一种铁轨缺陷无损超声阵列检测设备的制造方法
【专利摘要】一种铁轨缺陷无损超声阵列检测设备，其特征在于：包括至少一个用于检测铁轨金属缺陷的检测轮，所述检测轮为中空结构，外层为橡胶层，所述检测轮的中心为提供动力的驱动轴，由驱动轴带动检测轮沿铁轨向前转动，所述驱动轴上还设有检测装置，驱动轴为中空结构，内部穿设导线，所述检测装置包括设置在靠近检测轮边缘的阵列检测探头、以及探头外部的圆滑部件，所述圆滑部件的弧度与检测轮的内径弧度一致，所述检测轮的内腔内充有耦合液，所述检测装置浸泡在耦合液内，所述阵列检测探头包括若干阵列单元，所述阵列单元平行排列设置，并且沿铁轨横向排列。本实用新型采用超声阵列检测探头来检测铁轨的缺陷，阵列探头扫描范围大，检测盲区小。
【专利说明】
一种铁轨缺陷无损超声阵列检测设备
技术领域
[0001]本实用新型涉及铁轨无损探伤技术设备领域，具体涉及一种铁轨缺陷无损超声阵列检测设备。
【背景技术】
[0002]铁路作为国家重要的基础设施和国民经济的大动脉，其发展与现代化进程关系到我国的经济社会发展和现代化目标的实现。由于我国铁路线路状况复杂，超期服役钢轨数量大，超负荷的运营使得铁路钢轨损伤发生率极高，直接危及运输和行车安全。为了确保铁路运营的安全性，根据我国钢轨探伤作业标准，需要定期对线路进行检修，平均每年每条线路需检测5-10遍以上。由此可见，我国钢轨检修与养护工作量巨大，急需高效高精度的钢轨探伤设备。
[0003]对于钢轨的表面或近表面缺陷，可采用电磁涡流法进行检测;对于钢轨内部伤损，国内外普遍采用超声波进行检测。超声检测具有灵敏度高、检测速度快、定位准确等优点，目前已成为国内外钢轨内部缺陷检测的主流手段。目前，应用于在役钢轨超声探伤的主要设备分为两类:一类为手推小型钢轨超声探伤仪，技术上属于滑动式探测；另一类为机动超声钢轨探伤车，技术上有轮式和滑靴式两种。
[0004]现有轮式探伤车一般采用脉冲回波法进行探测。该方法简单、直观。但其精度有限，漏检率较高，存在“近场盲区”，且脉冲信号占空比小，能量有限，穿透深度浅，为提高信号功率，必须采用高电压器件，导致了系统结构复杂。
[0005]本实用新型采用阵列式超声探头，使得探测盲区小，探测速度增快。
【实用新型内容】
[0006]针对上述问题，本实用新型的目的提供一种铁轨缺陷无损超声阵列检测设备，采用阵列式超声探头，使得探测盲区小，探测速度增快。
[0007]本实用新型解决上述技术问题所采用的技术方案是:一种铁轨缺陷无损超声阵列检测设备，其特征在于:包括至少一个用于检测铁轨金属缺陷的检测轮，所述检测轮为中空结构，外层为橡胶层，所述检测轮的中心为提供动力的驱动轴，由驱动轴带动检测轮沿铁轨向前转动，所述驱动轴上还设有检测装置，驱动轴为中空结构，内部穿设导线，所述检测装置为套设在驱动轴上，并且与驱动轴不发生作用力，当检测轮转动时，检测装置保持位置垂直，不发生相对位移，所述检测装置包括设置在靠近检测轮边缘的阵列检测探头、以及探头外部的圆滑部件，所述圆滑部件的弧度与检测轮的内径弧度一致，所述检测轮的内腔内充有耦合液，所述检测装置浸泡在耦合液内，所述阵列检测探头包括若干阵列单元，所述阵列单元平行排列设置，并且沿铁轨横向排列。
[0008]进一步，所述阵列单元的个数为64个。
[0009]进一步，所述检测轮的宽度大于铁轨立柱的宽度。
[0010]进一步，所述阵列检测探头的耦合扫描角度为160°。[0011 ] 进一步，所述阵列检测探头距离铁轨的垂直距离为2?10mm。
[0012]进一步，所述检测轮设置为两个，通过连接轴连接驱动轴。
[0013]本实用新型的优点在于:1、本实用新型采用超声阵列检测探头来检测铁轨的缺陷，阵列探头扫描范围大，检测盲区小；
[0014]2、本实用新型采用两个检测轮组成检测小车，同时检测两条铁轨，检测速度快，一次性检测轨头和轨腰；
[0015]3、阵列检测探头包括64个阵列单元，阵列单元平行排列设置，并且沿铁轨横向排列，使得扫描方向垂直前进方向，随检测轮转动，阵列检测探头横向扫描、沿前进方向连续扫描。
【附图说明】
[0016]为了更清楚地说明本实用新型【具体实施方式】或现有技术中的技术方案，下面将对【具体实施方式】或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0017]图1为本实用新型的横截面结构示意图。
[0018]图2为本实用新型的纵剖面结构示意图。
[0019]图3为本实用新型的立体结构示意图。
[0020]图4为本实用新型耦合扫描角度示意图。
[0021]其中:
[0022]1、检测轮2、橡胶层 3、驱动轴4、检测装置
[0023]5、阵列检测探头6、圆滑部件7、耦合液8、连接轴
[0024]9、铁轨10、阵列单元
【具体实施方式】
[0025]下面将结合附图对本实用新型的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
[0026]在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
[0027]如图1?4所示的一种铁轨缺陷无损超声阵列检测设备，其特征在于:包括至少一个用于检测铁轨9金属缺陷的检测轮I，所述检测轮I为中空结构，外层为橡胶层2，所述检测轮I的中心为提供动力的驱动轴3，由驱动轴3带动检测轮I沿铁轨9向前转动，所述驱动轴3上还设有检测装置4，驱动轴3为中空结构，内部穿设导线，所述检测装置4为套设在驱动轴3上，并且与驱动轴3不发生作用力，当检测轮I转动时，检测装置4保持位置垂直，不发生相对位移，所述检测装置4包括设置在靠近检测轮I边缘的阵列检测探头5、以及探头外部的圆滑部件6，所述圆滑部件的弧度与检测轮I的内径弧度一致，所述检测轮I的内腔内充有耦合液7，所述检测装置4浸泡在耦合液7内，所述阵列检测探头5包括若干阵列单元10，所述阵列单元平行排列设置，并且沿铁轨9横向排列。
[0028]进一步，所述阵列单元10的个数为64个。
[0029]进一步，所述检测轮I的宽度大于铁轨9立柱的宽度。
[0030]进一步，所述阵列检测探头5的耦合扫描角度为160°。阵列单元10沿铁轨9的横向一次排布，发射的超声波经过叠加后，声波范围延伸至轨头的两端，扫描范围大，盲区变小，并且阵列检测探头5位于铁轨9的中部，直接穿透轨腰扫描
[0031]进一步，所述阵列检测探头5距离铁轨9的垂直距离为2?10mm。阵列检测探头5距离铁轨9越近，声波损失越小，但是，圆形检测轮I的弧度越大，倒是阵列单元10的长度越小，声波的能量越小，本申请设计的距离正好保证阵列检测探头5能检测到整个铁轨9。
[0032]进一步，所述检测轮I设置为两个，通过连接轴8连接驱动轴3。
[0033]最后应说明的是:以上各实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制;尽管参照前述各实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的范围。
【主权项】
1.一种铁轨缺陷无损超声阵列检测设备，其特征在于:包括至少一个用于检测铁轨金属缺陷的检测轮，所述检测轮为中空结构，外层为橡胶层，所述检测轮的中心为提供动力的驱动轴，由驱动轴带动检测轮沿铁轨向前转动，所述驱动轴上还设有检测装置，驱动轴为中空结构，内部穿设导线，所述检测装置为套设在驱动轴上，并且与驱动轴不发生作用力，当检测轮转动时，检测装置保持位置垂直，不发生相对位移，所述检测装置包括设置在靠近检测轮边缘的阵列检测探头、以及探头外部的圆滑部件，所述圆滑部件的弧度与检测轮的内径弧度一致，所述检测轮的内腔内充有耦合液，所述检测装置浸泡在耦合液内，所述阵列检测探头包括若干阵列单元，所述阵列单元平行排列设置，并且沿铁轨横向排列。2.根据权利要求1所述的一种铁轨缺陷无损超声阵列检测设备，其特征在于:所述阵列单元的个数为64个，阵列单元的宽度为1mm，相邻阵列单元的间隔为1mm。3.根据权利要求1所述的一种铁轨缺陷无损超声阵列检测设备，其特征在于:所述检测轮的宽度大于铁轨立柱的宽度。4.根据权利要求1所述的一种铁轨缺陷无损超声阵列检测设备，其特征在于:所述阵列检测探头的耦合扫描角度为160°。5.根据权利要求1所述的一种铁轨缺陷无损超声阵列检测设备，其特征在于:所述阵列检测探头距离铁轨的垂直距离为2?10mm。6.根据权利要求1所述的一种铁轨缺陷无损超声阵列检测设备，其特征在于:所述检测轮设置为两个，通过连接轴连接驱动轴。
【文档编号】G01N29/04GK205720107SQ201620590326
【公开日】2016年11月23日
【申请日】2016年6月15日
【发明人】陈世利, 包刚
【申请人】天津亚标机器人有限公司