一种对中机构及采用此对中机构的双轨超声波探伤机器人制造技术

本实用新型专利技术涉及一种对中机构及采用此对中机构的双轨超声波探伤机器人，该对中机构包括矩形框架、导向轮、探轮角度调节组件安装架、探轮角度调节组件、探轮安装架、超声波探轮和探轮水平调节组件。该探伤机器人包括运行轨道、机器人车体及对中机构；机器人车体包括车架平台、走行轮机构、座椅、操作台、设置耦合水箱以及电控箱；对中机构可拆卸式安装在车架平台的中段外侧且匹配位于前车导轮和后车导轮之间。本实用新型专利技术结构设计合理、紧凑，操作使用方便安全，在保持现有的双轨超声波探伤车检测效率高的优点基础上，能够高效实现车体控制及探伤检测，在改善探伤人员工作环境的同时，降低了劳动强度，提高了工作效率，降低了人工成本。

A dual-track ultrasonic flaw detection robot for alignment mechanism and its application

The utility model relates to a centering mechanism and a dual-track ultrasonic flaw detection robot using the centering mechanism. The centering mechanism comprises a rectangular frame, a guide wheel, an angle adjusting component mounting frame for a probe wheel, an angle adjusting component for a probe wheel, a probe wheel mounting frame, an ultrasonic probe wheel and a horizontal adjusting component for a probe wheel. The flaw detection robot includes the running track, the robot body and the center mechanism; the robot body includes the frame platform, the running wheel mechanism, the seat, the operating platform, the coupling water tank and the electronic control box; the center mechanism is detachably installed on the middle and outer side of the frame platform and matched between the front guide wheel and the rear guide wheel. The utility model has the advantages of reasonable structure design, compact structure, convenient operation and safety. On the basis of maintaining the advantages of high detection efficiency of the existing dual-track ultrasonic flaw detection vehicle, the vehicle body control and flaw detection can be realized efficiently. While improving the working environment of the flaw detection personnel, the labor intensity is reduced, the work efficiency is improved, and the labor cost is reduced.

【技术实现步骤摘要】
一种对中机构及采用此对中机构的双轨超声波探伤机器人
本技术涉及一种双轨伤损探伤技术，尤其涉及一种对中机构及采用此对中机构的双轨超声波探伤机器人。
技术介绍
铁路和轨道交通在社会发展中起着关键性的命脉作用之一，其发展和修建保持了快速稳定性的增长趋势。铁路运输的体量大，在长期运行过程中列车对钢轨的磨损、挤压以及列车起动、制动过程中的冲击等，均会对钢轨造成不可避免的疲劳和损伤。因此，铁路系统要求在钢轨初建成或建成运行时定期对钢轨进行伤损检测，以便及早发现钢轨中存在的问题并进行相应的处理，确保铁路运行的安全性。高铁和普通列车的钢轨均设置在户外空旷地带，工作人员驾驶检测车时需要克服严寒或酷暑情况下的户外恶劣工作环境；地铁的钢轨设置在隧道中，隧道中弥漫着无处不在的粉尘，地铁钢轨的探伤检测工作时间均在深夜和凌晨，且在检修过程中需要工作人员精神高度集中，长时间夜间工作造成检测人员身体不适。目前，我国钢轨伤损检测主要以人工手推车上搭载检测轮为主。该检测车采用超声波探伤，有穿透能力强，灵敏度高，对各种伤损检测率高等优点，但不足是人工手推式检测车多属于单轨检测，且需要工作人员手动推检测车前进，因此，检测时的行走速度一般为2~3km/h，大大降低了检测的工作效率，增加了检测时间和工作人员的劳动强度。双轨超声波探伤车在上述手推探伤车的基础上，采用双轨、车体结构，能同时对两个钢轨进行检测，电驱动、可自行走，可载人，检测时的行走速度可达12~15km/h，在保持灵敏度高，对各种伤损检测率高等优点的基础上，大大提高了检测效率，缩短了检测时间，减轻了工作人员的劳动强度，但不足是探伤时仍需要工作人员对车体进行驾驶操作。同时双轨检测车在快速检测运行过程中，必须保证两侧的超声波探轮与钢轨严格对中，方能有较高的伤损探伤质量，目前现有的多采用伺服对中，对中机构结构设计复杂且机械重量大，使用不够方便安全，也不易于拆装，对中效率较低且精度较差，严重影响了伤损探伤效率和探伤质量。
技术实现思路
本技术的目的在于提供一种对中机构及采用此对中机构的双轨超声波探伤机器人，其结构设计合理、紧凑，操作使用方便安全，尤其对中机构对中精度高、效率高，能高效实现探伤机器人控制及探伤检测，提高了伤损探伤质量，探伤机器人在保持现有的双轨超声波探伤车检测效率高的优点基础上，能够高效实现车体控制及探伤检测，在达到双轨安全、高效探伤的同时，改善了探伤人员工作环境，大大降低了探伤人员劳动强度，提高了工作效率，也降低了人工成本。本技术所采用的技术方案是：上述的对中机构，其包括矩形框架、导向轮、探轮角度调节组件安装架、探轮角度调节组件、探轮安装架、超声波探轮和探轮水平调节组件；所述矩形框架一侧为安装侧且设有挂钩组件；所述导向轮具有一对且通过安装轴分别对称安装在所述矩形框架的前后两端下侧；所述探轮角度调节组件安装架匹配设置在所述矩形框架下侧；所述探轮角度调节组件具有一对且分别匹配安装在所述探轮角度调节组件安装架的前后两端上部；所述探轮安装架位于所述矩形框架内侧且匹配位于所述探轮角度调节组件安装架上侧；所述超声波探轮匹配安装于所述探轮安装架的中部内侧且内侧设置有超声波探头；所述探轮水平调节组件匹配安装在靠近安装侧的所述探轮安装架上部；所述导向轮的内法兰面在运行过程中与运行轨道紧密接触，以保证所述超声波探轮运行在运行轨道的中心线上。所述对中机构，其中：每个探轮角度调节组件包括调节连接器、探轮角度调节电机、角度调节电推杆和角度调节转动销；一对所述探轮角度调节组件的调节连接器分别固定安装在所述探轮角度调节组件安装架的前后两端上部；所述探轮角度调节电机匹配安装在所述调节连接器上；所述角度调节电推杆匹配安装于所述探轮角度调节电机的动力输出端；所述角度调节转动销一端固定连接在所述角度调节电推杆的头端，另一端连接所述探轮安装架。所述对中机构，其中：所述探轮安装架远离安装侧的一侧前后两端下侧设有一对角度调节支点滑块，靠近安装侧中部设有一个水平调节支点滑块；一对所述角度调节支点滑块均沿水平方向贯通开设有角度调节滑孔，所述角度调节滑孔均由下向上倾斜设置；所述水平调节支点滑块沿竖直方向贯通开设有水平调节滑孔，所述水平调节滑孔由前向后倾斜设置；所述角度调节转动销的另一端活动穿过所述角度调节滑孔内；所述角度调节电推杆在所述探轮角度调节电机的驱动下，带动所述角度调节转动销移动并配合所述角度调节滑孔完成对对所述超声波探轮的角度调节，所述超声波探轮在±10°内可调。所述对中机构，其中：所述探轮水平调节组件包括调节连接器、探轮水平调节电机、探轮水平电动调节推杆和水平调节销；所述调节连接器固定安装在靠近安装侧的所述探轮安装架上部；所述探轮水平调节电机匹配安装于所述调节连接器上；所述探轮水平电动调节推杆匹配安装在所述探轮水平调节电机的动力输出端；所述水平调节销一端固定连接所述探轮水平电动调节推杆的头端，另一端活动穿设于所述水平调节滑孔内；所述探轮水平电动调节推杆在所述探轮水平调节电机驱动下，带动所述水平调节销向所述水平调节滑孔的前向或后向运动，以使所述超声波探轮向右或向左水平移动。所述对中机构，其中：所述挂钩组件具有一对且分别固定安装在靠近安装侧的前后两端上部；一对所述挂钩组件均包括套筒、挂杆、挂块、弹簧及限位螺母；一对所述挂钩组件的套筒分别固定在所述矩形框架靠近安装侧的前后两端上部；所述挂杆竖直活动穿设于所述套筒内，其上端向所述套筒上方穿出且穿出端水平固定有所述挂块，下端向所述套筒下方穿出并安装有螺母；所述挂杆下端位于所述螺母与所述套筒下端之间的杆体上匹配套设有弹簧。所述对中机构，其中：所述超声波探轮采用透声树脂材料制成，其通过探轮中间连杆匹配安装于所述探轮安装架的中部内侧且下部伸入所述探轮角度调节组件安装架中部内侧。所述对中机构，其中：所述探轮角度调节组件安装架的前后两端均水平连接有连接臂并通过所述连接臂分别连接在一对所述导向轮的安装轴上。一种采用所述对中机构的双轨超声波探伤机器人，其包括运行轨道、运行于所述运行轨道上的机器人车体及安装于所述机器人车体上的对中机构；所述机器人车体包括车架平台、匹配安装于所述车架平台底侧的走行轮机构、安装于所述车架平台的顶面中部区域的座椅、匹配安装于所述车架平台的前端上部的操作台、设置于所述车架平台后侧的耦合水箱以及安装于所述操作台上方并位于所述座椅下侧的电控箱；所述车架平台的前、后方分别装有超声波传感器测距探头；所述走行轮机构包括匹配安装于所述车架平台前后两端底侧的前桥和后桥；所述前桥包括可拆卸式安装在所述车架平台前端底部的前车轴以及匹配铰接安装于所述前车轴的轴向两端的前车导轮；所述后桥包括可拆卸式安装在所述车架平台后端底部的后车轴以及匹配铰接安装于所述后车轴的轴向两端的后车导轮；所述前桥上匹配安装有刹车装置及用于测量所述前车导轮转速的光电编码器；所述后桥上匹配安装有永磁无刷电机以及用于控制所述永磁无刷电机的电机控制装置；所述机器人车体在所述永磁无刷电机的驱动下沿所述运行轨道滑动位移；所述耦合水箱设置于所述车架平台一侧，所述耦合水箱一侧设置有压力泵；所述压力泵的输入端通过吸水管连接所述耦合水箱，输出端通过吸水管连接有喷嘴；所述喷嘴匹配设置在靠近所述运行轨道一侧的所本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种对中机构，其特征在于：包括矩形框架、导向轮、探轮角度调节组件安装架、探轮角度调节组件、探轮安装架、超声波探轮和探轮水平调节组件；所述矩形框架一侧为安装侧且设有挂钩组件；所述导向轮具有一对且通过安装轴分别对称安装在所述矩形框架的前后两端下侧；所述探轮角度调节组件安装架匹配设置在所述矩形框架下侧；所述探轮角度调节组件具有一对且分别匹配安装在所述探轮角度调节组件安装架的前后两端上部；所述探轮安装架位于所述矩形框架内侧且匹配位于所述探轮角度调节组件安装架上侧；所述超声波探轮匹配安装于所述探轮安装架的中部内侧且内侧设置有超声波探头；所述探轮水平调节组件匹配安装在靠近安装侧的所述探轮安装架上部；所述导向轮的内法兰面在运行过程中与运行轨道紧密接触，以保证所述超声波探轮运行在运行轨道的中心线上。

【技术特征摘要】
1.一种对中机构，其特征在于：包括矩形框架、导向轮、探轮角度调节组件安装架、探轮角度调节组件、探轮安装架、超声波探轮和探轮水平调节组件；所述矩形框架一侧为安装侧且设有挂钩组件；所述导向轮具有一对且通过安装轴分别对称安装在所述矩形框架的前后两端下侧；所述探轮角度调节组件安装架匹配设置在所述矩形框架下侧；所述探轮角度调节组件具有一对且分别匹配安装在所述探轮角度调节组件安装架的前后两端上部；所述探轮安装架位于所述矩形框架内侧且匹配位于所述探轮角度调节组件安装架上侧；所述超声波探轮匹配安装于所述探轮安装架的中部内侧且内侧设置有超声波探头；所述探轮水平调节组件匹配安装在靠近安装侧的所述探轮安装架上部；所述导向轮的内法兰面在运行过程中与运行轨道紧密接触，以保证所述超声波探轮运行在运行轨道的中心线上。2.如权利要求1所述的对中机构，其特征在于：每个探轮角度调节组件包括调节连接器、探轮角度调节电机、角度调节电推杆和角度调节转动销；一对所述探轮角度调节组件的调节连接器分别固定安装在所述探轮角度调节组件安装架的前后两端上部；所述探轮角度调节电机匹配安装在所述调节连接器上；所述角度调节电推杆匹配安装于所述探轮角度调节电机的动力输出端；所述角度调节转动销一端固定连接在所述角度调节电推杆的头端，另一端连接所述探轮安装架。3.如权利要求2所述的对中机构，其特征在于：所述探轮安装架远离安装侧的一侧前后两端下侧设有一对角度调节支点滑块，靠近安装侧中部设有一个水平调节支点滑块；一对所述角度调节支点滑块均沿水平方向贯通开设有角度调节滑孔，所述角度调节滑孔均由下向上倾斜设置；所述水平调节支点滑块沿竖直方向贯通开设有水平调节滑孔，所述水平调节滑孔由前向后倾斜设置；所述角度调节转动销的另一端活动穿过所述角度调节滑孔内；所述角度调节电推杆在所述探轮角度调节电机的驱动下，带动所述角度调节转动销移动并配合所述角度调节滑孔完成对对所述超声波探轮的角度调节，所述超声波探轮在±10°内可调。4.如权利要求3所述的对中机构，其特征在于：所述探轮水平调节组件包括调节连接器、探轮水平调节电机、探轮水平电动调节推杆和水平调节销；所述调节连接器固定安装在靠近安装侧的所述探轮安装架上部；所述探轮水平调节电机匹配安装于所述调节连接器上；所述探轮水平电动调节推杆匹配安装在所述探轮水平调节电机的动力输出端；所述水平调节销一端固定连接所述探轮水平电动调节推杆的头端，另一端活动穿设于所述水平调节滑孔内；所述探轮水平电动调节推杆在所述探轮水平调节电机驱动下，带动所述水平调节销向所述水平调节滑孔的前向或后向运动，以使所述超声波探轮向右或向左水平移动。5.如权利要求1所述的对中机构，其特征在于：所述挂钩组件具有一对且分别固定安装在靠近安装侧的前后两端上部；一对所述挂钩组件均包括套筒、挂杆、挂块、弹簧及限位螺母；一对所述挂钩组件的套筒分别固定在所述矩形框架靠近安装侧的前后两端上部；所述挂杆竖直活动穿设于所述套筒内，其上端向所述套筒上方穿出且穿出端水平固定有所述挂块，下端向所述套筒下方穿出并安装有螺母；所述挂杆下端位于所述螺母与所述套筒下端之间的杆体上匹配套设有弹簧。6.如权利要求1所述的对中机构，其特征在于：所述超声波探轮采用透声树脂材料制成，其通过探轮中间连杆匹配安装于所述探轮安装架的中部内侧且下部伸入所述探轮角度调节组件安装架中部内侧。7.如权利要求1所述的对中机构，其特征在于：所述探轮角度调节组件安装架的前后两端均水平连接有连接臂并通过所述连接臂分别连接在一对所述导向轮的安装轴上。8.一种采用上述权利要求1至7任意一项所述的对中机构的双轨超声波探伤机器人，其特征在于：所述机器人包括运行轨道、运行于所述运行轨道上的机器人车体及安装于所述机器人车体上的对中机构；所述机器人车体包括车架平台、匹配安装于所述车架平台底侧的走行轮机构、安装于所述车架平台的顶面中部区域的座椅、匹配安装于所述车架平台的前端上部的操作台、设置于所述车架平台后侧的耦合水箱以及安装于所述操作台上方并位于所述座椅下侧的电控箱；所述车架平台的前、后方分别装有超声波传感器测距探头；所述走行轮机构包括匹配安装于所述车架平台前后两端底侧的前桥和后桥；所述前桥包括可拆卸式安装在所述车架平台前端底部的前车轴以及匹配铰接安装于所述前车轴的轴向两端的前车导轮；所述后桥包括可拆卸式安装在所述车架平台后端底部的后车轴以及匹配铰接安装于所述后车轴的轴向两端的后车导轮；所述前桥上匹配安装有刹车装置及用于测量所述前车导轮转速的光电编码器；所述后桥上匹配安装有永磁无刷电...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄伟，李为民，李亨涛，张文娟，
申请(专利权)人：宝鸡知为机电技术有限公司，
类型：新型
国别省市：陕西,61