一种轮对磁粉探伤机的制作方法

本发明涉及无损检测领域的轮对磁粉探伤机，该装置适用于铁路行业客车、货车、动车、高铁、地铁等的机车及车辆轮对荧光磁粉探伤作业。

背景技术：

1、磁粉探伤是一种常用的无损检测方法，用于检测铁磁性材料零件的表面及近表面的裂纹缺陷，将铁磁性工件置于外加磁场中，如果工件表面和近表面有裂纹或缺陷，会在此处形成漏磁场，漏磁场吸附喷洒的磁粉形成磁痕，用以检测工件表面的缺陷。

2、轮对是机车车辆上与钢轨相接触的部分，由车轮、车轴等组成，机车轮对还包含驱动和制动部分。轮对的作用是保证机车车辆在钢轨上的运行和转向，承受来自机车车辆的全部静、动载荷，把它传递给钢轨，并将因线路不平顺产生的载荷传递给机车车辆各零部件。

3、在铁路客车、货车、动车、高铁、地铁及机车及车辆新制及检修过程中，轮对在制造和检修中需要重点进行磁粉探伤，检测工件表面及浅表面的缺陷，为保证铁路机车车辆运行时的安全性，其磁粉检测要求随着铁路列车运行安全的提高而提高。

4、目前铁路客车、货车、动车、高铁、地铁等的机车及车辆类型越来越多，需要磁粉探伤检测的轮对种类繁多，磁粉检测要求也不断提高，轮对磁粉探伤一般用周向通电磁化和纵向线圈复合的磁化方式，针对不同种类的轮对，需采用不同的磁化线圈分布方式，以避让不同机车轮对上的驱动和制动部分，所需要的设备种类繁多。

技术实现思路

1、本发明提供一种轮对磁粉探伤机，采用周向通电磁化装置和纵向开合线圈磁化装置产生复合磁场，实现轮对的全方位探伤，满足轮对探伤的需要，保证了轮对车轴轴身和车轮外侧面的探伤灵敏度，从而达到了一台设备完成轮对多部位探伤的目的。该装置适用于铁路行业客车、货车、动车、高铁、地铁等的机车及车辆轮对荧光磁粉探伤作业。

2、本发明的技术解决方案是：一种轮对磁粉探伤机，包括安装在控制柜内的电气控制系统、龙门架、集液箱、轨道和导液槽；其特征是还包括周向通电磁化装置、纵向开合线圈磁化装置、轮对升降转动装置、横梁升降装置、开合式双磁化线圈、电极顶紧装置、轮对走行控制装置；

3、轮对升降转动装置对称分布在龙门架左右两侧，包括：转动减速机、联轴器a、传动轴、支撑框、齿轮座、主动齿轮、从动齿轮、从动轴、支撑轮、提升框、直线导轨、丝母a、丝杠a、连接座、联轴器b、升降减速机；

4、周向通电磁化装置由对称分布在龙门架左右两侧的电极顶紧装置组成；两组电极顶紧装置分别固定安装在左右两侧支撑框上，与支撑框一同升降；

5、横梁升降装置安装在龙门架上，横梁升降装置为对称结构，动力采用双侧同步传递；包括：导向轮、横梁、提升板、丝母b、丝杠b、轴承座a、轴承a、链轮a、链条a、链轮b、转轴、轴承b、轴承座b、链条b、主动链轮、电机板、提升减速机；

6、轮对走行控制装置对称分布在龙门架内侧，固定安装在轨道上；

7、纵向磁化装置由安装在横梁上的五组开合式双磁化线圈首尾串联而成；开合式双磁化线圈包括：左、右固定线圈、左开合线圈、右开合线圈、固定支座、线圈开合气缸、锁紧气缸和拉紧臂；开合式双磁化线圈通过固定支座固定在横梁上，可同横梁一起升降以适应不同轮对的中心高度变化，给开合式双磁化线圈通入交流电时，会在开合式双磁化线圈的内部及周围产生纵向磁场，实现轮对整体纵向磁化作业。

8、进一步地，电极顶紧装置包括：气缸座、导筒、气缸a、电极盘、导向座、导电铜排；气缸座安装在支撑框上，导向座与气缸座用螺钉b固定连接，导筒与电极盘用螺钉a固定连接，气缸a左端与气缸座连接，右端与电极盘连接，电极盘上设有导电铜排。

9、进一步地，连接座和直线导轨都固定在龙门架上，升降减速机安装在连接座上，联轴器b连接升降减速机输出轴和丝杠a，丝母a与提升框连接，提升框与直线导轨连接，提升框设有支撑框，转动减速机和齿轮座都固定安装在支撑框上，转动减速机的输出轴通过联轴器a与传动轴左端连接，传动轴右端与齿轮座连接；传动轴上设有主动齿轮，从动轴安装在齿轮座上，支撑轮和从动齿轮固定连接在从动轴上，支撑轮会撑起轮对一同做上升运动。

10、进一步地，提升减速机通过电极板固定连接在龙门架上；主动链轮安装在提升减速机的输出轴上；轴承座b安装在龙门架上，轴承座b上放置轴承b，转轴与轴承b连接，转轴上设有链轮b；轴承座a也安装在龙门架上；轴承a安装在轴承座a里面；轴承a与丝杠b连接；丝杠b上设有链轮a和丝母b，丝母b与提升板固定连接；横梁两端分别与左右两侧的提升板固定连接；在横梁两端安装有导向轮。

11、进一步地，固定支座上设有固定线圈连接板，线圈开合气缸、锁紧气缸和支撑轴；左、右固定线圈固定在固定线圈连接板上，左、右固定线圈上分别设有进线铜排和出线铜排，锁紧气缸与拉紧臂连接，拉紧臂与双向螺杆连接，锁紧螺母通过螺钉c固定安装在左、右固定线圈上，左开合线圈和右开合线圈通过螺栓c固定在开合线圈连接板上并绝缘，线圈开合气缸与开合线圈连接板连接，左、右固定线圈的前端分别通过左软连接铜排和右软连接铜排与左开合线圈和右开合线圈连接；左、右固定线圈末端分别通过拉紧臂、双向螺杆、锁紧螺母压紧左开合线圈和右开合线圈。

12、进一步地，轮对走行控制装置包括：安装座a、耳座a、螺栓a、气缸b、杆接头a、销轴a、定位轮、固定轴a、转臂、固定轴b、销轴b、摆臂、杆接头b、推轮、气缸c、螺栓b、耳座b及安装座b；安装座a通过螺栓a安装在轨道上；安装座a上安装有耳座a和固定轴a；气缸b尾部与耳座a连接，气缸b的活塞杆通过杆接头a、销轴a与转臂连接，定位轮固定安装在转臂上，转臂安装在固定轴a上；转臂在气缸b作用下绕固定轴a摆动；安装座b通过螺栓b安装在轨道上，安装座b上安装有耳座b和固定轴b，气缸c尾部与耳座b相连，气缸c的活塞杆通过杆接头b、销轴b与摆臂相连；摆臂上安装有推轮，摆臂与固定轴b连接，摆臂在气缸c的作用下绕固定轴b转动。

13、进一步地，龙门架内侧对称分布有导液槽，轨道下方设有集液箱，三者构成磁悬液回收系统，保证轮对两端轴颈的磁悬液会沿着导液槽流入集液箱中以及轮对轴身的磁悬液直接流入集液箱内，实现磁悬液回收和利用。

14、本发明结构特点如下：

15、1、采用气动驱动轮对走行控制装置10、实现轮对的定位与推出；

16、2、采用直线导轨导向，减速机2.1驱动丝杠转动，螺旋传动方式，实现轮对的升降；

17、3、采用支撑轮2.9撑住轮对两端轴颈的方式，实现轮对的支撑；

18、4、采用减速机2.1驱动齿轮传动带动支撑轮2.9转动的方式，实现轮对的转动；

19、5、采用减速机2.1驱动丝杠丝母螺旋传动方式带动横梁4.2以及固定在横梁上的开合式双磁化线圈6升降的方式，实现开合式双磁化线圈的升降；

20、6、采用气动驱动开合线圈固定板6.12转动带动开合式双磁化线圈6打开闭合的方式，实现开合式双磁化线圈6的张开与闭合；

21、7、采用气动驱动拉紧臂6.8转动锁紧螺母6.15压紧开合式双磁化线圈6触点的方式，实现开合式双磁化线圈触点的压紧；

22、8、采用气动驱动导筒9.2滑动带动电极盘9.5伸缩，实现两端电极顶紧轮对；

23、9、采用以plc为核心的电气控制系统，实现设备磁粉探伤各动作的自动控制。

24、本发明具有以下有益效果：

25、1、本发明的主机采用龙门式对称主体结构，主机横跨于既有的铁路轨道上，轮对可以沿轨道滚动到探伤工位，探伤后轮对自动推出，从而实现了通过式轮对自动探伤的需要。

26、2、本发明采用周向通电磁化装置和纵向开合线圈磁化装置产生复合磁场，实现轮对的全方位探伤，满足轮对探伤的需要，保证了轮对车轴轴身和车轮外侧面的探伤灵敏度，从而达到了一台设备完成轮对多部位探伤的目的。

27、3、本发明采用轮对升降转动装置，设备两端支撑轮撑住轮对两端轴颈实现轮对的支撑，将轮对水平放置在两端支撑轮上，减速机驱动齿轮带动支撑轮转动，支撑轮转产生的摩擦力驱动轮对转动，适应各种车型、不同长度的轮对及轮轴磁粉探伤。

28、4、本发明采用轮对升降转动装置通过直线导轨导向、丝杠传动带动支撑轮升降的方式实现轮对的升降，运行平稳可靠。

29、5、本发明采用五组开合式双磁化线圈串联方式组成轮对纵向磁化装置，实现轮对整体纵向磁化，横梁上开合式双磁化线圈的合理布置，避免了开合线圈开合式双磁化线圈与轮对上驱动装置及制动装置等干涉，满足不同型号的带齿轮箱、制动盘轮对的磁粉探伤要求。

30、6、本发明采用plc程序控制器实现探伤过程中轮对定位、轮对升降、开合式双磁化线圈开合、提升架升降、开合式双磁化线圈触点压紧、电极顶紧、喷淋、磁化、转动观察、退磁、轮对上下料等动作过程，提高了设备自动化程度减少了产生漏检的人为因素，方便探伤操作，提高探伤可靠性。

31、7、本发明plc程序控制器采用可控硅调压模块调节磁化电流，磁化电流由可控硅调压模块控制,电流大小可根据探伤要求通过电位计设定，以满足不同型号轮对的探伤要求。