CN212989244U - 可同步检测焊缝的钢轨无损探伤检测装置及其在线检测车 - Google Patents
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Abstract
本实用新型一种可同步检测焊缝的钢轨无损探伤检测装置及其在线检测车,包括滑板(1)和超声探头(2),其特征在于:所述滑板(1)的中线和两个侧边分别设置若干个排列的通孔(11),每个通孔(11)内安装一个超声探头(2);其中,滑板的中线阵列设置若干个超声探头(2a~r),至少有一个超声探头(2d)设置为垂直于滑板面发射超声波声束,其余超声探头(2)设置为前后左右各角度于滑板方向发射超声波声束。实现对轨头裂纹的检测,还对长轨的焊缝部分实现各方向检测。
Description
技术领域
本实用新型涉及应用于铁路钢轨的无损检测技术领域,特别是涉及一种可同步检测焊缝的钢轨无损探伤检测装置及其在线检测车。
背景技术
随着轨道交通技术的快速发展和普及,愈来愈需要高效、可靠、安全、便捷的无损检测方法。纵观目前的铁道工作系统探伤装置,从手动探伤到手推车单轨探伤,到目前的双轨可电机驱动、乘坐的探伤车(一般以超声为主),钢轨在线检测改进的迫切需求可略知一斑。
但仔细分析,目前的探伤车,无论是超声法或超声/涡流一体化探伤法,对高铁长轨焊缝进行同步检测相对来说都会比较困难。而且,需要二组人员分别针对正线和正线上的焊缝进行探伤。就目前的社会发展,提倡鼓励节省人工成本的情况下,探伤人员愈来愈少,实现同时对长轨和焊缝的检测,便成为轨道损伤交通安全检测的关键技术之一。
针对以上缺点问题,本实用新型采用如下技术方案进行改善。
发明内容
本实用新型的目的提供可同步检测焊缝的钢轨无损探伤检测装置及其在线检测车,所提出的技术方案为:
一种可同步检测焊缝的钢轨无损探伤检测装置,包括滑板(1)和超声探头(2),其特征在于:所述滑板(1)的中线和两个侧边分别设置若干个排列的通孔(11),每个通孔(11)内安装一个超声探头(2);
其中,滑板的中线阵列设置若干个超声探头(2a~r),至少有一个超声探头(2d)设置为垂直于滑板面发射超声波声束,其余超声探头(2)设置为前后左右各角度于滑板方向发射超声波声束。
一种可同步检测焊缝的钢轨无损探伤检测装置,其特征在于:所述滑板(1)为柔性的导声橡胶材料制作而成,柔性导声橡胶滑板(1)形成贴合钢轨(3)的曲面(31),调整设置于滑板(1)两侧边的若干个超声探头(2)的发射超声波声束方向。
一种可同步检测焊缝的钢轨无损探伤检测装置,其特征在于:所述中线阵列设置的若干个超声探头(2a~r)至少包括一对三个超声探头(2a、2b、2c或2p、2q、2r) 与滑板纵向方向前后角度相对地发射超声波声束,其中一个超声探头(2a或2r)与另外两个(2b、2c或2p、2q) 超声波声束发射方向在检测对象的不同深度的两个位置相交。
一种可同步检测焊缝的钢轨无损探伤检测装置,其特征在于:所述中线阵列设置的若干个超声探头(2a~r)至少包括一对左右并排设置的超声探头(2e、2f),左右对称向外角度于滑板方向发射超声波声束。
一种可同步检测焊缝的钢轨无损探伤检测装置,其特征在于:所述中线阵列设置的若干个超声探头(2a~r)至少包括一对前后排列设置的超声探头(2h、2i),前后方向平行、左右对称向外角度于滑板方向发射超声波声束。
一种可同步检测焊缝的钢轨无损探伤检测装置,其特征在于:所述中线阵列设置的若干个超声探头(2a~r)至少包括四个沿着中线与滑板纵向方向两两相对设置的超声探头(2k、2l、2m、2n),与滑板纵向方向两两平行交叉、与滑板横向左右对称角度发射超声波声束。
一种可同步检测焊缝的钢轨无损探伤检测装置,其特征在于:还包括设置于每个超声探头(2)外部的导声装置(4),所述导声装置(4)为柔性导声橡胶材料制成包裹于超声探头(2),包括带入口的收缩上部(41)和带鸭嘴渗出口(43)的收缩下部(42)。
一种可同步检测焊缝的钢轨无损探伤检测装置,其特征在于:所述鸭嘴渗出口(43)设置鸭嘴刮液器(431)。
一种可同步检测焊缝的钢轨无损探伤检测装置,其特征在于:所述滑板(1)还包括设置于两侧边和后部、用于收集渗出的耦合液的槽(12),和用于抽取槽(12)中的耦合液的泵(13),和安装于滑板前后端部、用于将渗出的耦合液刮向槽(12)的刮液器(15),以及用于储存耦合液的耦合液箱(14)。
本实用新型还公开一种钢轨在线检测车,其特征在于:包括两个如以上任一权利要求所述的检测装置,和拖车(5)以及所述拖车(5)与检测装置连接的连杆(51),和两个检测装置并排连接的伸缩杆(6)以及将伸缩杆固定于检测装置的扣合块(61),和分析显示器(8)以及将分析显示器(8)连接于两个检测装置的引导线(81),还包括耦合液储存罐(7)以及用于将储存罐(7)中的耦合液导入检测装置的耦合液箱(14)的导管(71)。
一种钢轨在线检测车,其特征在于:所述的拖车(5)采用及自动驾驶检测技术,通过卫星定位系统合理计算检测装置的位置,输入于分析显示器(8)进行综合分析。
一种钢轨在线检测车,其特征在于:所述的分析显示器(8)合理统计分析超声探头的位置和数量,利用云平台数据传输和大数据管理系统分析。
据以上技术方案,本实用新型具有以下有益效果:滑板式的检测装置可设置多个超声探头结构,以及超声探头不但设置为垂直于滑板面发射超声波声束,还设置为前后左右各角度于滑板方向发射超声波声束,不但实现对轨头裂纹的检测,还对长轨的焊缝部分实现各方向检测。另外,每个探头具有恒压耦合液装置,以及耦合液收集槽、刮板等装置,实现节约耦合液的水的使用。本实用新型采用卫星定位系统及自动驾驶检测技术,通过合理设计超声探头的位置和数量,可一次性完成正线轨道的探伤(按铁路现行标准TJ/GW157 -2017),同时完成长轨焊缝的超声检测,必要时可同时设置阵列涡流传感器,用于轨头踏面裂纹的检测。利用云平台和大数据管理,实现无人驾驶及自动化探伤及检测信号评估。
附图说明
图1本实用新型最佳实施例的滑板与钢轨贴合的整体侧面示意图。
图2本实用新型最佳实施例的滑板仰视示意图。
图3本实用新型最佳实施例的滑板A-A剖面时各超声探头超声波声束方向示意图。
图4本实用新型最佳实施例的滑板B-B剖面时各超声探头超声波声束方向示意图。
图5本实用新型最佳实施例的滑板C-C剖面时各超声探头超声波声束方向示意图。
图6本实用新型最佳实施例的滑板的每个通孔中导声装置的剖视示意图。
图7本实用新型最佳实施例的滑板的耦合液收集装置示意图。
图8本实用新型最佳实施例的导声装置示意图。
图9本实用新型最佳实施例的导声装置示意图。
图10本实用新型在线检测车示意图。
图中,1滑板,2(2a~r)超声探头,3钢轨,4导声装置,5拖车,6伸缩杆,7储存罐,8分析显示器,11通孔,12耦合液槽,13泵,14耦合液箱,15刮液器,21引线,31钢轨曲面,41收缩上部,42收缩下部,43带鸭嘴渗出口,51连杆,61扣合块,71导管,81引导线,431鸭嘴刮液器。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式,对本实用新型做进一步说明。
如图1和图2所示,一种可同步检测焊缝的钢轨无损探伤检测装置,包括滑板1和超声探头2,滑板1的中线和两个侧边分别设置若干个排列的通孔11,每个通孔11内安装一个超声探头2;其中,滑板的中线阵列设置若干个超声探头2a~r,至少有一个超声探头2d设置为垂直于滑板面发射超声波声束,其余超声探头2设置为前后左右各角度于滑板方向发射超声波声束。上述探头组合中的探头,同时具有单探头检测功能,可单独进行单探头扫查。
如图1所示,一种可同步检测焊缝的钢轨无损探伤检测装置,所述滑板1为柔性的导声橡胶材料制作而成,柔性导声橡胶滑板1形成贴合钢轨3的曲面31,如图4、图5所示,当滑板柔性贴合于钢轨曲面31时,将调整设置于滑板1两侧边的若干个超声探头2的发射超声波声束方向。柔性滑板(1)可实现微调整设置于滑板(1)上的超声探头(2)的工作模式,可实现对不同部位、不同类型缺陷的检测。
如图3所示,一种可同步检测焊缝的钢轨无损探伤检测装置,中线阵列设置的若干个超声探头2a~r至少包括一对三个超声探头2a、2b、2c或2p、2q、2r,实现即使经过焊缝时,柔性导声橡胶滑板1因贴合钢轨曲面调整前后角度方向发射超声波声束时,超声探头2a依然可以与超声探头2b、2c的其中一个相交,以及超声探头2p依然可以与超声探头2q、2r的其中一个相交,或者一个超声探头2a或2r与另外两个2b、2c或2p、2q 超声波声束发射方向在检测对象的不同深度的两个位置相交,方便于焊缝位置的中线部分检测。
如图4所示,一种可同步检测焊缝的钢轨无损探伤检测装置,中线阵列设置的若干个超声探头2a~r至少包括一对左右并排设置的超声探头2e、2f,左右对称向外角度于滑板方向发射超声波声束,用于检测钢轨轨头底部转角部分。若干倾斜置于中线与纵向置于侧边的探头,或全部倾斜置于中线的探头,彼此可组成若干个跨距不同的探头对,以分别对轨头两侧进行双探头扫查,实现对该部位的垂直于踏面的平面状缺陷的检测。
如图3所示,一种可同步检测焊缝的钢轨无损探伤检测装置,中线阵列设置的若干个超声探头2a~r至少包括一对前后排列设置的超声探头2h、2i,前后方向平行、左右对称向外角度于滑板方向发射超声波声束,用于检测钢轨轨腰部分。更具体的,中线阵列设置的若干个37°~45°间的探头,彼此可组成若干个跨距不同的探头对,探头对的跨距差是某个固定间距的1、2、3---等不间断的整数倍,以分别扫查轨腰的不同高度部位,实现对轨腰部位垂直于踏面的平面状缺陷的检测。
如图3和图5所示,一种可同步检测焊缝的钢轨无损探伤检测装置,中线阵列设置的若干个超声探头2a~r至少包括四个沿着中线与滑板纵向方向两两相对设置的超声探头2k、2l、2m、2n,与滑板纵向方向两两平行交叉、与滑板横向左右对称角度发射超声波声束。
如图6、图8和图9所示,一种可同步检测焊缝的钢轨无损探伤检测装置,还包括设置于每个超声探头2外部的导声装置4,所述导声装置4为柔性导声橡胶材料制成包裹于超声探头2,包括带入口的收缩上部41和带鸭嘴渗出口43的收缩下部42,每个超声探头2的引线21从导声装置4的收缩上部41入口处连接于检测仪器,相同的,耦合液从收缩上部41入口引导入导声装置4,而且,鸭嘴渗出口43设置鸭嘴刮液器431,实现整个导声装置4形成恒压式耦合液容器。
如图7所示,一种可同步检测焊缝的钢轨无损探伤检测装置,滑板1还包括设置于两侧边和后部、用于收集渗出的耦合液的槽12,和用于抽取槽12中的耦合液的泵13,和安装于滑板前后端部、用于将渗出的耦合液刮向槽12的刮液器15,以及用于储存耦合液的耦合液箱14。
如图10所示,本实用新型还公开一种钢轨在线检测车,包括两个如以上所述的滑板式检测装置,和拖车5以及所述拖车5与检测装置连接的连杆51,和两个检测装置并排连接的伸缩杆6以及将伸缩杆6固定于检测装置的扣合块61,和分析显示器8以及将分析显示器8连接于两个检测装置的引导线81,还包括耦合液储存罐7以及用于将储存罐7中的耦合液导入检测装置的耦合液箱14的导管71。
另外,一种钢轨在线检测车,拖车5采用及自动驾驶检测技术,通过卫星定位系统合理计算检测装置的位置,输入于分析显示器8进行综合分析。以及,一种钢轨在线检测车,分析显示器8合理统计分析超声探头的位置和数量,利用云平台数据传输和大数据管理系统分析。
以上为本实用新型的其中一种实施方式。此外,需要说明的是,凡依本专利构思所述的构造、特征及原理所做的等效或简单变化,均包括于本专利的保护范围内。
Claims (10)
1.一种可同步检测焊缝的钢轨无损探伤检测装置,包括滑板(1)和超声探头(2),其特征在于:所述滑板(1)的中线和两个侧边分别设置若干个排列的通孔(11),每个通孔(11)内安装一个超声探头(2);
其中,滑板的中线阵列设置若干个超声探头(2a~r),至少有一个超声探头(2d)设置为垂直于滑板面发射超声波声束,其余超声探头(2)设置为前后左右各角度于滑板方向发射超声波声束。
2.根据权利要求1所述的一种可同步检测焊缝的钢轨无损探伤检测装置,其特征在于:所述滑板(1)为柔性的导声橡胶材料制作而成,柔性导声橡胶滑板(1)形成贴合钢轨(3)的曲面(31),调整设置于滑板(1)两侧边的若干个超声探头(2)的发射超声波声束方向。
3.根据权利要求1或2所述的一种可同步检测焊缝的钢轨无损探伤检测装置,其特征在于:所述中线阵列设置的若干个超声探头(2a~r)至少包括一对三个超声探头(2a、2b、2c或2p、2q、2r)与滑板纵向方向前后角度相对地发射超声波声束,其中一个超声探头(2a或2r)与另外两个(2b、2c或2p、2q) 超声波声束发射方向在检测对象的不同深度的两个位置相交。
4.根据权利要求1或2所述的一种可同步检测焊缝的钢轨无损探伤检测装置,其特征在于:所述中线阵列设置的若干个超声探头(2a~r)至少包括一对左右并排设置的超声探头(2e、2f),左右对称向外角度于滑板方向发射超声波声束。
5.根据权利要求1或2所述的一种可同步检测焊缝的钢轨无损探伤检测装置,其特征在于:所述中线阵列设置的若干个超声探头(2a~r)至少包括一对前后排列设置的超声探头(2h、2i),前后方向平行、左右对称向外角度于滑板方向发射超声波声束。
6.根据权利要求1或2所述的一种可同步检测焊缝的钢轨无损探伤检测装置,其特征在于:所述中线阵列设置的若干个超声探头(2a~r)至少包括四个沿着中线与滑板纵向方向两两相对设置的超声探头(2k、2l、2m、2n),与滑板纵向方向两两平行交叉、与滑板横向左右对称角度发射超声波声束。
7.根据权利要求1所述的一种可同步检测焊缝的钢轨无损探伤检测装置,其特征在于:还包括设置于每个超声探头(2)外部的导声装置(4),所述导声装置(4)为柔性导声橡胶材料制成包裹于超声探头(2),包括带入口的收缩上部(41)和带鸭嘴渗出口(43)的收缩下部(42)。
8.根据权利要求7所述的一种可同步检测焊缝的钢轨无损探伤检测装置,其特征在于:所述鸭嘴渗出口(43)设置鸭嘴刮液器(431)。
9.根据权利要求1所述的一种可同步检测焊缝的钢轨无损探伤检测装置,其特征在于:所述滑板(1)还包括设置于两侧边和后部、用于收集渗出的耦合液的槽(12),和用于抽取槽(12)中的耦合液的泵(13),和安装于滑板前后端部、用于将渗出的耦合液刮向槽(12)的刮液器(15),以及用于储存耦合液的耦合液箱(14)。
10.一种钢轨在线检测车,其特征在于:包括两个如以上任一权利要求所述的检测装置,和拖车(5)以及所述拖车(5)与检测装置连接的连杆(51),和两个检测装置并排连接的伸缩杆(6)以及将伸缩杆固定于检测装置的扣合块(61),和分析显示器(8)以及将分析显示器(8)连接于两个检测装置的引导线(81),还包括耦合液储存罐(7)以及用于将储存罐(7)中的耦合液导入检测装置的耦合液箱(14)的导管(71)。
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