[实用新型]一种自动检测钢轨焊缝缺陷的探伤小车

说明书

本实用新型公开了一种自动检测钢轨焊缝缺陷的探伤小车，由小车车体、伺服子系统、探伤子系统、电气控制子系统和电源五部分组成；伺服子系统包括对中机构和喷淋耦合机构，对中机构用于调整超声波探轮相对于钢轨顶面的位置；探伤子系统用于对钢轨实现全方位探伤，包括超声波探轮、探轮驱动电机和多通道高速超声波数据采集卡，每个超声波探轮内设有2个TR探头和6个65°探头，超声波探轮与多通道高速超声波数据采集卡电连接；电气控制子系统包括操作盒和工控机，操作盒用于控制探伤小车前进后退，工控机分别与伺服子系统、探伤子系统相连。本实用新型可自动检测出轨头和轨腰内部的缺陷，检测速度快，探伤检出率高，探伤效率提高10倍。

技术领域

本实用新型属于铁路钢轨缺陷检测技术领域，特别是涉及一种自动检测钢轨焊缝缺陷的探伤小车。

背景技术

钢轨是机车车辆运行的基础，其状态的好坏直接关系到铁路运输的安全。钢轨从金属原料通过冶炼、压力加工和铸造加工等过程才得以加工成型，虽然目前生产工艺已经十分发达，但在生产过程中难免在钢轨构件内部或表面产生细微的损伤。另外，由于钢轨对列车运行具有导向作用，轮轨之间复杂的作用力，以及气候和其他因素对钢轨受力的影响，使钢轨产生压缩、伸长、弯曲、扭转、压溃、磨损或断裂等损伤，对车辆的安全运行构成很大的威胁。

在钢轨探伤领域对焊缝的探测较少，完全取代人工进行探伤自动化作业的设备更鲜有应用。因此，利用超声波检验技术开发一套双轨超声探伤小车，实现自动检测出轨头和轨腰内部的缺陷、自动定位焊缝并对焊缝部位进行全断面探伤功能，这种小车的检修方式，符合《交通强国先行规划纲要》和《中国城市轨道交通智慧城轨发展纲要》中的“智能检测监测”要求，是未来智能运维的方向。

实用新型内容

本实用新型为解决现有技术存在的问题，提供了一种自动检测钢轨焊缝缺陷的探伤小车，该小车设备的探伤范围覆盖钢轨焊缝区域，实现钢轨全方位探伤，能够完全替代探伤工相应工作；设备属于工器具类，不受工程车辆限界约束，也不会对轨道信号设施带来影响，可在所有管辖范围内的线路上使用；设备可从站台里取出进行快速组装，实现线路的快速检测，不需要全路天窗点进行检测。

本实用新型是这样实现的，一种自动检测钢轨焊缝缺陷的探伤小车，由小车车体、伺服子系统、探伤子系统、电气控制子系统和电源五部分组成；

所述伺服子系统设置两个，呈对称设置在小车车体左右两侧；所述伺服子系统包括对中机构和喷淋耦合机构，所述对中机构安装在小车车体上，对中机构用于调整探伤子系统的超声波探轮相对于钢轨顶面的位置，保证超声波探轮与钢轨顶面对中和耦合良好，确保超声波的无损传播；所述喷淋耦合机构包括耦合液箱、喷淋泵、连接管和喷头，所述耦合液箱安装在小车车体上，所述耦合液箱的出口通过连接管与喷淋泵的入口连接，所述喷淋泵的出口通过连接管与喷头连接，所述喷头安装在对中机构上；

所述探伤子系统用于对钢轨实现全方位探伤，所述探伤子系统包括超声波探轮、探轮驱动电机和多通道高速超声波数据采集卡，所述超声波探轮安装在对中机构上，通过对中机构使每个超声波探轮与钢轨轨顶表面保持良好的耦合，所述探轮驱动电机驱动超声波探轮转动，每个所述超声波探轮均对应至少一个喷头，每个所述超声波探轮内设置有2个TR探头和6个65°探头，所述多通道高速超声波数据采集卡安装在小车车体上，所述超声波探轮与多通道高速超声波数据采集卡电连接；

所述电气控制子系统包括操作盒和工控机，所述操作盒和工控机安装在小车车体上，所述操作盒用于控制探伤小车前进后退，实现探伤小车的走行；所述工控机分别与伺服子系统、探伤子系统相连，用于控制伺服子系统、探伤子系统工作，实现对中伺服、喷淋耦合和探伤控制，并接收探伤数据；

所述电源安装在小车车体上，用于为伺服子系统、探伤子系统、电气控制子系统供电。