CN215449120U - 一种检测钢轨焊缝轨底的超声爬波探头扫查装置 - Google Patents

Abstract

一种检测钢轨焊缝轨底的超声爬波探头扫查装置，包括探头夹持机构(1)、探头(2)、探头杆(3)和握把(4)，其特征在于，所述探头(2)设置于探头夹持机构(1)内部，探头夹持机构(1)连接探头杆(3)，探头杆(3)连接握把(4)。本发明采用超声爬波探头扫查装置检测在役钢轨轨底焊缝，其能够在轨底和道砟之间的狭小空间进行扫查；同时能够准确读取探头中心和轨底边的距离，便于伤损的定位；并在一定角度内能够使探头接触面自适应轨底表面；通过弹簧将探头压紧在检测面，保证稳定的耦合力。

Description

一种检测钢轨焊缝轨底的超声爬波探头扫查装置

技术领域

本发明涉及轨道探伤领域，尤其是一种检测钢轨焊缝轨底的超声爬波探头扫查装置。

背景技术

我国铁路的快速持续发展离不开无缝线路技术，采用铝热焊、闪光焊、气压焊等焊接形式对百米定尺钢轨互相焊联是重要的技术手段。钢轨焊缝在焊接过程中有可能产生焊接缺陷，且不同焊接形式常见的伤损类型也不同，如气孔、夹渣、夹砂、裂纹等；在役运用过程中，受车轮疲劳载荷作用而产生的疲劳裂纹，会影响焊缝使用寿命，甚至导致钢轨焊缝折断而失效，危害行车安全。

为此，需要采用无损检测技术手段保障钢轨焊缝质量状态。由于钢轨下表面为拉应力状态，因此轨底部位的缺陷是检测的重中之重，也是容易发展出缺陷和危险性较大的区域，焊缝轨底无损检测可采用常规超声检测技术和爬波超声检测技术，常规超声检测焊缝轨底采用手工单探头法和专用扫查装置双探头法扫查相结合的方式进行检测，对轨底焊缝的检测主要采用双探头法在轨底两侧边进行扫查，爬波超声检测轨底焊缝采用爬波探头在轨底下表面焊缝两侧进行扫查。

在钢轨焊缝超声爬波检测解决方案中，一般需要将超声爬波探头贴合在钢轨下表面，爬波探头声束的发射方向指向焊缝，在焊缝两侧分别进行扫查。扫查时探伤人员需先将道砟清理出一定的检测空间，然后手持探头伸入钢轨下方进行扫查。但该扫查方式受检测空间影响扫查困难，且存在耦合稳定性不足等局限。

爬波检测探头产生的爬波沿钢轨近表面传播，因此钢轨焊缝超声爬波探伤工艺中，需将爬波探头贴合轨底下表面入射声束，探头在靠近焊缝的一定区域内进行扫查，探伤人员需手持探头伸入钢轨底部下方进行检测，尤其是有砟线路，钢轨下表面和道砟之间空间狭窄，无法手持探头伸入，因此在检测时需要先将道砟掏出增大空间，以便进行检测，增加工作量，降低检测效率。

当超声检测发现伤损时需进行定位，在采用爬波探头进行焊缝轨底探伤扫查时，发现伤损后，需要用刻度尺测量探头中心点和轨底边的距离，以确定缺陷在钢轨焊缝的横向位置，刻度尺测量探头前沿中心点和声束反射深度，以确定缺陷的纵向位置。由于探头在轨底，观察困难，难以将刻度尺零点准确对准探头前沿中心，无法对伤损进行准确的定位。

在超声检测中，耦合是影响检测效果的重要因素。在手工检测时，需手持探头以一定的压紧力在检测面上进行扫查，即为耦合力。在进行爬波探头焊缝轨底扫查时，由于受限于检测空间和检测位置，检查人员需采用十分不便的姿势进行检测，造成检测时无法施加稳定的压紧力，造成超声耦合效果不稳定进而影响伤损检出效果。

发明内容

为克服现有的缺陷，本发明提出了一种检测钢轨焊缝轨底的超声爬波探头扫查装置。

一种检测钢轨焊缝轨底的超声爬波探头扫查装置，包括探头夹持机构、探头、探头杆和握把，所述探头设置于探头夹持机构内部，探头夹持机构连接探头杆，探头杆连接握把。

其中，所述探头夹持机构包括探头安装座、弹簧，所述探头安装座两侧设置导槽，所述弹簧设置于探头安装座内部下端，探头设置于弹簧上部，所述探头两侧设置导柱，所述导柱设置于探头安装座两侧设置导槽中，所述探头通过探头线连接探头杆。

通过导槽和弹簧，可以实现探头在一定范围内的移动，在检测时，通过压缩弹簧实现一定的压紧力，使探头获得稳定的耦合效果。圆柱型导柱还可实现探头在一定角度的偏转，避免因探头杆和轨底面不平行导致的探头翘起，避免无法耦合影响检测。

其中，所述探头杆上设置刻度尺，所述刻度尺的零点为探头中心位置，便于检测时伤损位置的读取。

其中，所述握把上表面为平面，其上表面与探头表面平行，便于确认探头在轨底贴合时的姿态。

其中，所述探头杆为不锈钢材质，长度大于轨底宽度。

本发明采用超声爬波探头扫查装置检测在役钢轨轨底焊缝，其能够在轨底和道砟之间的狭小空间进行扫查；同时能够准确读取探头中心和轨底边的距离，便于伤损的定位；并在一定角度内能够使探头接触面自适应轨底表面；通过弹簧将探头压紧在检测面，保证稳定的耦合力。

附图说明

图1为超声爬波探头扫查装置示意图。

图2为装置在焊缝轨底的爬波检测示意图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明提供的一种检测钢轨焊缝轨底的超声爬波探头扫查装置进行详细描述。

如图1所示，一种检测钢轨焊缝轨底的超声爬波探头扫查装置，包括探头夹持机构1、探头2、探头杆3和握把4，所述探头2设置于探头夹持机构1内部，探头夹持机构1连接探头杆3，探头杆3连接握把4。

所述探头夹持机构1包括探头安装座11、弹簧12，所述探头安装座11两侧设置导槽111，所述弹簧12设置于探头安装座11内部下端，探头2设置于弹簧12上部，所述探头2两侧设置导柱21，所述导柱设置于探头安装座11两侧设置导槽111中，所述探头2通过探头线22连接探头杆3。探头2背面设有弹簧12，在扫查检测时，将探头2表面压紧在轨底面，将弹簧12压缩后进行扫查，探头2在移动过程中弹簧12会对探头施加稳定的压紧力，使探头2始终保持稳定的耦合条件。

所述探头杆3上设置刻度尺31，所述刻度尺31的零点为探头中心位置。探头杆上刻有刻度尺31，可在发现伤损时即刻读出伤损横向位置。沿轨底边测量探头杆中心和声束反射深度即可读出和便于伤损纵向位置，完成伤损的准确定位。

所述握把4上表面为平面，其上表面与探头2表面平行。

所述探头杆3为不锈钢材质，长度大于轨底宽度。

图2所示，在焊缝轨底的爬波检测时，首先在钢轨底面涂抹耦合剂，手握探头握把4，将探头2压紧在轨底面，声束发射方向指向焊缝5，从钢轨轨底角一侧向另一侧进行蛇形扫查，待焊缝5一侧检测完毕后，再扫查焊缝5另一侧。

最后应说明的是，以上实施例仅用以描述本发明的技术方案而不是对本技术方法进行限制，本发明在应用上可以延伸为其他的修改、变化、应用和实施例，并且因此认为所有这样的修改、变化、应用、实施例都在本发明的精神和教导范围内。

Claims (5)

1.一种检测钢轨焊缝轨底的超声爬波探头扫查装置，包括探头夹持机构(1)、探头(2)、探头杆(3)和握把(4)，其特征在于，所述探头(2)设置于探头夹持机构(1)内部，探头夹持机构(1)连接探头杆(3)，探头杆(3)连接握把(4)。

2.根据权利要求1所述的超声爬波探头扫查装置，其特征在于，所述探头夹持机构(1)包括探头安装座(11)、弹簧(12)，所述探头安装座(11)两侧设置导槽(111)，所述弹簧(12)设置于探头安装座(11)内部下端，探头(2)设置于弹簧(12)上部，所述探头(2)两侧设置导柱(21)，所述导柱设置于探头安装座(11)两侧设置导槽(111)中，所述探头(2)通过探头线(22)连接探头杆(3)。

3.根据权利要求1所述的超声爬波探头扫查装置，其特征在于，所述探头杆(3)上设置刻度尺(31)，所述刻度尺(31)的零点为探头中心位置。

4.根据权利要求1所述的超声爬波探头扫查装置，其特征在于，所述握把(4)上表面为平面，其上表面与探头(2)表面平行。

5.根据权利要求1所述的超声爬波探头扫查装置，其特征在于，所述探头杆(3)为不锈钢材质，长度大于轨底宽度。

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