CN209132214U - 一种轨道探伤超声波探头夹具 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种轨道探伤超声波探头夹具，包括内部中空的安装基座、设置于安装基座内部且内部中空的安装框体、可水平转动地设置于安装框体顶部并用于安装超声波探头的探头安装板；安装框体的顶部设置有若干片向中心延伸并用于承托探头安装板底面的承托凸缘，承托凸缘的表面上设置有弧形槽，且探头安装板的侧边上设置有用于与弧形槽配合转动的弧形凸缘。如此，通过探头安装板上的弧形凸缘与安装框体顶部的承托凸缘上的弧形槽的配合转动，实现探头安装板在安装框体上的水平旋转运动，进而带动超声波探头同步进行水平转动，因此，在进行超声波探伤检测时，超声波探头能够调整物理偏转角度，增强对轨头内外侧覆盖，进而提高超声覆盖率和适应性。

Description

一种轨道探伤超声波探头夹具

技术领域

本实用新型涉及轨道交通技术领域，特别涉及一种轨道探伤超声波探头夹具。

背景技术

随着交通技术的发展，越来越多的轨道交通车辆已得到广泛使用。

轨道交通车辆的种类很多，比如地铁、轻轨、高铁、有轨电车以及轨道工程车等。轨道交通车辆的安全运行不仅跟其本身有关，同时也跟轨道的铺设质量有关。

钢轨探伤是铁路运输的基础，确保钢轨运营状态良好是保证铁路运输安全的重要措施。国内普遍采用80公里/小时运行速度的大型轨道探伤车对钢轨进行周期性检测，轨道探伤车上搭载超声波检测系统对钢轨进行探伤。超声波钢轨探伤系统是根据钢轨伤损反射的超声回波来检测钢轨伤损的，使用超声波探头进行钢轨探伤时，使用相应结构保证超声探头在钢轨上进行正确的超声波发射与接收。

目前，轨道探伤车上常用的结构为轮式结构，即将探头安装至探轮内，随着探轮在钢轨上的运动进行超声波的发射与接收。为保证超声波探头的超声波能够稳定地出射和入射，需要探头夹具进行安装，并且能够保证探头表面与被测工件表面的良好贴合。

在现有技术中，超声波探头一般直接安装并固定在夹具里面，探头无法在夹具内部进行物理角度的偏转，夹具内的超声波探头只能沿着平行与钢轨的方向发射不同角度的超声探测波，这样导致钢轨轨头内外侧无法有效覆盖，出现检测盲区，导致超声检测效果不佳。同时，也由于探头无法扭转，导致超声探头布局根据实际不同形状轨道检测要求的灵活性和适应性较差。

因此，如何使超声波探头在进行作业时能够根据需要灵活调整偏转方向，提高超声覆盖面积和对不同形状轨道的适应性，避免出现检测盲区，是本领域技术人员亟待解决的技术问题。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种轨道探伤超声波探头夹具，能够使超声波探头在进行作业时根据需要灵活调整偏转方向，提高超声覆盖面积和对不同形状轨道的适应性，避免出现检测盲区。

为解决上述技术问题，本实用新型提供一种轨道探伤超声波探头夹具，包括内部中空的安装基座、设置于所述安装基座内部且内部中空的安装框体、可水平转动地设置于所述安装框体顶部并用于安装超声波探头的探头安装板；所述安装框体的顶部设置有若干片向中心延伸并用于承托所述探头安装板底面的承托凸缘，所述承托凸缘的表面上设置有弧形槽，且所述探头安装板的侧边上设置有用于与所述弧形槽配合转动的弧形凸缘。

优选地，所述弧形凸缘的表面上设置有标识所述探头安装板相对于所述弧形槽的偏转角度的刻度线槽。

优选地，所述探头安装板的两端上设置有用于在其转动过程中与所述安装框体的内壁相抵接，以限制所述探头安装板的最大偏转角度的限位板。

优选地，所述探头安装板的表面上还设置有用于与安装在其底面的超声波探头形成可拆卸连接的紧固件。

优选地，所述安装框体的外壁上还设置有用于在所述探头安装板的转动角度调节完成之后将其紧固在当前状态的紧固螺栓。

优选地，所述安装框体的外壁可垂向滑动地紧贴在所述安装基座的内壁上，且所述安装基座的底部内壁上设置有向内延伸并用于承托所述安装框体底部的挡板。

优选地，所述安装基座的顶部设置有顶板，且所述顶板底部设置有可伸缩的、用于压紧所述探头安装板表面的压紧机构。

优选地，所述压紧机构的两侧边上设置有向外延伸的卡接柱，且所述顶板的两侧边上分别设置有可翻转的、用于卡紧所述卡接柱的卡扣。

优选地，所述压紧机构具体为气缸、液压缸或弹簧式压紧器件。

优选地，所述安装基座的底部表面设置有用于喷洒超声耦合液的出水喷嘴。

本实用新型所提供的轨道探伤超声波探头夹具，主要包括安装基座、安装框体和探头安装板。其中，安装基座为夹具的主体结构，其内部中空，主要用于安装和承载其余零部件，在使用时，需把安装基座的底部压紧在待测工件(如钢轨等)表面上，使得其内安装的超声波探头表面紧贴待测工件表面。安装框体设置在安装基座内，并且同样内部中空，主要用于安装探头安装板。该探头安装板可水平转动地设置在安装框体的顶部，主要用于安装超声波探头，以使超声波探头跟随其同步转动。在安装框体的顶部设置有若干片向中心方向延伸的承托凸缘，探头安装板的底面侧边就放置在该承托凸缘上，由承托凸缘提供给其支撑力，并且在承托凸缘的表面上设置有弧形槽，同时探头安装板的侧边上设置有弧形凸缘，该弧形凸缘的弧度与弧形槽相同，两者可紧贴并相对转动，从而使得探头安装板能够顺利进行水平旋转运动。如此，本实用新型所提供的轨道探伤超声波探头夹具，通过探头安装板上的弧形凸缘与安装框体顶部的承托凸缘上的弧形槽的配合转动，能够顺利实现探头安装板在安装框体上的水平旋转运动，进而带动超声波探头同步进行水平转动，因此，在进行超声波探伤检测时，超声波探头能够随时调整其物理偏转角度，增强对轨头内外侧覆盖，进而提高了超声覆盖率和对不同形状轨道的适应性，有效避免出现检测盲区。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1为本实用新型所提供的一种具体实施方式的整体结构示意图。

图2为图1中所示的安装框体和探头安装板的具体装配结构俯仰视角对比示意图。

图3为图1的纵剖视图。

图4为图1的仰视图。

其中，图1—图4中：

安装基座—1，挡板—101，顶板—102，安装框体—2，承托凸缘—201，弧形槽—202，探头安装板—3，弧形凸缘—301，限位板—302，刻度线槽—4，紧固件—5，紧固螺栓—6，压紧机构—7，卡接柱—701，卡扣—702，出水喷嘴—8，超声波探头—9。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

请参考图1和图2，图1为本实用新型所提供的一种具体实施方式的整体结构示意图，图2为图1中所示的安装框体2和探头安装板3的具体装配结构俯仰视角对比示意图。

在本实用新型所提供的一种具体实施方式中，轨道探伤超声波探头夹具主要包括安装基座1、安装框体2和探头安装板3。

其中，安装基座1为夹具的主体结构，其内部中空，主要用于安装和承载其余零部件，在使用时，需把安装基座1的底部压紧在待测工件(如钢轨等)表面上，使得其内安装的超声波探头9表面紧贴待测工件表面。一般的，该安装基座1具体可呈矩形或圆形空筒状，并且在安装基座1上可通过安装需求，设置一个、两个或多个空腔，夹具可安装一个、两个或多个超声波探头9。

安装框体2设置在安装基座1内，并且同样内部中空，主要用于安装探头安装板3。具体的，该安装框体2也可呈矩形或圆形空筒状，并且其外壁可紧贴在安装基座1的内壁上。

探头安装板3可水平转动地设置在安装框体2的顶部，主要用于安装超声波探头9，以使超声波探头9跟随其同步转动，一般的，超声波探头9可安装在探头安装板3的底面上，并且超声波探头9的长度或高度一般是与安装基座1的底面齐平的，保证紧贴在待测工件表面。

在安装框体2的顶部设置有若干片向中心方向延伸的承托凸缘201，探头安装板3的底面侧边就放置在该承托凸缘201上，由承托凸缘201提供给其支撑力。一般的，该承托凸缘201可同时在安装框体2的前后两侧面上设置，具体可呈矩形或梯形板等结构，而探头安装板3的边缘位置可在重力作用下压紧在承托凸缘201上。

在承托凸缘201的表面上设置有弧形槽202，该弧形槽202可向内凹陷一定角度，同时探头安装板3的侧边上设置有弧形凸缘301，该弧形凸缘301的弧度与弧形槽202相同，并且曲率也相同，两者可紧贴并相对转动，从而使得探头安装板3能够顺利进行水平旋转运动。

如此，本实施例所提供的轨道探伤超声波探头夹具，通过探头安装板3上的弧形凸缘301与安装框体2顶部的承托凸缘201上的弧形槽202的配合转动，能够顺利实现探头安装板3在安装框体2上的水平旋转运动，进而带动超声波探头9同步进行水平转动，因此，在进行超声波探伤检测时，超声波探头能够随时调整其物理偏转角度，增强对轨头内外侧覆盖，进而提高了超声覆盖率和对不同形状轨道的适应性，有效避免出现检测盲区。

为使技术管理人员清楚地获知当前超声波探头9的偏转角度，本实施例在弧形凸缘301的表面上设置了刻度线槽4，同时可在弧形槽202上设置标识中线，两者配合可使技术管理人员获知探头安装板3和超声波探头9的偏转角度。一般的，该刻度线槽4可标识-40°～+40°之间的偏转角度。

进一步的，考虑到超声波探头9的偏转角度不宜过大，本实施例在探头安装板3的两端位置增设了限位板302。具体的，该限位板302可呈矩形等形状，当探头安装板3在水平转动时，在某一个角度限位板302的边角将与安装框体2的内壁形成抵接，阻止探头安装板3继续同向转动，而该角度即为探头安装板3的最大偏转角度，一般可为±40°。

更进一步的，考虑到技术人员在调节了超声波探头9的偏转角度之后，在后续的探伤检测过程中，需要超声波探头9保持在当前偏转角度，为此，本实施例在安装框体2的外壁上增设了紧固螺栓6。该紧固螺栓6从安装框体2的外壁上穿入，并且末端贯入探头安装板3中。当超声波探头9的偏转角度需要调整时，则首先拧松紧固螺栓6，使得探头安装板3可以自由水平旋转，然后在转动角度调整完成之后，再拧紧紧固螺栓6，使得探头安装板3和超声波探头9固定在当前偏转角度位置。

此外，为了方便技术人员对超声波探头9的安装、拆卸和维修，本实施例在探头安装板3的表面上设置了安装孔和与其配合的紧固件5，通过该紧固件5可将探头安装板3和设置于其底部表面上的超声波探头9连接成一体，同时通过对紧固件5的拧动操作可方便地实现超声波探头9的拆装。具体的，该紧固件5可为铆钉或螺钉等。

如图3所示，图3为图1的纵剖视图。

另外，为保证安装框体2在安装基座1内的稳定安装，以及超声波探头9与待测工件表面的紧贴，本实施例中的安装框体2的外壁与安装基座1的内壁紧贴，并且安装框体2可相对安装基座1进行垂向滑动，同时，在安装基座1的底部内壁上设置有向内延伸的挡板101，以抵接住安装框架的底部，防止其从安装基座1内脱落。

进一步的，为提高超声波探头9的表面与待测工件表面的贴合紧密程度，同时提高超声波探头9的缺陷检出率和超声覆盖面积，本实施例在安装基座1的顶部增设了顶板102，该顶板102可呈屋顶式结构，倒扣在安装基座1的顶部。同时，在顶板102的底部上设置了压紧机构7，该压紧机构7可进行垂向伸缩，当起垂向伸缩一定长度后，可与探头安装板3的表面相抵接，并将其下压，进而提高超声波探头9的表面与待测工件表面的贴合紧密程度。

具体的，该压紧机构7具体可为气缸。当然，还可为油缸或其余机械伸缩结构，比如弹簧式压紧器件等，此处不再赘述。

进一步的，为保证压紧机构7在对探头安装头施加压力时的受力稳定性，本实施例在压紧机构7的两侧边上设置了向外延伸的卡接柱701，同时在顶板102的两侧边上设置了卡扣702。该卡扣702可在顶板102的侧边上翻转，当其翻转到垂向时，能够将卡接柱701的末端夹紧并形成稳定的卡接，从而保证压紧机构7的安装稳定性和受力稳定性。

如图4所示，图4为图1的仰视图

此外，考虑到超声波探头9在工作时，往往需要超声耦合液的辅助才能具有较高精度，为此，本实施例在安装基座1的底部表面上设置了出水喷嘴8，可将外接管路的超声耦合液喷洒到待测工件表面。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本实用新型。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本实用新型的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本实用新型将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (10)

1.一种轨道探伤超声波探头夹具，其特征在于，包括内部中空的安装基座(1)、设置于所述安装基座(1)内部且内部中空的安装框体(2)、可水平转动地设置于所述安装框体(2)顶部并用于安装超声波探头的探头安装板(3)；所述安装框体(2)的顶部设置有若干片向中心延伸并用于承托所述探头安装板(3)底面的承托凸缘(201)，所述承托凸缘(201)的表面上设置有弧形槽(202)，且所述探头安装板(3)的侧边上设置有用于与所述弧形槽(202)配合转动的弧形凸缘(301)。

2.根据权利要求1所述的轨道探伤超声波探头夹具，其特征在于，所述弧形凸缘(301)的表面上设置有标识所述探头安装板(3)相对于所述弧形槽(202)的偏转角度的刻度线槽(4)。

3.根据权利要求2所述的轨道探伤超声波探头夹具，其特征在于，所述探头安装板(3)的两端上设置有用于在其转动过程中与所述安装框体(2)的内壁相抵接，以限制所述探头安装板(3)的最大偏转角度的限位板(302)。

4.根据权利要求3所述的轨道探伤超声波探头夹具，其特征在于，所述探头安装板(3)的表面上还设置有用于与安装在其底面的超声波探头形成可拆卸连接的紧固件(5)。

5.根据权利要求4所述的轨道探伤超声波探头夹具，其特征在于，所述安装框体(2)的外壁上还设置有用于在所述探头安装板(3)的转动角度调节完成之后将其紧固在当前状态的紧固螺栓(6)。

6.根据权利要求1-5任一项所述的轨道探伤超声波探头夹具，其特征在于，所述安装框体(2)的外壁可垂向滑动地紧贴在所述安装基座(1)的内壁上，且所述安装基座(1)的底部内壁上设置有向内延伸并用于承托所述安装框体(2)底部的挡板(101)。

7.根据权利要求6所述的轨道探伤超声波探头夹具，其特征在于，所述安装基座(1)的顶部设置有顶板(102)，且所述顶板(102)底部设置有可伸缩的、用于压紧所述探头安装板(3)表面的压紧机构(7)。

8.根据权利要求7所述的轨道探伤超声波探头夹具，其特征在于，所述压紧机构(7)的两侧边上设置有向外延伸的卡接柱(701)，且所述顶板(102)的两侧边上分别设置有可翻转的、用于卡紧所述卡接柱(701)的卡扣(702)。

9.根据权利要求8所述的轨道探伤超声波探头夹具，其特征在于，所述压紧机构(7)具体为气缸、液压缸或弹簧式压紧器件。

10.根据权利要求9所述的轨道探伤超声波探头夹具，其特征在于，所述安装基座(1)的底部表面设置有用于喷洒超声耦合液的出水喷嘴(8)。