RU129253U1

RU129253U1 - STAND FOR MAGNETOLUMINESCENT CONTROL OF RAILWAYS

Info

Publication number: RU129253U1
Application number: RU2013106013/28U
Authority: RU
Inventors: Сергей Владимирович Асташов; Александр Михайлович Каузов; Александр Александрович Костин; Михаил Юльевич Черниховский
Original assignee: Закрытое акционерное общество "Научно-производственное объединение "Интротест" (ЗАО "НПО "Интротест")
Priority date: 2013-02-12
Filing date: 2013-02-12
Publication date: 2013-06-20

Abstract

Стенд для магнитолюминесцентного контроля железнодорожных колес включает станину с соединенными вертикальными направляющими стойками верхней и нижней траверсой, на которых установлены три ролика, предназначенные для удержания в вертикальном положении периодически поворачиваемого колеса с помощью одного из роликов, выполненного приводным, размещенное на станине средство для полива магнитной суспензией, установленные на верхней траверсе две каретки с возможностью перемещения вдоль данной траверсы в качестве направляющих, выполненные в форме, приближающейся к П-образной протяженной рамке, два соленоида, каждый из них жестко соединен с соответствующим трансформатором со стороны незамкнутых концов соленоида с образованием секции, подвешенной к соответствующей каретке за конец с трансформатором посредством шарнирного соединения с корпусом каретки для поворота соответствующей секции в вертикальной плоскости из исходного положения в рабочее положение с помощью пневмоцилиндра, установленного на корпусе соответствующей каретки, при этом в исходном и рабочем положении секций продольные элементы одного соленоида (первого) находятся между продольными элементами другого соленоида (второго), исходное положение секций соответствует расположению соленоидов приблизительно вдоль верхней траверсы, а в рабочем положении, предназначенном для размещения железнодорожного колеса между продольными сторонами соленоидов, данные соленоиды расположены наклонно относительно верхней траверсы с углом взаимного пересечения продольных приблизительно 90°, причем трансформаторы предназначены для подвода переменногThe stand for magnetoluminescent control of railway wheels includes a bed with connected vertical guide racks of the upper and lower traverse, on which three rollers are installed, designed to hold the periodically rotated wheel in the vertical position using one of the rollers, made drive, placed on the bed means for irrigation with magnetic suspension two carriages mounted on the upper traverse with the possibility of moving along this traverse as guides are made in the form approaching a U-shaped extended frame, two solenoids, each of them is rigidly connected to the corresponding transformer from the open ends of the solenoid with the formation of a section suspended by the end of the carriage from the transformer by means of a hinge connection with the carriage body to rotate the corresponding section in a vertical plane from the initial position to the working position using a pneumatic cylinder mounted on the housing of the corresponding carriage, while in the initial and working position sections, the longitudinal elements of one solenoid (first) are between the longitudinal elements of the other solenoid (second), the initial position of the sections corresponds to the location of the solenoids approximately along the upper crosshead, and in the working position, designed to place the railway wheel between the longitudinal sides of the solenoids, these solenoids are inclined relative to the upper beam with an angle of mutual intersection of longitudinal approximately 90 °, and transformers are designed to supply alternating

Description

Полезная модель относится к неразрушающему контролю железнодорожных колес методом магнитопорошковой дефектоскопии.The utility model relates to non-destructive testing of railway wheels by magnetic particle inspection.

Известно устройство - стенд для магнитолюминесцентного контроля железнодорожных (ж/д) колес, сведения о котором предоставлены в каталоге компании-производителя Helling GmbH «Неразрушающий контроль», опубликованном на веб-странице www.ntcexpert.ru/images/stories/catalog_helling.pdf (страница 34 каталога).A device is known - a stand for magnetoluminescent control of railway (railway) wheels, information about which is provided in the catalog of the manufacturer of Helling GmbH Non-Destructive Testing, published on the website www.ntcexpert.ru/images/stories/catalog_helling.pdf ( catalog page 34).

Стенд включает соединенные вертикальными направляющими стойками верхнюю и нижнюю траверсы с роликами, предназначенными для удержания в вертикальном положении периодически поворачиваемого колеса, средство для полива магнитной суспензией. Намагничивание боковых поверхностей ж/д колеса обеспечивается с помощью соленоида, выполненного в форме рамки, содержащей два продольных элемента, между которыми расположено в вертикальном положении ж/д колесо. Соленоид подвешен к верхней траверсе.The stand includes upper and lower traverses connected by vertical guiding racks with rollers designed to hold a periodically rotated wheel in an upright position, means for irrigation with a magnetic suspension. The magnetization of the lateral surfaces of the railway wheel is ensured by a solenoid made in the form of a frame containing two longitudinal elements, between which the railway wheel is located in a vertical position. The solenoid is suspended from the upper beam.

При использовании известного стенда достоверность контроля снижена из-за использования соленоида, создающего однонаправленное магнитное поле, с помощью которого невозможно выявить разнонаправленные дефекты.When using a known stand, the reliability of control is reduced due to the use of a solenoid that creates a unidirectional magnetic field, with which it is impossible to detect multidirectional defects.

Наиболее близким аналогом выбран стенд для магнитолюминесцентного контроля железнодорожных колес, описанный в электроном каталоге: http://www.ndt.com.ua/articles/15_tools.html. Стенд включает соединенные вертикальными направляющими стойками верхнюю и нижнюю траверсы с роликами, предназначенными для приема и удержания в вертикальном положении периодически поворачиваемого приводного ж/д колеса с помощью указанных роликов, соленоид, предназначенный для намагничивания боковой поверхности железнодорожного колеса, и средство для полива магнитной суспензией боковой поверхности колеса.The closest analogue is the stand for magnetoluminescent control of railway wheels, described in the electronic catalog: http://www.ndt.com.ua/articles/15_tools.html. The stand includes upper and lower traverses connected by vertical guide racks with rollers designed to receive and hold in a vertical position a periodically rotated drive railway wheel with the help of these rollers, a solenoid designed to magnetize the side surface of the railway wheel, and means for irrigation with a magnetic suspension of the side surface of the wheel.

Известное устройство препятствует выявлению разнонаправленных дефектов ввиду того, что соленоид обеспечивает намагничивание контролируемой поверхности в одном направлении.The known device prevents the detection of multidirectional defects due to the fact that the solenoid provides magnetization of the controlled surface in one direction.

Задача предполагаемой полезной модели заключается в повышении достоверности контроля железнодорожных колес за счет выявления индикаторных рисунков разнонаправленных дефектов на боковой поверхности.The objective of the proposed utility model is to increase the reliability of the control of railway wheels by identifying indicator patterns of multidirectional defects on the side surface.

Указанная задача решается тем, что стенд для магнитолюиминесцентного контроля железнодорожных колес включает станину с соединенными вертикальными направляющими стойками верхней и нижней траверсой, на которых установлены три ролика, предназначенные для удержания в вертикальном положении периодически поворачиваемого колеса с помощью одного из роликов, выполненного приводным, размещенное на станине средство для полива магнитной суспензией, установленные на верхней траверсе две каретки с возможностью перемещения вдоль данной траверсы в качестве направляющих, выполненные в форме, приближающейся к П-образной протяженной рамке, - два соленоида, каждый из них жестко соединен с соответствующим трансформатором со стороны незамкнутых концов соленоида с образованием секции, подвешенной к соответствующей каретке за конец с трансформатором посредством шарнирного соединения с корпусом каретки для поворота соответствующей секции в вертикальной плоскости из исходного положения в рабочее положение с помощью пневмоцилиндра, установленного на корпусе соответствующей каретки, при этом в исходном и рабочем положении секций продольные элементы одного соленоида (первого) находятся между продольными элементами другого соленоида (второго), исходное положение секций соответствует расположению соленоидов приблизительно вдоль верхней траверсы, а в рабочем положении, предназначенном для размещения железнодорожного колеса между продольными сторонами соленоидов, данные соленоиды расположены наклонно относительно верхней траверсы с углом взаимного пересечения продольных приблизительно 90°, причем трансформаторы предназначены для подвода переменного тока к соленоидам со сдвигом фаз на 90°.This problem is solved in that the stand for magneto-luminescent control of railway wheels includes a bed with connected vertical guide racks of the upper and lower traverse, on which three rollers are installed, designed to hold the periodically rotated wheel in an upright position using one of the rollers, made drive, placed on bed for irrigation with magnetic suspension, two carriages mounted on the upper traverse with the ability to move along this traverse As guides, made in a form approaching a U-shaped extended frame, there are two solenoids, each of them is rigidly connected to the corresponding transformer from the open ends of the solenoid with the formation of a section suspended from the end of the corresponding carriage by means of a swivel joint with the carriage body for turning the corresponding section in a vertical plane from the initial position to the working position using a pneumatic cylinder mounted on the housing of the corresponding carriage, in this case, in the initial and working position of the sections, the longitudinal elements of one solenoid (first) are between the longitudinal elements of another solenoid (second), the initial position of the sections corresponds to the location of the solenoids approximately along the upper beam, and in the working position, designed to place the railway wheel between the longitudinal sides of the solenoids , these solenoids are inclined relative to the upper crosshead with an angle of mutual intersection of longitudinal approximately 90 °, and transformers rednaznacheny for supplying alternating current to the solenoids to shift the phase by 90 °.

Сущность полезной модели поясняется следующим образом.The essence of the utility model is explained as follows.

Для обеспечения достоверности контроля используются два соленоида, предназначенные для намагничивания железнодорожного колеса во вращающемся магнитном поле в качестве средства намагничивания, установленного неподвижно относительно объекта контроля.To ensure the reliability of the control, two solenoids are used, designed to magnetize the railway wheel in a rotating magnetic field as a means of magnetization, which is mounted motionless relative to the control object.

Каждый соленоид для пропускания тока жестко соединен с соответствующим трансформатором с образованием секции. Каждая секция подвешена за один конец со стороны трансформатора к соответствующей каретке, установленной на верхней траверсе в качестве направляющих. При этом, находясь в любом положении относительно верхней траверсы, продольные элементы одного соленоида (первого) расположены между продольными элементами другого соленоида (второго). Такое взаимное расположение возможно в том случае, когда соленоиды (секции) наклонены навстречу друг другу. Но для работы устройства важны два положения соленоидов:Each current transmitting solenoid is rigidly connected to a respective transformer to form a section. Each section is suspended at one end from the side of the transformer to the corresponding carriage mounted on the upper traverse as guides. Moreover, being in any position relative to the upper crosshead, the longitudinal elements of one solenoid (first) are located between the longitudinal elements of another solenoid (second). Such a mutual arrangement is possible in the case when the solenoids (sections) are inclined towards each other. But for the operation of the device, two positions of the solenoids are important:

исходное и рабочее положения, при этом в исходном положении соленоиды располагаются вдоль верхней траверсы, а в рабочем положении соленоиды наклонены относительно верхней траверсы и взаимно наклонены под углом 90 (угол взаимного наклона продольных элементов соленоидов). В рабочем положении соленоидов колесо размещено непосредственно между продольными элементами первого соленоида, соответственно и между продольными элементами второго соленоида. Таким образом, две боковые поверхности колеса намагничиваются во вращающемся магнитном поле, когда переменный ток от трансформаторов со сдвигом фаз на 90 пропускается по обмоткам соленоидов.the initial and working positions, while in the initial position the solenoids are located along the upper beam, and in the working position the solenoids are tilted relative to the upper beam and mutually tilted at an angle of 90 (the angle of the mutual inclination of the longitudinal elements of the solenoids). In the working position of the solenoids, the wheel is placed directly between the longitudinal elements of the first solenoid, respectively, and between the longitudinal elements of the second solenoid. Thus, the two side surfaces of the wheel are magnetized in a rotating magnetic field when alternating current from transformers with a phase shift of 90 is passed through the windings of the solenoids.

Перенастройка стенда для контроля ж/д колес различного типоразмера обеспечивается тем, что каретки способны перемещаться вдоль верхней траверсы для установки соленоидов в необходимом положении.Reconfiguration of the stand to control the railway wheels of various sizes is ensured by the fact that the carriages are able to move along the upper beam to install the solenoids in the required position.

Известно, что вращающееся магнитное поле характеризуется тем, что вектор магнитной индукции постоянно вращается в каждой точке поверхности контроля, данное явление приводит к обнаружению разнонаправленных дефектов.It is known that a rotating magnetic field is characterized by the fact that the magnetic induction vector constantly rotates at each point on the control surface, this phenomenon leads to the detection of multidirectional defects.

На фигуре приведен общий вид стенда магнитолюминесцентного контроля железнодорожных колес.The figure shows a General view of the stand magnetoluminescent control of railway wheels.

Стенд включает: станину 1, верхнюю и нижнюю траверсы 2 с тремя роликами 3, при этом траверсы 2 соединены стойками 4.The stand includes: a bed 1, the upper and lower yoke 2 with three rollers 3, while the yoke 2 is connected by racks 4.

Нижний ролик 3 выполнен приводным; нижняя траверса 2 выполнена с возможностью перемещения вдоль стоек 4 до фиксированного положения, при котором ролики 3 удерживают железнодорожное колесо 5.The lower roller 3 is made driven; the lower beam 2 is arranged to move along the struts 4 to a fixed position, in which the rollers 3 hold the railway wheel 5.

На станине 1 стенда установлены два средства 6 с многосопловьми форсунками для выпуска магнитной суспензии, установленные так, чтобы каждое такое средство 6 обеспечивало полив магнитной суспензией поверхности ж/д колеса 5 с двух сторон. На фигурах 1, 2 не показаны элементы системы полива, они могут быть выполнены стандартными, обычно применяемыми в данной области техники.Two means 6 with multi-nozzle nozzles for releasing a magnetic suspension are installed on the bed 1 of the stand, installed so that each such means 6 ensures that the surface of the railway wheel 5 is irrigated with magnetic suspension on both sides. In figures 1, 2 are not shown elements of the irrigation system, they can be made standard, usually used in the art.

На верхней траверсе 2 установлены две каретки 7 с возможностью перемещения вдоль данной траверсы в качестве направляющих.Two carriages 7 are mounted on the upper traverse 2 with the possibility of moving along this traverse as guides.

Соленоиды 8, предназначенные для намагничивания во вращающемся магнитном поле, выполнены в виде незамкнутой рамы П-образной формы с продольными элементами 9. Пропускание тока по обмоткам каждого соленоида 8 осуществляется с помощью соответствующего трансформатора 10, жестко соединенного с соленоидом 8 со стороны его незамкнутых концов. Каждый соленоид 8 и соответствующий трансформатор образуют секцию (на фигуре позициями 8 и 10 указаны составные элементы секции).The solenoids 8 intended for magnetization in a rotating magnetic field are made in the form of an open U-shaped frame with longitudinal elements 9. The current is passed through the windings of each solenoid 8 using the corresponding transformer 10, which is rigidly connected to the solenoid 8 from the side of its open ends. Each solenoid 8 and the corresponding transformer form a section (in the figure, positions 8 and 10 indicate the constituent elements of the section).

К соответствующим кареткам 7 с помощью шарнирного крепления за один конец со стороны трансформатора 10 подвешены упомянутые секции.To the respective carriages 7 by means of a hinge for one end from the side of the transformer 10, said sections are suspended.

Соленоиды 8, находясь в составе соответствующей секции, прикреплены к кареткам 7 в положении, при котором указанные соленоиды обращены друг к другу, при этом продольные элементы 9 одного (первого) соленоида) 8 свободно проходят между продольными элементами 9 другого (второго) соленоида 8.Solenoids 8, being part of the corresponding section, are attached to the carriages 7 in a position in which these solenoids are facing each other, while the longitudinal elements 9 of one (first) solenoid) 8 freely pass between the longitudinal elements 9 of the other (second) solenoid 8.

В исходном и рабочем положениях соленоиды 8 удерживаются пневмоцилиндрами 11, при этом в исходном положении соленоиды 8 расположены приблизительно вдоль верхней траверсы 2, а в рабочем положении - наклонно относительно верхней траверсы 2 с взаимным углом пересечения приблизительно 90°.In the initial and operating positions, the solenoids 8 are held by the pneumatic cylinders 11, while in the initial position, the solenoids 8 are located approximately along the upper beam 2, and in the working position, they are inclined relative to the upper beam 2 with a mutual intersection angle of approximately 90 °.

Такое решение связано с удобством осуществления процесса контроля и обслуживания оборудования стенда. Объясняется это тем, что в исходном положении секций обеспечен доступ на место установки контролируемого ж/д колеса, а в рабочем положении соленоидов (секций) - становится возможным беспрепятственно осуществлять полив зоны, находящей между продольными сторонами соленоидов, а также фиксировать поверхность колеса в свободной зоне, выбранной в качестве зоны контроля.This decision is associated with the convenience of the process of monitoring and maintaining the equipment of the stand. This is explained by the fact that in the initial position of the sections, access to the installation site of the controlled railway wheel is provided, and in the working position of the solenoids (sections), it becomes possible to freely water the zone located between the longitudinal sides of the solenoids, and also fix the surface of the wheel in the free zone selected as the control zone.

Для осуществления магнитолюминесцентного контроля железнодорожное колесо 5 помещают на стенд. Для этого нижнюю траверсу 2 отводят в нижнее положение, устанавливают ж/д колесо 5 в удерживающих роликах 3, перемещая нижнюю траверсу 2 до необходимого положения.To carry out magnetoluminescent control, the railway wheel 5 is placed on a stand. To do this, lower the yoke 2 is taken to the lower position, set the railway wheel 5 in the holding rollers 3, moving the lower yoke 2 to the desired position.

Первый и второй соленоиды 8 устанавливают наклонно приблизительно под углом 90, располагая ж/д колесо 5 непосредственно между продольными элементами 9 первого соленоида 8. Место пересечения продольных элементов 9 соленоидов 8 располагается напротив воображаемой линии вертикального радиуса нижней части ж/д колеса 5.The first and second solenoids 8 are set obliquely at an angle of approximately 90, placing the railway wheel 5 directly between the longitudinal elements 9 of the first solenoid 8. The intersection of the longitudinal elements 9 of the solenoids 8 is located opposite the imaginary line of the vertical radius of the lower part of the railway wheel 5.

В таком положении устройство готово к работе.In this position, the device is ready for operation.

При пропускании тока по обмоткам соленоидов намагничиваются обе поверхности колеса, создавая вращающееся магнитное поле, предопределяющее формирование возможных дефектов различной направленности. Полив магнитной суспензией поверхностей колеса 5 осуществляют одновременно с процессом намагниченности для выявления рисунков дефектов в зоне устойчивой намагниченности.When passing current through the windings of the solenoids, both surfaces of the wheel are magnetized, creating a rotating magnetic field, which determines the formation of possible defects of various directions. Watering the surfaces of the wheel 5 with a magnetic suspension is carried out simultaneously with the magnetization process to identify patterns of defects in the zone of stable magnetization.

Адаптивность стенда для контроля ж/д колеса одновременно с двух сторон, которые соответствуют двум боковым поверхностям, свидетельствуют об оптимизации процесса контроля и о возможности получения достоверного результата о качестве железнодорожного колеса.The adaptability of the stand for monitoring the railway wheel simultaneously from two sides, which correspond to two lateral surfaces, indicate the optimization of the control process and the possibility of obtaining a reliable result on the quality of the railway wheel.

Claims

The stand for magnetoluminescent control of railway wheels includes a bed with connected vertical guide racks of the upper and lower traverse, on which three rollers are installed, designed to hold the periodically rotated wheel in the vertical position using one of the rollers, made drive, placed on the bed means for irrigation with magnetic suspension two carriages mounted on the upper traverse with the possibility of moving along this traverse as guides are made in the form approaching a U-shaped extended frame, two solenoids, each of them is rigidly connected to the corresponding transformer from the open ends of the solenoid with the formation of a section suspended by the end of the carriage from the transformer by means of a hinge connection with the carriage body to rotate the corresponding section in a vertical plane from the initial position to the working position using a pneumatic cylinder mounted on the housing of the corresponding carriage, while in the initial and working position sections, the longitudinal elements of one solenoid (first) are between the longitudinal elements of the other solenoid (second), the initial position of the sections corresponds to the location of the solenoids approximately along the upper crosshead, and in the working position, designed to place the railway wheel between the longitudinal sides of the solenoids, these solenoids are inclined relative to the upper beam with an angle of mutual intersection of longitudinal approximately 90 °, and transformers are designed to supply alternating about current to solenoids with a phase shift of 90 °.