一种轨道车辆超声波双轮探伤的制造方法
【专利摘要】一种轨道车辆超声波双轮探伤机，该机具有一个可以沿车辆轨道方向移动的台车，台车上固定着与车辆轨道方向平行的踏面机械手纵向导轨；踏面探头机械手部件具有两个超声波踏面探头架。台车上固定着龙门架，举升架滑板可以沿龙门架立柱上的导轨升降；两个轮辋超声波探头分别固定在龙门架横梁两端。该探伤机具有两个超声波踏面探头架和两个超声波轮辋探头架，可以同时对一条轮对上的两个车轮探伤，显著提高了探伤效率。而且踏面探头机械手可以通过纵向导轨移动到车轮两侧，实现了从转向架任一个方向对车轮探伤。该机型上部部件高度降低，使得探头运动易于克服车辆底部障碍，能够对不同动车车型进行不落轮探伤。
【专利说明】一种轨道车辆超声波双轮探伤机
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种轨道车辆探伤检测设备，尤其是一种在不落轮状况下对一条轮对上的两个车轮同时进行超声波探伤的探伤机。
【背景技术】
[0002]轨道车辆的车轮在运行中长期受到大的交变应力，其内部可能产生裂纹，造成安全隐患，对此应定期对车轮进行超声波探伤。以前车轮探伤是手持探头架人工操作，效率很低。近年来国内外开发了一种不落轮超声波探伤设备，即不用将车轮拆下来，而是在车轮正常装在车上的状态下，由在车底地沟中移动的探伤机进行自动探伤。现有的超声波探伤机有两种形式。一种是探伤机台车中部设置一个举升台，举升台两侧各有一对勾爪和一套剪式机构，两个剪叉上端各有一个托轮。举升台顶部有一条与车辆轨道平行的轨道，一个装有踏面轮辋联合探头架的拖板在该轨道上运动。探伤时台车移动使举升台对准车轮，勾爪和剪式机构向两侧伸出，勾爪搭在车辆轨道上，剪式机构的剪叉转动，托轮夹住车轮轮缘，并推举车轮升起离开轨面。同时拖板上的机械手将探头架靠在车轮上，托轮再带动车轮转动就可以探伤了。这种形式的探伤机在使用中的主要问题是其运动部件主要布置在举升台上部，结构复杂，高度较高，探头运动过程中会和某些类型车辆的底部发生干涉碰撞，使得在一部分车型上不能使用该超声波探伤机，很难兼容国内型号繁多的车型。
[0003]第二种形式的探伤机具有一个踏面探头架和两个轮辋探头架。其台车中部有一个回转盘，回转盘上装有与第一种机型类似的举升台、勾爪、剪式机构，在回转盘上举升台的后面，还装有一个夹持踏面探头架的机械手。两个轮辋探头架则分别安装在台车两侧。探伤时举升台、勾爪、剪式机构的动作与第一种机型类似，只是机械手将踏面探头架靠在车轮的侧面，而同侧的轮辋探头架靠在车轮中部的下面。这种探伤机的主要缺陷是由于机械手在举升台的后侧，而一个转向架的两条轮对之间又没有机械手回转所需的空间，所以只能在轮对外侧进行探伤。使得要探测转向架另一个方向的车轮，只能将探伤机移动到一列车端部以外，再将探伤机回转盘转动180度后，使机械手转到举升台前侧，台车反向行进才能探伤。
[0004]特别是这两种探伤机每次只能对一条轮对上一端的车轮进行探伤，不能同时探测两端车轮，操作不便，效率低。这些问题仅对目前的设备进行改进无法彻底解决，需要发明一种不同的探伤设备。
实用新型内容
[0005]本实用新型的目的是提供一种新的轨道车辆车轮不落轮超声波探伤设备，克服现有机型的缺陷。其方案的基本思路是配备两个踏面探头架和两个轮辋探头架，机械手夹持两个踏面探头架，配合两侧轮辋探头架，同时探测一个轮对上的两个车轮。在结构上是将举升台分成左右两部分，空出台车台面中部位置，在其上设置一条机械手运动的纵向轨道，使得机械手可以运动到举升装置的两侧，实现可以从转向架任一个方向对车轮探伤的功能。而且由于纵向轨道设置在举升台下方，使得探头部件高度较低，运动中易于克服车辆底部障碍，实现所有车型的兼容。
[0006]为实现这个目的，本实用新型所采取的技术方案如下:
[0007]一种轨道车辆超声波双轮探伤机，所述探伤机包括台车部件、龙门架部件、举升架部件、踏面探头机械手部件、轮辋探头机械手部件，台车部件的台车梁上面上固定着与车辆轨道方向平行的踏面机械手纵向导轨；踏面探头机械手拖板与所述的踏面机械手纵向导轨滑动连接，踏面探头机械手部件具有两个踏面探头架。
[0008]进一步地，龙门架部件固定在台车梁上面上，其龙门架横梁横跨在踏面机械手纵向导轨上方。
[0009]进一步地，在龙门架两侧的龙门架立柱的外侧面上各有一副举升架导轨，每副举升架导轨上各滑动连接着一个举升架部件的升降滑板，该滑板可以沿举升架导轨移动。
[0010]进一步地，龙门架部件进一步包括龙门架立柱，龙门架立柱的下端固定在台车梁上面上，两侧的龙门架立柱分别位于踏面机械手纵向导轨的两侧；龙门架横梁两端分别固定在两侧的龙门架立柱的上端，龙门架横梁的方向与踏面机械手纵向导轨的方向垂直；龙门架立柱外侧的举升架导轨的方向与台车梁上面垂直；龙门架横梁下面的高度高于踏面探头机械手部件的最低高度，两侧的龙门架立柱内侧的宽度大于踏面探头机械手部件的最小览度。
[0011]进一步地，举升架部件包括:套筒、托轮轴、托轮，其中升降滑板上端固定着两个套筒；每个套筒内孔中各活动地套装着一个托轮轴，每个托轮轴外端固定着一个托轮，并且两个升降滑板的四个托轮轴中，至少有一个连接有电机或液压马达，电机或液压马达可以驱动托轮转动。
[0012]进一步地，踏面探头机械手部件包括踏面探头机械手立柱、踏面探头机械手升降柱、转盘、踏面探头机械手回转臂、踏面探头机械手伸缩臂、踏面探头架转轴，其中踏面探头机械手拖板上面固定着踏面探头机械手立柱，该立柱内活动的套装着一个踏面探头机械手升降柱，所述升降柱可以在动力装置驱动下在踏面探头机械手立柱内上下移动；踏面探头机械手升降柱顶部固定着一个由动力装置驱动的转盘，该转盘的转轴上固定着一个踏面探头机械手回转臂；踏面探头机械手回转臂两端各活动的套装着一个踏面探头机械手伸缩臂，该伸缩臂可以在动力装置驱动下在踏面探头机械手回转臂中伸缩；两个踏面探头机械手伸缩臂外端各安装有一个踏面探头架转轴，每个所述转轴上固定着一个踏面探头架，踏面探头架转轴可以在动力装置驱动下转动，从而使踏面探头架转动。
[0013]进一步地，轮辋探头机械手部件包括:轮辋探头机械手立导轨、轮辋探头机械手立拖板、轮辋探头机械手横拖板、轮辋探头架，轮辋探头机械手立导轨作为轮辋探头机械手部件的基座，该导轨方向与龙门架立柱上的举升架导轨平行；一个轮辋探头机械手立拖板与轮辋探头机械手立导轨滑动连接，并可以在动力装置驱动下沿该导轨上下移动；轮辋探头机械手立拖板上还有一副水平方向的导轨，一个轮辋探头机械手横拖板与所述立拖板上的水平方向导轨滑动连接，并可以在动力装置驱动下沿该导轨移动；每个轮辋探头机械手横拖板上各固定着一个轮辋探头架，轮辋探头架朝向被测车轮。
[0014]本实用新型的有益效果在于:该形式的探伤机通过设置两套踏面探头架和两套轮辋探头架，可以同时对一条轮对上的两个车轮同时探伤，显著提高了探伤效率。又通过将举升架分成左右两部分，分别布置在台车两侧，在台车中间设置一条纵向导轨，使得踏面探头机械手可以通过纵向导轨向车轮两侧移动，就无须将探伤机移动到一列车端部以外转位，就可以从转向架任一个方向对车轮探伤。同时这种探伤机上部部件高度降低，探头架运动易于克服车辆底部障碍，能够兼容国内所有铁路高速动车车型的不落轮探伤，而龙门架的采用则增强了举升装置的刚性，保证了工作的稳定和安全。
【专利附图】
【附图说明】
[0015]下面结合附图对本实用新型的结构作详细说明:
[0016]附图1是轨道车辆超声波双轮探伤机探伤状态图。
[0017]附图2是轨道车辆超声波双轮探伤机初始状态图。
[0018]附图3是轨道车辆超声波双轮探伤机台车和龙门架部件的示意图。
[0019]附图4是轨道车辆超声波双车轮探伤机举升架部件的示意图。
[0020]附图5是轨道车辆超声波双车轮探伤机踏面探头机械手部件的示意图。
[0021]附图6是轨道车辆超声波双车轮探伤机轮辋探头机械手部件的示意图。
[0022]在附图中，I是被测车轮、2是台车部件、3是龙门架部件、4是举升架部件、5是踏面探头机械手部件、6是轮辋探头机械手部件、7是台车梁上面、8是踏面机械手纵向导轨、9是龙门架立柱、10是龙门架横梁、11是举升架导轨、12是升降滑板、13是套筒、14是托轮轴、15是托轮、16是踏面探头机械手拖板、17是踏面探头机械手立柱、18是踏面探头机械手升降柱、19是转盘、20是踏面探头机械手回转臂、21是踏面探头机械手伸缩臂、22、是踏面探头架转轴、23是踏面探头架、24是轮辋探头机械手立导轨、25是轮辋探头机械手立拖板、26是轮辋探头机械手横拖板、27是轮辋探头架。
【具体实施方式】
[0023]如附图1所示，这种轨道车辆超声波双轮探伤机，在车辆轨道之间的地沟中工作。所述探伤机包括台车部件2、龙门架部件3、举升架部件4、踏面探头机械手部件5、轮辋探头机械手部件6组成，其中台车部件2可以沿车辆轨道方向移动，附图2为轨道车辆超声波双轮探伤机初始状态图，台车梁上面7上固定着与车辆轨道方向平行的踏面机械手纵向导轨8 ;踏面探头机械手拖板16与所述的踏面机械手纵向导轨8滑动连接，并可以沿该导轨移动，踏面探头机械手部件5具有两个踏面探头架23 ;龙门架部件3固定在台车梁上面7上，其龙门架横梁10横跨在踏面机械手纵向导轨8上方；在两侧的龙门架立柱9的外侧面上各有一副举升架导轨11，每副举升架导轨11上各滑动连接着一个举升架部件4的升降滑板12，该滑板可以沿举升架导轨11移动；两个轮辋探头机械手部件6分别固定在龙门架横梁IO两立而。
[0024]如附图3所示，龙门架部件3的结构是:龙门架立柱9的下端固定在台车梁上面7上，并与台车梁上面7垂直；且两侧的龙门架立柱9分别位于踏面机械手纵向导轨8的两侧；龙门架横梁10两端分别固定在两侧的龙门架立柱9的上端，龙门架横梁10的方向与踏面机械手纵向导轨8的方向垂直；龙门架立柱9外侧的举升架导轨11的方向与台车梁上面7垂直；龙门架横梁10下面的高度高于踏面探头机械手部件5的最低高度，两侧的龙门架立柱9内侧的宽度大于踏面探头机械手部件5的最小宽度。[0025]如附图4所示，举升架部件4结构是:主体为与龙门架立柱9上的举升架导轨11滑动连接的升降滑板12 ;该升降滑板12在升降机或液压油缸带动下可以沿举升架导轨11上下移动；所述升降滑板12上端固定着两个套筒13 ;每个套筒13内孔中各活动地套装着一个托轮轴14，每个托轮轴14外端固定着一个托轮15，并且两个升降滑板12的四个托轮轴14中，至少有一个连接有电机或液压马达，电机或液压马达可以驱动托轮15转动。
[0026]如附图5所示，踏面探头机械手部件5的结构是，其底部是一个踏面探头机械手拖板16，该拖板与台车梁上面7上的踏面机械手纵向导轨8滑动连接，并可以在动力装置驱动下沿该导轨移动；踏面探头机械手拖板16上面固定着踏面探头机械手立柱17，该立柱内活动的套装着一个踏面探头机械手升降柱18，所述升降柱可以在动力装置驱动下在踏面探头机械手立柱17内上下移动；踏面探头机械手升降柱18顶部固定着一个由动力装置驱动的转盘19，该转盘19的转轴上固定着一个踏面探头机械手回转臂20 ;踏面探头机械手回转臂20两端各活动的套装着一个踏面探头机械手伸缩臂21，该伸缩臂可以在动力装置驱动下在踏面探头机械手回转臂中20中伸缩；两个踏面探头机械手伸缩臂21外端各安装有一个踏面探头架转轴22，每个所述转轴上固定着一个踏面探头架23，踏面探头架转轴22可以在动力装置驱动下转动，从而使踏面探头架23转动。
[0027]如附图6所示，轮辋探头机械手部件6的结构是，其基座是一个轮辋探头机械手立导轨24，该导轨方向与龙门架立柱9上的举升架导轨11平行；一个轮辋探头机械手立拖板25与轮辋探头机械手立导轨24滑动连接，并可以在动力装置驱动下沿该导轨上下移动；轮辋探头机械手立拖板25上还有一副水平方向的导轨，一个轮辋探头机械手横拖板26与所述立拖板上的水平方向导轨滑动连接，并可以在动力装置驱动下沿该导轨移动；每个轮辋探头机械手横拖板26上各固定着一个轮辋探头架27，轮辋探头架27的方向朝向被测车轮
1
[0028]这种轨道车辆超声波双轮探伤机工作时，车辆停在车辆轨道上。轨道车辆的结构是车厢下是转向架，一般一个转向架上两根车轴，每个车轴两端装车轮，一根车轴及其两端的两个车轮统称为一条轮对。车轮的外圆周称作踏面，踏面与轨道顶面接触，踏面内侧还有一圈外径大于踏面外径的轮缘，轮缘外侧即与踏面连接的面与轨道内侧面接触，起导向作用，轮缘内侧面称作轮辋。转向架两根轴上车轮相对的方向，称作车轮内侧，朝向转向架之外的方向称作车轮外侧。探伤工作时台车在地坑中移动到一条轮对下方，每个举升架上端的2个托轮也移动到该轮对两个车轮的轮缘下方，举升架下方的升降机或液压油缸启动，将举升架沿龙门架立柱上的举升架导轨顶起，托轮顶在车轮的轮缘上，此时若探伤机与车轮没有完全对中，则一边的托轮将先接触轮缘，在举升架继续升起的过程中，轮缘对托轮的反力的水平分力将推动台车向一侧移动，直至另一边的托轮与轮缘接触，然后举升架继续升起将两侧车轮同时举起，使车轮踏面脱离车轮轨道。然后踏面探头机械手拖板沿台车上面的踏面机械手纵向导轨移动到被测车轮的外侧，踏面探头机械手升降柱从踏面探头机械手立柱中向上升起，踏面探头机械手升降柱顶部的转盘转动，使踏面探头机械手回转臂由与车辆轨道方向平行的初始位置，转到与车辆轨道方向垂直的位置，此时两个踏面探头架分别朝向该轮对上的两个被测车轮，两面的踏面探头机械手伸缩臂由踏面探头机械手回转臂中伸出，同时踏面探头架转轴转动，使两个踏面探头架分别靠到两个被测车轮外侧面的踏面上。与此同时龙门架上的两个轮辋探头机械手立拖板分别沿着各自的轮辋探头机械手立导轨向上移动，到达被测车轮下部轮辋的高度，两个轮辋探头机械手横拖板向被测车轮方向移动，使两个轮辋探头架分别靠到两个被测车轮下部轮辋上。这时就可以启动连接在托轮轴上的电机或液压马达使托轮旋转，并通过摩擦力带动被测车轮旋转，就可以对这两个车轮探伤了。探伤完毕后，踏面探头机械手伸缩臂缩回，踏面探头架转轴带动踏面探头架转向下方，转盘带动踏面探头机械手回转臂转回与车辆轨道方向平行的位置，踏面探头机械手升降柱在踏面探头机械手立柱中向下降到初始位置。同时两个轮辋探头机械手横拖板和轮辋探头机械手立拖板也退回到初始位置。然后两个举升架沿龙门架立柱上的举升架导轨下降，脱离被测车轮轮缘，使车轮落到车辆轨道上。这一条轮对车轮的探伤过程就全部完成了。台车再移动到同一个转向架的另一轮对下，举升架将车轮顶起后，踏面探头机械手部件沿踏面机械手纵向导轨移动，穿过龙门架移动到台车的另一端，以与前一轮对基本相同的方式完成这一条轮对上两个车轮的探伤。
[0029]以上所述仅为本实用新型的较佳实施一例，并不用于限制本实用新型，凡在本实用新型精神和原则之内所做的任何修改、等同替换和改进等，均包含于本实用新型的保护范围之内。
【权利要求】
1.一种轨道车辆超声波双轮探伤机，所述探伤机包括台车部件、龙门架部件、举升架部件、踏面探头机械手部件、轮辋探头机械手部件，其特征在于:台车部件的台车梁上面上固定着与车辆轨道方向平行的踏面机械手纵向导轨；踏面探头机械手拖板与所述的踏面机械手纵向导轨滑动连接，踏面探头机械手部件具有两个踏面探头架。
2.根据权利要求1所述的探伤机，其特征在于:龙门架部件固定在台车梁上面上，其龙门架横梁横跨在踏面机械手纵向导轨上方。
3.根据权利要求1或2所述的探伤机，其特征在于:在龙门架两侧的龙门架立柱的外侧面上各有一副举升架导轨，每副举升架导轨上各滑动连接着一个举升架部件的升降滑板，该滑板能够沿举升架导轨移动。
4.根据权利要求1所述的探伤机，其特征在于:龙门架部件进一步包括龙门架立柱，龙门架立柱的下端固定在台车梁上面上，两侧的龙门架立柱分别位于踏面机械手纵向导轨的两侧；龙门架横梁两端分别固定在两侧的龙门架立柱的上端，龙门架横梁的方向与踏面机械手纵向导轨的方向垂直；龙门架立柱外侧的举升架导轨的方向与台车梁上面垂直；龙门架横梁下面的高度高于踏面探头机械手部件的最低高度，两侧的龙门架立柱内侧的宽度大于踏面探头机械手部件的最小宽度。
5.根据权利要求3所述的探伤机，其特征在于:举升架部件进一步包括:套筒、托轮轴、托轮，其中升降滑板上端固定着两个套筒；每个套筒内孔中各活动地套装着一个托轮轴，每个托轮轴外端固定着一个托轮，并且两个升降滑板的四个托轮轴中，至少有一个连接有电机或液压马达，电机或液压马达能够驱动托轮转动。
6.根据权利要求1所述的探伤机，其特征在于:踏面探头机械手部件进一步包括踏面探头机械手立柱、踏面探头机械手升降柱、转盘、踏面探头机械手回转臂、踏面探头机械手伸缩臂、踏面探头架转轴，其中踏面探头机械手拖板上面固定着踏面探头机械手立柱，该立柱内活动的套装着一个踏面探头机械手升降柱，所述升降柱能够在动力装置驱动下在踏面探头机械手立柱内上下移动；踏面探头机械手升降柱顶部固定着一个由动力装置驱动的转盘，该转盘的转轴上固定着一个踏面探头机械手回转臂；踏面探头机械手回转臂两端各活动的套装着一个踏面探头机械手伸缩臂，该伸缩臂能够在动力装置驱动下在踏面探头机械手回转臂中伸缩；两个踏面探头机械手伸缩臂外端各安装有一个踏面探头架转轴，每个所述转轴上固定着一个踏面探头架，踏面探头架转轴能够在动力装置驱动下转动，从而使踏面探头架转动。
7.根据权利要求1所述的探伤机，其特征在于:轮辋探头机械手部件进一步包括:轮辋探头机械手立导轨、轮辋探头机械手立拖板、轮辋探头机械手横拖板、轮辋探头架，轮辋探头机械手立导轨作为轮辋探头机械手部件的基座，该导轨方向与龙门架立柱上的举升架导轨平行；一个轮辋探头机械手立拖板与轮辋探头机械手立导轨滑动连接，并能够在动力装置驱动下沿该导轨上下移动；轮辋探头机械手立拖板上还有一副水平方向的导轨，一个轮辋探头机械手横拖板与所述立拖板上的水平方向导轨滑动连接，并能够在动力装置驱动下沿该导轨移动；每个轮辋探头机械手横拖板上各固定着一个轮辋探头架，轮辋探头架朝向被测车轮。
【文档编号】G01N29/22GK203455316SQ201320392489
【公开日】2014年2月26日 申请日期:2013年7月3日 优先权日:2013年7月3日
【发明者】马建群, 王志全 申请人:北京新联铁科技股份有限公司