[发明专利]轮轴端面探伤装置及方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种轮轴端面探伤装置及方法。

背景技术

目前，在检测位于轴承内侧端部车轴表面(卸荷槽)的疲劳裂纹时，通常要用到探 头测量，公知的探头，其声束位于通过车轴的平面内，可称为零偏角探头。当车轴压装了轴 承以后，用零偏角探头检测经常出现很强的结构噪声，干扰了对缺陷信号的识别，造成漏 检，影响行车安全。

发明内容

本发明的目的是提供一种轮轴端面探伤装置及方法，能够降低结构噪声，提高裂纹 信号的信噪比，减少漏检，同时使用B超方式显示裂纹图像和A超方式显示波形，使裂纹 的判别简单、直观和易行，所有A超信号被实时存储，用于事后分析和回溯。

本发明的目的是通过以下技术方案来实现： 本发明的一种形式是轮轴端面探伤装置，包括探把结构架，所述探把结构架的底部端面上设 有沿探把结构架圆周分布的环形磁铁，探把结构架内部设有轴向转子，轴向转子的内部设有 轴向弹性顶尖，弹性顶尖的顶部通过弹簧与探把结构架连接，弹性顶尖的周围均匀分布有四 个圆柱形探头，圆柱形探头的外壁上靠近顶端处设有涡轮蜗杆调节机构，所述涡轮蜗杆调节 机构包括相互配合的涡轮和蜗杆，其中涡轮设置在圆柱形探头外壁上，蜗杆通过螺栓与轴向 转子固定连接，所述圆柱形探头的顶端设有螺母，螺母与圆柱形探头之间通过螺纹连接。

本发明的另一种形式是轮轴端面探伤方法，包括以下步骤： 1)通过轴向弹性顶尖的定位和条形磁铁的吸附将轮轴端面探伤装置安装在轮轴端部，轮轴 端面探伤装置的四个圆柱形探头中，通过涡轮蜗杆调节机构将靠近顶端的圆柱形探头调整为 零偏角探头，零偏角探头的入射角为公知的小角度9-12度入射； 2)靠近底端的圆柱形探头采用B超方式显示缺陷图像； 3)通过涡轮蜗杆调节机构将另外两个圆柱形探头的偏角分别调整为顺时针偏角探头和逆时 针偏角探头，为了适应裂纹的取向变化，将顺时针偏角探头和逆时针偏角探头分别相对零偏 角探头向顺时针和逆时针方向调节到25-30度之间，且顺时针偏角探头和逆时针偏角探头的 偏角相等，此时声束和轮轴平面的夹角约为7-9度，入射角度比零偏角探头减小0.5-1度， 可使顺时针偏角探头、逆时针偏角探头以及零偏角探头的探测区间相一致； 4)将B超方式显示的缺陷图像同时与零偏角探头、顺时针偏角探头以及逆时针偏角探头所 获取的图像相对比，确定轮轴端面缺陷的形状。

在上述的轮轴端面探伤方法中，所述涡轮蜗杆调节机构包括相互配合的涡轮和蜗 杆，其中涡轮设置在圆柱形探头的外壁上，蜗杆通过螺栓与轴向转子固定连接。

本发明的有益效果为：对于压装轴承后产生的大量结构噪声，探伤装置能抑制噪 声，提高信噪比，减少漏检，提高铁路行车安全；同时使用B超方式显示裂纹图像和A超 方式显示波形，使裂纹的判别简单、直观和易行，所有A超信号被实时存储，用于事后分 析和回溯。

附图说明

下面根据附图对本发明作进一步详细说明。

图1是本发明所述的轮轴端面探伤装置的剖视图； 图2是本发明所述的轮轴端面探伤装置的涡轮蜗杆调节机构的结构示意图； 图3是本发明所述的轮轴端面探伤装置的探头的分布示意图。

图中： 1、探把结构架；2、环形磁铁；3、轴向转子；4、弹性顶尖；5、弹簧；6、圆柱形探头； 7、涡轮蜗杆调节机构；8、涡轮；9、蜗杆；10、螺母。

具体实施方式

如图1-3所示，本发明的一种形式是轮轴端面探伤装置，包括探把结构架1，所述探 把结构架1的底部端面上设有沿探把结构架圆周分布的环形磁铁2，探把结构架1内部设有 轴向转子3，轴向转子3的内部设有轴向弹性顶尖4，轴向弹性顶尖4的顶部通过弹簧5与 探把结构架1连接，轴向弹性顶尖4的周围均匀分布有四个圆柱形探头6，圆柱形探头6的 外壁上靠近顶端处设有涡轮蜗杆调节机构7，所述涡轮蜗杆调节机构7包括相互配合的涡轮 8和蜗杆9，其中涡轮8设置在圆柱形探头6的外壁上，蜗杆9通过螺栓与轴向转子3固定 连接，蜗杆9上有外六方调节孔，使用外六方改锥可以旋转蜗杆，从而调节圆柱形探头6的 偏角，所述圆柱形探头6的顶端设有螺母10，螺母10与圆柱形探头6之间通过螺纹连接。