鋼軌頭部全輪軌接觸面裂紋檢測(cè)儀的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明提供了一種鋼軌頭部全輪軌接觸面裂紋檢測(cè)儀，通過(guò)將多個(gè)檢測(cè)單元固定于檢測(cè)單元固定架的多個(gè)固定板之間，相鄰兩個(gè)檢測(cè)單元相互錯(cuò)開(kāi)分布，使得多個(gè)檢測(cè)單元共同覆蓋鋼軌頭部全輪軌接觸面，以接觸或非接觸的方式實(shí)現(xiàn)對(duì)鋼軌頭部全輪軌接觸面裂紋的檢測(cè)，從而避免了相鄰兩個(gè)檢測(cè)單元之間出現(xiàn)相互干擾及沖突的情況，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)鋼軌頭部全輪軌接觸面上淺層裂紋的一次性檢測(cè)，提高了對(duì)鋼軌裂紋檢測(cè)結(jié)果的精準(zhǔn)度及工作效率。
【專利說(shuō)明】鋼軌頭部全輪軌接觸面裂紋檢測(cè)儀

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及檢測(cè)儀器【技術(shù)領(lǐng)域】，特別涉及一種鋼軌頭部全輪軌接觸面裂紋檢測(cè)儀。

【背景技術(shù)】
[0002]在鐵路運(yùn)輸系統(tǒng)中，鋼軌起著支撐列車和引導(dǎo)車輛車輪前進(jìn)的作用。隨著鐵路和城市軌道交通的列車速度提高、運(yùn)輸重量增大，以及耐磨性能好的鋼軌的使用，在鋼軌表面輪軌接觸區(qū)范圍內(nèi)頻繁出現(xiàn)滾動(dòng)接觸疲勞裂紋。這是因?yàn)殇撥壉砻媸艿捷^大車輪荷載的反復(fù)作用，導(dǎo)致材料出現(xiàn)塑性變形和疲勞，而且又不容易被磨損掉的結(jié)果。目前，這種疲勞裂紋可以通過(guò)鋼軌打磨作業(yè)來(lái)減緩或控制。為了制訂鋼軌打磨作業(yè)的打磨量，需要準(zhǔn)確快速地掌握裂紋深度。對(duì)于表面疲勞裂紋深度的測(cè)量，傳統(tǒng)的超聲波技術(shù)無(wú)能為力，常用且行之有效的方法是渦流檢測(cè)。但是由于鋼軌橫斷面為圓弧形、輪軌接觸在鋼軌表面呈一定的分布區(qū)域，單一渦流探頭或渦流陣列探頭無(wú)法覆蓋全部輪軌接觸區(qū)，而且常用渦流裂紋儀器需要電源供電、數(shù)據(jù)顯示需要外接電腦、測(cè)量數(shù)據(jù)只能保存在電腦中，這些方面制約了該技術(shù)在現(xiàn)場(chǎng)鋼軌表面裂紋測(cè)量中的應(yīng)用。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的在于提供一種鋼軌頭部全輪軌接觸面裂紋檢測(cè)儀，以解決使用現(xiàn)有技術(shù)中的鋼軌損傷檢測(cè)裝置體積較大不便于攜帶，無(wú)法檢測(cè)鋼軌淺層的裂紋，從而導(dǎo)致鋼軌損傷檢測(cè)裝置的檢測(cè)結(jié)果精準(zhǔn)度不高、工作效率下降的問(wèn)題。
[0004]為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明提供一種鋼軌頭部全輪軌接觸面裂紋檢測(cè)儀，所述鋼軌頭部全輪軌接觸面裂紋檢測(cè)儀包括:一檢測(cè)單元固定架、固定于所述檢測(cè)單元固定架上的多個(gè)檢測(cè)單元及與所述多個(gè)檢測(cè)單元相連的一主機(jī)箱；其中，
[0005]所述檢測(cè)單元為檢測(cè)探頭或者檢測(cè)探頭陣列；所述檢測(cè)單元固定架包括彼此固定的多個(gè)固定板，所述固定板的形狀均與鋼軌的橫斷面輪廓形狀匹配；每?jī)蓚€(gè)固定板之間固定有一檢測(cè)單元，且相鄰兩個(gè)檢測(cè)單元相互錯(cuò)開(kāi)分布。
[0006]可選的，在所述的鋼軌頭部全輪軌接觸面裂紋檢測(cè)儀中，所述檢測(cè)探頭為渦流傳感器探頭或者渦流陣列探頭。
[0007]可選的，在所述的鋼軌頭部全輪軌接觸面裂紋檢測(cè)儀中，所述檢測(cè)單元固定架還包括一把手，所述把手固定于所述固定板上。
[0008]可選的，在所述的鋼軌頭部全輪軌接觸面裂紋檢測(cè)儀中，所述檢測(cè)探頭通過(guò)螺釘固定于兩個(gè)固定板之間。
[0009]可選的，在所述的鋼軌頭部全輪軌接觸面裂紋檢測(cè)儀中，所述檢測(cè)單元固定架為鋁合金檢測(cè)單元固定架或者鈦合金檢測(cè)單元固定架。
[0010]可選的，在所述的鋼軌頭部全輪軌接觸面裂紋檢測(cè)儀中，所述主機(jī)箱的內(nèi)部設(shè)置有信號(hào)分析處理裝置。
[0011]可選的，在所述的鋼軌頭部全輪軌接觸面裂紋檢測(cè)儀中，所述信號(hào)分析處理裝置為電腦。
[0012]可選的，在所述的鋼軌頭部全輪軌接觸面裂紋檢測(cè)儀中，所述主機(jī)箱的內(nèi)部設(shè)置有與所述信號(hào)分析處理裝置相連的供能裝置。
[0013]可選的，在所述的鋼軌頭部全輪軌接觸面裂紋檢測(cè)儀中，所述主機(jī)箱上設(shè)置有顯示屏、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)接口、充電接口及存放單元。
[0014]在本發(fā)明所提供的鋼軌頭部全輪軌接觸面裂紋檢測(cè)儀中，通過(guò)將多個(gè)檢測(cè)單元固定于檢測(cè)單元固定架的多個(gè)固定板之間，相鄰兩個(gè)檢測(cè)單元相互錯(cuò)開(kāi)分布，使得多個(gè)檢測(cè)單元共同覆蓋鋼軌頭部全輪軌接觸面，以接觸或非接觸的方式實(shí)現(xiàn)對(duì)鋼軌頭部全輪軌接觸面裂紋的檢測(cè)，從而避免了相鄰兩個(gè)檢測(cè)單元之間出現(xiàn)相互干擾及沖突的情況，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)鋼軌頭部全輪軌接觸面上淺層裂紋的一次性檢測(cè)，提高了對(duì)鋼軌裂紋檢測(cè)結(jié)果的精準(zhǔn)度及工作效率。

【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0015]圖1是本發(fā)明一實(shí)施例中鋼軌頭部全輪軌接觸面裂紋檢測(cè)儀檢測(cè)鋼軌頭部全輪軌接觸面裂紋時(shí)的主視圖；
[0016]圖2是本發(fā)明一實(shí)施例中鋼軌頭部全輪軌接觸面裂紋檢測(cè)儀檢測(cè)鋼軌頭部全輪軌接觸面裂紋時(shí)的右視圖；
[0017]圖3是本發(fā)明一實(shí)施例中固定有檢測(cè)單元的檢測(cè)單元固定架的俯視圖；
[0018]圖4是本發(fā)明另一實(shí)施例中固定有檢測(cè)單元的檢測(cè)單元固定架的俯視圖。
[0019]圖1-圖 4 中，
[0020]檢測(cè)探頭-1 ;檢測(cè)單元固定架-2 ;固定板-21 ;把手-22 ;主機(jī)箱_3 ;顯示屏_31 ；數(shù)據(jù)存儲(chǔ)接口 -32 ;充電接口 -33 ;存放單元-34。

【具體實(shí)施方式】
[0021]以下結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明提出的鋼軌頭部全輪軌接觸面裂紋檢測(cè)儀作進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。根據(jù)下面說(shuō)明和權(quán)利要求書(shū)，本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)和特征將更清楚。需說(shuō)明的是，附圖均采用非常簡(jiǎn)化的形式且均使用非精準(zhǔn)的比例，僅用以方便、明晰地輔助說(shuō)明本發(fā)明實(shí)施例的目的。
[0022]請(qǐng)參考圖1-圖3，其中，圖1為本發(fā)明一實(shí)施例中鋼軌頭部全輪軌接觸面裂紋檢測(cè)儀檢測(cè)鋼軌頭部全輪軌接觸面裂紋時(shí)的主視圖；圖2為本發(fā)明一實(shí)施例中鋼軌頭部全輪軌接觸面裂紋檢測(cè)儀檢測(cè)鋼軌頭部全輪軌接觸面裂紋時(shí)的右視圖；圖3為本發(fā)明一實(shí)施例中固定有檢測(cè)單元的檢測(cè)單元固定架的俯視圖。如圖1所示，所述的鋼軌頭部全輪軌接觸面裂紋檢測(cè)儀，包括:一檢測(cè)單元固定架2、固定于所述檢測(cè)單元固定架2上的多個(gè)檢測(cè)單元I及與所述多個(gè)檢測(cè)單元I相連的一主機(jī)箱3 ;其中，
[0023]所述檢測(cè)單元I為檢測(cè)探頭或者檢測(cè)探頭陣列；所述檢測(cè)單元固定架I包括彼此固定的多個(gè)固定板21，所述固定板21的形狀均與鋼軌的橫斷面輪廓形狀匹配；每?jī)蓚€(gè)固定板21之間固定有一檢測(cè)單元1，且相鄰兩個(gè)檢測(cè)單元I相互錯(cuò)開(kāi)分布。
[0024]為了較好的理解本發(fā)明，請(qǐng)參考圖3及圖4，圖中可以清楚的看到，所謂的相鄰兩個(gè)檢測(cè)單元I相互錯(cuò)開(kāi)分布的情況，由于固定板21的形狀設(shè)計(jì)為與鋼軌的橫斷面輪廓形狀相匹配，檢測(cè)單元I沿著固定板21固定時(shí)，多個(gè)檢測(cè)單元共同構(gòu)成的測(cè)量區(qū)域滿足測(cè)量鋼軌的表面要求，此時(shí)鋼軌的表面的每個(gè)區(qū)域都有一個(gè)或多個(gè)檢測(cè)單元I來(lái)測(cè)量，確保測(cè)量的范圍可以覆蓋鋼軌的表面。此外，由于相鄰兩個(gè)檢測(cè)單元I是相互錯(cuò)開(kāi)分布的，避免了相鄰兩個(gè)檢測(cè)單元I之間出現(xiàn)相互干擾及沖突的情況，提高的鋼軌裂紋檢測(cè)的精準(zhǔn)度。當(dāng)然本發(fā)明對(duì)于兩個(gè)檢測(cè)單元相互錯(cuò)開(kāi)分布的情況不局限于圖3及圖4所示的這兩種情況，只要確保相鄰兩個(gè)檢測(cè)單元相互錯(cuò)開(kāi)且多個(gè)檢測(cè)單元整體的分布所構(gòu)成的測(cè)量區(qū)域滿足測(cè)量鋼軌的表面的需求即可。
[0025]本實(shí)施例中，所述檢測(cè)單元I為檢測(cè)探頭或檢測(cè)探頭陣列；優(yōu)選的，所述檢測(cè)探頭為渦流傳感器探頭或者所述檢測(cè)探頭陣列為渦流陣列探頭。通過(guò)渦流傳感器探頭或者渦流陣列探頭可以實(shí)現(xiàn)對(duì)鋼軌表面的損傷進(jìn)行接觸或者非接觸式的連續(xù)測(cè)量，可以檢測(cè)到鋼軌頭部全輪軌接觸面上的淺層裂紋(裂紋深度小于等于5mm的裂紋)，避免了現(xiàn)有技術(shù)中使用超聲波對(duì)鋼軌裂紋進(jìn)行檢測(cè)時(shí)存在檢測(cè)盲區(qū)，即無(wú)法檢測(cè)全部鋼軌頭部全輪廓接觸面上的裂紋，且無(wú)法檢測(cè)鋼軌頭部全輪廓接觸面上的淺層裂紋的情況。另外由于渦流傳感器探頭或者渦流陣列探頭具有體積小，靈敏度高、頻率響應(yīng)寬等特點(diǎn)，進(jìn)而提高了鋼軌頭部全輪軌接觸面裂紋檢測(cè)儀的性能。
[0026]請(qǐng)繼續(xù)參考圖1，所述檢測(cè)單元固定架2還包括一把手22，所述把手22固定于所述固定板21上。出于人性化考慮，在固定板21上固定把手22，在應(yīng)用時(shí)，僅需要技術(shù)人員手持把手22部分，使檢測(cè)單元固定架2平行于鋼軌表面，并沿鋼軌縱向移動(dòng)，即可進(jìn)行一定范圍內(nèi)(即鋼軌頭部全輪軌接觸面裂紋檢測(cè)儀已移動(dòng)過(guò)的范圍內(nèi))的鋼軌表面裂紋的測(cè)量。整個(gè)操作簡(jiǎn)單，降低了對(duì)人力物力的損耗。
[0027]進(jìn)一步地，所述檢測(cè)單元I通過(guò)螺釘固定于兩個(gè)固定板21之間，通過(guò)檢測(cè)單元I和檢測(cè)單元固定架2可以組成一個(gè)可以封裝或不封裝的固定檢測(cè)單元陣列結(jié)構(gòu)。當(dāng)檢測(cè)單元I出現(xiàn)故障時(shí)，可以通過(guò)拆卸螺釘更換壞了的檢測(cè)單元I，使得鋼軌頭部全輪軌接觸面裂紋檢測(cè)儀上的檢測(cè)單元I都具有較好的工作性能，符合實(shí)際應(yīng)用的需要。另外，當(dāng)不使用鋼軌頭部全輪軌接觸面裂紋檢測(cè)儀時(shí)，還可以認(rèn)為將檢測(cè)單元I從檢測(cè)單元固定架2上拆卸下來(lái)加以維護(hù)保存，以確保檢測(cè)單元I的性能。
[0028]較佳的，所述檢測(cè)單元固定架2為鋁合金檢測(cè)單元固定架2或者鈦合金檢測(cè)單元固定架2。將檢測(cè)單元固定架2采用鋁合金或者鈦合金來(lái)制作，使得檢測(cè)單元固定架2輕便，易于攜帶，較為人性化。
[0029]請(qǐng)繼續(xù)參考圖1，所述主機(jī)箱3上設(shè)置有顯示屏31、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)接口 32、充電接口 33及存放單元34。所述主機(jī)箱3的內(nèi)部設(shè)置有信號(hào)分析處理裝置及與所述信號(hào)分析處理裝置相連的供能裝置。本實(shí)施例中所述信號(hào)分析處理裝置優(yōu)選為電腦，當(dāng)然還可以是平板電腦、臺(tái)式機(jī)或工控機(jī)等其他可以實(shí)現(xiàn)信號(hào)分析處理的裝置。通過(guò)信號(hào)分析處理裝置，將多個(gè)檢測(cè)單元I檢測(cè)到的鋼軌橫斷面輪廓的相關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析處理，并顯示于顯示屏31上，從而形成直觀的數(shù)據(jù)或圖像以便相關(guān)技術(shù)人員進(jìn)行分析。另外，若技術(shù)人員需要對(duì)信號(hào)分析處理裝置分析處理后的數(shù)據(jù)拷貝及打印等操作，還可以通過(guò)主機(jī)箱3上設(shè)置的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)接口32連接到移動(dòng)存儲(chǔ)設(shè)備上(U盤(pán)或者移動(dòng)硬盤(pán)等)或者打印機(jī)上。其中，所述供能裝置為信號(hào)分析處理裝置及多個(gè)檢測(cè)單元I提供能量，以維持兩者的正常工作，由于供能裝置(可以為蓄電池)是設(shè)置于所述主機(jī)箱3內(nèi)部的，不便于拆卸，故在主機(jī)箱3上設(shè)置充電接口 33，以便外接電源對(duì)供能裝置進(jìn)行充電等操作，維持鋼軌頭部全輪軌接觸面裂紋檢測(cè)儀的工作需求。出于便捷的考慮，所述主機(jī)箱3上設(shè)置了存放單元34，用于存放連接主機(jī)箱3與多個(gè)檢測(cè)單元I之間的電纜線及不用本發(fā)明的鋼軌頭部全輪軌接觸面裂紋檢測(cè)儀是，拆卸過(guò)檢查單元I后檢測(cè)單元固定架2。在完成鋼軌裂紋檢測(cè)后，可以將拆卸下的多根電纜線及拆卸過(guò)檢查單元I后的檢測(cè)單元固定架2存放于存放單元34中，從而節(jié)省了電纜線所占用空間，使得主機(jī)箱3便于攜帶。
[0030]本發(fā)明的鋼軌頭部全輪軌接觸面裂紋檢測(cè)儀的應(yīng)用原理:
[0031]檢測(cè)前，通過(guò)充電接口 33將主機(jī)箱3內(nèi)部的供能裝置充滿電，將電纜線從主機(jī)箱3的存放單元34取出，完成多個(gè)檢測(cè)單元I與主機(jī)箱3的連接，并將檢測(cè)單元I固定在檢測(cè)單元固定架2上；檢測(cè)時(shí)，需要啟動(dòng)主機(jī)箱3，技術(shù)人員需手持把手22部分，將探頭固定架沿鋼軌縱向移動(dòng)可完成對(duì)鋼軌表面一定長(zhǎng)度范圍內(nèi)的裂紋的檢測(cè)，與此同時(shí)檢測(cè)單元I將檢查的數(shù)據(jù)傳輸給主機(jī)箱3中信號(hào)分析處理裝置進(jìn)行分析處理等操作，從而獲知鋼軌表面裂紋情況。整個(gè)檢測(cè)過(guò)程操作簡(jiǎn)單，檢測(cè)速度快，符合實(shí)際的檢測(cè)需求。
[0032]綜上，在本發(fā)明所提供的鋼軌頭部全輪軌接觸面裂紋檢測(cè)儀中，通過(guò)將多個(gè)檢測(cè)單元固定于檢測(cè)單元固定架的多個(gè)固定板之間，相鄰兩個(gè)檢測(cè)單元相互錯(cuò)開(kāi)分布，使得多個(gè)檢測(cè)單元共同覆蓋鋼軌頭部全輪軌接觸面，以接觸或非接觸的方式實(shí)現(xiàn)對(duì)鋼軌頭部全輪軌接觸面裂紋的檢測(cè)，從而避免了相鄰兩個(gè)檢測(cè)單元之間出現(xiàn)相互干擾及沖突的情況，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)鋼軌頭部全輪軌接觸面上淺層裂紋的一次性檢測(cè)，提高了對(duì)鋼軌裂紋檢測(cè)結(jié)果的精準(zhǔn)度及工作效率。
[0033]上述描述僅是對(duì)本發(fā)明較佳實(shí)施例的描述，并非對(duì)本發(fā)明范圍的任何限定，本發(fā)明領(lǐng)域的普通技術(shù)人員根據(jù)上述揭示內(nèi)容做的任何變更、修飾，均屬于權(quán)利要求書(shū)的保護(hù)范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種鋼軌頭部全輪軌接觸面裂紋檢測(cè)儀，其特征在于，包括:一檢測(cè)單元固定架、固定于所述檢測(cè)單元固定架上的多個(gè)檢測(cè)單元及與所述多個(gè)檢測(cè)單元相連的一主機(jī)箱；其中， 所述檢測(cè)單元為檢測(cè)探頭或者檢測(cè)探頭陣列；所述檢測(cè)單元固定架包括彼此固定的多個(gè)固定板，所述固定板的形狀均與鋼軌的橫斷面輪廓形狀匹配；每?jī)蓚€(gè)固定板之間固定有一檢測(cè)單元，且相鄰兩個(gè)檢測(cè)單元相互錯(cuò)開(kāi)分布。
2.如權(quán)利要求1所述的鋼軌頭部全輪軌接觸面裂紋檢測(cè)儀，其特征在于，所述檢測(cè)探頭為渦流傳感器探頭或者渦流陣列探頭。
3.如權(quán)利要求1所述的鋼軌頭部全輪軌接觸面裂紋檢測(cè)儀，其特征在于，所述檢測(cè)單元固定架還包括一把手，所述把手固定于所述固定板上。
4.如權(quán)利要求1所述的鋼軌頭部全輪軌接觸面裂紋檢測(cè)儀，其特征在于，所述檢測(cè)探頭通過(guò)螺釘固定于兩個(gè)固定板之間。
5.如權(quán)利要求1所述的鋼軌頭部全輪軌接觸面裂紋檢測(cè)儀，其特征在于，所述檢測(cè)單元固定架為鋁合金檢測(cè)單元固定架或者鈦合金檢測(cè)單元固定架。
6.如權(quán)利要求1所述的鋼軌頭部全輪軌接觸面裂紋檢測(cè)儀，其特征在于，所述主機(jī)箱的內(nèi)部設(shè)置有信號(hào)分析處理裝置。
7.如權(quán)利要求6所述的鋼軌頭部全輪軌接觸面裂紋檢測(cè)儀，其特征在于，所述信號(hào)分析處理裝置為電腦。
8.如權(quán)利要求6所述的鋼軌頭部全輪軌接觸面裂紋檢測(cè)儀，其特征在于，所述主機(jī)箱的內(nèi)部設(shè)置有與所述信號(hào)分析處理裝置相連的供能裝置。
9.如權(quán)利要求1-8中任一項(xiàng)所述的鋼軌頭部全輪軌接觸面裂紋檢測(cè)儀，其特征在于，所述主機(jī)箱上設(shè)置有顯示屏、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)接口、充電接口及存放單元。
【文檔編號(hào)】G01N27/90GK104359971SQ201410629074
【公開(kāi)日】2015年2月18日 申請(qǐng)日期:2014年11月10日 優(yōu)先權(quán)日:2014年11月10日
【發(fā)明者】周宇, 喬炳龍, 劉博
申請(qǐng)人:上海同儒機(jī)電科技有限公司