機車輪對連桿銷裂紋超聲波探頭的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種機車輪對連桿銷裂紋超聲波探頭，包括兩個有機玻璃延遲塊、隔聲層和兩個帶探傷晶片的雙晶探頭，隔聲層豎向布置于兩個有機玻璃延遲塊的中間，帶發(fā)射端的探傷晶片和帶接收端的探傷晶片分別設(shè)于隔聲層兩側(cè)的雙晶探頭上，在有機玻璃延遲塊的兩側(cè)各附有兩塊鐵磁體，所述有機玻璃延遲塊、隔聲層和鐵磁體封裝于探頭殼體內(nèi)，在該探頭殼體的一側(cè)設(shè)有連接接頭。本發(fā)明機車輪對連桿銷裂紋超聲波探頭實現(xiàn)機車輪對在單件、獨立成品狀態(tài)、組裝狀態(tài)即非單件和獨立、不解體狀態(tài)即檢修時不拆卸的裂紋缺陷檢測，以及對連桿銷的在役在線檢測、實時跟蹤和監(jiān)控，提高產(chǎn)品質(zhì)量。
【專利說明】機車輪對連桿銷裂紋超聲波探頭
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及探頭，尤其涉及一種機車輪對連桿銷裂紋超聲波探頭，屬于探頭【技術(shù)領(lǐng)域】。
[0002]
【背景技術(shù)】
[0003]目前，國內(nèi)機車輪對連桿銷的無損檢測是在未裝配或解體即單一且獨立狀態(tài)的情況下，采用磁粉探傷對其表面進行缺陷檢測。
[0004]機車輪對連桿銷產(chǎn)品圖紙技術(shù)要求是:對連桿銷表面進行磁粉探傷檢測，且不允許裂紋。現(xiàn)有的對連桿銷無損檢測工藝方法是在連桿銷單件、獨立的成品狀態(tài)下，對檢測部位進行磁粉探傷檢測，而且只能檢測連桿銷表面的裂紋缺陷。由于在機車運營過程中，偶發(fā)輪對連桿銷斷裂事故；對于組裝狀態(tài)的輪對連桿銷，由于其檢測部位未外露，故采用磁粉探傷檢測是無效的，為此解決連桿銷裂紋的檢測任務(wù)迫在眉睫。
[0005]由上可以看出，現(xiàn)有的對連桿銷無損檢測仍然存在如下缺點:
1、只能檢測機車輪對連桿銷在單件、獨立狀態(tài)的表面裂紋缺陷，不能檢測機車輪對連桿銷組裝和未解體狀態(tài)的裂紋缺陷；
2、無法實現(xiàn)機車輪對連桿銷的在役在線檢測、實時跟蹤和監(jiān)控。
[0006]機車輪對連桿銷在熱處理、機械加工及組裝制造過程中，由于工藝手段不當?shù)仍?，導致連桿銷R3圓弧面產(chǎn)生裂紋，針對連桿銷裂紋的檢測，如何選擇恰當?shù)臒o損檢測方法，確定正確的無損檢測方案，才能達到安全可靠的無損檢測的目的。連桿銷在單件、獨立且表面裸露狀態(tài)，采用磁粉探傷檢測方法是可行且有效的；但在連桿銷不解體狀態(tài)即部件檢修時的不拆卸和組裝狀態(tài)即非單件、獨立及在役在線狀態(tài)，由于連桿銷其檢測部位非肉眼可見即檢測部位未外露，通過采用現(xiàn)有的超聲波探頭對機車輪對連桿銷裂紋的超聲波探傷檢測，不能有效檢出連桿銷裂紋缺陷。
[0007]
【發(fā)明內(nèi)容】

[0008]本發(fā)明的目的在于:針對上述種種情況下的連桿銷裂紋缺陷檢測，提供一種機車輪對連桿銷裂紋超聲波探頭，有效實現(xiàn)了連桿銷裂紋缺陷超聲波探傷檢測，以被檢測零件的裸露部分作為超聲波探傷檢測的掃查面，檢測出被其它零件遮蓋或遮擋部位的裂紋，達到對裂紋缺陷無損探傷檢測的目的；從而能有效的解決上述現(xiàn)有技術(shù)中存在的問題。
[0009]本發(fā)明的目的是通過下述技術(shù)方案來實現(xiàn):一種機車輪對連桿銷裂紋超聲波探頭，包括兩個有機玻璃延遲塊、隔聲層和兩個帶探傷晶片的雙晶探頭，隔聲層豎向布置于兩個有機玻璃延遲塊的中間，帶發(fā)射端的探傷晶片和帶接收端的探傷晶片分別設(shè)于隔聲層兩側(cè)的雙晶探頭上，在有機玻璃延遲塊的兩側(cè)各附有兩塊鐵磁體，所述有機玻璃延遲塊、隔聲層和鐵磁體封裝于探頭殼體內(nèi)，在該探頭殼體的一側(cè)設(shè)有連接接頭。[0010]作為一種優(yōu)選方式，所述探傷晶片傾斜設(shè)置，其傾斜角度為2° -16°。
[0011]作為進一步優(yōu)選方式，所述探傷晶片與連桿銷軸線方向傾斜1° -8°。
[0012]作為一種優(yōu)選方式，雙晶探頭的探頭焦距為3mm-20mm。
[0013]作為一種優(yōu)選方式，有機玻璃延遲塊的厚度為2mm-7mm。
[0014]作為一種優(yōu)選方式，隔聲層的厚度為0.5mm?1mm。
[0015]本發(fā)明中部分零件的作用如下:
探傷晶片及其角度和探頭焦距:探傷晶片為兩個，其中一個用于發(fā)射聲波，另外一個用于接受聲波，除雙晶探頭的兩個晶片都傾斜2° -16°外，同時還將兩個晶片設(shè)定與連桿銷軸線方向傾斜1° -4°的角度；改變探頭晶片的傾斜角，即可改變兩個晶片主聲束交點即焦距的位置和覆蓋區(qū)的大小，以便達到了有效檢測連桿銷裂紋缺陷的目的。
[0016]傾斜角越大檢測面愈近，覆蓋區(qū)越短粗，探測厚度越小；傾斜角愈小，交點離探測面愈窄長，探測厚度越大；為此，確定連桿銷超聲波探頭中的發(fā)射晶片和接收晶片的焦距大小，是以連桿銷裂紋深度范圍而設(shè)定的。我們在兩個晶片設(shè)定與連桿銷軸線方向傾斜1° -8°的角度的基礎(chǔ)上，同時將探頭焦距設(shè)定在5mm-15mm范圍內(nèi)，即可達到對波束交叉覆蓋區(qū)及探傷區(qū)域裂紋缺陷的高靈敏度檢測的目的。
[0017]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果:本發(fā)明機車輪對連桿銷裂紋超聲波探頭結(jié)構(gòu)簡單、合理，具備如下優(yōu)點:
1、實現(xiàn)機車輪對在單件、獨立成品狀態(tài)、組裝狀態(tài)即非單件和獨立、不解體狀態(tài)即檢修時不拆卸的裂紋缺陷檢測；
2、實現(xiàn)機車輪對連桿銷的在役在線檢測、實時跟蹤和監(jiān)控；
3、實現(xiàn)機車輪對連桿銷表面及內(nèi)部缺陷檢測，同時對改進工藝、提高產(chǎn)品質(zhì)量，提供可靠依據(jù)；
4、降低機車檢修成本，縮短機車檢修周期，確保機車輪對的質(zhì)量，提高機車運用的可靠性和安全性。
[0018]
【專利附圖】

【附圖說明】
[0019]圖1是本發(fā)明機車輪對連桿銷裂紋超聲波探頭的結(jié)構(gòu)示意圖；
圖2為圖1的A-A劑面不意圖。
[0020]圖中:1_探頭殼體，2-有機玻璃延遲塊，3-鐵磁體，4-隔聲層，5-探傷晶片，6-雙晶探頭，7-連接接頭。
[0021]
【具體實施方式】
[0022]下面結(jié)合具體實施例對本發(fā)明作進一步的說明。
[0023]本說明書中公開的所有特征，或公開的所有方法或過程中的步驟，除了相互排斥的特質(zhì)和/或步驟以外，均可以以任何方式組合，除非特別敘述，均可被其他等效或具有類似目的的替代特征加以替換，即，除非特別敘述，每個特征之一系列等效或類似特征中的一個實施例而已。[0024]如圖1、2所示，本發(fā)明機車輪對連桿銷裂紋超聲波探頭包括兩個有機玻璃延遲塊
2、隔聲層4和兩個帶探傷晶片5的雙晶探頭6。隔聲層4豎向布置于兩個有機玻璃延遲塊2的中間，帶發(fā)射端的探傷晶片和帶接收端的探傷晶片分別設(shè)于隔聲層兩側(cè)的雙晶探頭上，在有機玻璃延遲塊2的兩側(cè)各附有兩塊鐵磁體3，所述有機玻璃延遲塊2、隔聲層4和鐵磁體3封裝于探頭殼體I內(nèi)；在該探頭殼體I的一側(cè)設(shè)有用于探頭掃查與導桿連接的連接接頭7。連接接頭7在連桿銷在役在線檢測時，起到了探頭與導桿的連接作用，保證探頭在連桿銷狹小空間有序的移動掃查軌跡。
[0025]在探頭的兩個有機玻璃延遲塊的中間布置的隔聲層，是為了防止發(fā)射聲波直接串入接收晶片，并阻止探頭發(fā)射晶片和接收晶片的相互干擾，為此探頭隔聲層的厚度為0.8mm范圍最佳。
[0026]在連桿銷探頭中由于雙晶探頭的發(fā)射和接收是分開的，并且使用了延伸塊，所以大大減小了探測盲區(qū)，同時更利于連桿銷近距離的裂紋缺陷檢測。根據(jù)連桿銷結(jié)構(gòu)及裂紋特征，有機玻璃延遲塊的厚度為4mm。
[0027]所述探傷晶片傾斜設(shè)置，其傾斜角度為5° ;所述探傷晶片與連桿銷軸線方向傾斜3°。從而達到了有效檢測連桿銷裂紋缺陷的目的。
[0028]雙晶探頭的探頭焦距為3mm-20mm ;可達到對波束交叉覆蓋區(qū)及探傷區(qū)域裂紋缺陷的高靈敏度檢測的目的。
[0029]另外，在連桿銷在役在線超聲波探傷檢測操作時，由于探傷操作的空間狹小，超聲波探頭在連桿銷圓柱面的圓周方向及軸向不能有序進行掃查，為保證探頭能吸附在連桿銷工件的掃查面上，從而達到良好的耦合狀態(tài)和掃查移動軌跡，以不同規(guī)格型號連桿銷的材質(zhì)和表面粗糙度，來設(shè)定鐵磁體吸附力的大小，吸附力與手工超聲波探傷時施加探頭上的壓力相當，其吸附力為0.1kgf?0.5kgf范圍，即可達到良好的耦合狀態(tài)和有序的掃查移動軌跡。
[0030]以上所述僅為本發(fā)明的較佳實施例而已，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種機車輪對連桿銷裂紋超聲波探頭，其特征在于:包括兩個有機玻璃延遲塊、隔聲層和兩個帶探傷晶片的雙晶探頭，隔聲層豎向布置于兩個有機玻璃延遲塊的中間，帶發(fā)射端的探傷晶片和帶接收端的探傷晶片分別設(shè)于隔聲層兩側(cè)的雙晶探頭上，在有機玻璃延遲塊的兩側(cè)各附有兩塊鐵磁體，所述有機玻璃延遲塊、隔聲層和鐵磁體封裝于探頭殼體內(nèi)，在該探頭殼體的一側(cè)設(shè)有連接接頭。
2.如權(quán)利要求1所述的機車輪對連桿銷裂紋超聲波探頭，其特征在于:所述探傷晶片傾斜設(shè)置，其傾斜角度為2° -16°。
3.如權(quán)利要求2所述的機車輪對連桿銷裂紋超聲波探頭，其特征在于:所述探傷晶片與連桿銷軸線方向傾斜1° -8°。
4.如權(quán)利要求1所述的機車輪對連桿銷裂紋超聲波探頭，其特征在于:雙晶探頭的探頭焦距為3mm-20mm。
5.如權(quán)利要求1所述的機車輪對連桿銷裂紋超聲波探頭，其特征在于:有機玻璃延遲塊的厚度為2mm-7mm。
6.如權(quán)利要求1所述的機車輪對連桿銷裂紋超聲波探頭，其特征在于:隔聲層的厚度為 0.5mm ?Imnin
【文檔編號】G01N29/24GK103969342SQ201410222109
【公開日】2014年8月6日 申請日期:2014年5月26日 優(yōu)先權(quán)日:2014年5月26日
【發(fā)明者】王蔚明, 王瑤, 周建, 孔琦 申請人:南車成都機車車輛有限公司