一種火車車輪超聲相控陣自動(dòng)探傷裝置制造方法及圖紙

本實(shí)用新型專利技術(shù)屬于金屬檢測(cè)技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種火車車輪超聲相控陣自動(dòng)探傷裝置。該裝置包括支架、車輪回轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)平臺(tái)，探頭升降機(jī)構(gòu)，探頭水平調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)，相控陣探頭，水槽和編碼器；所述車輪回轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)平臺(tái)水平設(shè)置在水槽內(nèi)，待檢車輪同軸設(shè)置在車輪回轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)平臺(tái)上，車輪回轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)平臺(tái)通過(guò)電機(jī)減速器驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng)；車輪回轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)平臺(tái)上設(shè)置有壓板裝置，用于卡固待檢車輪；相控陣探頭與探頭升降機(jī)構(gòu)和探頭水平調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)連接，使相控陣探頭可橫向縱向調(diào)節(jié)地與待檢車輪的被檢表面貼合。本火車車輪超聲相控陣自動(dòng)探傷裝置結(jié)構(gòu)緊湊，技術(shù)先進(jìn)，具有很好的可靠性和實(shí)用性，可廣泛應(yīng)用于火車車輪超聲波自動(dòng)化探傷中。

Automatic ultrasonic flaw detector for ultrasonic wheel array of train wheel

The utility model belongs to the technical field of metal inspection, in particular to an automatic ultrasonic flaw detector for an ultrasonic wheel array of a train wheel. The device comprises a bracket and a rotary wheel drive platform, probe lifting mechanism, probe level adjusting mechanism, phased array probe, the sink and the rotary encoder; wheel drive platform is horizontally arranged on the tank for inspection of wheel coaxially arranged in the rotary wheel drive platform, car wheel drive platform by motor reducer drive rotary wheel rotation; drive platform is provided with a clamp device, used to clamp the inspected wheel; and a lifting mechanism and a phased array probe probe probe connection level adjusting mechanism, which can adjust the horizontal and vertical phased array probe and the detected surface inspection car wheel. The ultrasonic phased array automatic flaw detection device of the train wheel has the advantages of compact structure, advanced technology, good reliability and practicability, and can be widely applied to the ultrasonic automatic flaw detection of the train wheel.

【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
一種火車車輪超聲相控陣自動(dòng)探傷裝置
本技術(shù)屬于金屬檢測(cè)
，特別涉及一種火車車輪超聲相控陣自動(dòng)探傷裝置。
技術(shù)介紹
車輪是火車(高鐵動(dòng)車、客車、貨車和機(jī)車)重要的運(yùn)動(dòng)和承載部件，其質(zhì)量?jī)?yōu)劣對(duì)保證火車的安全運(yùn)行起著至關(guān)重要的作用，一旦引發(fā)事故，往往是災(zāi)難性的。而傳統(tǒng)的火車車輪的超聲探傷，主要是基于壓電超聲縱波法，需要車輪在軌道上移動(dòng)過(guò)程中進(jìn)行探傷，可能需多次移動(dòng)才能完成。因此所需的機(jī)械配套結(jié)構(gòu)占地空間大，需要探頭通道數(shù)多，造成裝置復(fù)雜，運(yùn)行成本和維護(hù)成本大量增加，因此急需技術(shù)先進(jìn)，結(jié)構(gòu)緊湊的自動(dòng)化火車車輪超聲檢測(cè)裝置。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
本技術(shù)的目的是提供一種結(jié)構(gòu)緊湊的火車車輪超聲相控陣自動(dòng)探傷裝置，可將備檢車輪固定在該裝置上，驅(qū)動(dòng)其水平回轉(zhuǎn)，應(yīng)用相控陣探頭技術(shù)及可調(diào)節(jié)探頭裝置實(shí)現(xiàn)對(duì)車輪的檢測(cè)。為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本技術(shù)提供了如下技術(shù)方案：本技術(shù)提供一種火車車輪超聲相控陣自動(dòng)探傷裝置，該裝置包括支架、車輪回轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)平臺(tái)1、探頭升降機(jī)構(gòu)2、探頭水平調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)3、相控陣探頭4、水槽5和編碼器6。所述水槽5水平固接在支架上。所述車輪回轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)平臺(tái)1水平設(shè)置在水槽5內(nèi)，待檢車輪8同軸設(shè)置在車輪回轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)平臺(tái)1上，車輪回轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)平臺(tái)1通過(guò)電機(jī)減速器驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng)；車輪回轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)平臺(tái)1上設(shè)置有壓板裝置7，用于卡固待檢車輪8。提供掃描信號(hào)的所述編碼器6連接被動(dòng)檢測(cè)輪61，被動(dòng)檢測(cè)輪61隨電機(jī)減速器的輸出軸轉(zhuǎn)動(dòng)。相控陣探頭4與探頭升降機(jī)構(gòu)2和探頭水平調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)3連接，使相控陣探頭4可橫向縱向調(diào)節(jié)地與待檢車輪8的被檢表面貼合。所述探頭升降機(jī)構(gòu)2包括立柱21和套于立柱之上的升降套筒22，立柱21豎直安裝在水槽5內(nèi)，并與車輪回轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)平臺(tái)1相鄰；升降套筒22通過(guò)其內(nèi)表面設(shè)置的齒輪和立柱21柱體表面豎直方向上設(shè)置的齒條，實(shí)現(xiàn)升降套筒22沿立柱21上升下降調(diào)節(jié)。所述探頭水平調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)3包括連接件31和水平移動(dòng)件32；連接件31呈“L”形，具有豎直部和水平部；連接件31的豎直部與探頭升降機(jī)構(gòu)2的升降套筒22通過(guò)螺栓固定；連接件31的水平部與水平移動(dòng)件32構(gòu)成水平滑動(dòng)連接。所述連接件31的水平部與水平移動(dòng)件32通過(guò)燕尾槽榫結(jié)構(gòu)水平滑動(dòng)連接。所述相控陣探頭4為超聲相控陣探頭。所述相控陣探頭4與探頭水平調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)3之間設(shè)置有彈性跟蹤裝置，彈性跟蹤裝置包括頂板、底板和四組彈性部件，四組彈性部件分別豎直的設(shè)置于頂板和底板的四角；所述彈性部件由一支柱和一彈簧構(gòu)成。所述相控陣探頭4具有探頭導(dǎo)靴41。探頭導(dǎo)靴41底部?jī)?nèi)表面的兩側(cè)均具有尖角楔狀區(qū)域411，使得檢測(cè)區(qū)域外的脈沖，即入射到尖角楔塊區(qū)域411的超聲波不會(huì)被反射。探頭導(dǎo)靴41具有兩個(gè)垂直于水平面的供水水路412，從上至下供水水路412的直徑逐漸減小。所述水槽5與排水系統(tǒng)或水循環(huán)系統(tǒng)連接。所述壓板裝置7包括“T”形螺母71、鎖緊螺栓72和水平壓板73；“T”形螺母71安裝在回轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)平臺(tái)1的“T”形槽內(nèi)，沿“T”形槽滑動(dòng)；鎖緊螺栓72穿過(guò)水平壓板73上的孔與“T”形螺母71連接。被動(dòng)檢測(cè)輪61將轉(zhuǎn)動(dòng)或停止信號(hào)傳遞給編碼器6，編碼器6根據(jù)轉(zhuǎn)動(dòng)或停止信號(hào)控制相控陣探頭4工作。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本技術(shù)的有益效果在于：本技術(shù)驅(qū)動(dòng)備檢火車車輪作回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，相控陣探頭不需要移動(dòng)，節(jié)省設(shè)備整體空間；并通過(guò)水平調(diào)節(jié)和升降機(jī)構(gòu)以及通過(guò)彈簧跟蹤裝置保證超聲信號(hào)耦合的穩(wěn)定性，應(yīng)用先進(jìn)的超聲相控陣探頭技術(shù)簡(jiǎn)化機(jī)械掃查的動(dòng)作，提高設(shè)備可靠性，保證檢測(cè)靈敏度。本技術(shù)占地面積不超過(guò)2平方米，實(shí)現(xiàn)高效率的火車車輪輪緣自動(dòng)檢測(cè)，檢測(cè)線速度150mm/s。本技術(shù)結(jié)構(gòu)緊湊，技術(shù)先進(jìn)，具有很好的可靠性和實(shí)用性，可廣泛應(yīng)用于火車車輪超聲波自動(dòng)化探傷中。附圖說(shuō)明圖1為本技術(shù)火車車輪超聲相控陣自動(dòng)探傷裝置的主視圖；圖2為本技術(shù)火車車輪超聲相控陣自動(dòng)探傷裝置的軸測(cè)圖；圖3為壓板裝置7的結(jié)構(gòu)示意圖；圖4為圖1中A部分的局部放大圖；圖5為探頭導(dǎo)靴41的軸測(cè)圖；圖6a為探頭導(dǎo)靴41的局部剖視圖；圖6b為探頭導(dǎo)靴41的吸聲結(jié)構(gòu)示意圖；圖7a為圖5的A-A向剖視圖；圖7b為探頭導(dǎo)靴41的水路結(jié)構(gòu)示意圖，箭頭方向?yàn)樗鞣较颉Ｆ渲械母綀D標(biāo)記為：1車輪回轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)平臺(tái)2探頭升降機(jī)構(gòu)21立柱22升降套筒3探頭水平調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)31連接件32水平調(diào)節(jié)件4相控陣探頭41探頭導(dǎo)靴411尖角楔狀區(qū)域412水路5水槽6編碼器61被動(dòng)檢測(cè)輪7壓板裝置71“T”形螺母72鎖緊螺栓73水平壓板8待檢車輪具體實(shí)施方式下面結(jié)合實(shí)施例對(duì)本技術(shù)進(jìn)行進(jìn)一步說(shuō)明。如圖1和圖2所示，本技術(shù)的火車車輪超聲相控陣自動(dòng)探傷裝置，包括支架、車輪回轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)平臺(tái)1、探頭升降機(jī)構(gòu)2、探頭水平調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)3、相控陣探頭4、水槽5和編碼器6。所述水槽5水平固接在支架上，用于收集耦合水。所述水槽5與排水系統(tǒng)或水循環(huán)系統(tǒng)連接。所述車輪回轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)平臺(tái)1水平設(shè)置在水槽5內(nèi)，并通過(guò)電機(jī)減速器驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng)。車輪回轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)平臺(tái)1與待檢車輪8具有相同的軸心；車輪回轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)平臺(tái)1上設(shè)置有壓板裝置7，用于卡固待檢車輪8。如圖3所示，壓板裝置7包括“T”形螺母71、鎖緊螺栓72和水平壓板73；“T”形螺母71安裝在回轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)平臺(tái)1的“T”形槽內(nèi)，可沿“T”形槽滑動(dòng)，調(diào)整其合適位置后，用鎖緊螺栓72穿過(guò)待檢車輪8幅板上的孔，與“T”形螺母71連接，并通過(guò)壓緊水平壓板73達(dá)到壓緊被檢車輪8的目的。所述編碼器6連接被動(dòng)檢測(cè)輪61，被動(dòng)檢測(cè)輪61與電機(jī)減速器的動(dòng)力輸出軸嚙合，隨電機(jī)減速器動(dòng)力輸出軸的轉(zhuǎn)動(dòng)而轉(zhuǎn)動(dòng)，并將轉(zhuǎn)動(dòng)或停止信號(hào)傳遞給編碼器6，編碼器6根據(jù)轉(zhuǎn)動(dòng)或停止信號(hào)控制相控陣探頭4工作。如圖4所示，所述探頭升降機(jī)構(gòu)2包括立柱21和套于立柱之上的升降套筒22，立柱21豎直安裝在水槽5內(nèi)，并與車輪回轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)平臺(tái)1相鄰；升降套筒22通過(guò)其內(nèi)表面設(shè)置的齒輪結(jié)構(gòu)和立柱21柱體表面豎直方向上設(shè)置的齒條結(jié)構(gòu)，在立柱21豎直方向上升降調(diào)節(jié)。所述探頭水平調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)3包括連接件31和水平移動(dòng)件32；連接件31呈“L”形，具有豎直部和水平部；連接件31的豎直部與探頭升降機(jī)構(gòu)2的升降套筒22通過(guò)螺栓固定；連接件31的水平部與水平移動(dòng)件32構(gòu)成水平滑動(dòng)連接，優(yōu)選地，連接件31的水平部與水平移動(dòng)件32通過(guò)燕尾槽榫結(jié)構(gòu)水平滑動(dòng)連接。所述相控陣探頭4為超聲相控陣探頭，設(shè)置于探頭水平調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)3的水平移動(dòng)件32的底部；工作時(shí)，相控陣探頭4通過(guò)調(diào)節(jié)探頭升降機(jī)構(gòu)2和探頭水平調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)3與待檢車輪8的被檢表面貼合。優(yōu)選地，所述相控陣探頭4與水平移動(dòng)件32之間設(shè)置有彈性跟蹤裝置，彈性跟蹤裝置包括頂板、底板和四組彈性部件，四組彈性部件分別豎直的設(shè)置于頂板和底板的四角。所述彈性部件由一支柱和一彈簧構(gòu)成。如圖5所示，相控陣探頭4具有探頭導(dǎo)靴41。如圖6a和圖6b所示，探頭導(dǎo)靴41內(nèi)部應(yīng)用聲學(xué)原理進(jìn)行了相關(guān)吸聲結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)，其底部?jī)?nèi)表面的兩側(cè)均具有尖角楔狀區(qū)域411，使得檢測(cè)區(qū)域外的脈沖，即入射到尖角楔塊區(qū)域411的超聲波不會(huì)被反射，避免探頭接收到干擾的回波，減低雜波的高度，防止信號(hào)受到干擾。如圖7a和圖7b所示，探頭導(dǎo)靴41具有兩個(gè)垂直于水平面的供水水路412，其采用兩個(gè)供水口同時(shí)供水，從供水口開(kāi)始逐漸減小管路的直徑，保持耦合水的壓力，確保水流的速度，使之迅速充滿待檢車輪8的被檢表面與探頭本文檔來(lái)自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
一種火車車輪超聲相控陣自動(dòng)探傷裝置，其特征在于：該裝置包括支架、車輪回轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)平臺(tái)(1)、探頭升降機(jī)構(gòu)(2)、探頭水平調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)(3)、相控陣探頭(4)、水槽(5)和編碼器(6)；所述水槽(5)水平固接在支架上；所述車輪回轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)平臺(tái)(1)水平設(shè)置在水槽(5)內(nèi)，待檢車輪(8)同軸設(shè)置在車輪回轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)平臺(tái)(1)上，車輪回轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)平臺(tái)(1)通過(guò)電機(jī)減速器驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng)；車輪回轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)平臺(tái)(1)上設(shè)置有壓板裝置(7)，用于卡固待檢車輪(8)；提供掃描信號(hào)的所述編碼器(6)連接被動(dòng)檢測(cè)輪(61)，被動(dòng)檢測(cè)輪(61)隨電機(jī)減速器的輸出軸轉(zhuǎn)動(dòng)；相控陣探頭(4)與探頭升降機(jī)構(gòu)(2)和探頭水平調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)(3)連接，使相控陣探頭(4)可橫向縱向調(diào)節(jié)地與待檢車輪(8)的被檢表面貼合。

【技術(shù)特征摘要】
1.一種火車車輪超聲相控陣自動(dòng)探傷裝置，其特征在于：該裝置包括支架、車輪回轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)平臺(tái)(1)、探頭升降機(jī)構(gòu)(2)、探頭水平調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)(3)、相控陣探頭(4)、水槽(5)和編碼器(6)；所述水槽(5)水平固接在支架上；所述車輪回轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)平臺(tái)(1)水平設(shè)置在水槽(5)內(nèi)，待檢車輪(8)同軸設(shè)置在車輪回轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)平臺(tái)(1)上，車輪回轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)平臺(tái)(1)通過(guò)電機(jī)減速器驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng)；車輪回轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)平臺(tái)(1)上設(shè)置有壓板裝置(7)，用于卡固待檢車輪(8)；提供掃描信號(hào)的所述編碼器(6)連接被動(dòng)檢測(cè)輪(61)，被動(dòng)檢測(cè)輪(61)隨電機(jī)減速器的輸出軸轉(zhuǎn)動(dòng)；相控陣探頭(4)與探頭升降機(jī)構(gòu)(2)和探頭水平調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)(3)連接，使相控陣探頭(4)可橫向縱向調(diào)節(jié)地與待檢車輪(8)的被檢表面貼合。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的火車車輪超聲相控陣自動(dòng)探傷裝置，其特征在于：所述探頭升降機(jī)構(gòu)(2)包括立柱(21)和套于立柱之上的升降套筒(22)，立柱(21)豎直安裝在水槽(5)內(nèi)，并與車輪回轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)平臺(tái)(1)相鄰；升降套筒(22)通過(guò)其內(nèi)表面設(shè)置的齒輪和立柱(21)柱體表面豎直方向上設(shè)置的齒條，實(shí)現(xiàn)升降套筒(22)沿立柱(21)上升下降調(diào)節(jié)。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的火車車輪超聲相控陣自動(dòng)探傷裝置，其特征在于：所述探頭水平調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)(3)包括連接件(31)和水平移動(dòng)件(32)；連接件(31)呈“L”形，具有豎直部和水平部；連接件(31)的豎直部與探頭升降機(jī)構(gòu)(2)的升降套筒(22)通過(guò)螺栓固定；連接件(31)的水平部與水平移動(dòng)件(32)構(gòu)成水平滑動(dòng)連接。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的火車車輪超聲相控陣自動(dòng)探傷裝置，其特征在于：所述連接件(31)的水平部與水平移動(dòng)件(32)通過(guò)燕尾槽榫結(jié)構(gòu)水平...

【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：李艇，張建衛(wèi)，徐磊，范弘，劉光磊，劉濤，姚君，
申請(qǐng)(專利權(quán))人：鋼研納克檢測(cè)技術(shù)有限公司，
類型：新型
國(guó)別省市：北京,11