[发明专利]一种机车连接轴疲劳裂纹超声波检测方法

权利要求书

1.一种机车连接轴疲劳裂纹超声波检测方法，其特征在于：包括如下步骤，

准备步骤，准备超声波磁性探头和具有人工缺陷的机车连接轴实物试块，

超声波磁性探头的标定步骤，将超声波磁性探头耦合在所述机车连接轴实物试块的圆柱面或倾斜面上，握住探头转动手柄，使探头沿机车连接轴外圆面作圆周运动，使超声波入射至所述人工缺陷并进行测试，与超声波磁性探头连接的超声波检测仪接收超声波的反射波信号，在超声波检测仪的显示屏上显示反射回波信号，并对反射波进行水平测距标定和灵敏标定；

连接轴清洗步骤，将待检机车连接轴裸露于齿轮外的圆柱面及倾斜面清理干净，从而减少油层波以及异常波在超声波磁性探头移动过程中形成伪缺陷回波；

检测步骤，将已经过水平测距标定和灵敏度标定的超声波磁性探头耦合在连接轴圆柱面或倾斜面上，握住探头转动手柄，使探头沿机车连接轴外圆面作圆周运动，

所述超声波磁性探头的发射晶片发射的超声波以小于第二临界角的入射角进入圆弧有机玻璃，经其与机车连接轴的接触面折射后，向机车连接轴疲劳部位继续传播，当传播至机车连接轴疲劳部位遇到疲劳裂纹时，超声波被反射而沿返回，被超声波磁性探头接收晶片接收，并在超声波检测仪显示屏上显示，当出现反射波时即可判定为机车连接轴疲劳裂纹缺陷波，该位置具有判定为具有疲劳裂纹。

2.根据权利要求1所述的一种机车连接轴疲劳裂纹超声波检测方法，其特征在于：所述超声波磁性探头包括探头壳体（2-2），分别设于所述探头壳体（2-2）两侧的探头转动手柄（2-1、2-3），其中一个探头转动手柄（2-3）的一侧连接有探头线连接口（2-4）；所述探头壳体（2-2）纵向一侧设置有与机车连接轴的接触面相匹配的圆弧有机玻璃（2-7）；

所述探头壳体（2-2）内设置有相同大小的发射压电晶片（2-6）和接收压电晶片（2-9），两者成夹角设置用以控制超声波入射角，且两者之间通过隔声层（2-8）相互分离，所述隔声层（2-8）延伸至所述圆弧有机玻璃（2-7）；所述圆弧有机玻璃（2-7）上设置有两块大小相同的永磁铁（2-5）。

3.根据权利要求2所述的一种机车连接轴疲劳裂纹超声波检测方法，其特征在于：所述超声波进入机车连接轴的折射角符合如下公式：

tgβ=L/2H，其中β为折射角,L/2为超声波入射点到人工缺陷的轴向垂直距离，H为超声波入射点到人工缺陷的纵向垂直距离。

4.根据权利要求3所述的一种机车连接轴疲劳裂纹超声波检测方法，其特征在于：所述超声波磁性探头具有带圆弧有机玻璃，均为凹面，置于所述机车连接轴柱面检测的探头与该部位柱面曲率半径相同，置于所述机车连接轴斜面进行检测的探头与该部位斜面曲率半径相同。

5.根据权利要求1所述的一种机车连接轴疲劳裂纹超声波检测方法，其特征在于：所述机车连接轴实物试块的人工缺陷为槽口，且槽口设置在连接轴凹槽疲劳部位，所述连接轴凹槽疲劳部位内设有至少一个槽口，槽口的深度为0.5~2mm、槽宽为0.1~0.3 mm，槽口方向与机车连接轴纵向夹角为30°~90°。

6.根据权利要求5所述的一种机车连接轴疲劳裂纹超声波检测方法，其特征在于：若有n（n为大于1的整数）个槽口，则所有槽口位置均分整个圆周。

7.根据权利要求1所述的一种机车连接轴疲劳裂纹超声波检测方法，其特征在于：所述超声波磁性探头的标定步骤中，当超声波检测仪的显示屏上的人工缺陷反射波波幅达到最强时，调节超声波检测仪的衰减器，将人工缺陷反射波波幅调到超声波检测仪显示屏满刻度的50%~80%时，水平测距标定为1：1~2；调好水平测距后，调节超声波检测仪再增益6~12dB，完成灵敏度标定。