一种冶金车滚动轴承内圈移动故障的检测方法技术

本发明专利技术公开了一种冶金车滚动轴承内圈移动故障的检测方法，涉及冶金铁路技术领域。该冶金车滚动轴承内圈移动故障的检测方法，其特征在于：包括如下步骤：S1、在轴承轴端面加装超声波相控阵装置，其中超声波相控阵装置的扫查位置为：轴颈与轴承内圈配合面及距离轴承内圈外端面前后各10mm范围内表面。该冶金车滚动轴承内圈移动故障的检测方法，通过在轴承轴端面加装超声波相控阵装置，及时发现轴承内圈移动初期的迹象，防止轴承内圈移动故障的扩展，将故障消除在初期阶段，一方面可以减少因轴承内圈移动故障造成在线烧轴、热切等故障；另一方面，及时有效的发现轴承内圈移动故障可以减少对车轴的损伤，避免因轴承内圈移动故障造成车轴报废。

【技术实现步骤摘要】
一种冶金车滚动轴承内圈移动故障的检测方法
本专利技术涉及冶金铁路
，具体为一种冶金车滚动轴承内圈移动故障的检测方法。
技术介绍
目前，冶金车滚动轴承内圈移动故障采取目测的方式，即在检修过程中目测轴承内圈外端面与轴端面的距离，如果小于10mm则认为该轴承出现内圈移动。但在实践检修过程中发现，由于轴承配件尺寸、轴颈长度及轴承与轴颈的配合位置等不同均有可能造成轴承内圈与轴端面的距离发生变化，导致用该方法判断轴承内圈移动结果不准确。轴承内圈移动可分为两个阶段。初期阶段：发生在轴承内圈与轴颈的配合面上，由于轴承装配尺寸、轴承部件故障导致发热等造成轴承内圈与轴颈发生相对转动；第二阶段：在横向力的作用下使轴承内圈向外移动。现有的检测方式无法及时发现轴承内圈与轴颈之间的相对转动，只有故障扩展到第二阶段才有可能发现，而轴承内圈移动到损坏时间间隔较短，在检修中意义不大。
技术实现思路
(一)解决的技术问题针对现有技术的不足，本专利技术提供了一种冶金车滚动轴承内圈移动故障的检测方法，解决了现有的检测方式无法及时发现轴承内圈与轴颈之间的相对转动，只有故障扩展到第二阶段才有可能发现，而轴承内圈移动到损坏时间间隔较短，在检修中意义不大的问题。(二)技术方案为实现以上目的，本专利技术通过以下技术方案予以实现：一种冶金车滚动轴承内圈移动故障的检测方法，包括如下步骤：S1、在轴承轴端面加装超声波相控阵装置，其中超声波相控阵装置的扫查位置为：轴颈与轴承内圈配合面及距离轴承内圈外端面前后各10mm范围内表面；S2、设置超声波相控阵装置的参数，其中具体情况如下：区域检测采用64通道的超声相控阵探伤仪，探头采用5MHz频率，32阵元，阵元间距0.5mm,阵元长10mm；扫描类型为扇型，设置发射阵元及接受阵元从1到33，扫查角度为-30°～30°，步进角为1°，聚焦深度为155mm；探伤灵敏度以距轴端面165mm处1mm深度人工刻槽为基准，以此作为参考；与常规超声探伤不同，由于相控阵探伤是多个角度声束，对每个声束用同样的灵敏度显然是不合理的。每个声束代表着不同折射角，其能量折射率也不一样。为确保单个缺陷在成像时每个角度上的振幅一致，需要进行增益补偿，即需要制作TCG曲线，并且在检测中A扫描和S扫描同时显示；S3、工作时，通过步骤S1中的超声波相控阵装置对其检测部位进行扫查，扫查操作的具体情况如下：在不拆卸轴承的情况下，利用轴端面做扇形扫查，距轴端面15mm～165mm作为重点扫查区域，扫查该区域轴颈表面的缺陷反射。优选的，所述装超声波相控阵装置的原理为：超声相控阵检测技术基于惠更斯原理，其探头是由多个晶片组成的阵列，阵列的阵元在电信号的激励下以可控的相位发射超声波，并使超声波束在确定的声域处聚焦或偏转，超声回波转化成电信号再以可控的相位叠加合成，以实现缺陷的检测，一般情况下，轴承内圈内与轴颈过盈配合，位置相对固定，其配合面光洁、无损伤，声束在配合面上发生折射或散射，没有回波反射；一旦轴承内圈发生松动，轴承内圈将会在轴颈上发生相对转动，由于车轴属于50#钢材，而轴承属于特种钢，其硬度大于车轴钢，随着相对转动时间的增长，轴承内圈会划伤或磨损车轴，进而在车轴表面形成凹槽或凸台，通过利用超声相控阵检测技术，实现对轴承内圈与轴颈结合面的扫查，查找在配合面上出现的凹槽或凸台等缺陷，一旦出现此类缺陷，说明轴承内圈已发生松动。(三)有益效果本专利技术提供了一种冶金车滚动轴承内圈移动故障的检测方法。具备以下有益效果：该冶金车滚动轴承内圈移动故障的检测方法，通过在轴承轴端面加装超声波相控阵装置，及时发现轴承内圈移动初期的迹象，防止轴承内圈移动故障的扩展，将故障消除在初期阶段，一方面可以减少因轴承内圈移动故障造成在线烧轴、热切等故障，避免安全事故的发生；另一方面，及时有效的发现轴承内圈移动故障可以减少对车轴的损伤，避免因轴承内圈移动故障造成车轴报废，节约备件费用。附图说明图1为本专利技术聚焦法则设定情况示意图；图2为本专利技术声场模拟情况示意图。具体实施方式下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，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，都属于本专利技术保护的范围。请参阅图1-2，本专利技术提供一种技术方案：一种冶金车滚动轴承内圈移动故障的检测方法，其特征在于：包括如下步骤：S1、在轴承轴端面加装超声波相控阵装置，其中超声波相控阵装置的扫查位置为：轴颈与轴承内圈配合面及距离轴承内圈外端面前后各10mm范围内表面；S2、设置超声波相控阵装置的参数，其中具体情况如下：区域检测采用64通道的超声相控阵探伤仪，探头采用5MHz频率，32阵元，阵元间距0.5mm,阵元长10mm；扫描类型为扇型，设置发射阵元及接受阵元从1到33，扫查角度为-30°～30°，步进角为1°，聚焦深度为155mm；探伤灵敏度以距轴端面165mm处1mm深度人工刻槽为基准，以此作为参考；与常规超声探伤不同，由于相控阵探伤是多个角度声束，对每个声束用同样的灵敏度显然是不合理的。每个声束代表着不同折射角，其能量折射率也不一样。为确保单个缺陷在成像时每个角度上的振幅一致，需要进行增益补偿，即需要制作TCG曲线，并且在检测中A扫描和S扫描同时显示；S3、工作时，通过步骤S1中的超声波相控阵装置对其检测部位进行扫查，扫查操作的具体情况如下：在不拆卸轴承的情况下，利用轴端面做扇形扫查，距轴端面15mm～165mm作为重点扫查区域，扫查该区域轴颈表面的缺陷反射。其中，装超声波相控阵装置的原理为：超声相控阵检测技术基于惠更斯原理，其探头是由多个晶片组成的阵列，阵列的阵元在电信号的激励下以可控的相位发射超声波，并使超声波束在确定的声域处聚焦或偏转，超声回波转化成电信号再以可控的相位叠加合成，以实现缺陷的检测，一般情况下，轴承内圈内与轴颈过盈配合，位置相对固定，其配合面光洁、无损伤，声束在配合面上发生折射或散射，没有回波反射；一旦轴承内圈发生松动，轴承内圈将会在轴颈上发生相对转动，由于车轴属于50#钢材，而轴承属于特种钢，其硬度大于车轴钢，随着相对转动时间的增长，轴承内圈会划伤或磨损车轴，进而在车轴表面形成凹槽或凸台，通过利用超声相控阵检测技术，实现对轴承内圈与轴颈结合面的扫查，查找在配合面上出现的凹槽或凸台等缺陷，一旦出现此类缺陷，说明轴承内圈已发生松动。工作时，如图1、2所示，探头贴近车轴表面周向移动，就能完全覆盖所要扫查的重点区域，且不受螺栓孔的影响综上所述，该冶金车滚动轴承内圈移动故障的检测方法，通过在轴承轴端面加装超声波相控阵装置，及时发现轴承内圈移动初期的迹象，防止轴承内圈移动故障的扩展，将故障消除在初期阶段，一方面可以减少因轴承内圈移动故障造成在线烧本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种冶金车滚动轴承内圈移动故障的检测方法，其特征在于：包括如下步骤：/nS1、在轴承轴端面加装超声波相控阵装置，其中超声波相控阵装置的扫查位置为：轴颈与轴承内圈配合面及距离轴承内圈外端面前后各10mm范围内表面；/nS2、设置超声波相控阵装置的参数，其中具体情况如下：/n区域检测采用64通道的超声相控阵探伤仪，探头采用5MHz频率，32阵元，阵元间距0.5mm,阵元长10mm；/n扫描类型为扇型，设置发射阵元及接受阵元从1到33，扫查角度为-30°～30°，步进角为1°，聚焦深度为155mm；探伤灵敏度以距轴端面165mm处1mm深度人工刻槽为基准，以此作为参考；/n与常规超声探伤不同，由于相控阵探伤是多个角度声束，对每个声束用同样的灵敏度显然是不合理的。每个声束代表着不同折射角，其能量折射率也不一样。为确保单个缺陷在成像时每个角度上的振幅一致，需要进行增益补偿，即需要制作TCG曲线，并且在检测中A扫描和S扫描同时显示；/nS3、工作时，通过步骤S1中的超声波相控阵装置对其检测部位进行扫查，扫查操作的具体情况如下：/n在不拆卸轴承的情况下，利用轴端面做扇形扫查，距轴端面15mm～165mm作为重点扫查区域，扫查该区域轴颈表面的缺陷反射。/n...

【技术特征摘要】
1.一种冶金车滚动轴承内圈移动故障的检测方法，其特征在于：包括如下步骤：
S1、在轴承轴端面加装超声波相控阵装置，其中超声波相控阵装置的扫查位置为：轴颈与轴承内圈配合面及距离轴承内圈外端面前后各10mm范围内表面；
S2、设置超声波相控阵装置的参数，其中具体情况如下：
区域检测采用64通道的超声相控阵探伤仪，探头采用5MHz频率，32阵元，阵元间距0.5mm,阵元长10mm；
扫描类型为扇型，设置发射阵元及接受阵元从1到33，扫查角度为-30°～30°，步进角为1°，聚焦深度为155mm；探伤灵敏度以距轴端面165mm处1mm深度人工刻槽为基准，以此作为参考；
与常规超声探伤不同，由于相控阵探伤是多个角度声束，对每个声束用同样的灵敏度显然是不合理的。每个声束代表着不同折射角，其能量折射率也不一样。为确保单个缺陷在成像时每个角度上的振幅一致，需要进行增益补偿，即需要制作TCG曲线，并且在检测中A扫描和S扫描同时显示；
S3、工作时，通过步骤S1中的超声波相控阵装置对其检测部位进行扫查，扫查操作的具...

【专利技术属性】
技术研发人员：朱魁，王和许，卢传奇，邢骏，
申请(专利权)人：马鞍山钢铁股份有限公司，
类型：发明
国别省市：安徽;34