[发明专利]一种超声波探伤中轮

说明书

本发明公开了一种超声波探伤中轮，其中，充液法兰座、线轴及轴承通过同轴压装组成阀侧法兰组件，法兰座、轮轴及另一个轴承通过同轴压装组成无阀侧法兰组件。阀侧与无阀侧法兰组件分别安装于中心架沿轴向两侧，换能器座固定于中心架下方。挡声板设置于中心架上，换能器座上设置有传感器组件。散热器通过与轮轴配合连接紧固于中心架上，探轮膜通过压环紧固安装于充液法兰座及法兰座上。在充液法兰座与线轴，以及法兰座与轮轴之间均设置有密封装置。传感器组件包括第一、第二及第三换能器。本发明解决了传感器设计及其安装位置和角度的优化问题，改善了探伤检测覆盖区域以适用多种轨型检测，能够有效针对各种疲劳伤损进行检测和精准定位。

技术领域

本发明涉及钢轨探伤技术领域，尤其涉及一种轮式超声波探伤中轮总成，特别适用于探伤速度为0～80km/h的大型钢轨探伤车使用。

背景技术

超声波探伤设备广泛运用于多个技术领域，超声波探伤的原理是：超声波在被检测材料中传播时，由于材料内部损伤导致的材料声学特性和内部组织的变化对超声波的传播会产生一定的影响，通过对超声波受影响程度和状况的探测，了解材料性能和结构变化。为了方便在钢轨上进行无损探伤检测，通常使用超声波轮式探头安装在探伤车上，超声波轮式探头内部安装有超声波传感器，随着探伤车在轨道的运动，通过超声波轮式探头中安装的超声波传感器，将电脉冲转化为超声波，从各组超声波传感器发射出的超声波经过介质传入轨道后发生折射，通过以预定角度折射超声波来探测铁轨预定部位的损伤情况。由本申请人于2020年09月29日申请，并于2020年12月15日公开，公开号为CN112083071A的中国发明申请就给出了一种传感器安装结构，包括该结构的超声波探轮及其应用。

在现有技术中，主要有以下技术方案与本发明申请最为相关：

该现有技术为中国铁道科学研究院、中国铁道科学研究院基础设施检测研究所、北京铁科英迈技术有限公司于2013年12月16日申请，并于2015年06月17日公开，公开号为CN104713952A的中国发明申请。该发明公开了一种钢轨探伤用二次波轮式探头，该二次波轮式探头包括有换能器架，换能器架上设有换能器组。换能器架两侧分别固定连接有同轴设置的线缆轴。两线缆轴上通过轴承分别连接有法兰盘。一柔性透声外膜包覆在两个法兰盘的外部并分别由两侧的压盘密封压设固定在相应的法兰盘上，柔性透声外膜内形成轮内密封空间，轮内密封空间充满液体耦合介质。换能器组包括0度换能器、前向偏转70度换能器和后向偏转70度换能器。0度换能器水平设置在换能器架的顶部。换能器架的前、后两端向下设有倾斜部。各倾斜部的下侧分别设有安装平面，安装平面的法向指向钢轨轨头内侧，前向偏转70度换能器和后向偏转70度换能器分别设置在相应的安装平面上。

然而，现有轮式探头因传感器自身特性及其安装位置和角度原因，无法对所有轨型的钢轨进行有效的检测和精准定位，而且非常容易引起探轮液泄漏、密封失效的现象。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种超声波探伤中轮，解决了传感器设计及其安装位置和角度的优化问题，改善了探伤检测覆盖区域，以适用多种轨型的检测，能够有效针对轨头内侧核伤、螺孔裂纹等疲劳伤损进行检测和精准定位。