一种超声波探轮制造技术

本发明专利技术公开了一种超声波探轮，充液法兰座、线轴及轴承通过同轴压装组成阀侧法兰组件，法兰座、轮轴及另一个轴承通过同轴压装组成无阀侧法兰组件。阀侧与无阀侧法兰组件分别安装于中心架沿轴向两侧，换能器座固定于中心架下方。挡声板设置于换能器座上，换能器座上设置有传感器组件。散热器通过与轮轴配合连接紧固于中心架上，探轮膜通过压环紧固安装于充液法兰座及法兰座上。在充液法兰座与线轴，以及法兰座与轮轴之间均设置有密封装置。传感器组件包括第一、第二换能器、换能器阵列及第三换能器。本发明专利技术解决了传感器设计及其安装位置和角度的优化问题，改善了探伤检测覆盖区域以适用多种轨型检测，能够有效针对各种疲劳伤损进行检测和精准定位。进行检测和精准定位。进行检测和精准定位。

【技术实现步骤摘要】
一种超声波探轮


[0001]本专利技术涉及钢轨探伤
，尤其涉及一种轮式超声波探轮总成，特别适用于探伤速度为0～80km/h的大型钢轨探伤车使用。

技术介绍

[0002]超声波探伤设备广泛运用于多个
，超声波探伤的原理是：超声波在被检测材料中传播时，由于材料内部损伤导致的材料声学特性和内部组织的变化对超声波的传播会产生一定的影响，通过对超声波受影响程度和状况的探测，了解材料性能和结构变化。为了方便在钢轨上进行无损探伤检测，通常使用超声波轮式探头安装在探伤车上，超声波轮式探头内部安装有超声波传感器，随着探伤车在轨道的运动，通过超声波轮式探头中安装的超声波传感器，将电脉冲转化为超声波，从各组超声波传感器发射出的超声波经过介质传入轨道后发生折射，通过以预定角度折射超声波来探测铁轨预定部位的损伤情况。由本申请人于2020年09月29日申请，并于2020年12 月15日公开，公开号为CN112083071A的中国专利技术申请就给出了一种传感器安装结构，包括该结构的超声波探轮及其应用。
[0003]在现有技术中，主要有以下技术方案与本专利技术申请最为相关：
[0004]该现有技术为中国铁道科学研究院、中国铁道科学研究院基础设施检测研究所、北京铁科英迈技术有限公司于2016年05月25日申请，并于2016年10月26日公开，公开号为CN106053611A的中国专利技术申请。该专利技术公开了一种可检测轨底的轮式探头，该轮式探头包含：固定模块、主45度换能器、副45度换能器、0度换能器和70度换能器。主45度换能器、副45度换能器、0度换能器和70度换能器通过固定模块固定于轮式探头上。主45度换能器用于向轨腰区域和轨底区域发射超声波，并接收轨腰区域和轨底区域反射的超声波。副45度换能器用于接收轨底区域反射的超声波。0度换能器用于向钢轨踏面垂直发射超声波和接收钢轨踏面、轨头区域、轨腰区域以及轨底区域反射的超声波，以及监控轮式探头状态。70度换能器用于向轨头区域发射超声波以及接收轨头区域反射的超声波。
[0005]然而，现有轮式探头因传感器自身特性及其安装位置和角度原因，无法对所有轨型的钢轨进行有效的检测和精准定位，而且非常容易引起探轮液泄漏、密封失效的现象。

技术实现思路

[0006]有鉴于此，本专利技术的目的在于提供一种超声波探轮，解决了传感器设计及其安装位置和角度的优化问题，改善了探伤检测覆盖区域，以适用多种轨型的检测，能够有效针对轨头核伤、螺孔裂纹、钢轨水平纵向裂纹等疲劳伤损进行检测和精准定位。
[0007]为了实现上述专利技术目的，本专利技术具体提供了一种超声波探轮的技术实现方案，超声波探轮，包括：轮轴、探轮架、充液法兰座、探轮膜、换能器座、中心架、法兰座、散热器、线轴、轴承、挡声板及压环。所述充液法兰座、线轴及轴承通过同轴压装组成阀侧法兰组件，所述轴承设置于充液法兰座与线轴之间。所述法兰座、轮轴及另一个轴承通过同轴压装组成无阀侧法兰组件，所述轴承设置于法兰座与轮轴之间。所述阀侧法兰组件与无阀侧法兰组
件分别安装于中心架沿轴向的两侧，所述换能器座固定于中心架的下方。所述挡声板设置于换能器座上，所述换能器座上设置有传感器组件。所述散热器通过与轮轴配合连接紧固于中心架上，所述探轮膜通过压环紧固安装于充液法兰座及法兰座上。所述探轮膜内填充有探轮液，所述探轮架的一侧安装于轮轴上，另一侧安装于所述线轴上。在所述充液法兰座与线轴之间，以及所述法兰座与轮轴之间均设置有密封装置。所述传感器组件包括用于检测钢轨中水平向伤损、螺孔裂纹及螺孔不良的第一换能器，用于检测钢轨轨头垂直劈裂的第三换能器，以及沿作业方向设置并用于检测钢轨螺孔裂纹、轨腰垂直劈裂、轨腰斜裂纹、轨底横向裂纹的第二换能器和用于检测钢轨轨头核伤、焊缝伤的换能器阵列。
[0008]进一步的，所述密封装置包括：永磁体环、静环、第一O型圈、动密封环、动环及第二O型圈。所述动环的内侧表面沿圆周方向开设有第一环形槽，所述动环面向静环的一侧表面开设有第二环形槽。所述动密封环通过压装固定于第二环形槽中，所述第二O型圈安装于第一环形槽中，所述动密封环、动环及第二O型圈组成动环组件。所述静环的外侧表面沿圆周方向开设有第三环形槽，所述静环远离动环的一侧表面沿圆周方向开设有环形缺口。所述永磁体环通过压装固定于环形缺口中，所述第一O型圈安装于第三环形槽中，所述永磁体环、静环及第一O型圈组成静环组件。所述动密封环面向静环一侧的表面伸出动环的外表面，所述动环组件与静环组件沿轴向通过磁力吸引贴合在一起。当所述动环组件与静环组件之间发生相对旋转运动时，由所述动密封环摩擦静环的表面以实现密封。
[0009]进一步的，所述永磁体环嵌入安装于静环的非安装面内，并沿轴向延伸一定的深度，为静环与动密封环之间提供恒定大小的磁力，以保证密封端面的贴合。
[0010]进一步的，所述环形缺口沿径向贯通至静环的内侧表面。
[0011]作为本专利技术的另一种技术实现方案，所述密封装置包括：静环、第一O型圈、动密封环、动环及第二O型圈。所述动环的内侧表面沿圆周方向开设有第一环形槽，所述动环面向静环的一侧表面开设有第二环形槽。所述动密封环通过压装固定于第二环形槽中，所述第二O型圈安装于第一环形槽中，所述动密封环、动环及第二O型圈组成动环组件。所述静环的外侧表面沿圆周方向开设有第三环形槽，所述第一O型圈安装于第三环形槽中，所述静环及第一O型圈组成静环组件。所述静环采用磁性材料，所述动密封环面向静环一侧的表面伸出动环的外表面，所述动环组件与静环组件沿轴向通过磁力吸引贴合在一起。当所述动环组件与静环组件之间发生相对旋转运动时，由所述动密封环摩擦静环的表面以实现密封。
[0012]作为本专利技术的又一种技术实现方案，所述密封装置包括：磁柱、静环、第一O型圈、动密封环、动环及第二O型圈。所述动环的内侧表面沿圆周方向开设有第一环形槽，所述动环面向静环的一侧表面开设有第二环形槽。所述动密封环通过压装固定于第二环形槽中，所述第二O型圈安装于第一环形槽中，所述动密封环、动环及第二O型圈组成动环组件。所述静环的外侧表面沿圆周方向开设有第三环形槽，所述静环面向动环一侧的外表面沿圆周方向开设有若干安装孔。所述磁柱嵌入安装于安装孔中，所述第一O型圈安装于第三环形槽中，所述磁柱、静环及第一O型圈组成静环组件。所述动密封环面向静环一侧的表面伸出动环的外表面，所述动环组件与静环组件沿轴向通过磁力吸引贴合在一起。当所述动环组件与静环组件之间发生相对旋转运动时，由所述动密封环摩擦静环的表面以实现密封。
[0013]作为本专利技术的再一种技术实现方案，所述密封装置包括：永磁体环、静环、第一O 型圈、动密封环、动环及第二O型圈。所述动环的内侧表面沿圆周方向开设有第一环形槽，所
述动环面向静环的一侧表面开设有第二环形槽。所述动密封环通过压装固定于第二环形槽中，所述第二O型圈安装于第一环形槽中，所述动密封环、动环及第二 O型圈组成动环组件。所述静环的外侧表面沿圆周方向开设有第三环形槽，所述静环包括沿轴向相对设置的环形壳体一与环形壳体二。所本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种超声波探轮，其特征在于，包括：轮轴(11)、探轮架(12)、充液法兰座(13)、探轮膜(14)、换能器座(15)、中心架(16)、法兰座(17)、散热器(18)、线轴(21)、轴承(22)、挡声板及压环(38)；所述充液法兰座(13)、线轴(21)及轴承(22)通过同轴压装组成阀侧法兰组件，所述轴承(22)设置于充液法兰座(13)与线轴(21)之间；所述法兰座(17)、轮轴(11)及另一个轴承(22)通过同轴压装组成无阀侧法兰组件，所述轴承(22)设置于法兰座(17)与轮轴(11)之间；所述阀侧法兰组件与无阀侧法兰组件分别安装于中心架(16)沿轴向的两侧，所述换能器座(15)固定于中心架(16)的下方；所述挡声板设置于换能器座(15)上，所述换能器座(15)上设置有传感器组件；所述散热器(18)通过与轮轴(11)配合连接紧固于中心架(16)上，所述探轮膜(14)通过压环(38)紧固安装于充液法兰座(13)及法兰座(17)上；所述探轮膜(14)内填充有探轮液，所述探轮架(12)的一侧安装于轮轴(11)上，另一侧安装于所述线轴(21)上；在所述充液法兰座(13)与线轴(21)之间，以及所述法兰座(17)与轮轴(11)之间均设置有密封装置(10)；所述传感器组件包括用于检测钢轨(40)中水平向伤损、螺孔裂纹及螺孔不良的第一换能器(32)，用于检测钢轨(40)轨头垂直劈裂的第三换能器(34)，以及沿作业方向设置并用于检测钢轨(40)螺孔裂纹、轨腰垂直劈裂、轨腰斜裂纹、轨底横向裂纹的第二换能器(33)和用于检测钢轨(40)轨头核伤、焊缝伤的换能器阵列(35)。2.根据权利要求1所述的超声波探轮，其特征在于，所述密封装置(10)包括：永磁体环(1)、静环(2)、第一O型圈(3)、动密封环(4)、动环(5)及第二O型圈(6)；所述动环(5)的内侧表面沿圆周方向开设有第一环形槽(23)，所述动环(5)面向静环(2)的一侧表面开设有第二环形槽(24)；所述动密封环(4)通过压装固定于第二环形槽(24)中，所述第二O型圈(6)安装于第一环形槽(23)中，所述动密封环(4)、动环(5)及第二O型圈(6)组成动环组件；所述静环(2)的外侧表面沿圆周方向开设有第三环形槽(25)，所述静环(2)远离动环(5)的一侧表面沿圆周方向开设有环形缺口(26)；所述永磁体环(1)通过压装固定于环形缺口(26)中，所述第一O型圈(3)安装于第三环形槽(25)中，所述永磁体环(1)、静环(2)及第一O型圈(3)组成静环组件；所述动密封环(4)面向静环(2)一侧的表面伸出动环(5)的外表面，所述动环组件与静环组件沿轴向通过磁力吸引贴合在一起；当所述动环组件与静环组件之间发生相对旋转运动时，由所述动密封环(4)摩擦静环(2)的表面以实现密封。3.根据权利要求2所述的超声波探轮，其特征在于：所述永磁体环(1)嵌入安装于静环(2)的非安装面内，并沿轴向延伸一定的深度，为静环与动密封环(4)之间提供恒定大小的磁力，以保证密封端面的贴合。4.根据权利要求3所述的超声波探轮，其特征在于：所述环形缺口(26)沿径向贯通至静环(2)的内侧表面。5.根据权利要求1所述的超声波探轮，其特征在于，所述密封装置(10)包括：静环(2)、第一O型圈(3)、动密封环(4)、动环(5)及第二O型圈(6)；所述动环(5)的内侧表面沿圆周方向开设有第一环形槽(23)，所述动环(5)面向静环(2)的一侧表面开设有第二环形槽(24)；所述动密封环(4)通过压装固定于第二环形槽(24)中，所述第二O型圈(6)安装于第一环形槽(23)中，所述动密封环(4)、动环(5)及第二O型圈(6)组成动环组件；所述静环(2)的外侧表面沿圆周方向开设有第三环形槽(25)，所述第一O型圈(3)安装于第三环形槽(25)中，所述静环(2)及第一O型圈(3)组成静环组件；所述静环(2)采用磁性材料，所述动密封环(4)面向静环(2)一侧的表面伸出动环(5)的外表面，所述动环组件与静环组件沿轴向通过磁力吸
引贴合在一起；当所述动环组件与静环组件之间发生相对旋转运动时，由所述动密封环(4)摩擦静环(2)的表面以实现密封。6.根据权利要求1所述的超声波探轮，其特征在于，所述密封装置(10)包括：磁柱(7)、静环(2)、第一O型圈(3)、动密封环(4)、动环(5)及第二O型圈(6)；所述动环(5)的内侧表面沿圆周方向开设有第一环形槽(23)，所述动环(5...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘波，何为国，周利文，谭群林，朱利君，曹经纬，
申请(专利权)人：株洲时代电子技术有限公司，
类型：发明
国别省市：