鋼軌頭部全輪軌接觸面裂紋檢測儀的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明提供了一種鋼軌頭部全輪軌接觸面裂紋檢測儀，通過將多個(gè)檢測單元固定于檢測單元固定架的多個(gè)固定板之間，相鄰兩個(gè)檢測單元相互錯(cuò)開分布，使得多個(gè)檢測單元共同覆蓋鋼軌頭部全輪軌接觸面，以接觸或非接觸的方式實(shí)現(xiàn)對鋼軌頭部全輪軌接觸面裂紋的檢測，從而避免了相鄰兩個(gè)檢測單元之間出現(xiàn)相互干擾及沖突的情況，結(jié)構(gòu)簡單，可以實(shí)現(xiàn)對鋼軌頭部全輪軌接觸面上淺層裂紋的一次性檢測，提高了對鋼軌裂紋檢測結(jié)果的精準(zhǔn)度及工作效率。
【專利說明】鋼軌頭部全輪軌接觸面裂紋檢測儀

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及檢測儀器【技術(shù)領(lǐng)域】，特別涉及一種鋼軌頭部全輪軌接觸面裂紋檢測儀。

【背景技術(shù)】
[0002]在鐵路運(yùn)輸系統(tǒng)中，鋼軌起著支撐列車和引導(dǎo)車輛車輪前進(jìn)的作用。隨著鐵路和城市軌道交通的列車速度提高、運(yùn)輸重量增大，以及耐磨性能好的鋼軌的使用，在鋼軌表面輪軌接觸區(qū)范圍內(nèi)頻繁出現(xiàn)滾動(dòng)接觸疲勞裂紋。這是因?yàn)殇撥壉砻媸艿捷^大車輪荷載的反復(fù)作用，導(dǎo)致材料出現(xiàn)塑性變形和疲勞，而且又不容易被磨損掉的結(jié)果。目前，這種疲勞裂紋可以通過鋼軌打磨作業(yè)來減緩或控制。為了制訂鋼軌打磨作業(yè)的打磨量，需要準(zhǔn)確快速地掌握裂紋深度。對于表面疲勞裂紋深度的測量，傳統(tǒng)的超聲波技術(shù)無能為力，常用且行之有效的方法是渦流檢測。但是由于鋼軌橫斷面為圓弧形、輪軌接觸在鋼軌表面呈一定的分布區(qū)域，單一渦流探頭或渦流陣列探頭無法覆蓋全部輪軌接觸區(qū)，而且常用渦流裂紋儀器需要電源供電、數(shù)據(jù)顯示需要外接電腦、測量數(shù)據(jù)只能保存在電腦中，這些方面制約了該技術(shù)在現(xiàn)場鋼軌表面裂紋測量中的應(yīng)用。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的在于提供一種鋼軌頭部全輪軌接觸面裂紋檢測儀，以解決使用現(xiàn)有技術(shù)中的鋼軌損傷檢測裝置體積較大不便于攜帶，無法檢測鋼軌淺層的裂紋，從而導(dǎo)致鋼軌損傷檢測裝置的檢測結(jié)果精準(zhǔn)度不高、工作效率下降的問題。
[0004]為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供一種鋼軌頭部全輪軌接觸面裂紋檢測儀，所述鋼軌頭部全輪軌接觸面裂紋檢測儀包括:一檢測單元固定架、固定于所述檢測單元固定架上的多個(gè)檢測單元及與所述多個(gè)檢測單元相連的一主機(jī)箱；其中，
[0005]所述檢測單元為檢測探頭或者檢測探頭陣列；所述檢測單元固定架包括彼此固定的多個(gè)固定板，所述固定板的形狀均與鋼軌的橫斷面輪廓形狀匹配；每兩個(gè)固定板之間固定有一檢測單元，且相鄰兩個(gè)檢測單元相互錯(cuò)開分布。
[0006]可選的，在所述的鋼軌頭部全輪軌接觸面裂紋檢測儀中，所述檢測探頭為渦流傳感器探頭或者渦流陣列探頭。
[0007]可選的，在所述的鋼軌頭部全輪軌接觸面裂紋檢測儀中，所述檢測單元固定架還包括一把手，所述把手固定于所述固定板上。
[0008]可選的，在所述的鋼軌頭部全輪軌接觸面裂紋檢測儀中，所述檢測探頭通過螺釘固定于兩個(gè)固定板之間。
[0009]可選的，在所述的鋼軌頭部全輪軌接觸面裂紋檢測儀中，所述檢測單元固定架為鋁合金檢測單元固定架或者鈦合金檢測單元固定架。
[0010]可選的，在所述的鋼軌頭部全輪軌接觸面裂紋檢測儀中，所述主機(jī)箱的內(nèi)部設(shè)置有信號分析處理裝置。
[0011]可選的，在所述的鋼軌頭部全輪軌接觸面裂紋檢測儀中，所述信號分析處理裝置為電腦。
[0012]可選的，在所述的鋼軌頭部全輪軌接觸面裂紋檢測儀中，所述主機(jī)箱的內(nèi)部設(shè)置有與所述信號分析處理裝置相連的供能裝置。
[0013]可選的，在所述的鋼軌頭部全輪軌接觸面裂紋檢測儀中，所述主機(jī)箱上設(shè)置有顯示屏、數(shù)據(jù)存儲接口、充電接口及存放單元。
[0014]在本發(fā)明所提供的鋼軌頭部全輪軌接觸面裂紋檢測儀中，通過將多個(gè)檢測單元固定于檢測單元固定架的多個(gè)固定板之間，相鄰兩個(gè)檢測單元相互錯(cuò)開分布，使得多個(gè)檢測單元共同覆蓋鋼軌頭部全輪軌接觸面，以接觸或非接觸的方式實(shí)現(xiàn)對鋼軌頭部全輪軌接觸面裂紋的檢測，從而避免了相鄰兩個(gè)檢測單元之間出現(xiàn)相互干擾及沖突的情況，結(jié)構(gòu)簡單，可以實(shí)現(xiàn)對鋼軌頭部全輪軌接觸面上淺層裂紋的一次性檢測，提高了對鋼軌裂紋檢測結(jié)果的精準(zhǔn)度及工作效率。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0015]圖1是本發(fā)明一實(shí)施例中鋼軌頭部全輪軌接觸面裂紋檢測儀檢測鋼軌頭部全輪軌接觸面裂紋時(shí)的主視圖；
[0016]圖2是本發(fā)明一實(shí)施例中鋼軌頭部全輪軌接觸面裂紋檢測儀檢測鋼軌頭部全輪軌接觸面裂紋時(shí)的右視圖；
[0017]圖3是本發(fā)明一實(shí)施例中固定有檢測單元的檢測單元固定架的俯視圖；
[0018]圖4是本發(fā)明另一實(shí)施例中固定有檢測單元的檢測單元固定架的俯視圖。
[0019]圖1-圖 4 中，
[0020]檢測探頭-1 ;檢測單元固定架-2 ;固定板-21 ;把手-22 ;主機(jī)箱_3 ;顯示屏_31 ；數(shù)據(jù)存儲接口 -32 ;充電接口 -33 ;存放單元-34。

【具體實(shí)施方式】
[0021]以下結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對本發(fā)明提出的鋼軌頭部全輪軌接觸面裂紋檢測儀作進(jìn)一步詳細(xì)說明。根據(jù)下面說明和權(quán)利要求書，本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)和特征將更清楚。需說明的是，附圖均采用非常簡化的形式且均使用非精準(zhǔn)的比例，僅用以方便、明晰地輔助說明本發(fā)明實(shí)施例的目的。
[0022]請參考圖1-圖3，其中，圖1為本發(fā)明一實(shí)施例中鋼軌頭部全輪軌接觸面裂紋檢測儀檢測鋼軌頭部全輪軌接觸面裂紋時(shí)的主視圖；圖2為本發(fā)明一實(shí)施例中鋼軌頭部全輪軌接觸面裂紋檢測儀檢測鋼軌頭部全輪軌接觸面裂紋時(shí)的右視圖；圖3為本發(fā)明一實(shí)施例中固定有檢測單元的檢測單元固定架的俯視圖。如圖1所示，所述的鋼軌頭部全輪軌接觸面裂紋檢測儀，包括:一檢測單元固定架2、固定于所述檢測單元固定架2上的多個(gè)檢測單元I及與所述多個(gè)檢測單元I相連的一主機(jī)箱3 ;其中，
[0023]所述檢測單元I為檢測探頭或者檢測探頭陣列；所述檢測單元固定架I包括彼此固定的多個(gè)固定板21，所述固定板21的形狀均與鋼軌的橫斷面輪廓形狀匹配；每兩個(gè)固定板21之間固定有一檢測單元1，且相鄰兩個(gè)檢測單元I相互錯(cuò)開分布。
[0024]為了較好的理解本發(fā)明，請參考圖3及圖4，圖中可以清楚的看到，所謂的相鄰兩個(gè)檢測單元I相互錯(cuò)開分布的情況，由于固定板21的形狀設(shè)計(jì)為與鋼軌的橫斷面輪廓形狀相匹配，檢測單元I沿著固定板21固定時(shí)，多個(gè)檢測單元共同構(gòu)成的測量區(qū)域滿足測量鋼軌的表面要求，此時(shí)鋼軌的表面的每個(gè)區(qū)域都有一個(gè)或多個(gè)檢測單元I來測量，確保測量的范圍可以覆蓋鋼軌的表面。此外，由于相鄰兩個(gè)檢測單元I是相互錯(cuò)開分布的，避免了相鄰兩個(gè)檢測單元I之間出現(xiàn)相互干擾及沖突的情況，提高的鋼軌裂紋檢測的精準(zhǔn)度。當(dāng)然本發(fā)明對于兩個(gè)檢測單元相互錯(cuò)開分布的情況不局限于圖3及圖4所示的這兩種情況，只要確保相鄰兩個(gè)檢測單元相互錯(cuò)開且多個(gè)檢測單元整體的分布所構(gòu)成的測量區(qū)域滿足測量鋼軌的表面的需求即可。
[0025]本實(shí)施例中，所述檢測單元I為檢測探頭或檢測探頭陣列；優(yōu)選的，所述檢測探頭為渦流傳感器探頭或者所述檢測探頭陣列為渦流陣列探頭。通過渦流傳感器探頭或者渦流陣列探頭可以實(shí)現(xiàn)對鋼軌表面的損傷進(jìn)行接觸或者非接觸式的連續(xù)測量，可以檢測到鋼軌頭部全輪軌接觸面上的淺層裂紋(裂紋深度小于等于5mm的裂紋)，避免了現(xiàn)有技術(shù)中使用超聲波對鋼軌裂紋進(jìn)行檢測時(shí)存在檢測盲區(qū)，即無法檢測全部鋼軌頭部全輪廓接觸面上的裂紋，且無法檢測鋼軌頭部全輪廓接觸面上的淺層裂紋的情況。另外由于渦流傳感器探頭或者渦流陣列探頭具有體積小，靈敏度高、頻率響應(yīng)寬等特點(diǎn)，進(jìn)而提高了鋼軌頭部全輪軌接觸面裂紋檢測儀的性能。
[0026]請繼續(xù)參考圖1，所述檢測單元固定架2還包括一把手22，所述把手22固定于所述固定板21上。出于人性化考慮，在固定板21上固定把手22，在應(yīng)用時(shí)，僅需要技術(shù)人員手持把手22部分，使檢測單元固定架2平行于鋼軌表面，并沿鋼軌縱向移動(dòng)，即可進(jìn)行一定范圍內(nèi)(即鋼軌頭部全輪軌接觸面裂紋檢測儀已移動(dòng)過的范圍內(nèi))的鋼軌表面裂紋的測量。整個(gè)操作簡單，降低了對人力物力的損耗。
[0027]進(jìn)一步地，所述檢測單元I通過螺釘固定于兩個(gè)固定板21之間，通過檢測單元I和檢測單元固定架2可以組成一個(gè)可以封裝或不封裝的固定檢測單元陣列結(jié)構(gòu)。當(dāng)檢測單元I出現(xiàn)故障時(shí)，可以通過拆卸螺釘更換壞了的檢測單元I，使得鋼軌頭部全輪軌接觸面裂紋檢測儀上的檢測單元I都具有較好的工作性能，符合實(shí)際應(yīng)用的需要。另外，當(dāng)不使用鋼軌頭部全輪軌接觸面裂紋檢測儀時(shí)，還可以認(rèn)為將檢測單元I從檢測單元固定架2上拆卸下來加以維護(hù)保存，以確保檢測單元I的性能。
[0028]較佳的，所述檢測單元固定架2為鋁合金檢測單元固定架2或者鈦合金檢測單元固定架2。將檢測單元固定架2采用鋁合金或者鈦合金來制作，使得檢測單元固定架2輕便，易于攜帶，較為人性化。
[0029]請繼續(xù)參考圖1，所述主機(jī)箱3上設(shè)置有顯示屏31、數(shù)據(jù)存儲接口 32、充電接口 33及存放單元34。所述主機(jī)箱3的內(nèi)部設(shè)置有信號分析處理裝置及與所述信號分析處理裝置相連的供能裝置。本實(shí)施例中所述信號分析處理裝置優(yōu)選為電腦，當(dāng)然還可以是平板電腦、臺式機(jī)或工控機(jī)等其他可以實(shí)現(xiàn)信號分析處理的裝置。通過信號分析處理裝置，將多個(gè)檢測單元I檢測到的鋼軌橫斷面輪廓的相關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析處理，并顯示于顯示屏31上，從而形成直觀的數(shù)據(jù)或圖像以便相關(guān)技術(shù)人員進(jìn)行分析。另外，若技術(shù)人員需要對信號分析處理裝置分析處理后的數(shù)據(jù)拷貝及打印等操作，還可以通過主機(jī)箱3上設(shè)置的數(shù)據(jù)存儲接口32連接到移動(dòng)存儲設(shè)備上(U盤或者移動(dòng)硬盤等)或者打印機(jī)上。其中，所述供能裝置為信號分析處理裝置及多個(gè)檢測單元I提供能量，以維持兩者的正常工作，由于供能裝置(可以為蓄電池)是設(shè)置于所述主機(jī)箱3內(nèi)部的，不便于拆卸，故在主機(jī)箱3上設(shè)置充電接口 33，以便外接電源對供能裝置進(jìn)行充電等操作，維持鋼軌頭部全輪軌接觸面裂紋檢測儀的工作需求。出于便捷的考慮，所述主機(jī)箱3上設(shè)置了存放單元34，用于存放連接主機(jī)箱3與多個(gè)檢測單元I之間的電纜線及不用本發(fā)明的鋼軌頭部全輪軌接觸面裂紋檢測儀是，拆卸過檢查單元I后檢測單元固定架2。在完成鋼軌裂紋檢測后，可以將拆卸下的多根電纜線及拆卸過檢查單元I后的檢測單元固定架2存放于存放單元34中，從而節(jié)省了電纜線所占用空間，使得主機(jī)箱3便于攜帶。
[0030]本發(fā)明的鋼軌頭部全輪軌接觸面裂紋檢測儀的應(yīng)用原理:
[0031]檢測前，通過充電接口 33將主機(jī)箱3內(nèi)部的供能裝置充滿電，將電纜線從主機(jī)箱3的存放單元34取出，完成多個(gè)檢測單元I與主機(jī)箱3的連接，并將檢測單元I固定在檢測單元固定架2上；檢測時(shí)，需要啟動(dòng)主機(jī)箱3，技術(shù)人員需手持把手22部分，將探頭固定架沿鋼軌縱向移動(dòng)可完成對鋼軌表面一定長度范圍內(nèi)的裂紋的檢測，與此同時(shí)檢測單元I將檢查的數(shù)據(jù)傳輸給主機(jī)箱3中信號分析處理裝置進(jìn)行分析處理等操作，從而獲知鋼軌表面裂紋情況。整個(gè)檢測過程操作簡單，檢測速度快，符合實(shí)際的檢測需求。
[0032]綜上，在本發(fā)明所提供的鋼軌頭部全輪軌接觸面裂紋檢測儀中，通過將多個(gè)檢測單元固定于檢測單元固定架的多個(gè)固定板之間，相鄰兩個(gè)檢測單元相互錯(cuò)開分布，使得多個(gè)檢測單元共同覆蓋鋼軌頭部全輪軌接觸面，以接觸或非接觸的方式實(shí)現(xiàn)對鋼軌頭部全輪軌接觸面裂紋的檢測，從而避免了相鄰兩個(gè)檢測單元之間出現(xiàn)相互干擾及沖突的情況，結(jié)構(gòu)簡單，可以實(shí)現(xiàn)對鋼軌頭部全輪軌接觸面上淺層裂紋的一次性檢測，提高了對鋼軌裂紋檢測結(jié)果的精準(zhǔn)度及工作效率。
[0033]上述描述僅是對本發(fā)明較佳實(shí)施例的描述，并非對本發(fā)明范圍的任何限定，本發(fā)明領(lǐng)域的普通技術(shù)人員根據(jù)上述揭示內(nèi)容做的任何變更、修飾，均屬于權(quán)利要求書的保護(hù)范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種鋼軌頭部全輪軌接觸面裂紋檢測儀，其特征在于，包括:一檢測單元固定架、固定于所述檢測單元固定架上的多個(gè)檢測單元及與所述多個(gè)檢測單元相連的一主機(jī)箱；其中， 所述檢測單元為檢測探頭或者檢測探頭陣列；所述檢測單元固定架包括彼此固定的多個(gè)固定板，所述固定板的形狀均與鋼軌的橫斷面輪廓形狀匹配；每兩個(gè)固定板之間固定有一檢測單元，且相鄰兩個(gè)檢測單元相互錯(cuò)開分布。
2.如權(quán)利要求1所述的鋼軌頭部全輪軌接觸面裂紋檢測儀，其特征在于，所述檢測探頭為渦流傳感器探頭或者渦流陣列探頭。
3.如權(quán)利要求1所述的鋼軌頭部全輪軌接觸面裂紋檢測儀，其特征在于，所述檢測單元固定架還包括一把手，所述把手固定于所述固定板上。
4.如權(quán)利要求1所述的鋼軌頭部全輪軌接觸面裂紋檢測儀，其特征在于，所述檢測探頭通過螺釘固定于兩個(gè)固定板之間。
5.如權(quán)利要求1所述的鋼軌頭部全輪軌接觸面裂紋檢測儀，其特征在于，所述檢測單元固定架為鋁合金檢測單元固定架或者鈦合金檢測單元固定架。
6.如權(quán)利要求1所述的鋼軌頭部全輪軌接觸面裂紋檢測儀，其特征在于，所述主機(jī)箱的內(nèi)部設(shè)置有信號分析處理裝置。
7.如權(quán)利要求6所述的鋼軌頭部全輪軌接觸面裂紋檢測儀，其特征在于，所述信號分析處理裝置為電腦。
8.如權(quán)利要求6所述的鋼軌頭部全輪軌接觸面裂紋檢測儀，其特征在于，所述主機(jī)箱的內(nèi)部設(shè)置有與所述信號分析處理裝置相連的供能裝置。
9.如權(quán)利要求1-8中任一項(xiàng)所述的鋼軌頭部全輪軌接觸面裂紋檢測儀，其特征在于，所述主機(jī)箱上設(shè)置有顯示屏、數(shù)據(jù)存儲接口、充電接口及存放單元。
【文檔編號】G01N27/90GK104359971SQ201410629074
【公開日】2015年2月18日 申請日期:2014年11月10日 優(yōu)先權(quán)日:2014年11月10日
【發(fā)明者】周宇, 喬炳龍, 劉博
申請人:上海同儒機(jī)電科技有限公司