[实用新型]轨道交通用车轴自动化超声波探伤装置

说明书

技术领域：

本实用新型是应用超声波探伤技术对轨道交通用车轴及其它直轴类零件进行检验的装置，适用于轨道交通用车轴及其它直轴类被测车轴内部缺陷的无损检测。

技术背景：

超声检测是指用超声波来检测材料和被测车轴、并以超声检测仪作为显示方式的一种无损检测方法。超声检测是利用超声波的众多特性(如反射和衍射)，通过观察显示在超声检测仪上的有关超声波在被检材料或被测车轴中发生的传播变化，来判定被检材料和被测车轴的内部和表面是否存在缺陷，从而在不破坏或不损害被检材料和被测车轴的情况下，评估其质量和使用价值。

现有的超声波探伤装置为简易探头盒内部浇灌树脂固定超声波晶片，手持操作，肉眼观察仪器显示屏上的波形图，来判断是否存在缺陷。利用这种装置进行探伤的方法是手工探伤，技术工人拿着探伤装置在被测车轴表面进行接触式探伤，对其一部分探伤完后，人工滚动车轴，再对车轴的其他部分进行探伤，这样重复操作可保证完成对整个被测车轴的探伤，使用手工探伤方法的好处在于价格低廉，但是由于探伤过程中探头总与被测车轴保持接触，对探头磨损比较严重，再有被测车轴的轴向尺寸不一样，不可避免的误操作使探头会撞击被测车轴表面，造成探头损坏。而且手工探伤要对被测车轴进行全面扫查，必然会耗费大量的时间，产生了探伤质量与速度的矛盾；再有传统的手工探伤是人工对探伤波形进行分析，判断是否为伤痕，因此会出现漏检误检的现象。

实用新型内容：

本实用新型针对现有探伤装置存在的手工探伤易磨损探头、探伤速度慢、容易出现漏检误检的现象、探伤结果不易保存的缺陷，提出了水下自动化超声波探伤机构。

本实用新型解决技术问题采用的技术方案是：

轨道交通用车轴自动化超声波探伤装置，包括入料工作台、挡放料机构、规正机构、水槽机构、出料台、机械手横移支架和机械手；其中入料工作台是上表面为斜面的长方形钢管焊接框架，挡放料机构固定在入料工作台的中部，规正机构固定在入料工作台右端的前后两侧，机械手横移支架是具有四根支撑梁的方钢管焊接框架结构，四根支撑梁以水槽机构为中心，固定于入料工作台和出料台的前后两侧，机械手横移支架上装有滑轨，机械手固定在滑轨上；水槽机构位于入料台与出料台之间，包括探伤支架、水槽、水槽支架、滚珠丝杠支架、水下支撑机构和探伤机构；其中水槽支架为工型钢，固定在地面，探伤支架、水槽和滚珠丝杠支架固定在水槽支架上，探伤支架的上方固定探伤机构，探伤机构和滚珠丝杠支架的上方固定水下支撑机构。

所述的挡放料机构包括气缸铰链支撑、挡放料驱动气缸、翻转圆盘和拨叉，挡放料驱动气缸与气缸铰链支撑相连，翻转圆盘与挡放料驱动气缸的输出轴相连，拨叉与翻转圆盘固定。

所述的规正机构包括方钢管框架、轴承座、链轮、左规正手、驱动气缸、导向滑轨、气缸推板、右规正手和环形链条，其中方钢管框架固定于地面，其表面安装有导向滑轨，其中部安装有驱动气缸，方钢管框架的两端通过轴承座固定链轮，链轮之间通过环形链条相连，环形链条的一端与左规正手相连，另一端与气缸推板和右规正手相连。左规正手、气缸推板和右规正手固定在导向滑轨上。

所述的水下支撑机构包括伺服电机、同步带、驱动轴、从动滚轮、滚珠丝杠和轴支撑，其中轴支撑沿轴向固定在水槽的底部，伺服电机直接安装于水槽上方方钢管焊接的框架上，同步带与伺服电机和驱动轴相连，驱动轴固定在轴支撑上，从动滚轮置于驱动轴上，滚珠丝杠安装在滚珠丝杠支架的上方，并与从动滚轮相连，用于被测车轴的轴向定位。

所述的探伤机构包括第一探头组、第二探头组、导轨、第三探头组和第四探头组，其中第一探头组、第二探头组和第三探头组、第四探头组分别固定在导轨的左右两端。

本实用新型与传统手工探伤相比较的优点在于：

(1)通过入料台、机械手横移机构、出料机构的紧密配合，实现了上、下料与探伤全过程自动化，检测效率显著提高。

(2)通过水下支撑机构使车轴缓慢旋转，4组探头组径向移动，完成对车轴的轴向和径向的全面扫查，避免了漏检现像的发生。

(3)采用水膜法和水浸法探伤。利用探头在每个工位探伤前进行测距和伺服电机精确调整水膜厚度，保证对不同直径部位检测时的水层厚度恒定，防止了探头撞击被测车轴。

附图说明：

图1为本实用新型的系统示意图。

图2为本实用新型的挡放料机构示意图。

图3(a)为本实用新型的规正机构主视图，图3(b)为规正机构俯视图。

图4(a)为本实用新型水下支撑机构左视图，图4(b)为水下支撑机构俯视图。