CN207263696U - 一种铁路车辆实心轴相控阵超声波探伤系统探头随动装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种铁路车辆实心轴相控阵超声波探伤系统探头随动装置，属于无损探伤技术领域。该铁路车辆实心轴相控阵超声波探伤系统探头随动装置包括模组固定板、气动模组、第一模组连接板、第一步进电动模组、第二模组连接板、第二步进电动模组、第三模组连接板、探头架连接支架、探头架固定支架、连接杆组件和定位轮组件。连接杆组件上设有自适应探头架，自适应探头架上设有探头安装座，探头安装座的外部设有锲块，探头安装座内部装有相控阵探头。本实用新型的铁路车辆实心轴相控阵超声波探伤系统探头随动装置能精确定位相控阵探头的位置，确保探头上的锲块与实心轴的耦合度，提高检出准确率，有效节约生产成本和人力成本，满足实际使用需求。

Description

一种铁路车辆实心轴相控阵超声波探伤系统探头随动装置

技术领域

本实用新型涉及一种铁路车辆实心轴相控阵超声波探伤系统探头随动装置，属于无损探伤技术领域。

背景技术

近年来，随着我国轨道交通向高速和重载的方向发展，运行周期不断增长，运输日趋繁忙，车辆行走部分承受的各种复杂应力也相应增大。车轴作为组成车辆的关键部件之一，对质量具有高层次的要求。车轴的受力复杂、工作条件恶劣，很容易发生疲劳裂纹并且裂纹位置隐蔽，如果车轴出现疲劳损伤并且扩展，就会因断轴而造成列车脱轨，带来灾难性的后果，其安全运转直接关系着轨道交通的安全运行。为了及时发现车轴的疲劳缺陷，防止车轴断裂事故的发生，保证运行安全，必须进行探伤检测。由于超声波探伤方法能够对金属、非金属、陶瓷及复合材料等进行快速准确的表面及内部探伤，因此，相控阵超声波探伤特别适合于检测轨道交通车辆实心轮轴。

目前，国内外对车轴的检测主要是在生产环节和定期检修上，许多发达国家的轨道交通部门已经开始研究车轴在线自动检测装置。我国轨道交通车辆车轴超声波探伤已有二十多年的历史，已形成较完整的探伤方法和探伤工艺规程。但总体来说，我国自动化超声探伤设备还存在着检出能力差、误报率高等缺点。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是，针对现有技术不足，提出一种检出准确率高并且能驱动超声波探伤探头自动到合适位置的铁路车辆实心轴相控阵超声波探伤系统探头随动装置。

本实用新型为解决上述技术问题提出的技术方案是：一种铁路车辆实心轴相控阵超声波探伤系统探头随动装置,包括模组固定板、气动模组、第一模组连接板、第一步进电动模组、第二模组连接板、第二步进电动模组、第三模组连接板、探头架连接支架、探头架固定支架、连接杆组件和定位轮组件，模组固定板竖直设置，气动模组通过第一模组连接板固接在模组固定板的一侧，气动模组的伸缩方向竖直向下；第一步进电动模组与第一模组连接板的下端固接，第一步进电动模组的伸缩方向竖直向下；第一步进电动模组的侧壁固接有第二模组连接板，第二步进电动模组与第二模组连接板的侧壁固接，第二步进电动模组水平设置；第三模组连接板与第二步进电动模组的下端固接，探头架连接支架与第三模组连接板的下端固接，探头架固定支架与探头架连接支架的下端固接，连接杆组件水平设置在探头架固定支架上，连接杆组件的两端设置有自适应探头架，自适应探头架上设置有探头安装座，探头安装座的外部设置有锲块，探头安装座内部安装有相控阵探头；定位轮组件与第二模组连接板的一面侧壁固接。

上述技术方案的改进是：连接杆组件包括两根水平的连接杆，两根连接杆对称设置，两根连接杆的两端设置有可沿连接杆水平滑移的安装片，安装片竖直设置，自适应探头架与安装片固接，连接杆上套设有第一压缩弹簧。

上述技术方案的改进是：定位轮组件包括自上至下依次设置的定位轮固定架、支撑轴和定位轮，定位轮可上下滑移的设置在支撑轴下端，支撑轴竖直设置并且支撑轴的上端与定位轮固定架的下端固接，定位轮固定架的上端与第二模组连接板的侧壁固接，支撑轴上套设有第二压缩弹簧。

上述技术方案的改进是：支撑轴为两根，两根支撑轴对称设置。

本实用新型采用上述技术方案的有益效果是：

（1）本实用新型的铁路车辆实心轴相控阵超声波探伤系统探头随动装置，其使用方便，够精确定位相控阵探头的位置，确保探头上的锲块与待检测的实心轴的耦合度，提高检出准确率，有效节约生产成本和人力成本，满足实际的使用需求；

（2）本实用新型通过气动模组、第一步进电动模组和第二步进电动模组的相互配合，多级精确调整下方相控阵探头的位置，使得在探伤时，相控阵探头能够精准到达预定位置进行探伤，确保探头上的锲块与轮轴的耦合度，提高检出准确率。

附图说明

下面结合附图对本实用新型作进一步说明：

图1是本实用新型实施例铁路车辆实心轴相控阵超声波探伤系统探头随动装置的结构示意图；

图2是图1的右视图；

图3是图1中A部的局部放大图；

其中：1-模组固定板，2-第一模组连接板，3-气动模组，4-第一步进电动模组，5-第二模组连接板，6-第二步进电动模组，7-第三模组连接板，8-探头架连接支架，9-探头架固定支架，10-安装片，11-第一压缩弹簧，12-连接杆，13-自适应探头架，14-探头安装座，15-锲块，16-定位轮固定架，17-支撑轴，18-第二压缩弹簧，19-定位轮，20-实心轴。

具体实施方式

实施例

本实施例的铁路车辆实心轴相控阵超声波探伤系统探头随动装置,如图1、2和3所示，其中图3是图1中A部的局部放大图，该装置包括模组固定板1、气动模组3、第一模组连接板2、第一步进电动模组4、第二模组连接板5、第二步进电动模组6、第三模组连接板7、探头架连接支架8、探头架固定支架9、连接杆组件和定位轮组件，模组固定板1竖直设置，气动模组3通过第一模组连接板2固接在模组固定板1的一侧，气动模组3的伸缩方向竖直向下；第一步进电动模组4与第一模组连接板2的下端固接，第一步进电动模组4的伸缩方向竖直向下；第一步进电动模组4的侧壁固接有第二模组连接板5，第二步进电动模组6与第二模组连接板5的侧壁固接，第二步进电动模组6水平设置；第三模组连接板7与第二步进电动模组6的下端固接，探头架连接支架8与第三模组连接板7的下端固接，探头架固定支架9与探头架连接支架8的下端固接，连接杆组件水平设置在探头架固定支架9上，连接杆组件的两端设置有自适应探头架13，自适应探头架13上设置有探头安装座14，探头安装座14的外部设置有锲块15，探头安装座14内部安装有相控阵探头；定位轮组件第二模组连接板5的一面侧壁固接。连接杆组件包括两根水平的连接杆12，两根连接杆12对称设置，两根连接杆12的两端设置有可沿连接杆12水平滑移的安装片10，安装片10竖直设置，自适应探头架13与安装片10固接，连接杆12上套设有第一压缩弹簧11。定位轮组件包括自上至下依次设置的定位轮固定架16、支撑轴17和定位轮19，定位轮19可上下滑移的设置在支撑轴17下端，支撑轴17竖直设置并且支撑轴17的上端与定位轮固定架16的下端固接，定位轮固定架16的上端与第二模组连接板5的侧壁固接，支撑轴17上套设有第二压缩弹簧18。支撑轴17为两根，两根支撑轴17对称设置。

本实施例的铁路车辆实心轴相控阵超声波探伤系统探头随动装置使用前，模组固定板1与探伤系统的龙门架横梁相连，使得铁路车辆实心轴相控阵超声波探伤系统探头随动装置可以在龙门架横梁上横向移动；使用时，探头随动装置先整体横向移动至预设位置，然后气动模组3带动第一模组连接板2向下移动，第一模组连接板2带动第一步进电动模组4向下移动，第一步进电动模组4带动第二模组连接板5和定位轮组件同时向下移动，当定位轮组件上安装的接近开关感应到实心轴20后停止下降动作并计算反馈当前实心轴20的位置信息，同时第二模组连接板5带动第二步进电动模组6向下移动至预设位置，通过得到的位置信息计算出第二步进电动模组6的横向位移量并驱动第二步进电动模组6横向移动，第二步进电动模组6带动第三模组连接板7横向移动，第三模组连接板7带动探头架连接支架8横向移动，探头架连接支架8带动探头架固定支架9横向移动，探头架固定支架9带动连接杆12横向移动，连接杆12推动自适应探头架13至锲块15贴合实心轴20，由于自适应探头架13可以上下、左右、圆周方向调整至最佳位置，因而可以确保锲块15与实心轴20表面的耦合度，提高检出准确率，而相控阵探头自身具有多通道特点，通过加载不同的聚焦法则，检测过程中可以同时控制多个合成声束对不同角度进行扫描，因此相控阵探头处于固定位置，使实心轴20沿着圆周方向自转一圈，就可以使超声波覆盖全轴身范围，从而可以完成对实心轮轴的全面探伤检测。

本实施例的铁路车辆实心轴相控阵超声波探伤系统探头随动装置，定位装置包括定位轮组件中定位轮19采用弹性好的耐磨非金属材料，确保不会对轮轴表面造成磨损。

本实施例的铁路车辆实心轴相控阵超声波探伤系统探头随动装置，其使用方便，够精确定位相控阵探头的位置，确保探头上的锲块与轮轴的耦合度，提高检出准确率，有效节约生产成本和人力成本，满足实际的使用需求。

本实用新型不局限于上述实施例。凡采用等同替换形成的技术方案，均落在本实用新型要求的保护范围。

Claims (4)

1.一种铁路车辆实心轴相控阵超声波探伤系统探头随动装置,其特征在于：包括模组固定板、气动模组、第一模组连接板、第一步进电动模组、第二模组连接板、第二步进电动模组、第三模组连接板、探头架连接支架、探头架固定支架、连接杆组件和定位轮组件，所述模组固定板竖直设置，所述气动模组通过第一模组连接板固接在所述模组固定板的一侧，所述气动模组的伸缩方向竖直向下；所述第一步进电动模组与所述第一模组连接板的下端固接，所述第一步进电动模组的伸缩方向竖直向下；所述第一步进电动模组的侧壁固接有第二模组连接板，所述第二步进电动模组与所述第二模组连接板的侧壁固接，所述第二步进电动模组水平设置；所述第三模组连接板与所述第二步进电动模组的下端固接，所述探头架连接支架与所述第三模组连接板的下端固接，所述探头架固定支架与所述探头架连接支架的下端固接，所述连接杆组件水平设置在所述探头架固定支架上，所述连接杆组件的两端设置有自适应探头架，所述自适应探头架上设置有探头安装座，所述探头安装座的外部设置有锲块，所述探头安装座内部安装有相控阵探头；所述定位轮组件与所述第二模组连接板的一面侧壁固接。

2.根据权利要求1所述的铁路车辆实心轴相控阵超声波探伤系统探头随动装置,其特征在于：所述连接杆组件包括两根水平的连接杆，两根连接杆对称设置，两根连接杆的两端设置有可沿连接杆水平滑移的安装片，所述安装片竖直设置，所述自适应探头架与所述安装片固接，所述连接杆上套设有第一压缩弹簧。

3.根据权利要求2所述的铁路车辆实心轴相控阵超声波探伤系统探头随动装置,其特征在于：定位轮组件包括自上至下依次设置的定位轮固定架、支撑轴和定位轮，所述定位轮可上下滑移的设置在所述支撑轴下端，所述支撑轴竖直设置并且所述支撑轴的上端与所述定位轮固定架的下端固接，所述定位轮固定架的上端与所述第二模组连接板的侧壁固接，所述支撑轴上套设有第二压缩弹簧。

4.根据权利要求3所述的铁路车辆实心轴相控阵超声波探伤系统探头随动装置,其特征在于：所述支撑轴为两根，两根支撑轴对称设置。