具备温控功能的轮式探头制造技术

本实用新型专利技术公开了一种具备温控功能的轮式探头，包括：换能器架，其上安装有超声波换能器组，且换能器架上安装有轮内换热块；线缆轴和温控轴，其中心轴线相同，且分别连接在所述换能器架的两侧，所述温控轴与所述轮内换热块相互连接；两个法兰盘，其分别位于所述换能器架的两端，其中一个法兰盘为动密封地可转动连接在所述线缆轴上，另一个法兰盘为动密封地可转动连接在所述温控轴上；柔性透声外膜，其包覆在两个法兰盘的外部，以在两个法兰盘之间形成轮内密封空间，所述轮内密封空间充满液体耦合介质。该具备温控功能的轮式探头结构，能满足高检测速度钢轨探伤车的应用需求，控制轮式探头内部温度在合理范围内。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及无损检测领域，特别是涉及ー种可应用于在役钢轨超声波探伤的具备温控功能的轮式探头，此外，该轮式探头结构同样适用于要求内部温度调控的其他领域轮式运转结构。
技术介绍
轮式探头，又称轮式换能器、探轮等，主要由超声波换能器架、超声波换能器组、线缆轴、光轴、转动及动密封组件、法兰盘、柔性透声外膜及安装附件等组成。轮式探头可在换能器架上安装一个或者多个超声换能器，探头内部充满耦合介质，外部安装柔性透声外膜。超声波换能器发射的超声波经过轮内的耦合介质、透声外膜进入到被检测介质内部，当超声波检测到介质内部伤损时，反射回波又通过透声外膜、轮式耦合介质被超声波换能器接 收。轮式探头在被检测介质表面持续滚动，从而实现了对被检测介质的不间断检测。目前，大型钢轨探伤车超声传感器所采用的轮式探头结构，其在相当长时间内满足了对在役钢轨伤损连续性检测的需求。随着铁路建设的大量増加，对钢轨探伤车的检测速度提出了更高的要求，钢轨探伤车检测速度的提升，导致了轮式探头工作时内部温度升高明显，尤其夏季作业时最高轮内温度可到70°C。轮式探头内部温度过高，带来了一系列问题，包括轮内超声波换能器工作效率降低、轮内耦合液声速改变、轴承、密封等组件的使用寿命缩短、超声波换能器及其线缆失效等。南昌铁路局钢轨探伤车通过增加外部耦合水的喷射量和喷射位置，来降低轮式探头外部介质的温度，以图降低轮式探头高速旋转产生的内部温度积累升高问题，但降温效果非常有限，同时造成水资源的浪费。
技术实现思路
本技术的目的是，提供一种具备温控功能的轮式探头，其可克服现有轮式探头内部温度过高的问题。本技术的上述目的可采用下列技术方案来实现—种具备温控功能的轮式探头，所述轮式探头包括换能器架，其上安装有超声波换能器组，且换能器架上安装有轮内换热块；线缆轴和温控轴，其中心轴线相同，且分别连接在所述换能器架的两侧，所述温控轴与所述轮内换热块相互连接；两个法兰盘，其分别位于所述换能器架的两端，其中一个法兰盘为动密封地可转动连接在所述线缆轴上，另ー个法兰盘为动密封地可转动连接在所述温控轴上；柔性透声外膜，其包覆在两个法兰盘的外部，以在两个法兰盘之间形成轮内密封空间，所述轮内密封空间充满液体耦合介质。如上所述的具备温控功能的轮式探头，所述换能器架包括第一侧板，第二侧板以及在第一、ニ侧板之间的底端连接的底板，第一、ニ侧板相互平行，所述第一侧板的面积小于第二侧板的面积；所述温控轴和所述轮内换热块分别连接在所述第一侧板上，所述线缆轴连接在所述第二侧板上。如上所述的具备温控功能的轮式探头，所述第一侧板的端面上设有温控轴安装孔，所述温控轴的温控接头连接在所述温控轴安装孔内，所述第二侧板的端面上设有供所述线缆轴连接的线缆轴安装孔，所述线缆轴安装孔的中心线和温控轴安装孔的中心线为同轴线设置。如上所述的具备温控功能的轮式探头，所述温控轴安装孔为光孔，所述第一侧板上设有紧固切槽和紧固螺纹孔，所述紧固切槽从所述温控轴安装孔延伸到第一侧板的第二斜面，所述紧固螺纹孔的外端位于所述第二斜面上，紧固螺纹孔的内端垂直穿过所述紧固切槽而位于第一侧板的内部；所述温控轴的温控接头与所述温控轴安装孔为过滤配合连接，紧固螺栓螺设于紧固螺纹孔内，配合紧固切槽，将所述温控轴固定在所述第一侧板上。如上所述的具备温控功能的轮式探头，所述温控轴为阶梯轴，其内部设有进、出水管道，所述进、出水管道互不连通。 如上所述的具备温控功能的轮式探头，所述温控轴上相对于所述温控接头的另一端的端部上设有内螺纹孔，且该端部设有两个平台；所述换能器架上设有线缆走线エ艺孔，所述线缆走线エ艺孔和所述线缆轴安装孔连通。如上所述的具备温控功能的轮式探头，所述轮内换热块安装在所述第一侧板的第一斜面上，所述第一斜面上设有换热块接头槽，所述换热块接头槽与温控轴安装孔相连通，所述轮内换热块的换热接头插设于所述换热块接头槽内，并与所述温控轴的接头密封连接。如上所述的具备温控功能的轮式探头，所述轮内换热块通过螺纹紧固件安装在所述第一侧板上，所述轮内换热块的内部设有循环水管道，所述循环水管道的两端分别与所述温控轴的进、出水管道连通。如上所述的具备温控功能的轮式探头，所述轮内换热块的壁厚不大于所述第一侧板的壁厚，所述轮内换热块远离所述第一斜面的一面为1/4圆形弧面。如上所述的具备温控功能的轮式探头，所述超声波换能器组包含O度换能器，45度换能器和70度换能器。本技术实施例的具备温控功能的轮式探头的特点和优点是其轮内换热块设置在换能器架上，并被包覆在透声外膜内，也就是说，轮式探头将温控模块内置在轮式探头内部，通过轮内换热块、温控轴将轮式探头内部的热量和温控柜进行交換，实现了轮式探头内部温度的显示和控制等。该具备温控功能的轮式探头结构，能满足高检测速度钢轨探伤车的应用需求，控制轮式探头内部温度在合理范围内，使其在冬季作业前可提前保温、夏季作业高速运转下内部不会累积多余热量，保证了换能器组的最大工作效率和使用寿命。附图说明为了更清楚地说明本技术实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本技术的ー些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图I是本技术实施例的具备温控功能的轮式探头的立体示意图ー；图2是本技术实施例的具备温控功能的轮式探头的立体示意图ニ ；图3是本技术实施例的具备温控功能的轮式探头的立体示意图三；图4是本技术实施例的具备温控功能的轮式探头的主视示意图，图中未显示柔性透声外膜；图5是本技术实施例的具备温控功能的轮式探头的侧视示意图；图6是本技术实施例的具备温控功能的轮式探头的主视示意图，图中示出了柔性透声外膜；图7是本技术实施例的具备温控功能的轮式探头的换能器架、温控轴和轮内换热块结合的立体示意图；图8是本技术实施例的具备温控功能的轮式探头的换能器架的立体示意图；图9是本技术实施例的具备温控功能的轮式探头的换能器架的主视示意图；图10是本技术实施例的具备温控功能的轮式探头的温控轴的立体示意图；图11是本技术实施例的具备温控功能的轮式探头的温控轴的主视示意图；图12是本技术实施例的具备温控功能的轮式探头的轮内换热块的立体示意图。具体实施方式下面将结合本技术实施例中的附图，对本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技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，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，都属于本技术保护的范围。參见图I至图5所示，本技术实施例提出的具备温控功能的轮式探头，其包括换能器架1，线缆轴2，温控轴3，两个法兰盘4和柔性透声外膜5。所述换能器架I上安装有超声波换能器组，且换能器架I上安装有轮内换热块6。线缆轴2和温控轴3的中心轴线相同，且分别连接在所述换能器架I的两侧，所述温控轴3与所述轮内换热块6相互连接。两个法兰盘4分别位于所述换能器架I的两端，其中ー个法兰盘4为动密封地可转动连接在所述线缆轴2上，另ー个法兰盘4为动密封地可转动连接在所述温控轴3上本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种具备温控功能的轮式探头，其特征在于，所述轮式探头包括：换能器架，其上安装有超声波换能器组，且换能器架上安装有轮内换热块；线缆轴和温控轴，其中心轴线相同，且分别连接在所述换能器架的两侧，所述温控轴与所述轮内换热块相互连接；两个法兰盘，其分别位于所述换能器架的两端，其中一个法兰盘为动密封地可转动连接在所述线缆轴上，另一个法兰盘为动密封地可转动连接在所述温控轴上；柔性透声外膜，其包覆在两个法兰盘的外部，以在两个法兰盘之间形成轮内密封空间，所述轮内密封空间充满液体耦合介质。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：马运忠，李培，傅强，
申请(专利权)人：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，
类型：实用新型
国别省市：