一种钢轨超声波在线检测系统及其控制方法技术方案

本发明专利技术提供一种钢轨超声波在线检测系统及其控制方法，该设备包括支架、辊道、轨头踏面起落架、轨底起落架、轨头右侧起落架、轨头左侧起落架、轨腰左侧起落架、超声波探头、一号对射光电、二号对射光电、三号对射光电、四号对射光电、钢轨位置检测装置、钢轨外型检测装置、控制器及超声波检测仪；当对射光电感知到钢轨时，控制器控制对应的起落架升降，从而带动设在起落架上超声波探头动作，实现对钢轨各部位的探伤检测，当检测出钢轨内部有缺陷时，钢轨位置检测装置输出缺陷在钢轨的具体位置，停止探伤检测。具有检测范围广、检测速度快、检测精度高等突出优点。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及钢轨探伤领域，尤其是涉及ー种钢轨超声波在线检测系统及其控制方法。
技术介绍
我国轨道交通繁忙，鉄道交通安全 关系重大。钢轨的质量直接关系行车安全。钢轨材质上的缺陷，如暗核、细小裂纹、空隙或杂质，经过车轮的重复载荷作用，逐步发展成为一个疲劳源，并不断向轨头内部扩展，使钢轨的有效截面很快削弱，以至最后发生断轨，产生严重后果。为了保证铁路运输安全，钢轨在出厂前必须逐根进行严格的检验，达到国家规定的检测标准，才准予上线使用。目前常采用的探伤手段主要为射线探伤、磁粉探伤、滲透探伤、涡流探伤、和超生波探伤。其中，超声波探伤是最为重要的检测手段，利用超声波的特性，检测钢轨内部缺陷，具有不破坏被检钢轨表面、检测速度快、精度高、检测成本相对较低、易于实现在线探伤、检测效率高、探伤结果可靠等优点。但，目前使用超声波进行探伤的装置性能比较单一，如中国专利CN200810137486. 8公开了ー种钢轨踏面缺陷快速扫查方法及其装置，其只能实现对钢轨踏面进行探伤，却不能同时实现对钢轨轨头踏面、左右侧轨头、轨底和轨腰的检测。
技术实现思路
本专利技术的目的在于针对现有技术存在的问题，提供一种检测范围广、检测速度快、检测精度高的钢轨超声波在线检测系统及其控制方法。本专利技术的专利技术目的通过以下技术方案来实现 一种钢轨超声波在线检测系统，其特征在干，该系统包括支架、辊道、轨头踏面起落架、轨底起落架、轨头右侧起落架、轨头左侧起落架、轨腰左侧起落架、一号对射光电、二号对射光电、三号对射光电、四号对射光电、钢轨位置检测装置、控制器及超声波检测仪，所述的辊道设在支架上，辊道包括入口端和出口端，在辊道的入口端的支架上设有用于感知钢轨轨道形状的钢轨外形感应装置，所述的轨头踏面起落架设在辊道上方的支架上，所述的轨底起落架设在辊道下方的支架上，所述的轨头右侧起落架设在辊道右侧的支架上，所述的轨头左侧起落架和轨腰左侧起落架均设在辊道左侧的支架上，所述的一号对射光电、二号对射光电、三号对射光电、四号对射光电依次设置在从棍道入口端到出ロ端所对的支架上，且各对射光电均与控制器连接，所述的钢轨位置检测装置有两个，分别设在支架两旁侧，ー个正对辊道的入口端，一个正对辊道的出口端，所述的控制器与轨头踏面起落架、轨底起落架、轨头右侧起落架、轨头左侧起落架、轨腰左侧起落架、钢轨位置检测装置、钢轨外形感应装置对应相连，所述的轨头踏面起落架、轨底起落架、轨头右侧起落架、轨头左侧起落架和轨腰左侧起落架上均设有用于进行钢轨探伤的超声波探头，所述的钢轨位置检测装置和超声波探头与超声波检测仪连接。优选的，所述的探伤设备系统还包括分别用于检测轨头踏面起落架、轨底起落架、轨头右侧起落架、轨头左侧起落架及轨腰左侧起落架是否处于原位的a、b、C、d、e五个原位置光电，五个原位置光电均设置在支架上。优选的，所述的钢轨位置检测装置包括编码器、前光电和后光电，所述的编码器与超声波检测仪连接，所述的前光电和后光电分别设在编码器的前后端，且与控制器连接。优选的，所述的超声波探头为双晶超声波探头。一种钢轨超声波在线检测系统的控制方法，其特征在于，该方法包括以下步骤(I)感知钢轨轨道形状是否超过设定的范围，如果超过，则禁止起落架产生动作，否则，进行步骤(2) ; (2)感知辊道上是否有钢轨，如果有，则实时检测钢轨在辊道上的位置，进行步骤 (3); (3)进行探伤检测，当检测出钢轨内部有缺陷时，实时显示缺陷在钢轨的具体位置，并自动保存缺陷信息，停止探伤检测。 优选的，步骤(I)中的感知钢轨轨道形状是否超过设定的范围，具体为通过设置在辊道上的接近开关进行探測，当钢轨轨道的形状超过设定的范围，就会被接近开关感知。优选的，所述的步骤(2)具体为，进行检测时，钢轨从辊道的入口端进入，设在辊道入口端的钢轨位置检测装置先开始工作，当钢轨顺序经过钢轨位置检测装置的前光电和后光电时，前光电和后光电发送信号给控制器，控制器控制与编码器连接的气缸动作，将编码器的测速轮与钢轨接触，开始脉冲计数；当检测完成，钢轨经过辊道出口端的钢轨位置检测装置，则由设在辊道出口端的钢轨位置检测装置进行脉冲计数。优选的，步骤(3)中的进行探伤检测具体为， 正常检测时，钢轨先被一号对射光电感应，当钢轨在被一、二号对射光电都感应到时，轨头踏面起落架和轨底起落架均产生动作，带动相应的超声波探头贴合钢轨，实现轨头踏面和轨底的探伤检测；当钢轨在被ニ、三号对射光电都感应到时，轨头左侧起落架产生动作，带动相应的超声波探头贴合钢轨，实现轨头左侧的探伤检测；当钢轨被三、四号对射光电都感应到时，轨头右侧起落架和轨腰左侧起落架均产生动作，带动相应的超声波探头贴合钢轨，实现轨头右侧和轨腰的探伤检测；同时，当二号对射光电没有信号时，轨头踏面起落架和轨底起落架回原位；当三号对射光电没有信号时轨头左侧起落架回原位；四号对射光电没有信号时，轨头右侧起落架、轨腰左侧起落架回原位； 倒钢检测时，钢轨完全离开四号对射光电倒钢，先被四号对射光电感应，当钢轨被四、三号对射光电都感应到吋，轨头右侧起落架和轨腰左侧起落架均产生动作，带动相应的超声波探头贴合钢轨，实现轨头右侧和轨腰的探伤检测；当钢轨在被三、二号对射光电都感应到吋，轨头左侧起落架产生动作，带动相应的超声波探头贴合钢轨，实现轨头左侧的探伤检测；当钢轨在被二号、一号对射光电都感应到时，轨头踏面起落架和轨底起落架均产生动作，带动相应的超声波探头贴合钢轨，实现轨头踏面和轨底的探伤检测；同时，当四号对射光电没有信号时，轨头右侧起落架和轨腰左侧起落架回原位；当三号对射光电没有信号吋，轨头左侧起落架回原位；二号对射光电没有信号时，轨头踏面起落架和轨底起落架回原位。优选的，步骤(3)还包括，设在支架上的a、b、C、d、e五个原位置光电检测相对应的起落架是否回到原位，如果为否，则发送信号给控制器，控制起落架回到原位。与现有技术相比，本专利技术具有以下优点 (I)具有多个起落架，每个起落架上均设有超声波探头，可实现同时对钢轨的轨头踏面、左右侧轨头、轨底和轨腰的检测，且检测范围广，检测轨型多，且保留有扩展的空间。(2)整个装置由控制器进行控制，检测速度快，在线的检验时间短，效率高。(3)具有比较好的重现度和自动化的检验，精度高。(4)超声波检测仪可自动地记录、保存检验结果，方便后续查询。(5)全部由计算机统计、处理，整个系统集中到一个控制中心。(6)多个探头同时进行检测，检测区域 的重复覆盖区域多，可増加检测精度。附图说明图I为本专利技术装置的主视结构示意 图2为图I的俯视结构意。附图标号说明1为支架；2为棍道；3为轨头踏面起落架；4为轨底起落架；5为轨头右侧起落架；6为轨头左侧起落架；7为轨腰左侧起落架；8为钢轨外形感应装置；9为超声波探头；a、b、c、d、e为五个原位置光电；21为辊道入口端、22为辊道出口端。具体实施例方式下面结合附图和具体实施例对本专利技术进行详细说明。实施例 如图I、图2所示一种钢轨超声波在线检测系统，该设备包括支架I、辊道2、轨头踏面起落架3、轨底起落架4、轨头右侧起落架5、轨头左侧起落架6、轨腰左侧起落架7、一号对射光电、二号对射光电、三号对射光电、四号对射光电、钢轨位置检测装置、控制器及超声波检测仪。辊道本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种钢轨超声波在线检测系统，其特征在于，该系统包括支架、辊道、轨头踏面起落架、轨底起落架、轨头右侧起落架、轨头左侧起落架、轨腰左侧起落架、一号对射光电、二号对射光电、三号对射光电、四号对射光电、钢轨位置检测装置、控制器及超声波检测仪，所述的辊道设在支架上，辊道包括入口端和出口端，在辊道的入口端的支架上设有用于感知钢轨轨道形状的钢轨外形感应装置，所述的轨头踏面起落架设在辊道上方的支架上，所述的轨底起落架设在辊道下方的支架上，所述的轨头右侧起落架设在辊道右侧的支架上，所述的轨头左侧起落架和轨腰左侧起落架均设在辊道左侧的支架上，所述的一号对射光电、二号对射光电、三号对射光电、四号对射光电依次设置在从辊道入口端到出口端所对的支架上，且各对射光电均与控制器连接，所述的钢轨位置检测装置有两个，分别设在支架两旁侧，一个正对辊道的入口端，一个正对辊道的出口端，所述的控制器与轨头踏面起落架、轨底起落架、轨头右侧起落架、轨头左侧起落架、轨腰左侧起落架、钢轨位置检测装置、钢轨外形感应装置对应相连，所述的轨头踏面起落架、轨底起落架、轨头右侧起落架、轨头左侧起落架和轨腰左侧起落架上均设有用于进行钢轨探伤的超声波探头，所述的钢轨位置检测装置和超声波探头与超声波检测仪连接。...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：刘长青，袁刚强，张红亮，
申请(专利权)人：四川兴天源材料检测技术有限公司，
类型：发明
国别省市：