RU139458U1

RU139458U1 - DIAGNOSTIC COMPLEX OF RAILWELDING ENTERPRISE

Info

Publication number: RU139458U1
Application number: RU2013150483/11U
Authority: RU
Inventors: Анатолий Аркадиевич Марков; Александр Аркадиевич Шмелев; Владислав Евгеньевич Олейник; Александр Борисович Козьяков; Владимир Александрович Бовдей; Олег Борисович Яковлев; Денис Александрович Дерюгин; Роман Михайлович Козлов; Денис Владимирович Федоренко
Original assignee: Открытое акционерное общество "Радиоавионика"
Priority date: 2013-11-12
Filing date: 2013-11-12
Publication date: 2014-04-20

Abstract

Диагностический комплекс рельсосварочного предприятия, содержащий станину, снабженную катками для продольного перемещения контролируемых рельсов, прибор их многоканального ультразвукового контроля, соединенный с множеством электроакустических преобразователей, образцовый рельс с моделями дефектов и механизмом оперативной установки образцового рельса вместо контролируемого, отличающийся наличием сканера, установленного на станине и содержащего системы: его продольного и поперечного позиционирования относительно рельса, электромагнитного контроля линейных размеров рельса и твердости сварного стыка, фоторегистрации сварного стыка, связанные с центральным компьютером, который снабжен средствами оперативного отображения и сохранения результатов измерений всеми средствами в виде паспорта сварного стыка, множество электроакустических преобразователей, обеспечивающих УЗ контроль всего сварного стыка рельса, разделено на группы, каждая из которых размещена внутри соответствующего ультразвукопроводящего колеса с эластичной оболочкой и закреплена на оси его вращения, последняя соединена с соответствующим кронштейном, обеспечивающим непрерывный акустический контакт поверхностей колеса с рельсом и закрепленным на каретке, способной перемещаться под действием приводов по соответствующим направляющим сканера, компьютер соединен с приводами кареток и с многоканальным ультразвуковым дефектоскопом.Diagnostic complex of a rail-welding enterprise containing a bed equipped with rollers for the longitudinal movement of controlled rails, a device for their multichannel ultrasonic control connected to many electro-acoustic transducers, a model rail with defect models and a quick installation mechanism for a model rail instead of a controlled one, characterized by the presence of a scanner mounted on the bed and containing systems: its longitudinal and transverse positioning relative to the rail, electric magnetic control of the linear dimensions of the rail and the hardness of the welded joint, photographic recording of the welded joint associated with a central computer, which is equipped with means for prompt display and storage of measurement results by all means in the form of a passport of a welded joint, a multitude of electro-acoustic transducers providing ultrasonic monitoring of the entire welded joint of a rail is divided into groups, each of which is placed inside the corresponding ultrasonic wheel with an elastic shell and fixed on its axis in ascheniya, the latter is connected to the corresponding bracket, providing a continuous acoustic contact with the rail surfaces of the wheel and fixed on the carriage, able to move under the action of actuators on the respective guide of the scanner, the computer is connected to and drives the carriages with a multichannel ultrasonic flaw detector.

Description

Заявляемая полезная модель - диагностический комплекс рельсосварочного предприятия (РСП) предназначено для оценки качества выполненных работ путем неразрушающего ультразвукового (УЗ) контроля сварных стыков рельсов, измерения геометрии рельсовой плети в окрестности сварки, оценки твердости сварного стыка, а также для сохранения и документирования результатов работы РСП в виде паспорта рельсовой плети.The inventive utility model - a diagnostic complex of a rail welding enterprise (RSP) is intended for assessing the quality of work performed by non-destructive ultrasonic (ultrasound) testing of welded joints of rails, measuring the geometry of a rail lash in the vicinity of welding, assessing the hardness of a welded joint, and also for saving and documenting the results of work of the RSP in the form of a rail whip passport.

Известен ряд руководящих документов, определяющих порядок работы РСП, в частности, [1] описывает порядок контроля результатов сварки рельсов, который предполагает УЗ неразрушающий контроль сварного стыка, измерение линейности рельса в районе сварного стыка, периодическое измерение твердости сварки и другие действия с составлением отчетных материалов в виде паспорта сварного стыка и всей плети.A number of guidance documents are known that determine the operating procedure of the CSP, in particular, [1] describes the procedure for monitoring the results of welding of rails, which involves ultrasonic non-destructive testing of the welded joint, measurement of the linearity of the rail in the area of the welded joint, periodic measurement of the hardness of welding and other actions with the preparation of reporting materials in the form of a passport of the welded joint and the entire whip.

На всех известных авторам РСП все перечисленные работы выполняются вручную, что приводит к неоправданно большим временным затратам и низкому качеству контроля сварки.At all the RSP authors known to the authors, all of the above works are performed manually, which leads to unreasonably large time costs and poor quality of welding control.

Известен комплекс для УЗ дефектоскопии сварных стыков рельсов [2], содержащий многоканальный УЗ дефектоскоп, соединенный с множеством электроакустическуих преобразователей (ЭАП), расположенных на поверхности катания рельса и направленных на сварной стык рельсов.A known complex for ultrasonic flaw detection of welded rail joints [2], containing a multi-channel ultrasonic flaw detector connected to many electro-acoustic transducers (EAP) located on the rolling surface of the rail and aimed at the welded joint of the rails.

Недостатками такого комплекса является ограниченный круг решаемых задач и низкое качество дефектоскопии: только УЗ дефектоскопия и только по оси симметрии (головке и шейке) рельсаThe disadvantages of this complex is the limited range of tasks and the low quality of flaw detection: only ultrasonic flaw detection and only along the axis of symmetry (head and neck) of the rail

Известен [3] комплекс для контроля сварных стыков рельсов содержащий многоканальный УЗ дефектоскоп соединен с несколькими ЭАП, которые расположены на поверхностях катания, боковых гранях головки и перьях рельса и направленны на сварной стык рельса. Дефектоскопия всего сварного стыка осуществляется путем перемещения ЭАП.Known [3] is a complex for monitoring welded joints of rails containing a multi-channel ultrasonic flaw detector connected to several EAFs that are located on the skating surfaces, side faces of the head and feathers of the rail and directed to the welded joint of the rail. Flaw detection of the entire welded joint is carried out by moving the EAA.

Недостатками такого комплекса также является ограниченный круг решаемых задач и невысокое качество дефектоскопии: только УЗ дефектоскопия и только по некоторым участкам сварного стыка.The disadvantages of this complex is also a limited range of tasks and the low quality of flaw detection: only ultrasonic flaw detection and only in some areas of the welded joint.

Патенты [2, 3] предполагают дефектоскопию сварных стыков готового рельсового пути, где доступ к поверхностям рельса существенно ограничен. На металлургических предприятиях, производящих рельсы, а также на РСП, осуществляющих сварку в протяженные плети старых, но пригодных для использования («старогодных») рельсов, имеется возможность установки ЭАП на всех поверхностях рельса и использовать широкий круг схем УЗ прозвучивания рельсов с целью обеспечения достоверного контроля качества во всех частях рельса: головке, шейке и перьях.Patents [2, 3] suggest flaw detection of welded joints of the finished rail, where access to the rail surfaces is significantly limited. At metallurgical enterprises producing rails, as well as at RSPs, which weld long, but usable ("old-year") rails into long lashes, it is possible to install EAPs on all surfaces of the rail and use a wide range of ultrasonic sounding rails to ensure reliable quality control in all parts of the rail: head, neck and feathers.

Наиболее близким к заявляемому является диагностический комплекс РСП [4] Заявка на полезную модель содержащий станину, снабженную катками для продольного перемещения контролируемых рельсов, прибор их многоканального ультразвукового контроля, соединенный с множеством электроакустических преобразователей, образцовый рельс с моделями дефектов и механизмом оперативной установки образцового рельса вместо контролируемого. Такой комплекс позволяет производить достоверную УЗ диагностику сварного стыка, а кроме того, быстро и просто контролировать состояние ЭАП, используя калибровочный рельс.Closest to the claimed is the RSP diagnostic complex [4] Application for a utility model containing a bed equipped with rollers for the longitudinal movement of controlled rails, a multichannel ultrasonic control device connected to a number of electro-acoustic transducers, an exemplary rail with defect models and an operational installation mechanism for an exemplary rail instead controlled. Such a complex allows for reliable ultrasound diagnostics of the welded joint, and in addition, it is quick and easy to monitor the state of the EAF using a calibration rail.

Недостатками диагностического комплекса РСП [4] являются. Ограниченный круг задач - только УЗ дефектоскопия. Низкая производительность труда и качество диагностики, обусловленные ручным характером измерений, при которых достоверность зависит от добросовестности и трудовых навыков дефектоскописта. В условиях РСП сварные стыки рельсов часто покрыты абразивом, имеют шероховатую поверхность, вследствие чего сложно обеспечить надежный акустический контакт ЭАП с рельсом, а сами ЭАП подвержены быстрому износу.The disadvantages of the diagnostic complex RSP [4] are. A limited range of tasks - only ultrasonic flaw detection. Low labor productivity and quality of diagnosis, due to the manual nature of the measurements, in which the reliability depends on the integrity and labor skills of the flaw detector. In the conditions of CPD, the welded joints of the rails are often coated with abrasive and have a rough surface, which makes it difficult to provide reliable acoustic contact between the EAA and the rail, and the EAA are subject to rapid wear.

Задачей, решаемой заявляемой полезной моделью является создание автоматизированного диагностического комплекса РСП, обеспечивающего полный, быстрый и достоверный контроль качества сварных стыков рельсов.The problem solved by the claimed utility model is the creation of an automated diagnostic complex RSP, providing complete, quick and reliable quality control of welded joints of rails.

Для решения этой задачи в диагностическом комплексе рельсосварочного предприятия, содержащем станину, снабженную катками для продольного перемещения контролируемых рельсов, прибор их многоканального ультразвукового контроля, соединенный с множеством электроакустических преобразователей, образцовый рельс с моделями дефектов и механизмом оперативной установки образцового рельса вместо контролируемого, дополнительно введены сканер, установленный на станине и системы: его продольного и поперечного позиционирования относительно рельса, электромагнитного контроля линейных размеров рельса и твердости сварного стыка, фоторегистрации сварного стыка, связанные с центральным компьютером, который снабжен средствами оперативного отображения и сохранения результатов измерений всеми средствами в виде паспорта сварного стыка, множество электроакустических преобразователей, обеспечивающих УЗ контроль всего сварного стыка рельса, разделено на группы, каждая из которых размещена внутри соответствующего ультразвукопроводящего колеса с эластичной оболочкой и закреплена на оси его вращения, последняя соединена с соответствующим кронштейном, обеспечивающим непрерывный акустический контакт поверхностей колеса с рельсом и закрепленным на каретке, способной перемещаться под действием приводов по соответствующим направляющим сканера, компьютер соединен с приводами кареток и с многоканальным ультразвуковым дефектоскопом.To solve this problem, in the diagnostic complex of a rail-welding enterprise containing a bed equipped with rollers for the longitudinal movement of controlled rails, a multichannel ultrasonic control device connected to a number of electro-acoustic transducers, a model rail with defect models and a quick installation mechanism for a model rail instead of a controlled one, an additional scanner was introduced mounted on a bed and system: its longitudinal and transverse positioning relative to xy, electromagnetic control of the linear dimensions of the rail and the hardness of the welded joint, photographic recording of the welded joint associated with the central computer, which is equipped with the means for prompt display and storage of measurement results by all means in the form of a passport of the welded joint, a multitude of electro-acoustic transducers providing ultrasonic monitoring of the entire welded joint of the rail, divided into groups, each of which is placed inside the corresponding ultrasonic wheel with an elastic shell and fixed on the axis of its rotation, the latter is connected to the corresponding bracket, providing continuous acoustic contact of the wheel surfaces with the rail and mounted on the carriage, capable of moving under the action of the drives along the respective scanner guides, the computer is connected to the carriage drives and with a multi-channel ultrasonic flaw detector.

Заявляемую полезную модель иллюстрируют следующие графические материалы:The claimed utility model is illustrated by the following graphic materials:

Фиг. 1 - Диагностический комплекс рельсосварочного предприятия,FIG. 1 - Diagnostic complex rail welding company

где:Where:

1. Станина.1. Bed.

2. Катки.2. Rollers.

3. Рельс.3. Rail.

4. Образцовый рельс.4. Model rail.

5. Сканер.5. The scanner.

6. Каретка.6. The carriage.

7. Кронштейн.7. Bracket.

8. УЗ колесо с ЭАП.8. Ultrasound wheel with EAP.

9. Направляющие.9. Guides.

10. Привод каретки.10. Carriage drive.

11. Механизмом оперативной установки образцового рельса.11. The mechanism for the operational installation of a model rail.

12. Фоторегистратор.12. Photographic recorder.

13. Лазер.13. The laser.

14. Средство оперативного отображения.14. Means of operational display.

Фиг. 2, где:FIG. 2, where:

15. Сменные пластины механизма захвата.15. Replaceable plates of the gripping mechanism.

16. Привод механизма захвата.16. Drive capture mechanism.

Фиг. 3. Расположение УЗ колес на рельсе.FIG. 3. The location of the ultrasonic wheels on the rail.

Фиг. 4. Расположение ЭАП в колесе, где:FIG. 4. The location of the EA in the wheel, where:

17. ЭАП.17. EAP.

Фиг. 5. Информационная схема диагностического комплекса рельсосварочного предприятияFIG. 5. Information scheme of the diagnostic complex of the rail welding enterprise

18. Прибор многоканального ультразвукового контроля.18. The device of multichannel ultrasonic testing.

19.. Система контроля твердости сварного стыка.19 .. Weld joint hardness control system.

20. Компьютер.20. The computer.

21.. Средство хранения.21 .. Storage medium.

22. Система контроля линейных размеров рельса.22. The control system of the linear dimensions of the rail.

Фиг. 6 Изображение состояния сварного стыка рельса на средстве оперативного отображения 14.FIG. 6 Image of the state of the welded joint of the rail on the means of operational display 14.

Фиг. 7 Фотография диагностического комплекса рельсосварочного предприятия.FIG. 7 Photo of a diagnostic complex of a rail welding enterprise.

На фиг. 1-4 с целью упрощения не показаны информационные и управляющие связи элементов диагностического комплекса рельсосварочного предприятия, которые приведены на фиг. 5.In FIG. 1-4, for the sake of simplicity, information and control connections of the elements of the diagnostic complex of the rail welding enterprise, which are shown in FIG. 5.

Существенными отличиями заявляемого диагностического комплекса РСП являются следующие элементы и связи.Significant differences of the claimed diagnostic complex RSP are the following elements and relationships.

Наличие сканера, установленного на станине и управляемого компьютером, позволяет осуществлять УЗ сканирование и диагностику сварного стыка рельсов в автоматическом режиме.The presence of a scanner mounted on a bed and controlled by a computer allows ultrasound scanning and diagnostics of the welded joint of rails in automatic mode.

Системы продольного и поперечного позиционирования сканера относительно рельса позволяют сделать его начальную установку.Systems of longitudinal and transverse positioning of the scanner relative to the rail allow you to make its initial installation.

Системы контроля линейных размеров рельса и твердости сварного стыка позволяют оценить соответствующие свойства сварного стыка рельсов.Control systems for the linear dimensions of the rail and the hardness of the welded joint allow us to evaluate the corresponding properties of the welded joint of the rails.

Фоторегистратор сварного стыка позволяет зафиксировать и сохранить изображение сварного стыка рельсов с возможностью последующего анализа этого изображения.The weld joint photographic recorder allows you to capture and save the image of the welded joint of the rails with the possibility of subsequent analysis of this image.

Средства оперативного отображения и сохранения результатов измерений всеми средствами в виде паспорта сварного стыка позволяют наблюдать процесс контроля сварного стыка в процессе его проведения и проводить апостериорный анализ для управления качеством продукции.Means of prompt display and storage of measurement results by all means in the form of a weld joint passport allow you to observe the weld joint control process in the process of conducting it and conduct a posteriori analysis to control product quality.

Множество ЭАП, обеспечивающих УЗ контроль всего сварного стыка рельса позволяют обнаружить разнообразные дефекты сварного стыка, используя различные схемы и способы прозвучивания, [5].Many EAPs that provide ultrasonic testing of the entire welded joint of a rail allow detecting various defects of the welded joint using various schemes and methods of sounding, [5].

Размещение ЭАП внутри соответствующего колеса с эластичной оболочкой позволяет предотвратить износ ЭАП из-за трения о поверхности рельса.Placing the EAP inside the corresponding wheel with an elastic sheath helps prevent EAP wear due to friction on the rail surface.

Наличие кареток способных перемещаться под действием привода по соответствующей поверхности рельса на направляющих сканера под управлением компьютера обеспечивает автоматический режим сканирования сварного стыка. При этом реализуются заданные пространственные и временные схемы прозвучивания сварного стыка, обеспечивая полный контроль сварного стыка и избегая взаимовлияния ЭАП друг на друга.The presence of carriages capable of moving under the action of the drive on the corresponding rail surface on the scanner guides under the control of a computer provides an automatic scan of the welded joint. At the same time, the specified spatial and temporal sounding schemes of the welded joint are realized, providing full control of the welded joint and avoiding the mutual influence of the EAT on each other.

В прототипе указанные выше существенные отличия не рассматриваются.In the prototype, the above significant differences are not considered.

Рассмотрим назначение элементов диагностического комплекса РСП.Consider the purpose of the elements of the diagnostic complex RSP.

Станина 1, фиг. 1, предназначена для размещения оборудования диагностического комплекса. На станине 1 установлены катки 2 для перемещения измеряемого рельса 3. Под станиной размещен образцовый рельс 4. Образцовый рельс 4 предназначен для оперативного контроля углов ввода УЗ колебаний всеми ЭАП 17. Для решения этой задачи в образцовый рельс 4 (небольшой кусок рельса длиной около метра) вводят модели дефектов в виде пропилов, сверлений и т.п., которые про правильной ориентации ЭАП 17 должны быть обнаружены по соответствующим схемам УЗ прозвучивания ЭАП 17. Образцовый рельс 4 устанавливается вместо контролируемого 3 пневматическим или гидравлическим механизмом оперативной установки 11. Образцовый рельс 4 позволяет проверить соответствие желаемых схем прозвучивания рельса всеми ЭАП 17 реальным.Bed 1, FIG. 1, is intended to accommodate equipment of the diagnostic complex. Rollers 2 are mounted on bed 1 to move the measured rail 3. A model rail 4 is placed under the bed. Model rail 4 is designed for operational control of the input angles of ultrasonic vibrations by all EAFs 17. To solve this problem in model rail 4 (a small piece of rail about a meter long) introduce defect models in the form of cuts, drills, etc., which should be detected by the correct orientation of the EAA 17 using the appropriate ultrasound schemes for sounding the EAA 17. A standard rail 4 is installed instead of the controlled 3 pneumatic or The hydraulic operating mechanism 11. The exemplary installation rail 4 makes it possible to check the desired matching circuits rail sounding all EMAT 17 real.

Сканер 5 предназначен для УЗ зондирования сварного стыка рельса 3 с целью обнаружения дефектов в нем. Для решения этой задачи сканер снабжен направляющими 9, на которых установлены с возможностью перемещения вдоль рельса 3 (4) каретки 6. На каретках закреплены кронштейны 7, к которым прикреплены оси вращения УЗ колес 8.The scanner 5 is designed for ultrasound sensing of the welded joint of the rail 3 in order to detect defects in it. To solve this problem, the scanner is equipped with guides 9, on which are mounted movably along the rail 3 (4) of the carriage 6. Brackets 7 are attached to the carriages, to which the rotation axes of the ultrasonic wheels 8 are attached.

УЗ колеса 8 заполнены УЗ проводящей жидкостью и имеют эластичную внешнюю полиуретановую оболочку, также проводящую УЗ колебания и обеспечивающую надежный акустический контакт УЗ колеса 8 с соответствующей поверхностью рельса 3(4) в виде пятна контакта. УЗ колеса 8, фиг. 3, устанавливаются на все поверхности рельса 3(4): катания, боковые грани головки, шейку и основание. Внутри УЗ колес, фиг. 4, на оси их вращения установлены группы ЭАП 17 с выбранными направлениями излучения/приема УЗ колебаний, проходящими через пятно контакта. Направления излучения ЭАП 17 выбираются такими, чтобы обеспечить полное прозвучивание сварного стыка рельса при перемещении каретки 6. Расположение ЭАП 17 внутри УЗ колеса препятствует их износу из-за трения о рельс.Ultrasonic wheels 8 are filled with ultrasonic conductive fluid and have an elastic external polyurethane shell, which also conducts ultrasonic vibrations and provides reliable acoustic contact between ultrasonic wheels 8 and the corresponding rail surface 3 (4) in the form of a contact spot. Ultrasound wheels 8, FIG. 3, are installed on all surfaces of the rail 3 (4): skating, side faces of the head, neck and base. Inside the ultrasound wheels, FIG. 4, on the axis of their rotation, EAP groups 17 are installed with the selected directions of radiation / reception of ultrasonic vibrations passing through the contact spot. The directions of radiation of the EAP 17 are selected so as to ensure full sounding of the welded joint of the rail when moving the carriage 6. The location of the EAP 17 inside the ultrasonic wheel prevents their wear due to friction against the rail.

Привод 10, фиг.1, состоящий из двигателя и резьбового вала, обеспечивает перемещение кареток 6 вдоль рельса 3 (4) под управлением компьютера 20.The drive 10, figure 1, consisting of an engine and a threaded shaft, provides movement of the carriages 6 along the rail 3 (4) under the control of the computer 20.

Системы продольного и поперечного позиционирования обеспечивают начальную установку сканера 5.Longitudinal and lateral positioning systems provide initial installation of the scanner 5.

Система продольного позиционирования, фиг. 1, включает лазер 13 и привод 10, которые перемещением кареток 6 направляют лазер 13 на сварной шов рельса 3 (4) и обеспечивают начальную установку устройства. Система поперечного позиционирования, фиг. 2, включает сменные пластины 15, размер и форма которых зависит от сортамента исследуемого рельса и (гидравлический, пневматический и т.п.) привод 16, обеспечивающие надежную фиксацию рельса, так, чтобы УЗ колеса 8 оказывались на нужных поверхностях рельса с требуемым прижимом. Внутри УЗ колес, фиг. 4, на оси их вращения установлены группы ЭАП 17 с выбранными направлениями излучения/приема УЗ колебаний, проходящими через пятно контакта.The longitudinal positioning system, FIG. 1, includes a laser 13 and a drive 10, which by moving the carriages 6 direct the laser 13 to the weld of the rail 3 (4) and provide the initial installation of the device. The lateral positioning system, FIG. 2, includes interchangeable plates 15, the size and shape of which depends on the assortment of the rail under study and (hydraulic, pneumatic, etc.) drive 16, which ensure reliable fixation of the rail, so that the ultrasonic wheels 8 are on the desired rail surfaces with the required clamp. Inside the ultrasound wheels, FIG. 4, on the axis of their rotation, EAP groups 17 are installed with the selected directions of radiation / reception of ultrasonic vibrations passing through the contact spot.

Прибор многоканального ультразвукового контроля 18 обеспечивает формирование УЗ зондирующих сигналов для ЭАП 17 по командам от компьютера 20, а также прием и УЗ сигналов ЭАП 17, их оцифровку и передачу в компьютер 20.The multi-channel ultrasonic control device 18 provides the formation of ultrasound sounding signals for the EAP 17 by commands from the computer 20, as well as the reception and ultrasound signals of the EAP 17, their digitization and transmission to the computer 20.

Система контроля твердости сварного стыка включает твердомер 19 с цифровым выходом и интерфейсом связи с компьютером 20 может быть выполнен в виде ультразвукового твердомера типа ТКМ-459С [6].The weld joint hardness control system includes a hardness tester 19 with a digital output and a communication interface with a computer 20 can be made in the form of an ultrasonic hardness tester type TKM-459C [6].

Система контроля линейных размеров рельса 22 может быть выполнена в виде измерителя геометрии рельсов автоматизированный (ИГРА-01) [7], который обеспечивает получение информации по горизонтальным и вертикальным неровностям с координатной привязкой к рельсу или рельсовой плети, выдачу на видеотерминал и передачу полученной измерительной информации для дальнейшей обработки и анализа на компьютер 20.The control system for the linear dimensions of the rail 22 can be made in the form of an automated rail geometry meter (IGRA-01) [7], which provides information on horizontal and vertical irregularities with coordinate reference to the rail or rail lash, output to the video terminal and transmission of the received measurement information for further processing and analysis on a computer 20.

Средство оперативного отображения 14, фиг. 1, 5, 6 позволяет оператору наблюдать процесс диагностики рельсового стыка, оценивать степень опасности обнаруженных дефектов сварного стыка и принимать решения о возможности использования рельсовой плети.The operative display means 14, FIG. 1, 5, 6 allows the operator to observe the process of diagnostics of the rail joint, to assess the degree of danger of the detected defects of the weld joint and make decisions about the possibility of using the rail whip.

Диагностический комплекс рельсосварочного предприятия работает следующим образом.Diagnostic complex rail welding enterprise operates as follows.

Система протяжки рельсовой плети по валкам 2 обеспечивает предварительное позиционирование рельса 3 так, чтобы сварной стык оказался в окрестности диагностического комплекса. Устанавливают сменные пластины механизма захвата 15 соответствующие сортаменту рельса. Для точного продольного позиционирования перемещают сканер 5 вдоль рельса, так, чтобы лазер 13 оказался направлен на центр сварного стыка. По команде от компьютера 20 приводы 16 захватывают рельс с двух сторон, обеспечивая точное поперечное позиционирование рельса 3 относительно комплекса. При этом УЗ колеса 8 оказываются прижатыми к рельсу 3 в положениях фиг. 3. В компьютере 20 заложена программа УЗ зондирования сварного стыка рельса 3, которая предусматривает последовательность излучения и приема УЗ зондирующих сигналов через прибор многоканального ультразвукового контроля 18 и ЭАП 17 исключающую их взаимовлияние. Каждый ЭАП 17 имеет определенное направление излучения УЗ сигналов, которые, проходя сквозь жидкость и оболочку УЗ колеса через пятно контакта, попадают в рельс 3. В диагностическом комплексе используются различные способы неразрушающего УЗ контроля: зеркальные, теневые и т.д. В компьютере 20 также заложена программа перемещений УЗ колес 8 для сканирования всего сварного стыка. Для решения этой задачи компьютер 20 управляет приводами 10, обеспечивая перемещение кареток 6 по направляющим 9, а через кронштейны 7 - качение УЗ колес 8 по соответствующим поверхностям рельса 3. Результаты УЗ зондирований сохраняются в памяти 21 компьютера 20 и выводятся на средство оперативного отображения, фиг.6 в виде сигналов об обнаружении дефектов, а также в виде дефектограмм (A или B сканов).The system for pulling the rail whip along the rolls 2 provides preliminary positioning of the rail 3 so that the welded joint is in the vicinity of the diagnostic complex. Replaceable plates of the gripping mechanism 15 are installed corresponding to the assortment of the rail. For accurate longitudinal positioning, the scanner 5 is moved along the rail so that the laser 13 is directed toward the center of the welded joint. On command from the computer 20, the actuators 16 capture the rail from two sides, providing accurate lateral positioning of the rail 3 relative to the complex. In this case, the ultrasonic wheels 8 are pressed against the rail 3 in the positions of FIG. 3. Computer 20 has a program for ultrasonic sensing of the welded joint of rail 3, which provides for a sequence of radiation and reception of ultrasonic sounding signals through a multichannel ultrasonic control device 18 and EAP 17 excluding their mutual influence. Each EAA 17 has a certain direction of radiation of ultrasound signals, which, passing through the fluid and the sheath of the ultrasound wheel through the contact spot, fall into rail 3. The diagnostic complex uses various methods of non-destructive ultrasonic testing: mirror, shadow, etc. Computer 20 also has a program for moving ultrasonic wheels 8 to scan the entire welded joint. To solve this problem, the computer 20 controls the drives 10, ensuring the movement of the carriages 6 along the guides 9, and through the brackets 7 - the rolling of the ultrasonic wheels 8 along the corresponding surfaces of the rail 3. The results of the ultrasonic soundings are stored in the memory 21 of the computer 20 and displayed on the operational display means, FIG. .6 in the form of signals about the detection of defects, as well as in the form of defectograms (A or B scans).

Периодически, по окончании рельсовой плети 3 вместо нее при помощи приводов 11 устанавливают образцовый рельс 4, который имеет преднамеренно введенные модели дефектов в виде пропилов, сверлений и т.п. Эти модели позволяют проверить работоспособность ЭАП 17 и их схем прозвучивания.Periodically, at the end of the rail lash 3, a model rail 4 is installed instead of it using the drives 11, which has deliberately introduced defect models in the form of cuts, drills, etc. These models allow you to check the performance of EAP 17 and their sounding schemes.

Фотосъемка сварного стыка регистратором 12 и ее сохранение в паспорте сварного стыка позволяет зафиксировать внешний вид стыка, маркировку и т.п. элементы для последующего анализа.Photographing the welded joint by the recorder 12 and saving it in the passport of the welded joint allows you to record the appearance of the joint, marking, etc. elements for subsequent analysis.

Измерение свойств сварного стыка твердомером 23 под управлением компьютера 20 с сохранением результатов измерений в средстве хранения 21 позволяет сделать эту процедуру обязательной, вне зависимости от желания оператора.Measurement of the properties of the welded joint with a hardness tester 23 under the control of a computer 20 with the saving of the measurement results in the storage means 21 allows this procedure to be made mandatory, regardless of the operator's desire.

Измерение геометрических свойств сварного стыка системой измерения 22 под управлением компьютера 20 с сохранением результатов измерений в средстве хранения 21 также позволяет сделать эту процедуру обязательной, вне зависимости от желания оператора. Использование электронных средств измерения повышает точность измерения по сравнению с использованием линеек и щупов, применяющихся на современных рельсосварочных предприятиях.The measurement of the geometric properties of the welded joint by the measuring system 22 under the control of a computer 20 with the saving of the measurement results in the storage means 21 also makes this procedure mandatory, regardless of the desire of the operator. The use of electronic measuring instruments increases the accuracy of measurement compared to the use of rulers and probes used in modern rail welding enterprises.

Фотография опытного образца диагностического комплекса рельсосварочного предприятия приведена на фиг. 7. Этот комплекс содержит более 80 ЭАП 17. Время контроля одного сварного стыка диагностическим комплексом РСП составляет 3 минуты. Применяемые ручные способы контроля требуют более 20 минут при существенно более низком качестве контроля. На каждый проверенный стык формируется подробный протокол контроля, сохраняемый на центральном сервере предприятия.A photograph of a prototype diagnostic complex of a rail welding enterprise is shown in FIG. 7. This complex contains more than 80 EAA 17. The time for monitoring one welded joint by the RSP diagnostic complex is 3 minutes. Used manual control methods require more than 20 minutes with significantly lower quality control. For each joint tested, a detailed control protocol is generated and stored on the central server of the enterprise.

Таким образом, диагностический комплекс рельсосварочного предприятия позволяет в автоматическом режиме обнаруживать трудно выявляемые дефекты сварки, обеспечивает сохранение результатов измерений для последующего анализа и управления качеством и повышает безопасность движения рельсового транспорта.Thus, the diagnostic complex of the rail welding enterprise allows automatic detection of difficult to detect welding defects, ensures the preservation of measurement results for subsequent analysis and quality management and increases the safety of rail transport.

Источники информации:Information sources:

1. http://gelezka.ucoz.ru/load/raznoe/tekhnicheskie_uslovija-cpt_80_350/8-1-0-219 ТУ ЦПТ-80/350.1.Http: //gelezka.ucoz.ru/load/raznoe/tekhnicheskie_uslovija-cpt_80_350/8-1-0-219 TU TSPT-80/350.

2. Патент US 3960005.2. Patent US 3960005.

3. Патент RU 2309402.3. Patent RU 2309402.

4. Заявка RU 201312671.4. Application RU 201312671.

5. Марков А.А., Шпагин Д.А. Ультразвуковая дефектоскопия рельсов, СПб.: «Образование - Культура», 1999. - 230 с.5. Markov A.A., Shpagin D.A. Ultrasonic flaw detection of rails, St. Petersburg: “Education - Culture”, 1999. - 230 p.

6. www.control.sp.ru <http://www.control.sp.ru>.6. www.control.sp.ru <http://www.control.sp.ru>.

7. http://www.infotrans-logistic.ru/page.htm?title=ИГРА-017.http: //www.infotrans-logistic.ru/page.htm? Title = GAME 01

Claims

Diagnostic complex of a rail-welding enterprise containing a bed equipped with rollers for the longitudinal movement of controlled rails, a device for their multichannel ultrasonic control connected to many electro-acoustic transducers, a model rail with defect models and a quick installation mechanism for a model rail instead of a controlled one, characterized by the presence of a scanner mounted on the bed and containing systems: its longitudinal and transverse positioning relative to the rail, electric magnetic control of the linear dimensions of the rail and the hardness of the welded joint, photographic recording of the welded joint associated with a central computer, which is equipped with means for prompt display and storage of measurement results by all means in the form of a passport of a welded joint, a multitude of electro-acoustic transducers providing ultrasonic monitoring of the entire welded joint of a rail is divided into groups, each of which is placed inside the corresponding ultrasonic wheel with an elastic shell and fixed on its axis in ascheniya, the latter is connected to the corresponding bracket, providing a continuous acoustic contact with the rail surfaces of the wheel and fixed on the carriage, able to move under the action of actuators on the respective guide of the scanner, the computer is connected to and drives the carriages with a multichannel ultrasonic flaw detector.