述的探头支架设有支架本体1，与支架本体1连接的绝缘支架3、探头扣板4，探头扣板4固定纵波探头5，探头扣板4通过绝缘支架3与支架本体1连接固定，支架本体1设有支架调节装置2、支架固定装置6。
探头扣板4上设有探头固定区，阵列探头组的纵波探头5通过探头扣板4与支架本体1连接固定，方便本装置的纵波探头5的安装布置，探头扣板4通过绝缘支架3与支架本体1连接固定，增加本装置的连接的稳定性、安全性，支架本体1设有支架调节装置2、支架固定装置6；利用支架调节装置2可以方便的调节支架本体1的具体角度及位置，支架固定装置6则进一步方便支架本体1的安装布置。
所述的支架调节装置2为调节栓，支架固定装置6为固定栓；使用调节栓、固定栓进行调节固定，结构简单，操作方便，且成本低。
所述的阵列探头组的纵波直打范围对应一段列车车轮圆周长。所述的阵列探头组设有6个纵波探头5，6个纵波探头5总扩散扇角为36°。阵列探头组的上表面的采用弧形排列，每个纵波探头5的探头晶片之间彼此有6°的夹角，纵波探头5总扩散扇角为36°，车轮轮心经过纵波探头5上方，在36°扇角内，阵列探头组在车轮运动经过时，通过对车轮踏面进行超声波的纵波直打，实现对车轮上最具破坏力的周向裂纹缺陷进行敏感探测。
本实施例的阵列探头组，设置于车轮滚动圆的正下方，阵列探头组设有上面表呈弧形排列的纵波探头5，弧形排列的纵波探头5中，最高点的纵波探头5距离走行轨上表面一段距离，使阵列探头组中的所有纵波探头5与列车车轮均为非接触式布置；阵列探头组通过探头支架固定，结构简单，安装方便，一次安装完毕，整个阵列固定在探伤检测区域当中，阵列与车轮没有机械接触，没有机械运动部件，检测密度高，检测的重复性好，检测能力强，阵列稳定可靠，坚固耐用。
参见图3，阵列探头组设置在检测线上的探伤水槽7内，左右轨道上对称布置相同阵列探头组，阵列探头组的总长度大于列车车轮最大周长。检测区的探伤水槽7充满水，采用液导超声技术，当列车经过阵列探头组探伤检测区时，纵波探头5根据检测到的车轮踏面的反射波值判定车轮的轮心位置和车轮速度，根据车轮轮心位置和速度控制纵波探头5的工作顺序和工作时间，车轮踏面的所有位置都有纵波垂直入射，每组探头的纵波直打范围对应一段列车车轮圆周长。相邻两个探头组存在冗余检测区域，随着车轮在探伤检测区往前滚动，下一组纵波探头5组重复对车轮的定位和测速以及纵波直打扫描探伤，直至整个车轮一周的探伤检测完成。
本实施例相对于现有技术，有益效果在于：
（1）阵列探头组对车轮进行超声波探伤采用非直接接触式检测，列车车轮经过探伤检测区时，整个避免了探头与车轮的直接接触造成探头机械磨损，降低探头的损坏率，降低设备故障率，减轻设备维护强度。
（2）探头种类单一，每组阵列探头组只有6个晶片大小一样的纵波探头5，整个阵列组
装简单。
（3）车轮定位使用超声波技术，定位比机械开关更准确、可靠，纵波探头5是探伤和测速定位复用，无需另加其它器件，设备维护简单方便。
（4）采用连续的纵波直打，探伤检测能力强，检测密度为当前阵列式设备的10倍；采用液导超声技术，耦合性能达到极致且长期稳定可靠。
以上所述仅为本实用新型的具体实施方式，但本实用新型的保护不限于此，任何本技术领域的技术人员所能想到的与本技术方案技术特征等同的变化或替代，都涵盖在本实用新型的保护范围之内。
Claims (5)
1.一种车轮在线超声探伤阵列，包括阵列探头组，安装阵列探头组的探头支架，其特征在于:所述的阵列探头组设有上面表呈弧形排列的纵波探头，相邻的纵波探头之间的夹角相同，所有的纵波探头超声波声场范围的角度顶点为车轮轮心，阵列探头组设置于车轮滚动的走行轨的轨面下方。
2.根据权利要求1所述的车轮在线超声探伤阵列，其特征在于：所述的探头支架设有支架本体，与支架本体连接的绝缘支架、探头扣板，探头扣板固定纵波探头，探头扣板通过绝缘支架与支架本体连接固定，支架本体设有支架调节装置、支架固定装置。
3.根据权利要求2所述的车轮在线超声探伤阵列，其特征在于：所述的支架调节装置为调节栓，支架固定装置为固定栓。
4.根据权利要求1所述的车轮在线超声探伤阵列，其特征在于：所述的阵列探头组的纵波直打范围对应一段列车车轮圆周长。
5.根据权利要求1所述的车轮在线超声探伤阵列，其特征在于：所述的阵列探头组设有6个纵波探头，6个纵波探头总扩散扇角为36°。
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Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| CN108627571A (zh) * | 2018-03-15 | 2018-10-09 | 奥瑞视（北京）科技有限公司 | 一种轨道车辆的车轮超声检测设备、系统及方法 |
| CN111120769A (zh) * | 2018-10-31 | 2020-05-08 | 台湾积体电路制造股份有限公司 | 缓冲件、半导体制造设施内的配置及侦测缓冲件的磨耗的方法 |
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2016
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