JPS6331051B2 - - Google Patents
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- JPS6331051B2 JPS6331051B2 JP55095489A JP9548980A JPS6331051B2 JP S6331051 B2 JPS6331051 B2 JP S6331051B2 JP 55095489 A JP55095489 A JP 55095489A JP 9548980 A JP9548980 A JP 9548980A JP S6331051 B2 JPS6331051 B2 JP S6331051B2
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Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N29/00—Investigating or analysing materials by the use of ultrasonic, sonic or infrasonic waves; Visualisation of the interior of objects by transmitting ultrasonic or sonic waves through the object
- G01N29/22—Details, e.g. general constructional or apparatus details
- G01N29/26—Arrangements for orientation or scanning by relative movement of the head and the sensor
- G01N29/265—Arrangements for orientation or scanning by relative movement of the head and the sensor by moving the sensor relative to a stationary material
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N2291/00—Indexing codes associated with group G01N29/00
- G01N2291/26—Scanned objects
- G01N2291/269—Various geometry objects
- G01N2291/2696—Wheels, Gears, Bearings
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- General Physics & Mathematics (AREA)
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- Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Ultrasonic Waves (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は中空車軸等の筒体の超音波探傷をその
内周面側から行うための新規な超音波探傷機及び
これを用いた超音波探傷方法に関するものであ
る。
内周面側から行うための新規な超音波探傷機及び
これを用いた超音波探傷方法に関するものであ
る。
例えば鉄道車輛用の車軸の場合、製造された時
点で製造疵の有無が検査される外、車輛として組
立てられ使用されている間にも定期的に保守検査
が行われ疲労疵の有無が検査される。このような
検査においては目視検査をはじめ各種の検査が実
施されるが、例えば内部疵の検査には車軸端面か
らの垂直超音波探傷、車軸外周面からの斜角超音
波探傷が行われ、また表面疵の検査には超音波に
より車軸表面に生ぜしめた表面波による探傷、或
いは磁粉探傷が行われ、例えば輪座表面の探傷に
際しては車輪を取り外して行つている。
点で製造疵の有無が検査される外、車輛として組
立てられ使用されている間にも定期的に保守検査
が行われ疲労疵の有無が検査される。このような
検査においては目視検査をはじめ各種の検査が実
施されるが、例えば内部疵の検査には車軸端面か
らの垂直超音波探傷、車軸外周面からの斜角超音
波探傷が行われ、また表面疵の検査には超音波に
より車軸表面に生ぜしめた表面波による探傷、或
いは磁粉探傷が行われ、例えば輪座表面の探傷に
際しては車輪を取り外して行つている。
ところで近時車輛軽量化のために採用が検討さ
れている中空車軸の場合、上述した中実車軸の場
合の如く車軸端面からの垂直超音波探傷、車軸外
周面からの斜角超音波探傷を施しても、車軸の軸
心部に存する中空部に影響された探傷結果に対す
る信頼性が極めて低いという欠点があり、中空車
軸用の新たな探傷方法及び探傷装置の開発が急務
となつている。
れている中空車軸の場合、上述した中実車軸の場
合の如く車軸端面からの垂直超音波探傷、車軸外
周面からの斜角超音波探傷を施しても、車軸の軸
心部に存する中空部に影響された探傷結果に対す
る信頼性が極めて低いという欠点があり、中空車
軸用の新たな探傷方法及び探傷装置の開発が急務
となつている。
本発明はかかる事情に鑑みなされたものであつ
て、その目的とするところは、中空車軸の特徴で
もある軸心部に存する中空部を利用して中空車軸
の内周面側から超音波を入射させることとし、探
傷情度が高く、また探傷作業に際して中空車軸の
輪座に圧入された車輪の取り外しの必要がなく、
検査工数の大幅な削減ができ、且つ異径内周面を
有する中空車軸に対しても容易且つ円滑に対処で
きて、探傷洩れのない超音波探傷を行えるように
した超音波探傷機及びこれを用いた超音波探傷方
法を提供するにある。
て、その目的とするところは、中空車軸の特徴で
もある軸心部に存する中空部を利用して中空車軸
の内周面側から超音波を入射させることとし、探
傷情度が高く、また探傷作業に際して中空車軸の
輪座に圧入された車輪の取り外しの必要がなく、
検査工数の大幅な削減ができ、且つ異径内周面を
有する中空車軸に対しても容易且つ円滑に対処で
きて、探傷洩れのない超音波探傷を行えるように
した超音波探傷機及びこれを用いた超音波探傷方
法を提供するにある。
以下本発明をその実施例を示す図面に基いて具
体的に説明する。第１図は本発明に係る超音波探
傷機（以下本発明品という）を中空車軸内にセツ
トした状態を略示する側断面図、第２図は第１図
の−線による略示拡大断面図、第３図は本発
明品の全体を略示する斜視図、第４図は本発明品
の先端部の構造の一部を示す斜視図であり、図中
Ｓは中空車軸であつて、その外径は輪座S1部分が
最も大きく、それよりも中央部側は僅かに小さ
く、端部側は順次縮径されて、夫々軸受装置のち
りよけ座S2、軸箱装着部分S3及び前蓋被嵌部分S4
が形成されている。また内径は端末部で僅かに大
径となつている外は端部から軸箱装着部分S3の内
側迄は小径で、ちりよけ座S2から漸次拡径され、
車輪Ｗが圧入された輪座S1の内側中間部から中央
部へは一定の大径となつている。そしてこの中空
車軸Ｓを被検筒体としてその探傷を行うべく中空
車軸Ｓの一端部から本発明品が挿入されている。
体的に説明する。第１図は本発明に係る超音波探
傷機（以下本発明品という）を中空車軸内にセツ
トした状態を略示する側断面図、第２図は第１図
の−線による略示拡大断面図、第３図は本発
明品の全体を略示する斜視図、第４図は本発明品
の先端部の構造の一部を示す斜視図であり、図中
Ｓは中空車軸であつて、その外径は輪座S1部分が
最も大きく、それよりも中央部側は僅かに小さ
く、端部側は順次縮径されて、夫々軸受装置のち
りよけ座S2、軸箱装着部分S3及び前蓋被嵌部分S4
が形成されている。また内径は端末部で僅かに大
径となつている外は端部から軸箱装着部分S3の内
側迄は小径で、ちりよけ座S2から漸次拡径され、
車輪Ｗが圧入された輪座S1の内側中間部から中央
部へは一定の大径となつている。そしてこの中空
車軸Ｓを被検筒体としてその探傷を行うべく中空
車軸Ｓの一端部から本発明品が挿入されている。
１は支持体たる外筒であつて、外筒１内には外
筒１よりも若干長い内筒２が外筒１の軸長方向へ
の移動可能に同心的に摺嵌されている。外筒１の
先端部寄りの外周には複数のリング３がルーズフ
イツトされ、また外筒１の先端部には内筒２の先
端部とも連繋させた状態で３個の探触子４１，４
２及び１個の擬似探触子（以下ダミーという）４
３が設けられ、更に外筒１の基端部には外筒１
を、従つてまた内筒２をその軸心線回りに回転さ
せる回転用ハンドル５及び前記探触子４１，４
２、ダミー４３を外筒１の軸心線に対し遠心離
反、求心接近させるべく、外筒１、内筒２の両基
端部に連繋させた状態で開閉ハンドル６が設けら
れている。
筒１よりも若干長い内筒２が外筒１の軸長方向へ
の移動可能に同心的に摺嵌されている。外筒１の
先端部寄りの外周には複数のリング３がルーズフ
イツトされ、また外筒１の先端部には内筒２の先
端部とも連繋させた状態で３個の探触子４１，４
２及び１個の擬似探触子（以下ダミーという）４
３が設けられ、更に外筒１の基端部には外筒１
を、従つてまた内筒２をその軸心線回りに回転さ
せる回転用ハンドル５及び前記探触子４１，４
２、ダミー４３を外筒１の軸心線に対し遠心離
反、求心接近させるべく、外筒１、内筒２の両基
端部に連繋させた状態で開閉ハンドル６が設けら
れている。
各リング３は外筒１の外周にその軸長方向への
摺動及び周方向への回転が可能に外嵌されてお
り、外径は中空車軸Ｓの軸箱装着部分S3の内径よ
りも若干小さく形成され、第１図に示す如くリン
グ３を軸箱装着部分S3の内側に位置させた状態で
外筒１の先端部を中空車軸Ｓ内に挿入することに
より、外筒、内筒２はそのまま中空車軸Ｓ内にこ
れと同心的に位置せしめられるようにしてある。
摺動及び周方向への回転が可能に外嵌されてお
り、外径は中空車軸Ｓの軸箱装着部分S3の内径よ
りも若干小さく形成され、第１図に示す如くリン
グ３を軸箱装着部分S3の内側に位置させた状態で
外筒１の先端部を中空車軸Ｓ内に挿入することに
より、外筒、内筒２はそのまま中空車軸Ｓ内にこ
れと同心的に位置せしめられるようにしてある。
各探触子４１，４２及びダミー４３は夫々取付
アーム７を用いて外筒１の先端部に外嵌固定した
フランジ１１に、外筒１の軸心線回りに３等配で
取り付けられている。取付アーム７は平面視でコ
字状をなす主枠部７１及びその閉鎖端に外筒１の
軸心線と略平行な向きの軸７２を用いて該軸７２
回りに所要角度回転可能に連結したジンバル部７
３によつて形成されており、このジンバル部７３
に探触子４１，４２及びダミー４３が取り付けら
れている。各取付アーム７における主枠部７１の
開放端は前記フランジ１１の前面に設けた突子１
１ａに外筒１の軸心線と直交する向きの軸１１ｂ
を用いて該軸１１ｂ回りに回転可能に枢支され、
また主枠部７１の中央部は開閉アーム８を用いて
取付シリンダ２１に連繋されている。取付シリン
ダ２１は第４図に示す如く、外筒１の先端部から
突き出された内筒２の先端部に固定されており、
外周部にはフランジ１１の突子１１ａと周方向の
位置を一致させて３個所に溝２１ａを備えてい
る。開閉アーム８は第３図に略示している如く一
端を閉じた筒体８１に押しばね８２を内装すると
共に筒体８１の開口端側にロツド８３を筒体８１
の軸長方向に対し摺動可能に挿入係止させてな
り、筒体８１の閉鎖端側は取付シリンダ２１の溝
２１ａ内に軸２１ｂを用いて枢支され、またロツ
ド８３の先端は主枠部７１の中央に渡した軸７１
ａに枢支されている。
アーム７を用いて外筒１の先端部に外嵌固定した
フランジ１１に、外筒１の軸心線回りに３等配で
取り付けられている。取付アーム７は平面視でコ
字状をなす主枠部７１及びその閉鎖端に外筒１の
軸心線と略平行な向きの軸７２を用いて該軸７２
回りに所要角度回転可能に連結したジンバル部７
３によつて形成されており、このジンバル部７３
に探触子４１，４２及びダミー４３が取り付けら
れている。各取付アーム７における主枠部７１の
開放端は前記フランジ１１の前面に設けた突子１
１ａに外筒１の軸心線と直交する向きの軸１１ｂ
を用いて該軸１１ｂ回りに回転可能に枢支され、
また主枠部７１の中央部は開閉アーム８を用いて
取付シリンダ２１に連繋されている。取付シリン
ダ２１は第４図に示す如く、外筒１の先端部から
突き出された内筒２の先端部に固定されており、
外周部にはフランジ１１の突子１１ａと周方向の
位置を一致させて３個所に溝２１ａを備えてい
る。開閉アーム８は第３図に略示している如く一
端を閉じた筒体８１に押しばね８２を内装すると
共に筒体８１の開口端側にロツド８３を筒体８１
の軸長方向に対し摺動可能に挿入係止させてな
り、筒体８１の閉鎖端側は取付シリンダ２１の溝
２１ａ内に軸２１ｂを用いて枢支され、またロツ
ド８３の先端は主枠部７１の中央に渡した軸７１
ａに枢支されている。
かくして外筒１、内筒２、取付アーム７、開閉
アーム８は恰も傘の骨の如くに連繋され、開閉ハ
ンドル６によつて外筒１と内筒２とを軸長方向に
相対移動させれば、各取付アーム７は軸１１ｂ回
りに回転され、探触子４１，４２及びダミー４３
が外筒１の軸心線に対し相互に遠心離反し、また
求心接近されて中空車軸Ｓの内周面に接離され、
また回転ハンドル５による外筒１、内筒２の軸心
線回りの回転運動及び軸長方向への移動によつて
中空車軸Ｓの内周面に対し、各探触子４１，４２
及びダミー４３を螺進移動させ、中空車軸Ｓの内
周面に対する探触子４１，４２及びダミー４３の
接触位置を適宜変更させうるようにしてある。
アーム８は恰も傘の骨の如くに連繋され、開閉ハ
ンドル６によつて外筒１と内筒２とを軸長方向に
相対移動させれば、各取付アーム７は軸１１ｂ回
りに回転され、探触子４１，４２及びダミー４３
が外筒１の軸心線に対し相互に遠心離反し、また
求心接近されて中空車軸Ｓの内周面に接離され、
また回転ハンドル５による外筒１、内筒２の軸心
線回りの回転運動及び軸長方向への移動によつて
中空車軸Ｓの内周面に対し、各探触子４１，４２
及びダミー４３を螺進移動させ、中空車軸Ｓの内
周面に対する探触子４１，４２及びダミー４３の
接触位置を適宜変更させうるようにしてある。
回転ハンドル５は外筒１の基端部に外嵌固定し
た補強管１２に設けられており、また開閉ハンド
ル６は螺杆６１の一端部に固定されている。螺杆
６１は外筒１の基端部から突き出した内筒２の基
端部に外嵌固定した支持ブロツク２２を螺合貫通
させて他端部を前記補強管１２に固定した係止ブ
ロツク１２ａに回転可能に係止させてあつて、開
閉ハンドル６の回転操作によつて螺杆６１が回転
されると内筒２が外筒１に対して軸長方向に移動
されるようにしてある。
た補強管１２に設けられており、また開閉ハンド
ル６は螺杆６１の一端部に固定されている。螺杆
６１は外筒１の基端部から突き出した内筒２の基
端部に外嵌固定した支持ブロツク２２を螺合貫通
させて他端部を前記補強管１２に固定した係止ブ
ロツク１２ａに回転可能に係止させてあつて、開
閉ハンドル６の回転操作によつて螺杆６１が回転
されると内筒２が外筒１に対して軸長方向に移動
されるようにしてある。
一方、取付アーム７におけるジンバル部７３に
固定した各探触子４１，４２は第５，６図に示す
如く夫々２個の振動子を内蔵した探触子本体４１
ａ，４２ａと、この探触子本体４１ａ，４２ａの
表面を被覆するシユー４１ｂ，４２ｂとをその間
にシリコングリス等を介在させて密に重合して構
成されており、探触子本体４１ａ，４２ａの背面
側をジンバル部７３の表面側に当接させた状態で
ジンバル部７３に対し着脱可能にねじ止めされて
いる。またダミー４３はプラスチツクス等を材料
にして外形上は探触子４１，４２と略同形状に一
体成形されており、同様にして背面側をジンバル
部７３の表面側に当接させた状態でジンバル部７
３に対し着脱可能にねじ止めされている。中空車
軸Ｓの内周面と対向するシユー４１ｂ，４２ｂの
外面側及びダミー４３のシユー部４３ｂはいずれ
も外筒１の軸心線と直交する面での断面が中空車
軸Ｓの内周面側に向けて凸となる円弧周面に形成
されており、しかも探触子４１におけるシユー４
１ｂの曲率半径は中空車軸Ｓの軸箱装着部分S3の
内周半径と同一又はこれよりも若干大きく形成さ
れ、また探触子４２におけるシユー４２ｂの曲率
半径は中空車軸Ｓの輪座S1の内周半径と同一又は
これよりも若干大きく形成されている。ダミー４
３のシユー部４３ｂの曲率半径は探触子４１にお
けるシユー４１ｂのそれと同じである。探触子４
１，４２のシユー４１ｂ，４２ｂの表面には図示
しないチユーブを通じてマシン油等の接触媒質が
供給されるようになつており、シユー４１ｂは接
触媒質を介して中空車軸Ｓの軸箱装着部分S3内周
面に対して、またシユー４２ｂは同じく接触媒質
を介して中空車軸Ｓの輪座S1内周面に対して夫々
面接触し、音響的に結合される。一方、シユー４
１ｂが輪座S1の内周面に接し、また、シユー４２
ｂが軸箱装着部分S3の内周面に接した場合につい
てみると、前者の場合はシユー４１ｂの中央部が
輪座S1の内周面に対し線接触することとなり、相
互の音響的結合が不安定となるが超音波探傷自体
可能であるのに対し、後者の場合はシユー４２ｂ
と軸箱装着部分S3との曲率半径差が比較的小さい
場合は音響的にも十分安定した結合が得られる反
面、曲率半径差が一定以上大きくなると、シユー
４２ｂの両側が夫々軸箱装着部分S3の内周面と線
接触し、実質上相互の音響的結合が得られず、ダ
ミー４３と変りがなくなる。
固定した各探触子４１，４２は第５，６図に示す
如く夫々２個の振動子を内蔵した探触子本体４１
ａ，４２ａと、この探触子本体４１ａ，４２ａの
表面を被覆するシユー４１ｂ，４２ｂとをその間
にシリコングリス等を介在させて密に重合して構
成されており、探触子本体４１ａ，４２ａの背面
側をジンバル部７３の表面側に当接させた状態で
ジンバル部７３に対し着脱可能にねじ止めされて
いる。またダミー４３はプラスチツクス等を材料
にして外形上は探触子４１，４２と略同形状に一
体成形されており、同様にして背面側をジンバル
部７３の表面側に当接させた状態でジンバル部７
３に対し着脱可能にねじ止めされている。中空車
軸Ｓの内周面と対向するシユー４１ｂ，４２ｂの
外面側及びダミー４３のシユー部４３ｂはいずれ
も外筒１の軸心線と直交する面での断面が中空車
軸Ｓの内周面側に向けて凸となる円弧周面に形成
されており、しかも探触子４１におけるシユー４
１ｂの曲率半径は中空車軸Ｓの軸箱装着部分S3の
内周半径と同一又はこれよりも若干大きく形成さ
れ、また探触子４２におけるシユー４２ｂの曲率
半径は中空車軸Ｓの輪座S1の内周半径と同一又は
これよりも若干大きく形成されている。ダミー４
３のシユー部４３ｂの曲率半径は探触子４１にお
けるシユー４１ｂのそれと同じである。探触子４
１，４２のシユー４１ｂ，４２ｂの表面には図示
しないチユーブを通じてマシン油等の接触媒質が
供給されるようになつており、シユー４１ｂは接
触媒質を介して中空車軸Ｓの軸箱装着部分S3内周
面に対して、またシユー４２ｂは同じく接触媒質
を介して中空車軸Ｓの輪座S1内周面に対して夫々
面接触し、音響的に結合される。一方、シユー４
１ｂが輪座S1の内周面に接し、また、シユー４２
ｂが軸箱装着部分S3の内周面に接した場合につい
てみると、前者の場合はシユー４１ｂの中央部が
輪座S1の内周面に対し線接触することとなり、相
互の音響的結合が不安定となるが超音波探傷自体
可能であるのに対し、後者の場合はシユー４２ｂ
と軸箱装着部分S3との曲率半径差が比較的小さい
場合は音響的にも十分安定した結合が得られる反
面、曲率半径差が一定以上大きくなると、シユー
４２ｂの両側が夫々軸箱装着部分S3の内周面と線
接触し、実質上相互の音響的結合が得られず、ダ
ミー４３と変りがなくなる。
勿論上述した説明はシユー部４１ｂの曲率半径
を軸箱装着部分S3の内周面の半径に、またシユー
４２ｂの曲率半径を輪座S1の内周面の半径に夫々
設定した場合であるが、これに限るものではな
く、夫々が異径の円弧周面を有してさえすればよ
い。またダミー４３に代えて３個とも探触子とし
てもよいことは言うまでもない。
を軸箱装着部分S3の内周面の半径に、またシユー
４２ｂの曲率半径を輪座S1の内周面の半径に夫々
設定した場合であるが、これに限るものではな
く、夫々が異径の円弧周面を有してさえすればよ
い。またダミー４３に代えて３個とも探触子とし
てもよいことは言うまでもない。
探触子４１，４２における探触子本体４１ａ，
４２ａには夫々２個の振動子V11，V12，V21，
V22が内蔵されており、探触子本体４１ａに内蔵
されている振動子V11，V12のうち、振動子V11は
主として軸箱装着部分S3部分の周方向疵の斜角探
傷用振動子であり、また振動子V12は同じくS3の
内周面の周方向疵の表面波探傷用振動子であり、
更に探触子本体４２ａに内蔵されている振動子
V21，V22のうち、振動子V21は輪座S1乃至輪座よ
りも中央部寄り部分の周方向疵の斜角探傷用振動
子であり、また振動子V22はその部分の内周面の
周方向疵の表面波探傷用振動子であり、夫々の目
的に応じて中空車軸Ｓ内周面に対し適正な角度で
対向配置してある。勿論各探触子本体４１ａ，４
２ａに内蔵すべき振動子の探傷対象については特
に限定するものではなく、例えば振動子V11，
V21をいずれも軸方向疵の斜角探傷用振動子と
し、V12，V22を軸方向表面疵の表面波探触用振
動子としてもよいし、また振動子V11，V21を中
空車軸Ｓの軸長方向の一端側に向けて周方向疵の
斜角探傷を行う振動子とし、V21，V22を逆に他
端側に向けて周方向疵の斜角探傷を行う振動子と
すると共に、ダミー４３の代わりに探触子を取り
付け、その振動子を軸方向疵探傷用とした構成と
してもよい。更に１個の探触子に夫々中空車軸Ｓ
の軸方向疵探傷用及び周方向疵探傷用夫々の斜角
探傷用のもの各１個並びに表面疵探傷用のもの
（軸方向又は周方向疵用）１個の合計３個配設す
る構成としてもよい。
４２ａには夫々２個の振動子V11，V12，V21，
V22が内蔵されており、探触子本体４１ａに内蔵
されている振動子V11，V12のうち、振動子V11は
主として軸箱装着部分S3部分の周方向疵の斜角探
傷用振動子であり、また振動子V12は同じくS3の
内周面の周方向疵の表面波探傷用振動子であり、
更に探触子本体４２ａに内蔵されている振動子
V21，V22のうち、振動子V21は輪座S1乃至輪座よ
りも中央部寄り部分の周方向疵の斜角探傷用振動
子であり、また振動子V22はその部分の内周面の
周方向疵の表面波探傷用振動子であり、夫々の目
的に応じて中空車軸Ｓ内周面に対し適正な角度で
対向配置してある。勿論各探触子本体４１ａ，４
２ａに内蔵すべき振動子の探傷対象については特
に限定するものではなく、例えば振動子V11，
V21をいずれも軸方向疵の斜角探傷用振動子と
し、V12，V22を軸方向表面疵の表面波探触用振
動子としてもよいし、また振動子V11，V21を中
空車軸Ｓの軸長方向の一端側に向けて周方向疵の
斜角探傷を行う振動子とし、V21，V22を逆に他
端側に向けて周方向疵の斜角探傷を行う振動子と
すると共に、ダミー４３の代わりに探触子を取り
付け、その振動子を軸方向疵探傷用とした構成と
してもよい。更に１個の探触子に夫々中空車軸Ｓ
の軸方向疵探傷用及び周方向疵探傷用夫々の斜角
探傷用のもの各１個並びに表面疵探傷用のもの
（軸方向又は周方向疵用）１個の合計３個配設す
る構成としてもよい。
探触子４１における探触子本体４１ａの先端側
からは、第３，４図に示す如く超音波発受信用の
リード線４１ｃが引き出されており、その先端は
コネクタ４１ｄを用いて内筒２内をその基端部側
から先端部側に導出したケーブル４１ｅのコネク
タ４１ｆに接続されている。図面には示していな
いが探触子４２についても同様である。ケーブル
４１ｅの他端は内筒２の基端部側から図示しない
超音波探傷機本体の送受信端子に接続されてお
り、中空車軸Ｓに対する探触子４１，４２の位置
に応じて振動子V11，V12，V21，V22から選択的
に超音波を発射せしめ、中空車軸Ｓの内周面に対
し所要の入射角で入射せしめ得るようになつてい
る。
からは、第３，４図に示す如く超音波発受信用の
リード線４１ｃが引き出されており、その先端は
コネクタ４１ｄを用いて内筒２内をその基端部側
から先端部側に導出したケーブル４１ｅのコネク
タ４１ｆに接続されている。図面には示していな
いが探触子４２についても同様である。ケーブル
４１ｅの他端は内筒２の基端部側から図示しない
超音波探傷機本体の送受信端子に接続されてお
り、中空車軸Ｓに対する探触子４１，４２の位置
に応じて振動子V11，V12，V21，V22から選択的
に超音波を発射せしめ、中空車軸Ｓの内周面に対
し所要の入射角で入射せしめ得るようになつてい
る。
次にかく構成した本発明品の作用を使用順序に
従つて説明する。先ず本発明品を図示しない適宜
の支持台上に被検筒体たる中空車軸Ｓと同心的に
位置せしめ、各探触子４１，４２及びダミー４３
を中空車軸Ｓの中空部HSに臨ませる。開閉ハン
ドル６を一方向に回転させ、内筒２を外筒１の基
端部側に向けて移動し、開閉アーム８を基端部の
軸２１ｂを中心に回転させて、各探触子４１，４
２及びダミー４３を予め求心接近させておく。こ
の状態で探触子４１，４２及びダミー４３を中空
車軸Ｓにおける軸箱装着部分S3の内側に挿入し、
またリング３はフランジ１１に近接した状態で中
空車軸Ｓの軸箱装着部分S3の内側に内嵌せしめ
る。この状態ではリング３に支持されて外筒１、
従つてまた内筒２も中空車軸Ｓと同心的に位置せ
しめられることとなる。
従つて説明する。先ず本発明品を図示しない適宜
の支持台上に被検筒体たる中空車軸Ｓと同心的に
位置せしめ、各探触子４１，４２及びダミー４３
を中空車軸Ｓの中空部HSに臨ませる。開閉ハン
ドル６を一方向に回転させ、内筒２を外筒１の基
端部側に向けて移動し、開閉アーム８を基端部の
軸２１ｂを中心に回転させて、各探触子４１，４
２及びダミー４３を予め求心接近させておく。こ
の状態で探触子４１，４２及びダミー４３を中空
車軸Ｓにおける軸箱装着部分S3の内側に挿入し、
またリング３はフランジ１１に近接した状態で中
空車軸Ｓの軸箱装着部分S3の内側に内嵌せしめ
る。この状態ではリング３に支持されて外筒１、
従つてまた内筒２も中空車軸Ｓと同心的に位置せ
しめられることとなる。
開閉ハンドル６を他方向に回転させると、内筒
２は外筒１の先端部側に向けて摺動され開閉アー
ム８が起立し、各取付アーム７は外筒１の軸心線
に求心接近した状態から放射状に押し開かれて遠
心離反し、各探触子４１，４２のシユー４１ｂ，
４２ｂ及びダミー４３のシユー部４３ｂが軸箱装
着部分S3の内周面に当接せしめられる。シユー４
１ｂ、シユー部４３ｂは軸箱装着部分S3の内周面
と面接触し、またシユー４２ｂは線接触状態とな
る。超音波探傷機本体を操作してシユー４１ｂの
表面に接触媒質を供給しつつ探触子４１の振動子
V11，V12から夫々超音波を発せしめると、振動
子V11から発射された超音波は軸箱装着部分S3の
内周面に対し比較的小さい入射角度で入射し、そ
のまま軸箱装着部分S3内を内外周面で反射されつ
つ伝播され、内部疵が存すればこの部分で一部が
反射され、ここれが疵エコーとして振動子V11に
捉えられる。振動子V12から発射された超音波は
軸箱装着部分S3の内周面に対し大きい入射角度で
入射し、そのまま表面波として軸箱装着部分S3の
内周面に沿つて伝播され、表面疵があればその一
部が反射され疵エコーとして振動子V12に捉えら
れる。このような疵エコーはリード線４１ｃ、ケ
ーブル４１ｅ等を経て超音波探傷機本体に導かれ
て適宜に表示される。
２は外筒１の先端部側に向けて摺動され開閉アー
ム８が起立し、各取付アーム７は外筒１の軸心線
に求心接近した状態から放射状に押し開かれて遠
心離反し、各探触子４１，４２のシユー４１ｂ，
４２ｂ及びダミー４３のシユー部４３ｂが軸箱装
着部分S3の内周面に当接せしめられる。シユー４
１ｂ、シユー部４３ｂは軸箱装着部分S3の内周面
と面接触し、またシユー４２ｂは線接触状態とな
る。超音波探傷機本体を操作してシユー４１ｂの
表面に接触媒質を供給しつつ探触子４１の振動子
V11，V12から夫々超音波を発せしめると、振動
子V11から発射された超音波は軸箱装着部分S3の
内周面に対し比較的小さい入射角度で入射し、そ
のまま軸箱装着部分S3内を内外周面で反射されつ
つ伝播され、内部疵が存すればこの部分で一部が
反射され、ここれが疵エコーとして振動子V11に
捉えられる。振動子V12から発射された超音波は
軸箱装着部分S3の内周面に対し大きい入射角度で
入射し、そのまま表面波として軸箱装着部分S3の
内周面に沿つて伝播され、表面疵があればその一
部が反射され疵エコーとして振動子V12に捉えら
れる。このような疵エコーはリード線４１ｃ、ケ
ーブル４１ｅ等を経て超音波探傷機本体に導かれ
て適宜に表示される。
作業者は回転ハンドル５を持つて外筒１を回転
させつつ中空車軸Ｓの中央部側に向けて押し、探
触子４１，４２及びダミー４３に一定ピツチの螺
進運動を行わせ、中空車軸Ｓ内周面に対する超音
波の入射位置を順次変更しつつ探傷を行つてゆ
く。探触子４１，４２及びダミー４３が軸箱装着
部分S3からちりよけ部S2の内周面における内径の
拡径される部分に達すると、内径の拡径状態に応
じて開閉ハンドル６を操作し、探触子４１，４２
及びダミー４３のシユー４１ｂ，４２ｂ及びシユ
ー部４３ｂを車軸内周面に沿つてこれに接触保持
させつつ探傷を進めてもよいが、一旦探触子４
１，４２及びダミー４３を輪座S1の内側に迄挿入
して、輪座S1の内周面に当接させ、ここから軸箱
装着部分S3側に向けて移動させつつ探傷を行うの
がより安定した探傷を行い得る。そして探触子４
１，４２及びダミー４３が所定内径を有する輪座
S1の中間部内周面に迄達すると超音波探傷機本体
を操作して探触子４１から探触子４２に切り換え
て振動子V21，V22から超音波を発射せしめ、同
様にして内部疵、表面疵の超音波探傷を行う。
させつつ中空車軸Ｓの中央部側に向けて押し、探
触子４１，４２及びダミー４３に一定ピツチの螺
進運動を行わせ、中空車軸Ｓ内周面に対する超音
波の入射位置を順次変更しつつ探傷を行つてゆ
く。探触子４１，４２及びダミー４３が軸箱装着
部分S3からちりよけ部S2の内周面における内径の
拡径される部分に達すると、内径の拡径状態に応
じて開閉ハンドル６を操作し、探触子４１，４２
及びダミー４３のシユー４１ｂ，４２ｂ及びシユ
ー部４３ｂを車軸内周面に沿つてこれに接触保持
させつつ探傷を進めてもよいが、一旦探触子４
１，４２及びダミー４３を輪座S1の内側に迄挿入
して、輪座S1の内周面に当接させ、ここから軸箱
装着部分S3側に向けて移動させつつ探傷を行うの
がより安定した探傷を行い得る。そして探触子４
１，４２及びダミー４３が所定内径を有する輪座
S1の中間部内周面に迄達すると超音波探傷機本体
を操作して探触子４１から探触子４２に切り換え
て振動子V21，V22から超音波を発射せしめ、同
様にして内部疵、表面疵の超音波探傷を行う。
この状態で中空車軸Ｓの中央部を経て他端部側
に達すると、前記とは逆に輪座S1内周面からちり
よけ部S2内周面に達する位置で内径が縮径されて
ゆくこととなるから、開閉ハンドル６の操作によ
つて探触子４１，４２のシユー４１ｂ，４２ｂ及
びダミー４３のシユー部４３ｂを変化する内径に
合せて相互に求心接近させ、中空車軸Ｓ内周面と
の接触を維持させつつ再び探触子４２により超音
波探傷を行う。このようにして中空車軸Ｓの他端
部末に達すると超音波探傷機本体を操作して超音
波の発射を停止し、中空車軸Ｓから本発明品を引
き抜けばよい。
に達すると、前記とは逆に輪座S1内周面からちり
よけ部S2内周面に達する位置で内径が縮径されて
ゆくこととなるから、開閉ハンドル６の操作によ
つて探触子４１，４２のシユー４１ｂ，４２ｂ及
びダミー４３のシユー部４３ｂを変化する内径に
合せて相互に求心接近させ、中空車軸Ｓ内周面と
の接触を維持させつつ再び探触子４２により超音
波探傷を行う。このようにして中空車軸Ｓの他端
部末に達すると超音波探傷機本体を操作して超音
波の発射を停止し、中空車軸Ｓから本発明品を引
き抜けばよい。
なお探触子４１，４２及びダミー４３に対する
螺進ピツチについては特に限定するものではな
く、必要とする探傷精度と考えあわせて適宜に設
定すればよい。とくに探触子４１による探傷から
探触子４２による探傷に切り換える際には一時的
に回転ハンドル５の操作を停止した状態で切り換
えるのが探傷洩れをしないようにするうえで望ま
しい。
螺進ピツチについては特に限定するものではな
く、必要とする探傷精度と考えあわせて適宜に設
定すればよい。とくに探触子４１による探傷から
探触子４２による探傷に切り換える際には一時的
に回転ハンドル５の操作を停止した状態で切り換
えるのが探傷洩れをしないようにするうえで望ま
しい。
以上の如く本発明品にあつては各探触子に夫々
被検筒体の内周面に対する角度の異なる２個以上
の振動子を内蔵することとしたから、被検筒体に
おける軸方向疵、周方向疵、内部疵、表面疵等を
同時にしかも精度よく探傷することができて、探
傷作業を反復して行う必要がなく、検査工程が大
幅に削減でき、またこのような２個以上の振動子
を内蔵する探触子を２個以上設けて夫々被検筒体
の異径内周面に対して使い分けることとしたか
ら、例えば中空車軸等、内径が変化している被検
筒体に対しても一操作で探傷作業を行うことがで
き、更に本発明方法にあつては被検筒体の内径が
変化する場合において、探触子を切り換え使用す
るので被検筒体の内径に応じた適切なシユーをも
つ探触子で超音波探傷を行うことができ、被検筒
体の内周面と探触子との音響的結合が確実とな
り、より精度の高い超音波探傷を行うことがで
き、しかも被検筒体の内周面側から超音波を入射
せしめることによつて、例えば中空車軸に圧入さ
れている車輪を取り外すことなく探傷を行うこと
ができる付随的効果も得られるなど本発明は優れ
た効果を奏するものである。
被検筒体の内周面に対する角度の異なる２個以上
の振動子を内蔵することとしたから、被検筒体に
おける軸方向疵、周方向疵、内部疵、表面疵等を
同時にしかも精度よく探傷することができて、探
傷作業を反復して行う必要がなく、検査工程が大
幅に削減でき、またこのような２個以上の振動子
を内蔵する探触子を２個以上設けて夫々被検筒体
の異径内周面に対して使い分けることとしたか
ら、例えば中空車軸等、内径が変化している被検
筒体に対しても一操作で探傷作業を行うことがで
き、更に本発明方法にあつては被検筒体の内径が
変化する場合において、探触子を切り換え使用す
るので被検筒体の内径に応じた適切なシユーをも
つ探触子で超音波探傷を行うことができ、被検筒
体の内周面と探触子との音響的結合が確実とな
り、より精度の高い超音波探傷を行うことがで
き、しかも被検筒体の内周面側から超音波を入射
せしめることによつて、例えば中空車軸に圧入さ
れている車輪を取り外すことなく探傷を行うこと
ができる付随的効果も得られるなど本発明は優れ
た効果を奏するものである。
第１図は本発明品を中空車軸内に挿入した状態
を略示する側断面図、第２図は第１図の−線
による略示拡大断面図、第３図は本発明品の全体
を略示する斜視図、第４図は本発明品の先端部の
構造の一部を示す斜視図、第５図は探触子の断面
を示す模式図、第６図は同じく平面図である。 １……外筒、２……内筒、３……リング、４…
…探傷ヘツド、５……回転ハンドル、６……開閉
ハンドル、７……取付アーム、８……開閉アー
ム、４１，４２……探触子、４３……ダミー、
V11，V12，V21，V22……振動子。
を略示する側断面図、第２図は第１図の−線
による略示拡大断面図、第３図は本発明品の全体
を略示する斜視図、第４図は本発明品の先端部の
構造の一部を示す斜視図、第５図は探触子の断面
を示す模式図、第６図は同じく平面図である。 １……外筒、２……内筒、３……リング、４…
…探傷ヘツド、５……回転ハンドル、６……開閉
ハンドル、７……取付アーム、８……開閉アー
ム、４１，４２……探触子、４３……ダミー、
V11，V12，V21，V22……振動子。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 被検筒体の内周面から超音波を入射する超音
波探傷機において、２個以上の振動子を夫々の超
音波発信方向が非平行となるように配してなり、
夫々が異径の円弧周面を有するシユーを備えた２
個の探触子を含む複数の探触子を、被検筒体の軸
長方向への移動及び周方向への回転が可能となる
ように被検筒体内へ挿入される支持体に、被検筒
体の内周面に対する接離可能に装着してなること
を特徴とする超音波探傷機。 ２ 前記探触子は斜角探傷を行うべく配された振
動子を表面波探傷を行うべく配された振動子とを
内蔵している特許請求の範囲第１項記載の超音波
探傷機。 ３ 前記複数の探触子として軸方向疵探傷用の探
触子と周方向疵探傷用の探触子とを備えた特許請
求の範囲第１項記載の超音波探傷機。 ４ ２個以上の振動子を夫々超音波発信方向が非
平行となるように配してなり、夫々が異径の円弧
周面を有するシユーを備えた２個の探触子を含む
複数の探触子を、被検筒体の軸長方向への移動、
及び周方向への回転が可能となるように被検筒体
内へ挿入される支持体に、被検筒体の内周面に対
する接離可能に装着してなる超音波探傷機を用い
て異径内周面を有する被検筒体の内周面から超音
波を入射するに際し、超音波入射部位における内
周面直径に応じて前記２個の探触子を選択的に使
用することを特徴とする超音波探傷方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9548980A JPS5720660A (en) | 1980-07-11 | 1980-07-11 | Apparatus and method of ultrasonic flaw detection |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9548980A JPS5720660A (en) | 1980-07-11 | 1980-07-11 | Apparatus and method of ultrasonic flaw detection |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5720660A JPS5720660A (en) | 1982-02-03 |
| JPS6331051B2 true JPS6331051B2 (ja) | 1988-06-22 |
Family
ID=14139007
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9548980A Granted JPS5720660A (en) | 1980-07-11 | 1980-07-11 | Apparatus and method of ultrasonic flaw detection |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5720660A (ja) |
Families Citing this family (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| ES2294942B1 (es) * | 2006-09-22 | 2009-02-16 | Interlab, Ingenieria Electronica Y De Control, S.A.U. | Procedimiento y aparato para inspeccionar un eje de material rodante ferroviario. |
| KR100802315B1 (ko) | 2006-11-22 | 2008-02-11 | 두산중공업 주식회사 | 두께측정용 초음파 탐촉자 |
| FR2917832B1 (fr) | 2007-06-21 | 2009-10-30 | V & M France Soc Par Actions S | Procede et appareil de controle non destructif automatique d'axes d'essieu tubulaires a profils de rayons interne et externe variables |
| FR2917833B1 (fr) | 2007-06-21 | 2010-03-26 | V & M France | Procede et appareil de controle non destructif manuel d'axes d'essieu tubulaires a profils de rayons interne et externe variables |
| JP5517031B2 (ja) * | 2009-03-31 | 2014-06-11 | 新日鐵住金株式会社 | 管のねじ継手の締結状態評価方法、管のねじ継手の締結方法、及び、管のねじ継手の締結状態評価装置 |
| CN102735756B (zh) * | 2012-07-13 | 2014-08-06 | 山东汇通气体能源设备有限公司 | 气瓶内部超声波探伤辅助装置 |
| WO2021106204A1 (ja) * | 2019-11-29 | 2021-06-03 | 三菱重工業株式会社 | 超音波探傷機構 |
| CN112525991B (zh) * | 2020-11-19 | 2022-11-18 | 首都航天机械有限公司 | 一种超声相控阵检测装置 |
| CN112881530B (zh) * | 2021-01-15 | 2022-11-04 | 哈尔滨国铁科技集团股份有限公司 | 一种探头架导向装置 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5350788A (en) * | 1976-10-19 | 1978-05-09 | Nippon Steel Corp | Holding mechanism for testing apparatus for tube inner part |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS50115087U (ja) * | 1974-03-01 | 1975-09-19 |
-
1980
- 1980-07-11 JP JP9548980A patent/JPS5720660A/ja active Granted
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5350788A (en) * | 1976-10-19 | 1978-05-09 | Nippon Steel Corp | Holding mechanism for testing apparatus for tube inner part |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5720660A (en) | 1982-02-03 |
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