專利名稱：一種鐵路車軸相控陣超聲探傷自適應(yīng)掃查裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及車軸檢測領(lǐng)域，確切地說是指一種鐵路車軸相控陣超聲探傷自適
應(yīng)掃查裝置。
背景技術(shù)：
車軸超聲波檢測探頭的掃查裝置，是應(yīng)用于火車車軸超聲波探傷中探頭定位、耦合的重要裝置，該裝置需要適應(yīng)不同直徑車軸檢測需求，探頭定位需要準確、浮動定位壓力，保證探頭與車軸耦合良好。整套探頭的掃查裝置是整套車軸超聲波檢測系統(tǒng)的核心部件。目前，在傳統(tǒng)的火車車軸超聲波探傷中，車軸的軸徑、軸身、輪座等關(guān)鍵部位的探傷檢測，往往采用固定夾具超聲波探頭檢測，對于不同直徑車軸以及同一車軸的不同部位，需要選用不同超聲波探頭夾具適應(yīng)車軸直徑變化，給車軸超聲波探傷帶來不便，檢測效率低下；另外傳統(tǒng)的探頭定位驅(qū)動力，采用電機或者油壓直接作用在超聲波探頭夾具上，在壓力過大或者操作不當?shù)那闆r下，常常損壞探頭和夾具，威脅探傷安全，給探傷檢測帶來直接的經(jīng)濟損失。

實用新型內(nèi)容針對上述缺陷，本實用新型解決的技術(shù)問題在于提供一種鐵路車軸相控陣超聲探傷自適應(yīng)掃查裝置，可根據(jù)檢測部位車軸直徑，自適應(yīng)調(diào)節(jié)超聲波探頭的定位，適應(yīng)不同直徑車軸探傷檢測，通過伸縮壓縮裝置，為探頭定位提供驅(qū)動力，氣體流量和壓力大小可調(diào)節(jié)，保證探頭定位安全性和穩(wěn)定性，極大方便探傷操作，提高探傷檢測效率。為了解決以上的技術(shù)問題，本實用新型提供的鐵路車軸相控陣超聲探傷自適應(yīng)掃查裝置，包括裝置固定底板 、伸縮驅(qū)動裝置，連接支撐構(gòu)件和超聲波探頭夾具，所述伸縮驅(qū)動裝置包括連接底板、氣缸支撐座、伸縮氣缸、滑動導(dǎo)軌、滑動平臺以及運動拖鏈，所述連接底板安裝在裝置固定底板上，所述伸縮氣缸一端通過所述氣缸支撐座固定在所述連接底板上，所述伸縮氣缸的另一端也固定在所述連接底板上，所述滑動導(dǎo)軌安裝在所述連接底板上，所述滑動平臺與所述滑動導(dǎo)軌配合并在所述滑動導(dǎo)軌上移動，所述連接支撐構(gòu)件安裝在所述滑動平臺上，所述運動拖鏈分別與所述伸縮氣缸的活塞桿和所述連接支撐構(gòu)件連接，所述連接支撐構(gòu)件的頭部安裝有所述超聲波探頭夾具，所述超聲波探頭夾具包括探頭固定框、壓簧、運動導(dǎo)柱、固定轉(zhuǎn)接框架、超聲波探頭、探頭楔塊以及隨動滾輪，所述隨動滾輪安裝在所述探頭固定框的前后兩側(cè)，所述固定轉(zhuǎn)接框架通過所述壓簧和所述運動導(dǎo)柱與所述探頭固定框連接，所述壓簧套接在所述運動導(dǎo)柱上，所述超聲波探頭通過所述探頭楔塊安裝在所述探頭固定框的中間。優(yōu)選地，所述超聲波探頭夾具包含兩個所述探頭固定框，所述探頭固定框分別安放一個所述超聲波探頭，所述探頭固定框分別進行單軸支撐，并在拉伸彈簧的作用下使所述超聲波探頭夾具保持一個打開的接觸狀態(tài)。優(yōu)選地，所述鐵路車軸相控陣超聲探傷自適應(yīng)掃查裝置還包括耦合液供給管道，所述耦合液供給管道與所述探頭楔塊上的通孔相連接，耦合液通過耦合液供給管道和所述探頭楔塊上的通孔直接供給到車軸檢測面。優(yōu)選地，所述鐵路車軸相控陣超聲探傷自適應(yīng)掃查裝置還包括探頭夾具蓋和裝飾外蓋，所述探頭夾具蓋安裝在所述探頭固定框的頂部，所述裝飾外蓋安裝在所述探頭固定框的側(cè)面。優(yōu)選地，所述連接底板上設(shè)置有自鎖裝置，所述連接支撐構(gòu)件的尾部設(shè)置有與所述自鎖裝置配合的鎖鉤。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實用新型提供的鐵路車軸相控陣超聲探傷自適應(yīng)掃查裝置，采用空氣壓縮力驅(qū)動超聲波探頭夾具，氣體流量和壓力可調(diào)節(jié)，浮動定位壓力，避免壓力過大損壞夾具和探頭，保護檢測設(shè)備安全；在探頭定位過程中，根據(jù)檢測車軸直徑，自適應(yīng)調(diào)節(jié)探頭單軸旋轉(zhuǎn)角度，滿足不同直徑的火車車軸探傷需求；在探傷檢測過程中，探頭可沿伸縮導(dǎo)柱運動，壓簧伸縮調(diào)節(jié)探頭和車軸表面貼合壓力，隨動滾輪轉(zhuǎn)動，減小探頭和車軸表面的摩擦力，保證探頭耦合的穩(wěn)定性。本實用新型操作方便、適用性強、保證探頭定位安全性和穩(wěn)定性，提聞了超聲波車軸探傷的檢測效率。

圖1為本實用新型實施例中鐵路車軸相控陣超聲探傷自適應(yīng)掃查裝置工作時的結(jié)構(gòu)示意圖，圖中車軸的軸徑Φ 150mm;圖2為本實用新型實施例中鐵路車軸相控陣超聲探傷自適應(yīng)掃查裝置工作時的結(jié)構(gòu)示意圖，圖中虛線車軸的軸徑Φ250πιπι;圖3為本實用新型實施例中鐵路車軸相控陣超聲探傷自適應(yīng)掃查裝置中伸縮驅(qū)動裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；圖4為本實用新型實施例中鐵路車軸相控陣超聲探傷自適應(yīng)掃查裝置中超聲波探頭夾具的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施方式
為了本領(lǐng)域的技術(shù)人員能夠更好地理解本實用新型所提供的技術(shù)方案，下面結(jié)合具體實施例進行闡述。請參見圖1-圖4，圖1為本實用新型實施例中鐵路車軸相控陣超聲探傷自適應(yīng)掃查裝置工作時的結(jié)構(gòu)示意圖，圖中車軸的軸徑Φ 150mm;圖2為本實用新型實施例中鐵路車軸相控陣超聲探傷自適應(yīng)掃查裝置工作時的結(jié)構(gòu)示意圖，圖中虛線車軸的軸徑Φ250_ ；圖3為本實用新型實施例中鐵路車軸相控陣超聲探傷自適應(yīng)掃查裝置中伸縮驅(qū)動裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；圖4為本實用新型實施例中鐵路車軸相控陣超聲探傷自適應(yīng)掃查裝置中超聲波探頭夾具的結(jié)構(gòu)示意圖。本實施例提供的鐵路車軸相控陣超聲探傷自適應(yīng)掃查裝置，包括裝置固定底板1、伸縮驅(qū)動裝置2，連接支撐構(gòu)件3和超聲波探頭夾具4，伸縮驅(qū)動裝置2包括連接底板6、氣缸支撐座7、伸縮氣缸9、滑動導(dǎo)軌10、滑動平臺11以及運動拖鏈12，連接底板6安裝在裝置固定底板I上，伸縮氣缸9 一端通過氣缸支撐座7固定在連接底板6上，伸縮氣缸9的另一端也固定在連接底板6上，滑動導(dǎo)軌10安裝在連接底板6上，滑動平臺11與滑動導(dǎo)軌10配合并在滑動導(dǎo)軌10上移動，連接支撐構(gòu)件3安裝在滑動平臺11上，運動拖鏈12分別與伸縮氣缸9的活塞桿和連接支撐構(gòu)件3連接，連接底板6上設(shè)置有自鎖裝置8，連接支撐構(gòu)件3的尾部設(shè)置有與自鎖裝置配合的鎖鉤，連接支撐構(gòu)件3的頭部安裝有超聲波探頭夾具4，超聲波探頭夾具4包括探頭固定框13、壓簧14、運動導(dǎo)柱15、固定轉(zhuǎn)接框架18、超聲波探頭19、探頭楔塊20以及隨動滾輪21，隨動滾輪21安裝在探頭固定框13的前后兩側(cè)，固定轉(zhuǎn)接框架18通過壓簧14和運動導(dǎo)柱15與探頭固定框13連接，壓簧14套接在運動導(dǎo)柱15上，超聲波探頭19通過探頭楔塊20安裝在探頭固定框13的中間。超聲波探頭夾具4包含兩個探頭固定框13，探頭固定框13分別安放一個超聲波探頭19，探頭固定框13分別進行單軸支撐，并在拉伸彈簧的作用下使超聲波探頭夾具4保持一個打開的接觸狀態(tài)，可以根據(jù)檢測車軸5直徑的不同，定位過程中超聲波探頭夾具4自適應(yīng)調(diào)節(jié)探頭單軸旋轉(zhuǎn)角度，滿足不同直徑的火車實心車軸探傷需求。鐵路車軸相控陣超聲探傷自適應(yīng)掃查裝置還包括耦合液供給管道，耦合液供給管道與探頭楔塊上的通孔相連接，耦合液通過耦合液供給管道和探頭楔塊20上的通孔直接供給到車軸檢測面，確保穩(wěn)定、高效的耦合液供給，保證探頭耦合效果，提高超聲波探傷檢測效率。鐵路車軸相控陣超聲探傷自適應(yīng)掃查裝置還包括探頭夾具蓋18和裝飾外蓋17，探頭夾具蓋18安裝在探頭固定框13的頂部，裝飾外蓋17安裝在探頭固定框13的側(cè)面，更加美觀。從圖1和圖2可以看出在探測軸徑小150mm和小250mm兩種不同車軸型號時，超聲波探頭夾具4在隨動滾輪21與車軸5的適應(yīng)下會自動的做適當?shù)钠D(zhuǎn)以適應(yīng)軸徑的大小，從而保持超聲波探頭19的被測位置始終法向垂直于軸徑表面，為超聲波探頭19的組合使用創(chuàng)造了有效的條件。當伸縮貼合力通過固定轉(zhuǎn)接框架18傳到整個超聲波探頭夾具4部分時，隨動滾輪21接觸到被測車軸5表面并隨車軸自身旋轉(zhuǎn)而隨動以保持整個超聲波探頭夾具4與車軸5表面實現(xiàn)良好接觸，與此同時在安裝有超聲波探頭19和探頭楔塊20的固定轉(zhuǎn)接框架18在四根運動導(dǎo)柱15及壓簧14的作用下使經(jīng)過探頭楔塊20在一定壓力的驅(qū)使下與車軸5表面實現(xiàn)良好配合，并且在耦合液的補償供給下實現(xiàn)對軸身的精確檢測。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實用新型提供的鐵路車軸相控陣超聲探傷自適應(yīng)掃查裝置，采用空氣壓縮力驅(qū)動超聲波探頭夾具，氣體流量和壓力可調(diào)節(jié)，浮動定位壓力，避免壓力過大損壞夾具和探頭，保護檢測設(shè)備安全；在探頭定位過程中，根據(jù)檢測車軸直徑，自適應(yīng)調(diào)節(jié)探頭單軸旋轉(zhuǎn)角度，滿足不同直徑的火車車軸探傷需求；在探傷檢測過程中，探頭可沿伸縮導(dǎo)柱運動，壓簧伸縮調(diào)節(jié)探頭和車軸表面貼合壓力，隨動滾輪轉(zhuǎn)動，減小探頭和車軸表面的摩擦力，保證探頭耦合的穩(wěn)定性。本實用新型操作方便、適用性強、保證探頭定位安全性和穩(wěn)定性，提聞了超聲波車軸探傷的檢測效率。對所公開的實施例的上述說明，使本領(lǐng)域?qū)I(yè)技術(shù)人員能夠?qū)崿F(xiàn)或使用本實用新型。對這些實施例的多種修改對本領(lǐng)域的專業(yè)技術(shù)人員來說將是顯而易見的，本文中所定義的一般原理可以在不脫離本實用新型的精神或范圍的情況下，在其它實施例中實現(xiàn)。因此，本實用新型將不會被限制于本文所示的這些實施例，而是要符合與本文所公開的原理和新穎特點相一致的最寬的范圍。
權(quán)利要求1.一種鐵路車軸相控陣超聲探傷自適應(yīng)掃查裝置，其特征在于，包括裝置固定底板、伸縮驅(qū)動裝置，連接支撐構(gòu)件和超聲波探頭夾具，所述伸縮驅(qū)動裝置包括連接底板、氣缸支撐座、伸縮氣缸、滑動導(dǎo)軌、滑動平臺以及運動拖鏈，所述連接底板安裝在裝置固定底板上，所述伸縮氣缸一端通過所述氣缸支撐座固定在所述連接底板上，所述伸縮氣缸的另一端也固定在所述連接底板上，所述滑動導(dǎo)軌安裝在所述連接底板上，所述滑動平臺與所述滑動導(dǎo)軌配合并在所述滑動導(dǎo)軌上移動，所述連接支撐構(gòu)件安裝在所述滑動平臺上，所述運動拖鏈分別與所述伸縮氣缸的活塞桿和所述連接支撐構(gòu)件連接，所述連接支撐構(gòu)件的頭部安裝有所述超聲波探頭夾具，所述超聲波探頭夾具包括探頭固定框、壓簧、運動導(dǎo)柱、固定轉(zhuǎn)接框架、超聲波探頭、探頭楔塊以及隨動滾輪，所述隨動滾輪安裝在所述探頭固定框的前后兩偵牝所述固定轉(zhuǎn)接框架通過所述壓簧和所述運動導(dǎo)柱與所述探頭固定框連接，所述壓簧套接在所述運動導(dǎo)柱上，所述超聲波探頭通過所述探頭楔塊安裝在所述探頭固定框的中間。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鐵路車軸相控陣超聲探傷自適應(yīng)掃查裝置，其特征在于，所述超聲波探頭夾具包含兩個所述探頭固定框，所述探頭固定框分別安放一個所述超聲波探頭，所述探頭固定框分別進行單軸支撐，并在拉伸彈簧的作用下使所述超聲波探頭夾具保持一個打開的接觸狀態(tài)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鐵路車軸相控陣超聲探傷自適應(yīng)掃查裝置，其特征在于，還包括耦合液供給管道，所述耦合液供給管道與所述探頭楔塊上的通孔相連接，耦合液通過耦合液供給管道和所述探頭楔塊上的通孔直接供給到車軸檢測面。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鐵路車軸相控陣超聲探傷自適應(yīng)掃查裝置，其特征在于，還包括探頭夾具蓋和裝飾外蓋，所述探頭夾具蓋安裝在所述探頭固定框的頂部，所述裝飾外蓋安裝在所述探頭固定框的側(cè)面。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鐵路車軸相控陣超聲探傷自適應(yīng)掃查裝置，其特征在于，所述連接底板上設(shè)置有自鎖裝置，所述連接支撐構(gòu)件的尾部設(shè)置有與所述自鎖裝置配合的鎖鉤。
專利摘要本實用新型公開一種鐵路車軸相控陣超聲探傷自適應(yīng)掃查裝置，采用空氣壓縮力驅(qū)動超聲波探頭夾具，氣體流量和壓力可調(diào)節(jié)，浮動定位壓力，避免壓力過大損壞夾具和探頭，保護檢測設(shè)備安全；在探頭定位過程中，根據(jù)檢測車軸直徑，自適應(yīng)調(diào)節(jié)探頭單軸旋轉(zhuǎn)角度，滿足不同直徑的火車車軸探傷需求；在探傷檢測過程中，探頭可沿伸縮導(dǎo)柱運動，壓簧伸縮調(diào)節(jié)探頭和車軸表面貼合壓力，隨動滾輪轉(zhuǎn)動，減小探頭和車軸表面的摩擦力，保證探頭耦合的穩(wěn)定性。本實用新型操作方便、適用性強、保證探頭定位安全性和穩(wěn)定性，提高了超聲波車軸探傷的檢測效率。
文檔編號G01N29/22GK203069559SQ20122072104
公開日2013年7月17日 申請日期2012年12月24日 優(yōu)先權(quán)日2012年12月24日
發(fā)明者彭建平, 張渝, 趙全軻, 高曉蓉, 王澤勇, 王黎, 楊凱, 彭朝勇, 李金龍, 李波, 房瑞曉 申請人:西南交通大學(xué)