用于空心车轴的超声波探伤设备探头性能测试的试块制造技术

本实用新型专利技术公开了一种用于空心车轴的超声波探伤设备探头性能测试的试块，所述试块具有容纳探头架的中心通孔；所述试块包括大径柱状部和位于所述大径柱状部两端的小径柱状部；所述大径柱状部包括中心段以及分别与两所述小径柱状部连接的两过渡段；各所述过渡段具有至少两个半径不同的圆弧面；所述中心段与各所述过渡段之间均具有环形槽，所述中心段的顶部具有第一平面，各所述过渡段的顶部均具有与所述第一平面平行的第二平面；所述第一平面、所述环形槽的槽底及所述第二平面距所述中心通孔的孔壁的距离各不相同。该试块在不拆解超声波探伤设备的探头架的情况下，能够对探头架上的各探头的性能进行测试。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及探头性能测试
，特别是涉及一种用于空心车轴的超声波探伤设备探头性能测试的试块。
技术介绍
高速动车组均采用空心车轴以减轻簧下重量，随着高速动车组的提速，对空心车轴进行超声波探伤也显得尤为重要。为确保探伤结果的可靠性，在对空心车轴进行探伤前，需要对超声波探伤设备的探头的性能进行测试，传统的探头测试方法是采用IIW或CSK-1A标准试块进行。但是，用于动车组空心车轴的超声波探伤设备的探头架通常组装为圆柱体结构，并且前后各布置一探头组，每个探头组为一个整体模块，由若干个不同角度的探头(可分为直探头和斜探头)集成，无法拆解，从而无法使用现有的标准试块对探头性能进行测试。因此，如何设计一种试块，在超声波探伤设备的探头架不拆解的情况下，能够对探头架上的各探头的性能进行测试，是本领域技术人员目前需要解决的技术问题。
技术实现思路
本技术的目的是提供一种空心车轴探头性能测试用试块，该试块在不拆解超声波探伤设备的探头架的情况下，能够对探头架上的各探头的性能进行测试。为解决上述技术问题，本技术提供一种用于空心车轴的超声波探伤设备探头性能测试的试块，所述试块具有容纳探头架的中心通孔；所述试块包括大径柱状部和位于所述大径柱状部两端的小径柱状部；所述大径柱状部包括中心段以及分别与两所述小径柱状部连接
的两过渡段；各所述过渡段具有至少两个半径不同的圆弧面；所述中心段与各所述过渡段之间均具有环形槽，所述中心段的顶部具有第一平面，各所述过渡段的顶部均具有与所述第一平面平行的第二平面；所述第一平面、所述环形槽的槽底及所述第二平面距所述中心通孔的孔壁的距离各不相同。本技术提供的试块能够满足现有用于空心车轴的超声波探伤设备的探头性能测试的基本需求，在不拆解探头架的情况下，能够对探头架上前后布置的两探头组的各探头进行性能测试；具体地，试块的大径柱状部的中心段的第一平面可用于直探头的回波频率测试；试块的大径柱状部的过渡段的一个圆弧面可用于斜探头回波频率测试；试块的第一平面、第二平面及环形槽的槽底可用于直探头的分辨力测试，试块的大径柱状部的过渡段的两个圆弧面可用于斜探头的分辨力测试；试块的大径柱状部的过渡段的一个圆弧面还可用于斜探头的灵敏度余量测试；另外，该试块的大径柱状部的中心段两侧具有相似的结构，即过渡段和小径柱状部，所以探头架伸入中心通孔对其探头进行性能测试时，探头架前后布置的两探头组的各探头均能够进行性能测试；综上，该试块的设计简化了用于空心车轴超声波探伤设备探头性能测试的操作流程，提高了探头性能测试的效率。可选的，所述中心段的所述第一平面上开设有一个平底孔。可选的，两所述小径柱状部中的一者沿轴向开设有若干等距且深度不等的平底孔。可选的，所述小径柱状部上开设若干所述平底孔的位置为平面结构。可选的，所述中心段的底部具有第三平面，所述第三平面上开设有人工刻槽。可选的，各所述过渡段的底部均具有与所述第三平面平行的第四平面，所述第三平面、所述环形槽的槽底及所述第四平面距所述中心通孔的孔壁的距离各不相同。可选的，每一所述过渡段相对所述中心通孔的轴线结构对称。可选的，两所述过渡段相对所述中心段对称设置。可选的，两所述小径柱状部的径向尺寸和轴向尺寸均一致。可选的，各所述环形槽的槽底为平面结构。附图说明图1为本技术所提供试块一种具体实施例的结构示意图；图2为图1所示试块的剖面示意图；图3为图2中I部位的局部放大图；图4为图2中II部位的局部放大图；图5为探头回波频率测试中底波的波形示意图；图6a和图6b示出了直探头分辨力测试中反射回波的两种波形示意图。附图标记说明：试块10，中心通孔10a，大径柱状部11，中心段111，第一平面1111，第三平面1112，左过渡段112，左第一圆弧面1121，左第二圆弧面1122，左第二平面1123，左第四平面1124，右过渡段113，右第一圆弧面1131，右第二圆弧面1132，右第二平面1133，右第四平面1134，左环形槽114，右环形槽115；左小径柱状部12，右小径柱状部13，平底孔k0、k1、k2、k3、k4、k5；人工刻槽b；探头架20。具体实施方式为了使本
的人员更好地理解本技术方案，下面结合附图和具体实施方式对本技术作进一步的详细说明。请参考图1至图4，图1为本技术所提供试块一种具体实施例的结构示意图；图2为图1所示试块的剖面示意图；图3为图2中I部位的局部放大图；图4为图2中II部位的局部放大图。本技术提供的试块适用于空心车轴超声波探伤设备的探头性能测试；目前，该种超声波探伤设备的探头架通常组装为圆柱体结构，探头组一前一后布置。该实施例中，试块10具有容纳探头架20的中心通孔10a，试块10包括大径柱状部11和位于大径柱状部11两端的小径柱状部，以下为便于描述和理解，将两小径柱状部称之为左小径柱状部12和右小径柱状部13，其他类似结构也以左、右区分。本方案中，大径柱状部11、左小径柱状部12和右小径柱状部13均以圆柱状结构为本体，以此为基础加工出后续介绍的各几何结构。另，本方案中，大径柱状部11、左小径柱状部12和右小径柱状部13三者的轴线重合，显然，大径柱状部11、左小径柱状部12和右小径柱状部13的轴线也即中心通孔10a的轴线。如图所示，大径柱状部11包括中心段111及分别与左小径柱状部12、右小径柱状部13连接的左过渡段112、右过渡段113。其中，各过渡段均具有至少两个半径不同的圆弧面；本方案中，该两个圆弧面顺次连接。如图所示，左过渡段112具有左第一圆弧面1121和左第二圆弧面1122，右过渡段113具有右第一圆弧面1131和右第二圆弧面1132。其中，中心段111与各过渡段之间均具有环形槽，即左环形槽114和右环形槽115；中心段111的顶部具有第一平面1111，各过渡段的顶部均具有与第一平面1111平行的第二平面，即左第二平面1123和右第二平面1133；第一平面1111、环形槽的槽底及第二平面距中心通孔的孔壁(这里显然以同一壁面为参考基准)的距离各不相同。本方案中，左第二平面1123和右第二平面1133处于同一平面内，左环形槽114和右环形槽115的槽深度一致。具体的方案中，各过渡段的第二平面、第一圆弧面和第二圆弧面自中心段111向对应侧的小径柱状部顺次连接，为圆滑过渡，第一圆弧面的半径大于第二圆弧面的半径。如上设置，该试块10能够满足现有用于空心车轴的超声波探伤
设备的探头性能测试的基本需求，在不拆解探头架20的情况下，能够对探头架20上前后布置的两探头组的各探头进行性能测试。该试块10可用于进行性能测试的具体如下：试块10的大径柱状部11的中心段111的第一平面1111可用于直探头的回波频率测试；试块10的大径柱状部11的过渡段的一个圆弧面可用于斜探头回波频率测试；试块10的第一平面1111、第二平面及环形槽的槽底可用于直探头的分辨力测试；具体地，试块10的第一平面1111、左第二平面和左环形槽114的槽底平面，及试块10的第一平面1111、右第二平面和右环形槽115的槽底平面可分别用于探头架20上前后直探头的分辨力测试；试块10的大径柱状部11的过渡段的两个圆弧面可用于斜探头的分辨力测试本文档来自技高网...

【技术保护点】
用于空心车轴的超声波探伤设备探头性能测试的试块，所述试块具有容纳探头架的中心通孔；其特征在于，所述试块包括大径柱状部和位于所述大径柱状部两端的小径柱状部；所述大径柱状部包括中心段以及分别与两所述小径柱状部连接的两过渡段；各所述过渡段具有至少两个半径不同的圆弧面；所述中心段与各所述过渡段之间均具有环形槽，所述中心段的顶部具有第一平面，各所述过渡段的顶部均具有与所述第一平面平行的第二平面；所述第一平面、所述环形槽的槽底及所述第二平面距所述中心通孔的孔壁的距离各不相同。

【技术特征摘要】
1.用于空心车轴的超声波探伤设备探头性能测试的试块，所述试块具有容纳探头架的中心通孔；其特征在于，所述试块包括大径柱状部和位于所述大径柱状部两端的小径柱状部；所述大径柱状部包括中心段以及分别与两所述小径柱状部连接的两过渡段；各所述过渡段具有至少两个半径不同的圆弧面；所述中心段与各所述过渡段之间均具有环形槽，所述中心段的顶部具有第一平面，各所述过渡段的顶部均具有与所述第一平面平行的第二平面；所述第一平面、所述环形槽的槽底及所述第二平面距所述中心通孔的孔壁的距离各不相同。2.根据权利要求1所述的试块，其特征在于，所述中心段的所述第一平面上开设有一个平底孔。3.根据权利要求1所述的试块，其特征在于，两所述小径柱状部中的一者沿轴向开设有若干等距且深度不等的平底孔。4.根据权利要求3所述的试块，其...

【专利技术属性】
技术研发人员：周庆祥，傅晔，李广凯，陶传琦，张志毅，王银灵，张泽勇，王泽文，
申请(专利权)人：中车青岛四方机车车辆股份有限公司，
类型：新型
国别省市：山东;37