CN209776445U - 火车车轮探伤装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种火车车轮探伤装置，涉及轨道交通安全监测的技术领域，该火车车轮探伤装置包括底座和探头；所述底座设置有容腔，在所述容腔内设置有用于与探头连接的连接件；所述连接件包括上连接板和连接件主体；所述上连接板设置在所述连接件主体的上端，所述探头安装在所述上连接板上；所述连接件主体套设有弹簧，所述连接件主体的下端滑动设置在所述容腔内。本实用新型提供的火车车轮探伤装置不需要耦合剂，解决了现在压电超声纵波法在冰点以下无法使用的问题，且该火车车轮探伤装置具有跟踪拟合火车车轮表面轮毂的功能，可对行驶中的车轮进行在线检测，识别火车车轮内部的辋裂等缺陷。

Description

火车车轮探伤装置

技术领域

本实用新型涉及轨道交通安全检测的技术领域，尤其是涉及一种火车车轮探伤装置。

背景技术

高速运行的列车，需要非常严格的检测措施及安全防护。火车车轮是保证列车安全运行的极其重要的部件，起着承重和导向的作用。车轮主要危害性缺陷类型为辋裂和车轮径向裂损，上述缺陷的产生将导致崩轮、切轴，进一步甚至造成列车巅覆。

因此，需要对火车车轮进行有效的检测，以保证列车的运行安全。

目前，主要采用压电超声纵波法对火车车轮进行检测，其需要压电探头与火车车轮之间进行良好的耦合。

考虑到经济性，通常采用无杂质与气泡的水作为耦合剂，但在冰点以下的低温环境中该类型的耦合剂并无法使用，相应的也无法采用电超声纵波法对火车车轮进行检测。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供火车车轮探伤装置，以解决在冰点以下，无法使用压电超声纵波法对火车车轮进行检测的技术问题。

基于上述目的，本实用新型提供的一种火车车轮探伤装置，包括底座和探头，所述底座设置有容腔，在所述容腔内设置有用于与探头连接的连接件；

所述连接件包括上连接板和连接件主体；所述上连接板设置在所述连接件主体的上端，所述探头安装在所述上连接板上；所述连接件主体套设有弹簧，所述连接件主体的下端滑动设置在所述容腔内；

所述容腔包括上容腔和下容腔；所述上容腔的侧壁形成上限位凸起和下限位凸起；

所述上限位凸起用于止挡所述连接件主体上设置的限位板，以使所述连接件主体下端不脱离所述下容腔；所述下限位凸起用于支撑所述弹簧，且所述弹簧上端作用在所述限位板上，使所述限位板具有远离所述下容腔的趋势。

进一步地，所述底座至少一侧设置有用于将底座安装的固定板，且在所述固定板上设置有固定孔。

进一步地，所述底座上设置有限位部，所述上限位凸起位于所述限位部上。

进一步地，所述探头包括探头壳体和探头主体；所述探头主体包括永磁体、吸波材料和线圈；所述探头壳体内设置有用于安装永磁体的容腔，在所述永磁体上端依次设置有吸波材料和线圈。

进一步地，还包括电缆，所述电缆与所述线圈连接。

进一步地，还包括灌封胶，所述灌封胶用于填充探头主体与探头壳体之间的空隙。

进一步地，还包括灌封胶，所述灌封胶将所述探头主体包裹。

进一步地，所述底座上相对设置有两个安装长槽，所述限位部上设置有用于与所述安装长槽相匹配的安装块。

进一步地，所述永磁体的材料为钕铁硼，所述吸波材料为羰基铁粉，所述弹簧的材料为弹簧钢。

本实用新型提供的火车车轮探伤装置不需要耦合剂，解决了现在压电超声纵波法在冰点以下无法使用的问题，影响对火车车轮的探伤检测，且该火车车轮探伤装置具有跟踪拟合火车车轮表面轮毂的功能，可对行驶中的车轮进行在线检测，识别火车车轮内部的辋裂等缺陷。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式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，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施方式，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，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型实施例提供的火车车轮探伤装置的结构示意图；

图2为图1所示火车车轮探伤装置的连接件的结构示意图；

图3为图1所示火车车轮探伤装置的探头的结构示意图；

图4为图1所示火车车轮探伤装置的底座的结构示意图；

图5为图4所示底座的限位部的结构示意图。

图标：100－底座；200－弹簧；300－探头；400－上连接板；500－连接件主体；600－限位板；700－上容腔；800－下容腔；900－限位部；901－安装块；110－固定板；120－固定孔；130－永磁体；140－吸波材料；150－线圈；160－灌封胶；170－探头壳体；180－电缆；190－上限位凸起；210－下限位凸起。

具体实施方式

下面将结合附图对本实用新型的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例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。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

如图1－图5所示，本实用新型提供的一种火车车轮探伤装置，包括底座100和探头300，所述底座100设置有容腔，在所述容腔内设置有用于与探头300连接的连接件。

所述连接件包括上连接板400和连接件主体；所述上连接板400设置在所述连接件主体的上端，所述探头300安装在所述上连接板400上；所述连接件主体套设有弹簧200，所述连接件主体500的下端滑动设置在所述容腔内。

所述容腔包括上容腔700和下容腔800；所述上容腔700的侧壁形成上限位凸起190和下限位凸起210。

所述上限位凸起190用于止挡所述连接件主体500上设置的限位板600，以使所述连接件主体下端不脱离所述下容腔800；所述下限位凸起210用于支撑所述弹簧200，且所述弹簧200上端作用在所述限位板600上，使所述限位板600具有远离所述下容腔800的趋势。

在一些实施例中，底座100上的上容腔700的横截面大于下容腔800的横截面；弹簧200位于上容腔700，且弹簧200套在连接件主体500上的时候，该下限位凸起210支撑该弹簧200的作用，弹簧200上端作用在限位板600上；此弹簧200处于压缩状态，始终对限位板600作用，使其向上运动或者保持向上运动的趋势。

连接件主体500下端插入到下容腔800中，当弹簧200使限位板600与上限位凸起190接触的时候，该连接件主体下端不脱离所述下容腔800，该下容腔800与所述连接件主体配合，使连接件主体500不晃动，保持垂直上下。

当连接件受到外力的时候，限位板600向下弹簧200，该连接件主体500沿容腔向下运动，当连接件失去外力的时候，弹簧200使连接件向上运动，该限位板600不能从容腔的开口脱离，在弹簧200使连接件可向上运动的时候，弹簧200使设置在连接件上的探头300能够对车轮表面轮廓进行拟合，使探头300与车轮表面之间更紧密贴合。

如图4所示，在上述实施例基础之上，进一步地，所述底座100至少一侧设置有用于将底座100安装的固定板110，且在所述固定板110上设置有固定孔120。

该火车车轮探测装置一般安装在轨道上，该火车车轮探测装置设置在车轨之间，从而火车在轨道上行驶的时候，就能够对车轮进行检测，实现对行驶中的车轮进行在线监测，识别火车车轮内部的辋裂等。

底座100一侧或者两侧均设置固定板110，在固定板110上设置有固定孔120，该固定板110可以通过螺栓固定在轨道上，比如在轨道上预埋螺栓。

且该火车车轮探测装置与轨道是可拆卸连接，这样方便该火车车轮探测装置的维护或者更换。

如图5所示，在上述实施例基础之上，进一步地，所述底座100上设置有限位部900，所述上限位凸起190位于所述限位部900上。

底座100上设置有限位部900，所述上限位凸起190设置在限位部900上，一般是将连接件主体500安装在容腔内以后，再将限位部900安装在底座100上；限位板600位于限位部900的下端，这样限位部900能够防止连接件在弹簧200的作用下脱离底座100。

如图3所示，在上述实施例基础之上，进一步地，所述探头300包括探头壳体170和探头300主体；所述探头300主体包括永磁体130、吸波材料140和线圈150；所述探头壳体170内设置有用于安装永磁体130的容腔，在所述永磁体130上端依次设置有吸波材料140和线圈150。

探头300主体设置在探头壳体170内，该探头300可以与连接件的上连接板400连接。

该永磁体130上端设置吸波材料140，在吸波材料140上设置线圈150；当该探头300与车轮表面轮毂进行拟合的时候，吸波材料140吸收朝向永磁体130传播的电磁波，防止永磁体130中产生超声波而引起干扰。

在上述实施例基础之上，进一步地，还包括电缆180，所述电缆180与所述线圈150连接。

在永磁体130和线圈150的共同作用下，火车车轮内部激励出沿径向传播的电磁超声横波，当遇到内部缺陷或者底面时产生回波信号，回波信号被线圈150接收转换为电信号，经由电缆180传输至数据处理模块，最终实现火车车轮的缺陷识别。

如图3所示，在上述实施例基础之上，进一步地，还包括灌封胶160，所述灌封胶160用于填充探头300主体与探头壳体170之间的空隙。

在一些实施例中，利用灌封胶160将探头300主体与探头壳体170之间的空隙填充，从而能够使探头300主体与探头壳体170安装的更加牢固，灌封胶160在使用的时候是液态，当灌封胶160固化后形成一个绝缘层，能够起到防水、防潮和绝缘等作用。

在上述实施例基础之上，进一步地，还包括灌封胶160，所述灌封胶160将所述探头300主体包裹。

灌封胶160将探头300主体包裹，能够使线圈150、吸波材料140和永磁体130更加牢固的安装在一起，且保证线圈150不与火车车轮的表面接触，该线圈150通过灌封胶160形成的保护层与火车车轮表面接触。

在上述实施例基础之上，进一步地，所述底座100上相对设置有两个安装长槽，所述限位部900上设置有用于与所述安装长槽相匹配的安装块901。

在一些实施例中，底座100上设置有两个安装长槽，两个安装长槽位于上容腔700的两侧；该安装长槽一般为L型，限位部900的安装块901能够插入到安装长槽中，这样将限位部900安装在底座100上。

该限位部900一侧设置有用于安装在底座100上的安装块901，另一侧设置有上限位凸起190。

上限位凸起190能够阻挡连接件主体500从底座100上脱离，该连接件主体500上的限位板600由于上限位凸起190的阻挡，使连接件主体500不会从底座100脱离。

当火车车轮未到达时，该探头300处于非工作状态，在弹簧200的作用下，弹簧200给连接件向上运动的趋势，使该连接件主体500上的限位板600到达上限位凸起190限定的上限位置。

当火车车轮到达时，该探头300处于工作状态，探头300的上半部分被压下，探头300对车轮表面轮廓进行拟合，以减小线圈150与车轮表面的提离距离，进而实现跟踪功能。

该探头300为电磁超声探头300，限位部900安装在安装长槽中以后，在底座100侧面通过螺栓将该限位部900固定在安装长槽中。

连接件的上连接板400插入到探头壳体170下端设置的长槽中，在探头壳体170的一侧设置有用于将上连接板400固定在长槽中的固定螺栓。

其中一限位部900由左限位部900和右限位部900组成，当连接件安装在底座100上以后，左限位部900和右限位部900分别从连接件的两侧插入到安装长槽中，且左限位部900和右限位部900形成一个夹槽，该连接件主体500位于此夹槽中。

在上述实施例基础之上，进一步地，所述永磁体130的材料为钕铁硼，所述吸波材料140为羰基铁粉，所述弹簧200的材料为弹簧200钢。

在一些实施例中，探头壳体170的材料为奥氏体不锈钢。底座100、连接件和限位部900的材料为2A12铝合金，且在加工完毕后进行阳极氧化处理。灌封胶160为双组份环氧树脂，永磁体130的材料为钕铁硼，吸波材料140为羰基铁粉，其作用是吸收朝向永磁体130传播的电磁波，防止永磁体130中产生超声波而引起干扰。弹簧200的材料为弹簧200钢。

本实用新型提供的火车车轮探伤装置不需要耦合剂，解决了现在压电超声纵波法在冰点以下无法使用的问题，且该火车车轮探伤装置具有跟踪拟合火车车轮表面轮毂的功能，可对行驶中的车轮进行在线检测，识别火车车轮内部的辋裂等缺陷。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的范围。

Claims (9)

1.一种火车车轮探伤装置，其特征在于，包括底座和探头，所述底座设置有容腔，在所述容腔内设置有用于与探头连接的连接件；

所述连接件包括上连接板和连接件主体；所述上连接板设置在所述连接件主体的上端，所述探头安装在所述上连接板上；所述连接件主体套设有弹簧，所述连接件主体的下端滑动设置在所述容腔内；

所述容腔包括上容腔和下容腔；所述上容腔的侧壁形成上限位凸起和下限位凸起；

所述上限位凸起用于止挡所述连接件主体上设置的限位板，以使所述连接件主体下端不脱离所述下容腔；所述下限位凸起用于支撑所述弹簧，且所述弹簧上端作用在所述限位板上，使所述限位板具有远离所述下容腔的趋势。

2.根据权利要求1所述的火车车轮探伤装置，其特征在于，所述底座至少一侧设置有用于将底座安装的固定板，且在所述固定板上设置有固定孔。

3.根据权利要求1所述的火车车轮探伤装置，其特征在于，所述底座上设置有限位部，所述上限位凸起位于所述限位部上。

4.根据权利要求3所述的火车车轮探伤装置，其特征在于，所述探头包括探头壳体和探头主体；所述探头主体包括永磁体、吸波材料和线圈；所述探头壳体内设置有用于安装永磁体的容腔，在所述永磁体上端依次设置有吸波材料和线圈。

5.根据权利要求4所述的火车车轮探伤装置，其特征在于，还包括电缆，所述电缆与所述线圈连接。

6.根据权利要求5所述的火车车轮探伤装置，其特征在于，还包括灌封胶，所述灌封胶用于填充探头主体与探头壳体之间的空隙。

7.根据权利要求5所述的火车车轮探伤装置，其特征在于，还包括灌封胶，所述灌封胶将所述探头主体包裹。

8.根据权利要求4所述的火车车轮探伤装置，其特征在于，所述底座上相对设置有两个安装长槽，所述限位部上设置有用于与所述安装长槽相匹配的安装块。

9.根据权利要求8所述的火车车轮探伤装置，其特征在于，所述永磁体的材料为钕铁硼，所述吸波材料为羰基铁粉，所述弹簧的材料为弹簧钢。