车轮轮辋探伤用自动探头系统的制作方法

1.本实用新型涉及铁路动车组车轮探伤设备技术领域，具体为车轮轮辋探伤用自动探头系统。


背景技术：

2.随着越来越多的高速动车组投入运用，以及运营里程的增加，车轮在运行中受到热应力、冲击力、压力和摩擦力等的作用，容易产生疲劳裂纹，所以轮对的定期探伤是保障动车行走安全的重要措施，而车轮缺陷大多集中在踏面和轮辋结构处，所以车轮轮辋的检测至关重要。目前，现有设备对车轮轮辋检测的探头系统可搭载探头数量有限，同时探头位置调整困难，自动化程度较低，不能对其进行精细控制，常发生贴合不到位现象，致使检测精度不高，影响探测结果，进而危及行车安全。


技术实现要素：

3.为解决现有技术的不足，本技术提供了车轮轮辋探伤用自动探头系统，包括：
4.探头支架，形成有可安装多组探头的安装空间；
5.探头组件，包括多组相控阵探头、多组双晶探头和光电传感器，所述相控阵探头、所述双晶探头和所述光电传感器均安装在所述探头支架上；
6.横移装置，设置在所述探头支架下方用于带动探头支架横向移动；
7.升降装置，设置在所述横移装置下方用于带动所述横移装置和所述探头支架升降；
8.其中，所述相控阵探头和所述双晶探头可相对所述探头支架调节自身位置。
9.进一步的，所述探头支架包括前支架、后支架和支撑板，所述前支架为具有一侧开口的箱体，所述箱体内即为用于安装探头的安装空间，所述支撑板的两端分别连接前支架和后支架。
10.进一步的，所述相控阵探头包括两组且按预设倾斜角度对称设置在所述前支架内的两侧，所述双晶探头包括四组且上下交错设置在两侧的相控阵探头之间。
11.进一步的，所述探头组件还包括固定底座、固定支架和弹簧，所述固定底座连接至所述探头支架，所述固定支架形成有安装槽，所述相控阵探头或所述双晶探头设置在所述安装槽内，所述弹簧设置在相控阵探头或双晶探头与所述固定支架之间。
12.进一步的，所述固定支架上还开设滑槽，所述相控阵探头或所述双晶探头通过滑杆连接至所述滑槽内，其中，所述弹簧的伸缩方向与相控阵探头或双晶探头的探照方向一致。
13.进一步的，所述横移装置包括底板、横移滑块和横移电机，所述横移滑块和所述横移电机均设置在所述底板上，所述前支架和所述后支架之间设置导向轴，所述导向轴设置在所述横移滑块上，所述横移电机的输出端通过丝杆连接所述前支架。
14.进一步的，所述升降装置包括立板、升降滑块、直线导轨、升降电机和升降板，所述
升降滑块设置在所述立板上，所述直线导轨设置在升降滑块内，所述升降电机通过安装板安装，所述安装板连接至所述立板，所述直线导轨的顶端以及所述升降电机的输出端均连接所述升降板，升降板同时与所述底板连接。
15.进一步的，所述安装板上设置接近开关用于检测底板的位置。
16.进一步的，所述探头支架、所述横移装置和所述升降装置的外侧均设置防护罩，以保证内部的工作环境。
17.本技术的有益之处在于：提供的车轮轮辋探伤用自动探头系统可提高车轮探伤设备的自动化程度，避免单一自由度带来的联动误差；探头调节便利，且弹簧结构可实现柔性贴合，探头搭载数量较多，可升级空间较大；多自由度调节，辅以传感器定位，可实现探头与轮辋内侧面的高精度贴合，保证了探伤结果的稳定性。
附图说明
18.图1为本技术车轮轮辋探伤用自动探头系统一种实施例结构示意图；
19.图2为图1另一视角结构示意图；
20.图3为图1去掉防护罩结构示意图；
21.图4为图3另一视角结构示意图；
22.图5为图3中横移装置结构示意图；
23.图6为图3中升降装置结构示意图；
24.图7为相控阵探头结构示意图；
25.图8为图1安装至车轮探伤设备结构示意图；
26.图9为图8工作示意图。
27.图中标记为：10、探头支架，101、前支架，102、后支架，103、支撑板，104、导向轴，11、相控阵探头，111、固定底座，112、固定支架，113、弹簧，114、滑槽，1115、滑杆，12、双晶探头，13、横移装置，131、底板，132、横移滑块，133、横移电机，134、直线轴承座，135、第一关节轴承，14、升降装置，141、立板，142、升降滑块，143、直线导轨，144、升降电机，145、升降板，146、安装板，147、第二关节轴承，148、第一接近开关，15、光电传感器，151、光电开关支架，16、第二接近开关，17、上盖，18、外侧盖，19、内侧盖，20、托转轮机构，30、车轮探伤设备，40、轮对，41、轮辋面，50、轨道桥。
具体实施方式
28.下面将结合附图和具体实施例对本实用新型进一步详细说明。
29.参见图1-7，本实施例提供了车轮轮辋探伤用自动探头系统，包括：探头支架10，形成有可安装多组探头的安装空间；探头组件，包括多组相控阵探头11、多组双晶探头12和光电传感器15，相控阵探头、双晶探头和光电传感器均安装在探头支架上；横移装置13，设置在探头支架10下方用于带动探头支架横向移动；升降装置14，设置在横移装置13下方用于带动横移装置和探头支架升降；其中，相控阵探头11和双晶探头12可相对探头支架调节自身位置。
30.具体而言，探头支架10包括前支架101、后支架102和支撑板103，前支架101为具有一侧开口的箱体，箱体内即为用于安装探头的安装空间，支撑板103的两端分别连接前支架
和后支架，相控阵探头11包括两组且按预设倾斜角度对称设置在前支架内的两侧，双晶探头12包括四组且上下交错设置在两侧的相控阵探头之间。
31.作为优选的，探头组件还包括固定底座111、固定支架112和弹簧113，固定底座111连接至前支架101，固定支架112形成有安装槽，呈凹型结构设置，相控阵探头11设置在安装槽内，弹簧113包括多根且设置在相控阵探头与固定支架112之间，固定支架上还开设滑槽114，滑槽114长度方向与弹簧长度方向一致，相控阵探头11通过滑杆115设置在滑槽114内，同样的，双晶探头12也采用同样的结构用于调节自身位置。
32.具体而言，横移装置13包括底板131、横移滑块132和横移电机133，横移滑块132包括两组且分别设置在底板131的两侧，横移电机133均设置在两组横移滑块132之间，前支架101和后支架102之间设置导向轴104，导向轴104包括两根且设置在横移滑块132上，底板上还设置直线轴承座134，横移电机133与直线轴承座134螺钉连接，横移电机的输出端通过丝杆设置第一关节轴承135，第一关节轴承135通过螺钉连接前支架101。
33.具体而言，升降装置14包括立板141、升降滑块142、直线导轨143、升降电机144和升降板145，升降滑块142设置在立板141上，直线导轨143设置在升降滑块142内，升降电机144通过安装板146安装，安装板146连接至立板141且两者垂直设置，直线导轨143的顶端以及升降电机的输出端均连接升降板145，其中，升降电机的输出端通过丝杆连接第二关节轴承147，第二关节轴承147连接至升降板，升降板145同时与底板131连接。
34.作为优选的，前支架101上还通过光电开关支架151安装有光电传感器15，其中一组双晶探头12的上方还设置第二接近开关16，两者共同用于判定探头与轮辋内侧面位置，并及时给出信号，确保精准定位；升降装置14中的安装板146上还设置第一接近开关148用于检测底板131的位置。
35.为了保证设备整体的工作环境，探头支架、横移装置和升降装置的外侧均设置防护罩，其中，探头支架的外侧设置上盖17，横移装置的外侧设置外侧盖18，升降装置的外侧设置内侧盖19。
36.工作原理：参加图8和图9，将本技术车轮轮辋探伤用自动探头系统安装在车轮探伤设备的上横梁上，托转轮机构20固定在车轮探伤设备30转盘上，轮对40放置于轨道桥50上轨，在线车轮探伤设备30放置于轨道桥50下轨，在探伤检测过程中，探伤设备30在地坑中行走自动识别轮40对并停至其下方，托转轮机构20运动顶升车轮至待检测状态；此时轮辋探伤用自动探头系统先通过升降装置进行上升，进而再通过横移装置做横向前进运动与轮对40轮辋面41内侧面贴合。
37.尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。