JPH06265528A - 中ぐり車軸の探傷方法及びその装置 - Google Patents

中ぐり車軸の探傷方法及びその装置

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JPH06265528A
JPH06265528A JP3355853A JP35585391A JPH06265528A JP H06265528 A JPH06265528 A JP H06265528A JP 3355853 A JP3355853 A JP 3355853A JP 35585391 A JP35585391 A JP 35585391A JP H06265528 A JPH06265528 A JP H06265528A
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JP
Japan
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probe
axle
tube
boring
flexible tube
Prior art date
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Application number
JP3355853A
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English (en)
Inventor
Jirou Youso
次郎 養祖
Hiroshi Sakamoto
博 坂本
Yoshinori Takahashi
美徳 高橋
Susumu Ishibashi
進 石橋
Shigeo Hosoi
茂男 細井
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
NIPPON KURAUTO KUREEMAA FUERUSUTAA KK
Railway Technical Research Institute
KJTD Co Ltd
Original Assignee
NIPPON KURAUTO KUREEMAA FUERUSUTAA KK
Railway Technical Research Institute
KJTD Co Ltd
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Publication date
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Publication of JPH06265528A publication Critical patent/JPH06265528A/ja
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    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N2291/00Indexing codes associated with group G01N29/00
    • G01N2291/04Wave modes and trajectories
    • G01N2291/044Internal reflections (echoes), e.g. on walls or defects
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N2291/00Indexing codes associated with group G01N29/00
    • G01N2291/26Scanned objects
    • G01N2291/269Various geometry objects
    • G01N2291/2696Wheels, Gears, Bearings

Landscapes

  • Length Measuring Devices Characterised By Use Of Acoustic Means (AREA)
  • Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Ultrasonic Waves (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 鉄道車両の交番検査にあって、狭い検査環境
での、正確且つ迅速な超音波探傷を可能とする。 【構成】 中ぐり車軸の中ぐり部分内部において超音波
探触子1を自動回転装置、自動摺動装置及び自動制御装
置等の自動走査手段を用いてスパイラル状に走査するこ
とにより、車軸を内部より探傷するものである。そし
て、このとき上記自動走査手段として、少なくとも超音
波探触子1と別体に形成されたものを用い、この自動制
御手段を車軸外部に配し、車軸内の超音波探触子と上記
自動走査手段とをフレキシブルチューブ4を介して接続
し、車軸外部より探触子1の走査を行う。これにより作
業者が、車軸の傍で棒状体を用いて、探触子の走査を行
う必要がなく、作業スペースの制限により、探傷範囲の
制限を受けることがない。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本願発明は、鉄道車両に用いられ
る中ぐり車軸の探傷方法及びその装置に関する。
【0002】
【従来の技術】従来、鉄道車両の3万km走行毎の交番
検査において、一部試験的に用いられた中ぐり車軸の欠
陥等探傷検査の方法を図3へ示す。これは、先端に探触
子bを備えた棒状体cを用いて探傷を行うものである。
棒状体cの基部を検査する者が持ち、棒状体c先端の探
触子bを中ぐり車軸aの内部へ挿入して欠陥の検出を行
うものであった。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】ところが上述のような
交番検査は、他の検査規格と異なり、車両編成はそのま
まで即ち通常車軸を保持している台車から車両本体を取
り外して行うものではなく、車両を検査用の鉄道の軌道
上にて行うものであるため、車両停止位置にあるホーム
下等の比較的狭いスペースにおいて検査を行うという、
劣悪な作業環境にでの作業が強いられるものであった。
このため、棒状体cを挿入する作業スペースが制限を受
けることから、中ぐり車軸の必要とする探傷範囲を充分
に探傷することが困難であった。勿論棒状体cに長さの
比較的短いものを採用し、中ぐり車軸の両側即ち図3の
矢印A方向側のみならず、B方向側からも棒状体cを挿
入することにより、探傷を行って、このような探傷範囲
をカバーすることが考えられるが、これでは、作業の手
間が倍かかることになる(一つの装置を用いるのであれ
ば、作業時間が倍かかり、別個の装置を用いるのであれ
ば、装置が倍必要となる)。更に検査を行うものが、上
述の棒状体cを以て探触子bを操作するものであるた
め、正確な探傷位置への操作が行い難いものであった。
上述のような手間及び作業スペースの制限を嫌って、中
実車軸と同様、車軸の端部即ち車軸の外部に探触子を当
てて探傷を行う方法もあるが、中ぐり車軸の場合、中ぐ
り部分の存在により、探触子の接触面積即ち探触子の走
査面積が、小さいものであるため、従来の振動子の大き
い探触子を当てるのは困難であった。結局このような探
触子そのものが受ける寸法制限による探傷精度の低下を
避けるためには、上述のような作業スペースの制限によ
る作業の手間を取らざるを得ないものと、諦められてい
た。本願発明は、上記課題の解決を目的とする。
【0004】
【課題を解決するための手段】本願第1の発明に係る中
ぐり車軸の探傷方法は、中ぐり車軸の中ぐり部分内部に
おいて超音波探触子1を自動回転装置、自動摺動装置及
び自動制御装置等の自動走査手段を用いてスパイラル状
に走査することにより、車軸を内部より探傷するもので
ある。そして、このとき上記自動走査手段として、少な
くとも超音波探触子1と別体に形成されたものを用い、
この自動制御手段を車軸外部に配し、車軸内の超音波探
触子と上記自動走査手段とをフレキシブルチューブ4を
介して接続し、車軸外部より探触子1の走査を行う。又
本願第2の発明に係る中ぐり車軸の探傷装置は、超音波
探触子1と、探触子保持体2と、探触子回転手段3と、
適宜長さを有するフレキシブルチューブ4と、このチュ
ーブ巻取り手段5と、回転位置検出器6とを備えたもの
であり、下記の構成を採るものである。即ち上記探触子
保持体2は、超音波探触子1を回転自在に保持すると共
に、超音波探触子と共に、中ぐり車軸の中ぐり部分内部
に挿通することが可能な形状を有する。上記フレキシブ
ルチューブ4は、先端が上記探触子保持体2を介して超
音波探触子1に接続されている。上記チューブ巻取り手
段5は、車軸外部において、フレキシブルチューブ4の
後端に設けられ、フレキシブルチューブ4を巻取り或い
は巻き解くことにより、中ぐり車軸内部の超音波探触子
1及び探触子保持体2を車軸の軸方向に移動させること
が出来るものである。又上記回転手段3は、フレキシブ
ルチューブ4を介して、少なくとも超音波探触子1を中
ぐり車軸内部において回転させることが可能である。そ
して、上記回転位置検出器6は、コンピュータ等とのデ
ータのやり取りにより、超音波探触子1の探傷位置を自
動制御するものである。
【0005】
【作用】上記本願第1の発明に係る方法にあっては、作
業者が棒状体を用いて、探触子の走査を行う必要がな
く、作業スペースの制限により、探傷範囲の制限を受け
ることがない。そして上記本願第2の発明に係る装置に
あっては、フレキシブルチューブ4を用いて、探傷予定
位置への探触子1の走査を行うものであるため、車軸外
部において、多大な操作スペースを必要とせず、短時間
で高精度の探傷が自動に行えるものである。
【0006】
【実施例】以下、図面を基に本願発明の実施例を具体的
に説明する。図1に、本願発明の一実施例を示す。車輪
101が圧入された状態の中ぐりの車軸100の一端か
ら、探触子保持体2が、車軸内部へ配される。この探触
子保持体2は、フレキシブルチューブ4の一端に設けら
れている。このフレキシブルチューブ4は、探触子保持
体2が、車軸100内のどの位置に入り込んでも、充分
追従出来る長さを有するものである。
【0007】このフレキシブルチューブ4の他端側は、
車軸の外部へ設けられたプーリー等の巻取り手段5へ繋
がれている。40は、フレキシブルチューブ4の摺動方
向を変えるためのプーリーを示している。この巻取り手
段5により、フレキシブルチューブ4を巻き取ることに
よって、探触子保持体2は、図1の右側に移動し、フレ
キシブルチューブ4を巻き解くことによって、探触子保
持体2は、図1の左側に移動する。そしてこのフレキシ
ブルチューブ4は、車軸取付け部7に挿通された状態に
配されている。車軸取付け部7は、車軸100の端部に
固定され、フレキシブルチューブ4の摺動位置を検出し
て、探傷位置の情報を得る位置センサ70を備える。上
記巻取り手段5において、フレキシブルチューブ4の最
後端部は、回転用モーター等の探触子回転手段3に接続
されている。正確には、後述するフレキシブルシャフト
41の後端が、この回転手段3に接続されている。巻取
り手段5は、移動が容易なようにキャスター50等の移
動手段を備えたものであれば、作業環境に応じて迅速な
設置位置の移動が行え、便利である。
【0008】フレキシブルチューブ4自身は、内部に超
音波探触子1及び探触子保持体2から送られてくる情報
を伝達するための配線がなされており、巻取り手段5か
ら、これら情報は、探傷器8やコンピューター9に接続
されている。データの処理に応じて、蓄積されたデータ
或いはリアルタイムに得たデータを打ち出すためのプリ
ンタ10を接続して実施することも可能である。
【0009】次に図2を用いて探触子保持体2側の構成
について、説明する。この探触子保持体2の後部は、フ
レキシブルチューブ4の先端側と接続され、前部には、
斜角探傷用の超音波探触子1,1が設けられた回転ヘッ
ド部10が接続されている。
【0010】回転ヘッド部10は、軸13を介して探触
子保持体2内部に設けられたロータリーコネクター12
へ回転自在に軸止されている。ロータリーコネクター1
2自身は、回転ヘッド10からの信号の伝達を行うもの
である。軸13の外部は、直接回転ヘッド部10に固着
された管状体14内に内包された状態に置かれている。
管状体14は、内部に超音波探触子1,1へ、超音波の
媒介となるオイルの給油管15が設けられ、探触子保持
体2の給油管16と接続されている。この接続は、回転
継ぎ手の組み込みによりなされる(図示しない)。そし
てこの管状体14の後方外部にはギア44が設けられて
いる。
【0011】探触子保持体2の後方内部において、フレ
キシブルチューブ4が内包するフレキシブルシャフト4
1と接続するギア42が設けられている。このギア42
は、前述の回転モーター3の回転によって回転するフレ
キシブルシャフト41の回転を受けて回転するものであ
り、探触子保持体2が備える回転位置検出器6に軸止さ
れている。ギア42の回転は、両端にギア42とギア4
4に係合する歯車が設けられたシャフト43を介して、
ギア44に伝達される。これにより、回転モーター3の
回転を受けて回転ヘッド部10が回転するのである。
【0012】回転ヘッド部10は、2つの超音波探触子
1,1が背中合わせの状態で、固定されている。11は
探触子1,1が得た検出信号をフレキシブルチューブ4
を介して探傷器8へ送るための信号線を示している。
【0013】2つの超音波探触子1,1は、その向き
が、夫々車軸100の中ぐり部内周面を臨むように回転
ヘッド部10に固定されている。探触子1,1間には、
発条18が設けられており、両探触子1,1は、夫々車
軸100の中ぐり部内周面へ付勢される。フレキシブル
チューブ4の探触子保持体2への固定金具には、軸方向
位置検出用ワイヤ17が設けられている。
【0014】このような装置を用いて、例えば図2の矢
印Zに示す方向へスパイラル状に探触子を走査する場
合、回転モーター3の回転により、矢印Y方向へ回転ヘ
ッド部10を回転させ、巻取り手段5のフレキシブルチ
ューブ4の巻き解き動作により、フレキシブルチューブ
4を摺動してX方向へ探触子保持体2と共に回転ヘッド
部10を移送する。これにより、中ぐり車軸100の内
部を内側からスパイラル状に探傷することができるので
ある。又矢印Zと逆方向への探傷をおこなう場合は、巻
取り手段5の巻取り動作により、X方向と逆方向へ探触
子保持体2と共に回転ヘッド部10を移送する。このと
き、必要に応じて、回転モーターを上記とは、逆回転さ
せて、回転ヘッド部10を矢印Yと逆方向へ回転させれ
ば、完全に逆方向へのスパイラル走査が行える。但し、
走査の確実を期すため、通常の走査の場合上記X方向と
は逆の方向に、即ち巻取り手段5が巻き取る動作によっ
て移動する方向に、探触子保持体2及び回転ヘッド部1
0を移送して、探傷を行うのが望ましい。
【0015】尚斜角探触子1,1の探傷範囲は、図1の
斜線部V,Wに示す通りである。又探傷の際、既述のコ
ンピューター9により、探触子の走査、探傷器8の操
作、感度校正、探傷データの処理、探傷結果の判定及び
出力(プリンター10の打ち出し或いはコンピューター
9のモニターへの画像出力)等の制御を行えば、完全な
探傷の自動化が可能となる。
【0016】
【発明の効果】本願第1の発明によって、中ぐり車軸の
内部において、検査を行うものが車軸の近傍において、
嵩張る探傷装置を操作する必要がなくなり、車軸外部の
操作環境に左右されることなく自動的に超音波探触子を
走査することが可能となった。又本願第2の発明の実施
によって、上記第1の発明の実施に必要な装置を提供す
ることが可能となった。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例の略全体正面図である。
【図2】本発明の上記実施例の要部略断面図である。
【図3】従来の中ぐり車軸の交番検査における探傷方法
を示す説明図である。
【符号の説明】
1 超音波探触子 2 探触子保持体 3 探触子回転手段 4 フレキシブルチューブ 5 巻取り手段 6 回転位置検出器
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 高橋 美徳 東京都国分寺市光町2丁目8番地38 財団 法人鉄道総合技術研究所内 (72)発明者 石橋 進 東京都国分寺市光町2丁目8番地38 財団 法人鉄道総合技術研究所内 (72)発明者 細井 茂男 大阪府東大阪市菱江728番地 日本クラウ トクレーマー株式会社大阪事業所内

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 中ぐり車軸の中ぐり部分内部において超
    音波探触子を自動回転装置、自動摺動装置及び自動制御
    装置等の自動走査手段を用いてスパイラル状に走査する
    ことにより、車軸を内部より探傷するものであり、この
    とき、上記自動走査手段には、少なくとも超音波探触子
    と別体に形成されたものを用い、この自動制御手段を車
    軸外部に配し、車軸内の超音波探触子と上記自動走査手
    段とをフレキシブルチューブを介して接続し、車軸外部
    より探触子の走査を行うことを特徴とする中ぐり車軸の
    探傷方法。
  2. 【請求項2】 超音波探触子と、探触子保持体と、探触
    子回転手段と、適宜長さを有するフレキシブルチューブ
    と、このチューブ巻取り手段と、回転位置検出器とを備
    えてなり、 上記探触子保持体は、超音波探触子を回転自在に保持す
    ると共に、超音波探触子と共に、中ぐり車軸の中ぐり部
    分内部に挿通することが可能な形状を有するものであ
    り、 上記フレキシブルチューブは、先端が上記探触子保持体
    を介して超音波探触子に接続されたものであり、 上記チューブ巻取り手段は、車軸外部において、フレキ
    シブルチューブの後端側に設けられ、フレキシブルチュ
    ーブを巻取り或いは巻き解くことにより、中ぐり車軸内
    部の超音波探触子及び探触子保持体を車軸の軸方向に移
    動させることが可能なるものであり、 上記回転手段は、フレキシブルチューブを介して、少な
    くとも超音波探触子を中ぐり車軸内部において回転させ
    ることが可能なるものであり、 上記回転位置検出器は、コンピュータ等とのデータのや
    り取りにより、超音波探触子の探傷位置を自動制御する
    ものであることを特徴とする中ぐり車軸の探傷装置。
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