RU2315293C1

RU2315293C1 - Non-destructive testing instrument

Info

Publication number: RU2315293C1
Application number: RU2006127728/28A
Authority: RU
Inventors: Николай Григорьевич Макаренко; Анатолий Нойович Головаш; Анатолий Иванович Мишин; Петр Николаевич Рубежанский; Владимир Константинович Мехедов; Иван Геннадьевич Картавцев
Priority date: 2006-07-31
Filing date: 2006-07-31
Publication date: 2008-01-20

Abstract

FIELD: measuring technique.

SUBSTANCE: non-destructive testing instrument comprises basing device mounted on the rim of the wheel and additional roller that abuts against the fillet of the wheel. The cantilever provided with pickups is interposed between the rollers and mounted on the surface of the wheel to be tested. The pickups are locked with respect to the surface to be tested by means of spring-loaded locator. When the instrument moves, the pickups generate signals indicating the presence of stresses or cavities in the metal.

EFFECT: expanded functional capabilities.

4 cl, 2 dwg

Description

Изобретение относится к области магнитных измерений, в частности к феррозондовым приборам, осуществляющим неразрушающий контроль качества различных металлоконструкций и изделий.The invention relates to the field of magnetic measurements, in particular to flux-gate devices that perform non-destructive quality control of various metal structures and products.

Изобретение может быть использовано, например, при контроле колес подвижного железнодорожного состава, железнодорожных рельсов, строительных металлоконструкций.The invention can be used, for example, in the control of wheels of rolling stock, railway rails, steel structures.

Известен дефектоскоп для контроля цельнокатаных колес колесных пар грузовых вагонов, содержащий базирующее устройство с механизмом перемещения в виде равноплечего рычага с симметрично установленными на его плечах опорами движения и консолью, на которой установлены датчики (см. Устройство сканирования для УЗ-контроля колес УСКм НПК «Луч»: http:www.luch.ru/customer/bigfoto.pfp?imgsrc=img2/DSCN1136s.jpg&comm=Де...).A flaw detector is known for monitoring solid-rolled wheels of wheelsets of freight cars, containing a basing device with a moving mechanism in the form of an equal-arm lever with motion supports symmetrically mounted on its shoulders and a console on which sensors are installed (see Scanning device for ultrasonic testing of wheels USKm NPK Luch ": Http: www.luch.ru/customer/bigfoto.pfp? Imgsrc = img2 / DSCN1136s.jpg & comm = De ...).

Недостатки известного дефектоскопа состоят в том, что при установке базирующего устройства на гребень колеса оператором не обеспечивается достаточная фиксация датчиков относительно контролируемых поверхностей, а также затруднена перенастройка дефектоскопа на другую поверхность вследствие перемещения датчиков исключительно в заданной плоскости (двухкоординатной зоне).The disadvantages of the known flaw detector are that when installing the basing device on the wheel flange, the operator does not provide sufficient fixation of the sensors relative to the surfaces to be monitored, and it is also difficult to reconfigure the flaw detector to another surface due to the movement of the sensors exclusively in a given plane (two-coordinate zone).

Задача изобретения состоит в том, чтобы обеспечить, с одной стороны, строгую фиксацию датчиков относительно контролируемой поверхности, с другой, определить мгновенное положение датчиков тремя координатами (в трехкоординатной зоне).The objective of the invention is to provide, on the one hand, a strict fixation of the sensors relative to the controlled surface, on the other, to determine the instantaneous position of the sensors with three coordinates (in the three-coordinate zone).

Эти технические свойства позволят дефектоскопу повысить точность измерения за счет неизменности положения относительно контролируемой поверхности и настраивать его на другие поверхности, лежащие в других плоскостях, т.е. в объеме, что повысит универсальность применения дефектоскопа.These technical properties will allow the flaw detector to increase the measurement accuracy due to the invariance of the position relative to the surface being monitored and adjusting it to other surfaces lying in other planes, i.e. in volume, which will increase the versatility of the flaw detector.

Возникает техническое противоречие: датчики должны свободно перемещаться по объему и в то же время фиксироваться в каждой выбранной плоскости.A technical contradiction arises: the sensors must move freely in volume and at the same time be fixed in each selected plane.

Разрешение поставленной задачи достигается за счет того, что в известном дефектоскопе, содержащем базирующее устройство с механизмом перемещения в виде равноплечего рычага с симметрично установленными на его плечах опорами движения, консолью, на которой установлены датчики, согласно изобретению базирующее устройство снабжено дополнительной опорой, установленной по оси симметрии рычага, с возможностью контакта дополнительной опоры с внутренней поверхностью обода колеса, рычаг базирующего устройства выполнен шарнирно сочлененным, консоль снабжена опорами движения, датчики установлены на консоли с возможностью перемещения совместно с базирующим устройством по внутренней поверхности обода колеса, при этом консоль установлена на базирующем устройстве посредством подпружиненного фиксатора с возможностью его осевого перемещения в пределах хода сжатия пружины.The solution of this problem is achieved due to the fact that in the known flaw detector containing a basing device with a displacement mechanism in the form of an equal-arm lever with motion supports symmetrically mounted on its shoulders, a console on which the sensors are mounted, according to the invention, the basing device is equipped with an additional support mounted along the axis symmetry of the lever, with the possibility of contact of the additional support with the inner surface of the rim of the wheel, the lever of the basing device is articulated, to nsol provided with supports motion sensors are mounted on the console to be movable together with the device based on the internal surface of the wheel rim, wherein the console is installed on a device based by a spring-loaded latch with the possibility of axial movement within the spring compression stroke.

Дефектоскоп может иметь опоры движения в виде роликов качения или пневмоподвески.The flaw detector may have motion supports in the form of rolling rollers or air suspensions.

Шарнир рычага дефектоскопа может быть снабжен механизмом фиксации или механизмом регулируемой затяжки.The hinge of the flaw detector lever can be equipped with a locking mechanism or an adjustable tightening mechanism.

Дополнительные опоры консоли позволяют фиксировать ее после установки на гребне колеса.Additional console supports allow you to fix it after installation on the wheel flange.

Шарнир рычага дает возможность установить базирующее устройство с возможностью дальнейшей фиксации или возможностью самоустановки.The lever hinge makes it possible to install the basing device with the possibility of further fixation or the possibility of self-installation.

Дополнительные опоры движения на консоли обеспечивают неизменность расстояния активной зоны датчиков при перемещении по контролируемой поверхности.Additional motion supports on the console ensure that the distance of the active zone of the sensors remains unchanged when moving along a controlled surface.

Подпружиненный фиксатор консоли обеспечивает силовое замыкание фиксируемого положения датчиков и в то же время позволяет переводить датчики в другую плоскость при перенастройке на контроль другой поверхности.The spring-loaded console lock provides power closure of the locked position of the sensors and at the same time allows you to move the sensors to another plane when reconfiguring to control another surface.

Заявляемая совокупность признаков устраняет техническое противоречие путем обеспечения возможности перемещения датчиков в объеме (трехкоординатной зоне) и обеспечения строгой фиксации датчиков относительно контролируемой поверхности, что повышает точность измерения и универсальность применения дефектоскопа.The inventive combination of features eliminates a technical contradiction by providing the ability to move the sensors in the volume (three-coordinate zone) and ensuring strict fixation of the sensors relative to the controlled surface, which increases the accuracy of measurement and the universality of the detector.

Изобретение поясняется чертежами (фиг.1 и 2).The invention is illustrated by drawings (figures 1 and 2).

Дефектоскоп содержит базирующее устройство 1 с механизмом перемещения в виде равноплечего рычага 2, состоящего из двух планок, с симметрично установленными на его плечах опорами движения 3, консолью 4, на которой установлены датчики 5 типа феррозондов. Базирующее устройство 1 снабжено дополнительной опорой 6, установленной по оси симметрии рычага 2, с возможностью контакта дополнительной опоры 6 с внутренней поверхностью 7 обода контролируемого колеса 8. Плечи рычага 2 базирующего устройства 1 сочленены фиксируемыми шарнирами 9, например, в виде контргайки, расположенной на резьбовом хвостовике оси шарнира, консоль 4 снабжена опорами 10 движения, датчики 5 установлены на консоли 4 с возможностью перемещения совместно с базирующим устройством 1 по внутренней поверхности 7 обода колеса 8, при этом консоль 4 установлена на базирующем устройстве 1 посредством подпружиненного фиксатора 11 с возможностью его осевого перемещения в пределах хода сжатия пружины 12.The flaw detector contains a basing device 1 with a displacement mechanism in the form of an equal-arm lever 2, consisting of two strips, with motion supports 3 symmetrically mounted on its shoulders, a console 4, on which sensors 5 of type of flux gates are installed. The base device 1 is equipped with an additional support 6 mounted along the axis of symmetry of the lever 2, with the possibility of contact of the additional support 6 with the inner surface 7 of the rim of the monitored wheel 8. The shoulders of the lever 2 of the base device 1 are joined by fixed hinges 9, for example, in the form of a lock nut located on a threaded the hinge axis shank, the console 4 is equipped with motion supports 10, the sensors 5 are mounted on the console 4 with the possibility of movement together with the basing device 1 along the inner surface 7 of the wheel rim 8 ohm console 4 is mounted on the device 1 is based by a spring-loaded latch 11 with the possibility of axial movement within the compression stroke of the spring 12.

В вариантах дефектоскоп может иметь опоры 10 движения в виде роликов качения или пневмоподвески, которые выполнены по известным правилам, однако приданы консоли 4 для обеспечения новых признаков.In embodiments, the flaw detector may have motion supports 10 in the form of rolling rollers or air suspensions, which are made according to known rules, however, console 4 has been attached to provide new features.

Шарнир 9 рычага 2 дефектоскопа может быть снабжен механизмом регулируемой затяжки.The hinge 9 of the lever 2 of the flaw detector can be equipped with an adjustable tightening mechanism.

Дефектоскоп работает следующим образом.Flaw detector works as follows.

Устанавливают на гребень обода колеса 8 роликами 3 базирующее устройство 1, расфиксировав шарнир 9, при этом дополнительный ролик 6 упирается в галтель колеса 8, а консоль 4 с датчиками 5 (феррозондами) размещают роликами 10 на контролируемой поверхности колеса и фиксируют подпружиненным фиксатором 11, осуществляя силовое замыкание и фиксацию датчиков 5 относительно контролируемой поверхности. Затем дефектоскоп перемещают, захватывая зоны наиболее вероятного расположения дефектов металла. При коммутации каждого из феррозондов в силу их индуктивности возникает сигнал на измерительном устройстве (не показано). При этом дефектоскоп, продвигаясь по окружности колеса, выявляет дефекты металла - напряжения в структуре, несплошности в виде раковин, трещин, разломов.The base device 1 is mounted on the ridge of the wheel rim by 8 rollers 3, unlocking the hinge 9, while the additional roller 6 abuts against the fillet of the wheel 8, and the console 4 with sensors 5 (flux probes) is placed by the rollers 10 on the controlled surface of the wheel and fixed by a spring-loaded lock 11, by power circuit and fixation of the sensors 5 relative to the controlled surface. Then the flaw detector is moved, capturing the areas of the most probable location of metal defects. When switching each of the fluxgates due to their inductance, a signal appears on the measuring device (not shown). In this case, the flaw detector, moving along the circumference of the wheel, reveals metal defects - stresses in the structure, discontinuities in the form of shells, cracks, faults.

Для контроля другой поверхности колеса 8 консоль 4 вместе с датчиками 5 перемещают в другую плоскость и закрепляют фиксатором 11.To control the other surface of the wheel 8, the console 4 together with the sensors 5 are moved to another plane and fixed with a latch 11.

Для контроля других изделий базирующее устройство 1 располагают на соответствующей базирующей поверхности, консоль 4 с датчиками 5 устанавливают относительно контролируемой поверхности за счет фиксатора 11, в остальном процесс контроля проходит так же, как описано выше.To control other products, the basing device 1 is placed on the corresponding basing surface, the console 4 with the sensors 5 are mounted relative to the surface to be monitored by the latch 11, otherwise the control process proceeds as described above.

Вариант применения пневмоподвески в качестве опор 10 движения придаст большую независимость положения датчиков 5 от дефектов формы контролируемой поверхности.The use of air suspension as supports 10 movement will give greater independence of the position of the sensors 5 from defects in the shape of the surface being monitored.

Шарнир рычага дефектоскопа с механизмом регулируемой затяжки дает возможность перемещения плеч рычага 2, что компенсирует неровности базирующей поверхности.The hinge of the flaw detector lever with an adjustable tightening mechanism makes it possible to move the shoulders of the lever 2, which compensates for irregularities in the base surface.

Промышленная применимость предложенного изобретения очевидна, поскольку широко применяемые элементы соединяются в новую совокупность на основе известных технологий.The industrial applicability of the proposed invention is obvious, since the widely used elements are combined in a new collection based on known technologies.

Claims

1. A flaw detector, mainly for checking defects of a railway wheel, comprising a basing device with a movement mechanism in the form of at least one equal-arms lever with motion supports symmetrically mounted on its shoulders, a console on which sensors are installed, characterized in that the basing device equipped with an additional support installed along the axis of symmetry of the lever, with the possibility of contact of the additional support with the inner surface of the wheel rim, the lever of the basing device is hinged o articulated, the console is equipped with motion supports, the sensors are mounted on the console with the possibility of moving together with the basing device on the inner surface of the wheel rim, while the console is mounted on the basing device by means of a spring-loaded clamp, with the possibility of its axial movement within the spring compression stroke.

2. The flaw detector according to claim 1, characterized in that the motion supports are made in the form of rolling rollers.

3. The flaw detector according to claim 1, characterized in that the motion supports are made in the form of air suspension.

4. The flaw detector according to claim 1, characterized in that the lever hinge is equipped with a locking mechanism.

5. The flaw detector according to claim 1, characterized in that the lever hinge is equipped with an adjustable tightening mechanism.