一種實心軸軸端自動化超聲探傷方法及裝置與流程

本發明涉及探傷技術領域，尤其涉及一種實心軸軸端自動化超聲探傷方法及裝置。

背景技術：

眾所周知，車軸是車輛行走部件中重要的部件之一，其中車軸若存在疲勞裂紋直接關系到整車的安全，因此車軸的疲勞裂紋檢測日漸成為該領域人員關注的焦點。而超聲波探傷法是目前車軸探傷檢測最為常用的一種方法。

超聲波探傷法主要分為垂直探傷、斜角探傷和局部探傷。

其中，垂直探傷是從車軸端面與車軸表面垂直的長度方面(軸向)射入縱波超聲波的方法。該探傷法主要由兩個部分組成：測定超聲波的衰減度以了解其穿透工件的情況；檢測車軸在全長方向上有否損傷。

斜角探傷：一般是以37°-45°的折射角，從有曲率的車軸表面斜方向射入指向目標位置的橫波超聲波，以檢查因有零配件而不能用磁粉探傷檢查到的齒輪座、輪座、制動盤座等部位。斜角探傷比局部探傷更能檢測出細小的傷痕，但是為便于探傷，必須把車軸表面打磨干凈。另外，由于超聲波射入的角度受到限制，某些在強度上極其重要的配合部位的探傷就難以進行，如齒輪一側的部位。如能提高局部探傷精度，把斜角探傷用局部探傷代替，就能降低維修成本和提高工作效率。

局部探傷：一般是以10°-15°的折射角，從車軸的端面斜向射入目標位置縱波超聲波，該方法稱之為縱波斜角探傷。它雖然具有與斜角探傷法相同的精度水平，但存在如下問題：在裝有軸承的狀態下，對車軸進行探傷時穿過軸承內圈產生的回波，與從裂紋來的回波難以識別，而不能保證檢測精度；車輪更換時，在軸端打鋼印的場合下會使探頭與車軸接觸不良，難以保證精度；不能像垂直探傷那樣探傷車軸全體，因此僅以局部探傷檢查車軸時，要多個探頭，作業過程繁雜。

目前國內外對既有機車實心車軸的探傷，主要采用人工檢測的方法，即在車軸的兩個端面分別使用4-5只常規超聲波探頭進行檢測，每更換一個探頭都要從探傷儀中調取一次與該探頭對應的工藝參數。且對車軸軸端探傷采用的角度有限，覆蓋率較低。因此，采用人工檢測，不僅檢測效率較低，而且檢測的覆蓋率也較低。

綜上所述，如何解決現檢測效率較低和檢測的覆蓋率較低的問題，已成為本領域技術人員亟待解決的技術難題。

技術實現要素：

本發明的目的是提供一種實心軸軸端自動化超聲探傷方法及裝置，以提高檢測效率和檢測的覆蓋率。

為了實現上述目的，本發明提供了一種實心軸的軸端自動化超聲探傷方法，該方法包括：

在待檢測的實心車軸的軸端設置多個探頭，且任意兩個所述探頭的探測方向與所述車軸的軸線方向的夾角不同；

所述探頭能夠沿所述車軸的軸心自動旋轉。

優選地，所述夾角的取值范圍為0°～30°。

優選地，所述探頭的頻率范圍為2～5MHz。

優選地，所述自動旋轉的旋轉速度可調。

優選地，所述探頭連接有信號處理及控制單元，所述信號處理及控制單元用于分析每個探頭旋轉任意角度時的檢測數據。

優選地，所述信號處理及控制單元還連接有顯示單元，所述顯示單元用于顯示所述信號處理及控制單元的分析結果。

相比于背景技術介紹內容，上述實心軸的軸端自動化超聲探傷方法，通過在軸端設置多個不同角度的探頭，實現了多通道組合檢測，提高了探頭的檢測效率，并且由于探頭能夠自動旋轉，使得探上的覆蓋率加大，避免了人工檢測時，檢測人員手動移動探頭位置，導致的探頭檢測覆蓋率低的問題。

另外，本發明還提供了一種實心軸的軸端自動化超聲探傷裝置，包括探頭和旋轉裝置，其中，多個所述探頭設置在所述旋轉裝置上，且任意兩個所述探頭的探測方向與車軸的軸線方向的夾角不同。該裝置應用了上述實心軸的軸端自動化超聲探傷方法的核心思想。由于上述方法具有上述技術效果，采用了該方法的裝置也應具有相應的技術效果，在此不贅述。

優選地，所述旋轉裝置為自動掃查器。

優選地，所述夾角的取值范圍為0°～30°。

優選地，所述旋轉裝置的旋轉速度可調。

附圖說明

圖1為本發明實施例提供的實心軸的軸端自動化超聲探傷方法的探頭布置示意圖；

圖2為本發明實施例提供的探頭按夾角為0°布置的探測軌跡示意圖；

圖3為本發明實施例提供的探頭按不同的夾角布置的探測軌跡示意圖；

圖4為本發明實施例提供的實心軸的軸端自動化超聲探傷方法的流程圖。

上圖1中，

探頭1、軸端中心孔2、軸端孔3、軸端4、探測軌跡5。

具體實施方式

本發明的核心是提供一種實心軸軸端自動化超聲探傷方法及裝置，以提高檢測效率和檢測的覆蓋率。

為了使本領域的技術人員更好地理解本發明提供的技術方案，下面將結合附圖和具體實施例對本發明作進一步的詳細說明。

如圖1-4所示，本發明實施例提供的實心軸的軸端自動化超聲探傷方法，該方法包括：在待檢測的實心車軸的軸端4處設置多個探頭1，且任意兩個探頭1的探測方向與車軸的軸線方向的夾角不同；探頭能夠沿車軸的軸心自動旋轉。

本領域技術人員都應該理解的是，探頭能夠觸發超聲波束從車軸端面進入車軸內部實現車軸的缺陷探傷。其中，圖2示出了夾角為0°時的探測軌跡5；圖3示出了探頭不同夾角的設置時的探測軌跡5。

相比于背景技術介紹內容，上述實心軸的軸端自動化超聲探傷方法，通過在軸端設置多個不同角度的探頭，實現了多通道組合檢測，提高了探頭的檢測效率，并且由于探頭能夠自動旋轉，使得探上的覆蓋率加大，避免了人工檢測時，檢測人員手動移動探頭位置，導致的探頭檢測覆蓋率低的問題。

進一步地，上述夾角的取值范圍為0°～30°。需要說明的是，上述夾角取值范圍僅僅是本發明實施例優選的一種舉例，還可以是30°～90°范圍內的取值。

進一步地，上述探頭的頻率范圍為2～5MHz。當然可以理解的是上述頻率范圍僅僅是本發明實施例優選的頻率范圍而已，還可以是上述頻率范圍以外的頻率值。

進一步地，上述自動旋轉的旋轉速度可調。通過設置成旋轉速度可調，檢測這可根據檢測需求調節旋轉速度。

進一步地，探頭連接有信號處理及控制單元，信號處理及控制單元用于分析每個探頭旋轉任意角度時的檢測數據。通過設置信號處理及控制單元可以對檢測的數據進行統計分析。

進一步地，上述信號處理及控制單元還連接有顯示單元，該顯示單元用于顯示信號處理及控制單元的分析結果。通過顯示單元使得用戶可以直觀的查看信號處理及控制單元的檢測數據分析結果。比如信號處理及控制單元還可以對檢測數據進行數據統計得出對應的圖像，通過顯示單元進行顯示，使得檢測結果更加直觀可靠。

另外，本發明還提供了一種實心軸的軸端自動化超聲探傷裝置，包括探頭1和旋轉裝置，多個探頭設置在旋轉裝置上，且任意兩個探頭1的探測方向與車軸的軸線方向的夾角不同。該裝置應用了上述實心軸的軸端自動化超聲探傷方法的核心思想。由于上述方法具有上述技術效果，采用了該方法的裝置也應具有相應的技術效果，在此不贅述。

進一步地，上述旋轉裝置為自動掃查器。當然可以理解的是上述旋轉裝置還可以是本領域技術人員常用的其他旋轉裝置，比如電機驅動一個旋轉盤的結構等等。只不過本發明實施例優選采用上述自動掃查器為旋轉裝置。

進一步地，上述夾角的取值范圍為0°～30°。需要說明的是，上述夾角取值范圍僅僅是本發明實施例優選的一種舉例，還可以是30°～90°范圍內的取值。

進一步地，上述旋轉裝置的旋轉速度可調，通過設置成旋轉速度可調，檢測這可根據檢測需求調節旋轉速度。

以上對本發明所提供的實心軸的軸端自動化超聲探傷方法及裝置進行了詳細介紹。需要說明的是，本說明書中的各個實施例均采用遞進的方式描述，每個實施例重點說明的都是與其他實施例的不同之處，各個實施例之間相同相似的部分互相參見即可。

還需要說明的是，在本文中，諸如第一和第二等之類的關系術語僅僅用來將一個實體或者操作與另一個實體或操作區分開來，而不一定要求或者暗示這些實體或操作之間存在任何這種實際的關系或者順序。而且，術語“包括”、“包含”或者其任何其他變體意在涵蓋非排他性的包含，從而使得包括一系列要素的物品或者設備不僅包括那些要素，而且還包括沒有明確列出的其他要素，或者是還包括為這種物品或者設備所固有的要素。在沒有更多限制的情況下，由語句“包括一個……”限定的要素，并不排除在包括上述要素的物品或者設備中還存在另外的相同要素。

本文中應用了具體個例對本發明的原理及實施方式進行了闡述，以上實施例的說明只是用于幫助理解本發明的方法及其核心思想。應當指出，對于本技術領域的普通技術人員來說，在不脫離本發明原理的前提下，還可以對本發明進行若干改進和修飾，這些改進和修飾也落入本發明權利要求的保護范圍內。