橫波探傷。本實施例中，超聲探頭組22中至少一個超聲探頭221設于對應車輪的輪緣內側，可用于輪緣縱波探傷。機車的車輪包括踏面、輪緣、輪輞、輻板、輪轂等部分。車輪與鋼軌的接觸面稱為踏面，而內側沿整個圓周突出的圓弧部分稱為輪緣，踏面沿徑向的厚度部分稱為輪輞。輪緣是為保持車輪沿鋼軌運行，防止脫軌的重要部分。輪轂是輪與軸互相配合的部分，中央的輪轂孔與車軸上的輪座部分相配合。輻板是連接輪輞和輪轂的部分，輻板上的兩個圓孔稱為輻板孔，是為車輪切削加工時與車床固定而設。下文將以進行輪輞輪輻縱波探傷、輪緣縱波探傷、輪輞橫波探傷、輪輻橫波探傷為例，對本實施例的車載式輪對探傷系統的輪對探傷原理進行說明。(a)輪輞輪輻縱波探傷。如圖3、圖4和圖5所示，其中A表示車輪的踏面，B1表示輪輞、輪輻分層缺陷，通過設于對應車輪的踏面A外側的超聲探頭221，即可檢測出輪輞、輪輻分層缺陷Bl。(b)輪緣縱波探傷。如圖6和圖7所示，其中A表示車輪的踏面，B2表示輪緣徑向缺陷，通過設于對應車輪的輪緣C內側的超聲探頭221，即可用于檢測輪緣徑向缺陷B2。(c)輪輞橫波探傷。如圖8、圖9和圖10所示，其中A表示車輪的踏面，B3表示輪輞徑向缺陷或踏面剝離缺陷，通過設于對應車輪的踏面A外側的超聲探頭221，即可檢測出輪輞徑向缺陷或踏面剝離缺陷B3。(d)輪輻橫波探傷。如圖11、圖12和圖13所示，其中A表示車輪的踏面，B4表示輪輻徑向缺陷或輪輞與輪輻結合部缺陷，通過設于對應車輪的踏面A外側的超聲探頭221，即可檢測出輪輻徑向缺陷或輪輞與輪輻結合部缺陷B4。毫無疑問，超聲探頭221的不同布置方式以實現車輪不同類型缺陷的檢測，本實施例的車載式輪對探傷方法和系統并不局限于上述四種缺陷檢測，利用本實施例的車載式輪對探傷方法和系統還可進行其它部位的在線探傷檢測。
[0042]本實施例的車載式輪對探傷系統進行探傷的工作步驟如下:1)操作人員在機車運動狀態下在司機室中按下探傷檢測控制器12上的檢測按鈕，從而通過探傷檢測控制器12分別向各個轉向架單元2的耦合水噴射單元21的耦合水噴射控制器214發出輪對探傷檢測信號；2)在耦合水噴射控制器214收到輪對探傷檢測信號后，耦合水噴射控制器214控制耦合水噴射器213工作，耦合水噴射器213將耦合水箱212中的耦合水增加并向機車上預先部署的超聲探頭221和車輪上被檢測部位之間噴射耦合水，使得超聲探頭221和車輪上被檢測部位之間形成超聲耦合，同時控制超聲探頭221向車輪上的被檢測部位發射超聲信號、并通過超聲探頭221采集車輪上被檢測部位返回的超聲波信號，超聲檢測儀11將采集得到的各路超聲波信號輸出給探傷檢測控制器12，探傷檢測控制器12根據車輪轉動一周采集得到的超聲信號確定車輪的探傷檢測結果，從而實現根據當機車行進一個車輪周長時采集得到的超聲信號，完成對車輪的360°探傷檢測。本實施例在機車車輛行進中即可進行車輪等關鍵部件的探傷檢測，且相對于地面安裝的在線動態檢測系統具有實時性更強、設備簡單造價較低的優點，相對于落輪式探傷裝置具有效率高、實時性強、人工操作簡單、工作量極小(只需按按鈕發出輪對探傷檢測信號即可)的優點。
[0043]以上所述僅是本實用新型的優選實施方式，本實用新型的保護范圍并不僅局限于上述實施例，凡屬于本實用新型思路下的技術方案均屬于本實用新型的保護范圍。應當指出，對于本技術領域的普通技術人員來說，在不脫離本實用新型原理前提下的若干改進和潤飾，這些改進和潤飾也應視為本實用新型的保護范圍。
【主權項】
1.一種車載式輪對探傷系統，其特征在于:包括司機室單元(1)和至少一個安裝于機車的轉向架上的轉向架單元(2)，所述司機室單元(1)包括超聲檢測儀(11)和探傷檢測控制器(12)，所述轉向架單元(2)包括耦合水噴射單元(21)和至少一個超聲探頭組(22)，所述超聲探頭組(22)包括至少一個裝設于機車上且與被檢測車輪的被檢測部位間隙布置的超聲探頭(221)，所述耦合水噴射單元(21)包括噴射區域覆蓋超聲探頭(221)的檢測區域的耦合水噴嘴(211)，所述超聲探頭(221)的輸出端和超聲檢測儀(11)相連，所述超聲檢測儀(11 )、耦合水噴射單元(21)分別和探傷檢測控制器(12)相連。2.根據權利要求1所述的車載式輪對探傷系統，其特征在于:所述耦合水噴射單元(21)包括耦合水箱(212)、耦合水噴射器(213)和耦合水噴射控制器(214)，所述耦合水箱(212)、耦合水噴射器(213)、耦合水噴嘴(211)依次通過耦合水管相連，所述耦合水噴射器(213)的控制端和耦合水噴射控制器(214)相連，所述耦合水噴射控制器(214)和探傷檢測控制器(12)相連，所述耦合水箱(212)和機車的水箱連通。3.根據權利要求2所述的車載式輪對探傷系統，其特征在于:所述超聲探頭(221)包裹布置于耦合水噴嘴(211)內。4.根據權利要求3所述的車載式輪對探傷系統，其特征在于:所述轉向架單元(2)還包括用于對超聲信號進行前置處理的超聲檢測前置模塊(23)，所述超聲探頭(221)的輸出端通過超聲檢測前置模塊(23)和超聲檢測儀(11)相連。5.根據權利要求4所述的車載式輪對探傷系統，其特征在于:所述超聲檢測前置模塊(23 )包括脈沖激勵電路和放大電路，所述超聲檢測前置模塊(23 )的脈沖激勵電路輸出端和超聲探頭(221)的激勵信號輸入端相連，所述超聲探頭(221)的檢測信號輸出端通過超聲檢測前置模塊(23)的放大電路和超聲檢測儀(11)相連。6.根據權利要求5所述的車載式輪對探傷系統，其特征在于:所述脈沖激勵電路為高壓順序脈沖激勵電路。7.根據權利要求1?6中任意一項所述的車載式輪對探傷系統，其特征在于:所述轉向架單元(2)中超聲探頭組(22)與該轉向架單元(2)所在轉向架中的車輪一一對應，所述超聲探頭組(22)中的超聲探頭(221)與對應車輪的被檢測部位間隙布置。8.根據權利要求7所述的車載式輪對探傷系統，其特征在于:所述超聲探頭組(22)中至少一個超聲探頭(221)設于對應車輪的踏面外側。9.根據權利要求8所述的車載式輪對探傷系統，其特征在于:所述超聲探頭組(22)中至少一個超聲探頭(221)設于對應車輪的輪緣內側。
【專利摘要】本實用新型公開了一種車載式輪對探傷系統，包括司機室單元和至少一個安裝于機車的轉向架上的轉向架單元，司機室單元包括超聲檢測儀和探傷檢測控制器，轉向架單元包括耦合水噴射單元和至少一個超聲探頭組，超聲探頭組包括至少一個裝設于機車上且與被檢測車輪的被檢測部位間隙布置的超聲探頭，耦合水噴射單元包括噴射區域覆蓋超聲探頭的檢測區域的耦合水噴嘴，超聲探頭的輸出端和超聲檢測儀相連，超聲檢測儀、耦合水噴射單元分別和探傷檢測控制器相連。本實用新型能夠在機車車輛出廠時預裝在機車上，具有檢測快速高效、無需后期線路施工、探傷范圍廣、可覆蓋車輪所有需要檢測部位、造價較低、機車運行過程中可隨時檢測輪對健康狀態的優點。
【IPC分類】G01N29/04
【公開號】CN205049520
【申請號】CN201520780637
【發明人】童磊, 賀文, 施蔚加, 王俊平, 程浩, 尤勇
【申請人】株洲時代裝備技術有限責任公司
【公開日】2016年2月24日
【申請日】2015年10月10日