ES2328543A1 - System of inspection of defects in railway wheels by ultrasound (Machine-translation by Google Translate, not legally binding) - Google Patents

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ES2328543A1 ES200603238A ES200603238A ES2328543A1 ES 2328543 A1 ES2328543 A1 ES 2328543A1 ES 200603238 A ES200603238 A ES 200603238A ES 200603238 A ES200603238 A ES 200603238A ES 2328543 A1 ES2328543 A1 ES 2328543A1
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Carlos Fritsch Yusta
Patricia Nevado Carvajal
Luis Gomez-Ullate Alvear
Jose David Brizuela Sanchez
Oscar F. Martinez Graullera
Eugenio Villanueva Martinez
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Abstract

System of inspection of defects in railway wheels by ultrasound, which consists in the use of at least one array (1) of ultrasonic transducers, governed by an electronic system (2) that is controlled by a predetermined computer (3) with some focal laws specific, for deflection and focusing of the ultrasonic beams on regions of interest of the application wheels (7), depending on the angular position thereof that is determined by a position encoder (10) connected to the computer (3). (Machine-translation by Google Translate, not legally binding)

Description

Sistema de inspección de defectos en ruedas ferroviarias por ultrasonidos.Wheel defect inspection system Ultrasonic railways.

Sector de la técnicaTechnical sector

La presente invención está relacionada con la evaluación de la calidad de las ruedas en servicio de ferrocarriles, proporcionando un sistema que gracias a sus características funcionales posibilita la detección integral de defectos en el volumen de ruedas de cualquier tipo de geometría.The present invention is related to the evaluation of the quality of the wheels in service of railroads, providing a system that thanks to its functional characteristics enables the integral detection of defects in the volume of wheels of any type of geometry.

Estado de la técnicaState of the art

Las ruedas de ferrocarriles en servicio se encuentran sometidas a una diversidad de esfuerzos mecánicos que pueden dar lugar a fallos debidos a la fatiga del material, como por ejemplo, fisuras, grietas, etc. que en caso de propagarse pueden provocar la ruptura de la rueda.Railroad wheels in service are they are subjected to a variety of mechanical stresses that they can lead to failures due to material fatigue, such as for example, cracks, cracks, etc. that in case of spreading They can cause the wheel to break.

En trenes de alta velocidad, cercanías, etc. el resultado puede ser catastrófico, las características de la utilización hacen que el material de las ruedas quede sometido a mayores esfuerzos, aumentando las probabilidades de que aparezcan fallos, por lo que los operadores de trenes se ven obligados a realizar un mantenimiento exhaustivo de los trenes.On high speed trains, commuter trains, etc. he result can be catastrophic, the characteristics of the use make the wheel material subject to greater efforts, increasing the likelihood of their appearance failures, so train operators are forced to Perform thorough maintenance of the trains.

La verificación del estado de las ruedas requiere de técnicas que inspeccionen defectos críticos en el interior de la rueda, comprendiendo la llanta, el velo y cubo de la misma, además de la superficie de rodadura.Verification of the condition of the wheels requires techniques that inspect critical defects in the inside the wheel, including the tire, the veil and the hub of the same, in addition to the rolling surface.

En particular, los taladros existentes para la sujeción de los discos de freno, es una región especialmente crítica ya que cualquier fallo de fatiga del material puede propagarse produciendo la rotura de la rueda. Otras zonas críticas en cuanto a la propagación de estos fallos son el interior de la llanta, en la zona en la que se realiza el shunt eléctrico, y la superficie de contacto con los elementos elásticos.In particular, the existing drills for the brake disc clamping, is a region especially critical since any material fatigue failure can spread causing the wheel to break. Other critical areas as far as the propagation of these failures are inside the rim, in the area where the electric shunt is performed, and the contact surface with elastic elements.

Se conocen diferentes métodos de verificación de existencia o inexistencia de defectos críticos en las ruedas ferroviarias, como inspección visual, análisis micro-estructural, partículas magnéticas, corrientes inducidas y ultrasonidos. Sin embargo únicamente los ultrasonidos proporcionan información referente al interior del material, así como de la superficie de rodadura.Different methods of verification of  existence or absence of critical defects in the wheels railway, such as visual inspection, analysis microstructural, magnetic particles, currents  induced and ultrasound. However, only ultrasound they provide information regarding the inside of the material as well as of the rolling surface.

En este sentido, existen invenciones dedicadas al análisis del estado de la superficie de rodadura, que es la zona de las ruedas que sufre el mayor desgaste y está sometida a esfuerzos de fatiga, aparición de planos, grietas, delaminaciones y exfoliaciones.In this sense, there are dedicated inventions to the analysis of the state of the rolling surface, which is the wheel area that suffers the most wear and is subject to fatigue efforts, appearance of planes, cracks, delaminations and exfoliations

La Patente alemana DE 32 18 453 de "Fraunhofer Ges Forschung" describe un dispositivo para detectar defectos superficiales basados en transductores EMAT y electrónica de amplificación logarítmica. Los transductores EMAT son de no-contacto, funcionando como emisor y receptor a la vez, no requiriendo ningún medio de acoplamiento para la recepción o generación de ondas ultrasónicas. Sin embargo debido a la emisión que realizan en ambos sentidos, los datos tomados se hacen difíciles de interpretar, ya que se suelen producir superposiciones entre las ondas emitidas y las recibidas.German Patent DE 32 18 453 of "Fraunhofer Ges Forschung "describes a device to detect defects Surface based on EMAT transducers and electronics logarithmic amplification. EMAT transducers are from non-contact, functioning as sender and receiver to at the same time, not requiring any coupling means for the reception or generation of ultrasonic waves. However due to the emission that they carry out in both directions, the data taken is they are difficult to interpret, since they usually occur overlaps between the emitted and received waves.

La Patente US 5 654 510 de "Hegenscheidt" propone la incorporación, en un dispositivo, de dos transductores EMAT, ubicados próximos entre sí, de forma que se reduce la zona en la que no se pueden evaluar las fisuras, estando uno de los transductores dedicado a la emisión de ondas en dos direcciones opuestas de la rueda y el otro a la recepción de las respuestas a dichas ondas, las cuales llegan al receptor desfasadas en el tiempo la una de la otra, lo cual soluciona el inconveniente de la superposición de ondas descrito anteriormente. Sin embargo, la aplicación de esta técnica a un tren en movimiento resulta compleja.US Patent 5 654 510 of "Hegenscheidt" proposes the incorporation, in one device, of two transducers EMAT, located next to each other, so that the area is reduced in the one that cannot evaluate the fissures, being one of the Transducers dedicated to the emission of waves in two directions opposite of the wheel and the other to the reception of the answers to said waves, which reach the receiver out of date one of the other, which solves the inconvenience of the wave overlay described above. However, the application of this technique to a moving train results complex.

La Patente europea EP 0 978 436 de "Talgo" describe un método basado en unos palpadores instalados en los carriles ferroviarios y destinados a entrar en contacto con la rueda del ferrocarril. Dichos palpadores están constituidos, cada uno, por un transductor piezoeléctrico que emite ultrasonidos en un sentido y recibe las señales de eco para su posterior análisis mediante un sistema electrónico e informático.European Patent EP 0 978 436 of "Talgo" describes a method based on sensors installed in the rail rails and intended to come into contact with the Railroad wheel. These probes are constituted, each one, by a piezoelectric transducer that emits ultrasound in a  sense and receives the echo signals for further analysis through an electronic and computer system.

Sin embargo, todas estas técnicas están orientadas a la detección de únicamente fallos superficiales en la banda de rodadura de la rueda. Para obtener datos acerca de posibles defectos en el interior de la rueda, es decir en la llanta o el velo de la rueda, se hace necesaria la utilización de ondas ultrasónicas que penetren en el material.However, all these techniques are aimed at detecting only surface faults in the wheel tread. To get data about possible defects inside the wheel, that is to say on the rim or the veil of the wheel, the use of waves is necessary ultrasonic that penetrate the material.

En este sentido se conoce la Patente US 4 050 292 de "Krautkramer Branson", que describe un dispositivo constituido por un transductor que emite y recibe en la dirección radial, detectando los defectos circunferenciales. En la Patente US 5 864 065 de "Amsted Ind. Inc." se utiliza un único transductor que, para cubrir todo el volumen de la llanta de la rueda, se desplaza siguiendo la generatriz de la misma a la vez que ésta es rotada. Otro sistema de estas características se describe en la Patente EP 1 081 485 de "Siemens AG", el cual está orientado a la identificación de la posición de los defectos encontrados en el volumen de la llanta.In this sense, US Patent 4 050 is known. 292 of "Krautkramer Branson", which describes a device constituted by a transducer that emits and receives in the direction radial, detecting circumferential defects. In US Pat. 5 864 065 of "Amsted Ind. Inc." a single is used transducer that, to cover the entire volume of the tire of the wheel, moves following the generatrix of it at the same time That this is rotated. Another system of these characteristics is described in EP 1 081 485 of "Siemens AG", which It is aimed at identifying the position of the defects found in the volume of the tire.

En todos estos casos solo puede asegurarse la detección de defectos cuya orientación sea paralela a la superficie de rodadura de la rueda, es decir circunferenciales, ya que solo son detectables aquellos cuya orientación sea perpendicular a la dirección de propagación de los ultrasonidos.In all these cases you can only ensure the defect detection whose orientation is parallel to the surface of rolling of the wheel, that is to say circumferential, since only those whose orientation is perpendicular to the Ultrasound propagation direction.

"H. Wüstenberg" y otros, en su escrito titulado "Recent advances in Ultrasonic Inspection of Railway - Axles and - Wheels" (www.NDT.net - Febrero 2001, Vol. 6, No. 2), describe la utilización de técnicas multitransductor con diferentes orientaciones y propagación de ondas transversales en V, de modo que se amplíe el rango de orientaciones en el que se detecten defectos del interior de la rueda, y no solo los circunferenciales como en los casos anteriores. Sin embargo, para lograr esta ampliación se requiere una perfecta adaptación mecánica a la rueda mediante inmersión, dificultando la aplicación de este método a ruedas de diferentes geometrías y por lo tanto su universalidad."H. Wüstenberg" and others, in their writing entitled "Recent advances in Ultrasonic Inspection of Railway - Axles and - Wheels" ( www.NDT.net - February 2001, Vol. 6, No. 2), describes the use of techniques multitransducer with different orientations and propagation of transverse waves in V, so that the range of orientations in which defects of the inside of the wheel are detected is widened, and not only the circumferential ones as in the previous cases. However, to achieve this extension, a perfect mechanical adaptation to the wheel is required by immersion, making it difficult to apply this method to wheels of different geometries and therefore its universality.

La Patente US 6 347 550 de "Fraunhofer Ges Forschung" describe un método para la detección de defectos internos con otras orientaciones en la llanta de la rueda. Este método se basa en un conjunto de transductores monoelemento instalados en el raíl, cuyo disparo puede combinarse para generar un haz de orientación diferente a la radial. Dichos transductores van montados sobre soportes flexibles, adaptándose a la curvatura de la rueda; de forma que se obtienen indicaciones de defectos en diferentes orientaciones, con lo que se reduce el tiempo de inspección.US Patent 6 347 550 of "Fraunhofer Ges Forschung "describes a method for defect detection internal with other orientations in the wheel rim. This method is based on a set of monoelement transducers installed on the rail, whose shot can be combined to generate a beam of orientation different from the radial. Such transducers they are mounted on flexible supports, adapting to the curvature of the wheel; so that indications of defects are obtained in different orientations, which reduces the time of inspection.

Sin embargo, este método es de elevado costo y complejidad ya que usa gran cantidad de transductores EMAT, que han de ser controlados individualmente para la deflexión.However, this method is expensive and complexity since it uses a lot of EMAT transducers, which have of being individually controlled for deflection.

En general, todos los métodos descritos requieren de adaptaciones para inspeccionar ruedas de diferentes geometrías, no existiendo, por otro lado, equipos preparados para la detección de fallos en zonas internas más profundas de la rueda, como por ejemplo el velo de la rueda, o los originados en los taladros de alojamiento de los discos de freno.In general, all the methods described require adaptations to inspect wheels of different geometries, not existing, on the other hand, equipment prepared for fault detection in deeper internal areas of the wheel, such as the veil of the wheel, or those originating in the drill holes for brake discs.

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Objeto de la invenciónObject of the invention

El objeto de la presente invención un sistema que determina la inspección de ruedas de ferrocarril por ultrasonidos utilizando arrays de transductores ultrasónicos que mediante unas leyes focales mejoran la sensibilidad para la detección de defectos en zonas específicas, salvando los inconvenientes de las soluciones convencionales en cuanto a universalidad y detección de defectos en orientaciones diferentes a la circunferencial.The object of the present invention a system which determines the inspection of railway wheels by ultrasound using arrays of ultrasonic transducers that by means of focal laws improve the sensitivity for defect detection in specific areas, saving drawbacks of conventional solutions in terms of universality and defect detection in orientations other than the circumferential.

Para ello, la rueda a inspeccionar se sitúa sin desmontar sobre un puesto de medida en donde se ubica el array de transductores operando en inmersión. Un equipo electrónico de control de arrays recibe, por parte de un computador de control, unas leyes focales predeterminadas para cada inspección y compone las señales que recibe en combinación con la posición angular de la rueda, determinando así la existencia de defectos, si los hay, y la localización de los mismos en la rueda.For this, the wheel to be inspected is located without disassemble on a measuring post where the array of transducers operating in immersion. An electronic team of Array control receives, from a control computer, a predetermined focal laws for each inspection and composes the signals it receives in combination with the angular position of the wheel, thus determining the existence of defects, if any, and their location on the wheel.

Las leyes focales son un conjunto de retardos a aplicar en emisión o recepción para generar un haz ultrasónico enfocado a una profundidad y con un ángulo de deflexión determinados, esto es, en función de la región de interés a inspeccionar, de la geometría de la rueda, del array y el sistema, de la frecuencia del transductor, de las velocidades de propagación y de la resolución requerida. El computador evalúa que ley focal es la adecuada para una inspección determinada.Focal laws are a set of delays to apply in emission or reception to generate an ultrasonic beam focused at a depth and with a deflection angle determined, that is, depending on the region of interest to inspect, of the geometry of the wheel, of the array and the system, of the transducer frequency, of the propagation speeds and of the resolution required. The computer evaluates which focal law It is suitable for a given inspection.

El computador de control se encarga de evaluar, visualizar y registrar las indicaciones de eco obtenidas, realizándose la inspección de todo el volumen en una o varias revoluciones de la rueda, la cual es movida mediante roldanas y elementos mecánicos.The control computer is responsible for evaluating, display and record the echo indications obtained, performing the inspection of the entire volume in one or several wheel revolutions, which is moved by rollers and mechanical elements

Los arrays de transductores utilizados para la inspección pueden disponerse bajo la rueda a inspeccionar, para emitir y recibir haces ultrasónicos en dirección radial de la rueda, permitiendo focalizar puntos de inspección a distintas profundidades, respecto de la llanta, del velo y de las estructuras internas de la rueda, pudiendo situarse también lateralmente respecto de la llanta, para la inspección del volumen de ésta durante el giro de la rueda. En cualquiera de los casos los arrays de transductores se dotan con un movimiento de orientación radial, para que los haces ultrasónicos se propaguen con desplazamientos angulares cubriendo todo el material de la rueda.The transducer arrays used for the inspection can be arranged under the wheel to be inspected, to emit and receive ultrasonic beams in the radial direction of the wheel, allowing to focus inspection points to different depths, with respect to the tire, the veil and the structures internal wheel, can also be located laterally with respect to the tire, for the inspection of its volume during the turning of the wheel. In either case the arrays of transducers are equipped with a radial orientation movement, so that the ultrasonic beams spread with displacements angular covering all the material of the wheel.

El sistema por lo tanto ofrece una gran versatilidad, adaptándose a diversos tipos de ruedas, a diferentes tipos de defectos y a la inspección de múltiples regiones de la rueda mediante simples cambios en las leyes focales.The system therefore offers a great versatility, adapting to different types of wheels, to different types of defects and inspection of multiple regions of the It rolls through simple changes in the focal laws.

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Descripción de las figurasDescription of the figures

La figura 1 muestra un esquema general del sistema de verificación objeto de la invención.Figure 1 shows a general scheme of verification system object of the invention.

Las figuras 2A y 2B son dos ejemplos en detalle de posibles grietas existentes en un taladro de una rueda y que son detectables y no detectables mediante una determinada emisión de haces ultrasónicos.Figures 2A and 2B are two examples in detail of possible cracks in a hole in a wheel and that are detectable and not detectable by a certain emission of ultrasonic beams.

La figura 3 muestra un esquema de la generación de leyes focales para la inspección de una región determinada en una rueda.Figure 3 shows a scheme of the generation of focal laws for the inspection of a given region in a wheel.

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Las figuras 4A y 4B muestran sendos ejemplos de la disposición del array de transductores para diferentes inspecciones del velo de una rueda.Figures 4A and 4B show two examples of array array of transducers for different Veil inspections of a wheel.

La figura 5 muestra un ejemplo de disposición lateral del array de transductores para la inspección de la llanta de la rueda.Figure 5 shows an example of arrangement side of the transducer array for tire inspection of the wheel.

Descripción detallada de la invenciónDetailed description of the invention

El objeto de la invención consiste en un sistema destinado para la inspección de regiones arbitrariamente elegidas de ruedas de ferrocarril, sin que sea necesario el desmontaje de las ruedas y con capacidad de adaptación a las diversas geometrías de las ruedas.The object of the invention consists of a system  intended for the inspection of arbitrarily chosen regions of railway wheels, without the need to disassemble the wheels and with adaptability to the various geometries of the wheels.

En la figura 1 se muestra, de forma esquemática, el sistema de la invención, el cual utiliza un array (1) formado por múltiples elementos transductores ultrasónicos que es controlado por un controlador de arrays (2), el cual recibe la información necesaria, es decir las leyes focales a aplicar en la inspección, de un computador de control y evaluación (3) cuyas entradas y salidas pueden ser una pantalla, un disco de memoria (5), o cualquier elemento (6) de entrada/salida convencional.Figure 1 shows, schematically,  the system of the invention, which uses an array (1) formed by multiple ultrasonic transducer elements which is controlled by a arrays controller (2), which receives the necessary information, ie the focal laws to apply in the inspection of a control and evaluation computer (3) whose inputs and outputs can be a screen, a memory disk (5), or any conventional input / output element (6).

Para la realización de una inspección de defectos respecto de una rueda ferroviaria (7), el computador (3) evalúa la ley focal adecuada para la inspección a realizar, en función de la región de interés, la geometría de la rueda (7), el array (1) y sistema, la frecuencia del transductor, velocidad de propagación y resolución requerida, transmitiendo al sistema de control de arrays (2) la ley focal seleccionada, para que este la transmita al array de transductores (1), de forma que la inspección se realice en función de los parámetros marcados por dicha ley focal.To carry out an inspection of defects with respect to a railway wheel (7), the computer (3) evaluates the appropriate focal law for the inspection to be performed, in function of the region of interest, the wheel geometry (7), the array (1) and system, transducer frequency, speed of propagation and resolution required, transmitting to the system arrays control (2) the selected focal law, so that this transmit to the array of transducers (1), so that the inspection be carried out based on the parameters set by said law focal.

La rueda (76) se apoya sobre unas roldanas (8 y 9) que están gobernadas por un conjunto mecánico y un motor que las hacen girar durante la inspección, disponiendo el conjunto mecánico de un codificador de posición (10) que va conectado con el computador (3), de forma que por medio de dicho codificador de posición (10) cada adquisición de señales dispone de su referencia del ángulo de giro de la rueda (7). De esta forma, puede ubicarse la posición exacta de cualquier defecto que se detecte.The wheel (76) rests on rollers (8 and 9) that are governed by a mechanical assembly and an engine that they rotate them during the inspection, arranging the set mechanical of a position encoder (10) that is connected to the computer (3), so that by means of said encoder of position (10) each signal acquisition has its reference of the angle of rotation of the wheel (7). In this way, it can be located the exact position of any defect detected.

El sistema de control de arrays (2) debe tener capacidad para almacenar, al menos, una ley focal y en el caso de necesitarse una diversidad de direcciones o de focos en la adquisición de señales por cada disparo y adquisición de señal, se deberá cargar previamente el sistema de control de arrays (2) con la ley focal adecuada.The array control system (2) must have ability to store at least one focal law and in the case of a variety of addresses or foci are needed in the signal acquisition for each trip and signal acquisition, it you must first load the array control system (2) with the right focal law.

En este sentido, se prevé que el sistema de control de arrays (2) tenga capacidad para almacenar más de una ley focal, de manera que pueda realizarse el disparo y adquisición automática de señales de múltiples líneas de exploración de las ruedas (7), cada una con un foco y una orientación determinada.In this sense, the system of arrays control (2) have the capacity to store more than one law focal, so that shooting and acquisition can be performed Automatic multi-line signal scanning of the wheels (7), each with a specific focus and orientation.

Para comprender mejor la invención se describe a continuación la aplicación de la misma a una de las zonas de las ruedas ferroviarias (7) que es más propensa a la aparición de defectos en forma de grietas (11), como es la zona de los taladros (12) de los discos de freno, zona en la que suelen producirse grietas (11) cuya dirección es impredecible, y que pueden propagarse hasta la ruptura de la rueda (7).To better understand the invention, it is described  then the application of it to one of the areas of the railway wheels (7) which is more prone to the appearance of defects in the form of cracks (11), such as the area of the holes (12) of the brake discs, where they usually occur cracks (11) whose direction is unpredictable, and which can propagate until the wheel breaks (7).

Este tipo de grietas (11) son difíciles de detectar en el caso como el que se muestra en el detalle de la figura 2A, en el que las grietas (11) existentes en un taladro (12) se encuentran en una dirección paralela a la de la propagación del haz ultrasónico (13) de detección. Sin embargo, en el caso de la figura 2B, en el que las grietas (11) del taladro (12) se encuentran en la dirección normal a la dirección de propagación del haz ultrasónico (13) de detección, resultan fáciles de detectar.These types of cracks (11) are difficult to detect in the case like the one shown in the detail of the Figure 2A, in which the cracks (11) existing in a hole (12) they are in a direction parallel to the propagation of the ultrasonic beam (13) detection. However, in the case of the Figure 2B, in which the cracks (11) of the drill (12) are found in the normal direction to the propagation direction of the Ultrasonic beam (13) detection, are easy to detect.

Para detectar grietas (11) que se propaguen en cualquier dirección, como es el caso de las que suelen aparecer en los taladros (12) practicados en las ruedas ferroviarias (7), el sistema de la invención realiza una inspección del taladro (11) en todas las posiciones que éste va ocupando durante el giro de la rueda (7) en una revolución completa.To detect cracks (11) that propagate in any address, as is the case of those that usually appear in the drills (12) made on the railway wheels (7), the system of the invention performs an inspection of the drill (11) in all the positions it occupies during the rotation of the wheel (7) in a complete revolution.

Un ejemplo de esto puede observarse en la figura 3, en la que el array de transductores (1) emite tres haces ultrasónicos (13.1, 13.2 y 13.3) de diferentes características, los cuales detectan las tres grietas (11.1, 11.2 y 11.3) que se muestran en la rueda (7), a pesar de que cada una de dichas grietas (11.1, 11.2 y 11.3) se halla en una dirección de propagación diferente.An example of this can be seen in the figure  3, in which the array of transducers (1) emits three beams Ultrasonic (13.1, 13.2 and 13.3) of different characteristics, the which detect the three cracks (11.1, 11.2 and 11.3) that are show on the wheel (7), although each of said cracks (11.1, 11.2 and 11.3) is in a propagation direction different.

De este modo, cualquiera que sea la orientación de una grieta (11) existente en una rueda (7), será detectada por alguno de los haces ultrasónicos (13) generados por el array de transductores (1) utilizado según el sistema de la invención.In this way, whatever the orientation of a crack (11) existing in a wheel (7), will be detected by any of the ultrasonic beams (13) generated by the array of transducers (1) used according to the system of the invention.

En una realización preferente se prevé la disposición de un elemento mecánico, en relación con el array de transductores (1), para que éste efectúe un movimiento de giro, de forma que con cada revolución de la rueda (7) el array (1) gire un pequeño ángulo en sentido lateral. El haz ultrasónico (13) se propaga así por el interior de la rueda (7) con diferentes orientaciones respecto del plano de la misma, pudiendo conseguirse un conjunto de imágenes, en varias revoluciones de la rueda (7), que pueden ser analizadas para detectar defectos en diferentes orientaciones, tal y como se muestra en las figuras 4A y 4B. Esta disposición es especialmente indicada para la inspección de diferentes tipos de ruedas, confiriendo al sistema un carácter universal, en cuanto a las ruedas (7) de aplicación.In a preferred embodiment, the arrangement of a mechanical element, in relation to the array of transducers (1), so that it makes a turning movement, of so that with each revolution of the wheel (7) the array (1) rotates a Small angle in lateral direction. The ultrasonic beam (13) is thus propagates inside the wheel (7) with different orientations regarding the plane of the same, being able to be achieved a set of images, in various wheel revolutions (7), that can be analyzed for defects in different orientations, as shown in Figures 4A and 4B. This provision is especially indicated for the inspection of different types of wheels, giving the system a character universal, as for the wheels (7) of application.

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Para la detección de defectos en zonas como la llanta (7.1) de las ruedas ferroviarias (7), que es una región crítica en la que se producen defectos debidos a inclusiones o huecos residuales durante el proceso de fabricación, se hace necesaria la propagación de haces ultrasónicos (13) transversales con respecto al plano de la rueda (7), para lo cual se prevé la colocación del array de transductores (1) en el lateral de la rueda (7), como muestra la figura 5, permitiendo detectar defectos en regiones críticas, como las zonas próximas a la pestaña (7.2) y en la superficie de rodadura (7.3), desde el interior, regiones éstas que soportan elevados esfuerzos en la rodadura de la rueda (7).For the detection of defects in areas such as rim (7.1) of the railway wheels (7), which is a region criticism in which defects due to inclusions or residual gaps during the manufacturing process, it is made necessary the propagation of transverse ultrasonic beams (13) with respect to the plane of the wheel (7), for which the placement of the transducer array (1) on the side of the wheel (7), as shown in figure 5, allowing defects to be detected in critical regions, such as areas near the tab (7.2) and on the tread surface (7.3), from the inside, regions these that withstand high efforts in the rolling of the wheel (7).

De acuerdo con todo ello, según el sistema de la invención, en relación con cada rueda (7) del ferrocarril se pueden disponer dos arrays (1), uno en el plano de la rueda (7), frente a la superficie de rodadura (7.3), como en las figuras 4A y 4B, y otro en el lateral de la llanta (7.1), como en la figura 5, facilitándose la inspección simultánea en ambos sentidos, para detectar defectos con cualquier orientación.According to all this, according to the system of the  invention, in relation to each wheel (7) of the railway is They can have two arrays (1), one in the plane of the wheel (7), facing the rolling surface (7.3), as in figures 4A and 4B, and another on the side of the rim (7.1), as in Figure 5, facilitating simultaneous inspection in both directions, to Detect defects with any orientation.

La facilidad de adaptar las leyes focales en emisión y recepción para diferentes geometrías hace ventajosa la utilización de este sistema para múltiples tipos de ruedas (7), permitiendo la inspección de diferentes regiones de las mismas y la localización de defectos con diversas orientaciones.The ease of adapting the focal laws in emission and reception for different geometries makes advantageous the use of this system for multiple types of wheels (7), allowing the inspection of different regions of them and the defect location with different orientations.

Claims (2)

1. Sistema de inspección de defectos en ruedas ferroviarias por ultrasonidos, caracterizado porque comprende al menos un array (1) de transductores ultrasónicos, un sistema electrónico (2) de control de los arrays, un computador (3) de control del sistema de control de los arrays, cargado con un software, y un codificador (10) de posición angular de la rueda (7) que se inspecciona, para realizar la deflexión y focalización de haces ultrasónicos (13) sobre regiones interiores de la rueda (7).1. Ultrasound railway wheel defect inspection system, characterized in that it comprises at least one array (1) of ultrasonic transducers, an electronic system (2) for controlling the arrays, a computer (3) for controlling the control system of the arrays, loaded with software, and an encoder (10) of angular position of the wheel (7) that is inspected, to perform the deflection and focusing of ultrasonic beams (13) on interior regions of the wheel (7). 2. Sistema de inspección de defectos en ruedas ferroviarias, según la primera reivindicación, caracterizado porque, se dispone un mecanismo de orientación lateral de los arrays (1) de transductores ultrasónicos.2. Inspection system of defects in railway wheels, according to the first claim, characterized in that a lateral orientation mechanism of the arrays (1) of ultrasonic transducers is provided.
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