[发明专利]从径向表面的轮轴超声检查

说明书

背景技术

本文公开的主旨涉及用于轮轴的超声检查的方法和系统。

无损检验装置可以用于检查检验对象来检测并且分析这些对象中的异常。无损检验典型地牵涉将一个或多个探头放置在检验对象表面以便进行底层结构的检验。无损检验的一个方法采用超声信号。

一般，超声检验系统包括用于将超声波传送到检验对象并且从检验对象接收超声波的超声探头，和用于使该超声探头连接到超声检验单元（其包括用于查看检验结果的显示器）的探头线缆。在超声检验系统中，电脉冲从超声检验单元馈送到超声探头，在这里它们由超声探头中的一个或多个超声换能器（例如，压电元件）变换成声脉冲。在操作期间，电脉冲施加到一个或多个超声换能器的电极，从而产生超声波，其被传送到探头所耦合的检验对象。相反，在超声波从检验对象反射并且接触超声换能器的表面时，它促使换能器振动，从而产生由超声检验单元检测为接收信号的电压。在超声波穿过检验对象时，各种反射（称作回声）随着超声波与检验对象内的异常交互而出现。

在用单元件探头检验时，回声信号典型地在超声检验单元的屏幕上显示为A扫描迹线，其具有表现为迹线的垂直偏转的回声幅度和沿迹线在水平轴上显示的飞行时间或距离信息。该单元件探头通常安装在楔形物上以采用期望角度指引声音来检查检验对象的不同区域。为了检查对象的全体积，使用角度不同的楔形物来扫描对象若干次可是必要的（这可是耗时的）。

另一个类型的超声探头（相控阵超声探头）具有安装在单个外壳中的多个电且声独立的超声换能器。通过改变施加到超声换能器的电脉冲的时序，相控阵超声探头可以在不同角度产生超声束，从而允许相控阵超声探头以不同角度操纵超声束通过检验对象以试图使用单个楔形物来检测异常。可以处理在各种角度接收的超声波来产生检验对象的扇形扫描（或S扫描）图像，这允许任何异常的视觉识别，从而消除用单元件探头上的不同楔形物重新扫描检验对象若干次的需要。S扫描提供来自对延迟和折射角而校正的相控阵探头的全部换能器的所有幅度和深度数据的二维视图。

超声探头用于检查例如轨道车辆的轮轴。典型的铁路轮轴将包括用于安装在轨道车辆运行中牵涉的旋转装置（其包括轮轴）的座。定位在车辆之间的铁路轮轴的内侧轴颈典型地包括一个或多个齿轮、制动盘和用于保护轮轴的罩。定位在铁路轮轴的内侧轴颈上的这些装置通过在内侧轴颈上放置一个或多个超声探头而使得内侧轴颈的超声检查变得困难且耗时。例如，内侧轴颈的罩必须去除或用别的方式拆卸以提供达到铁路轮轴以与内侧轴颈接触地放置超声探头。

上文的论述仅仅为了一般背景信息而提供并且不意在用作理解要求保护的主旨的范围的辅助手段。

发明内容

公开了用于轮轴的超声检查的方法和系统。超声探头和楔形物放置在轮轴的外侧轴颈的径向表面上并且超声扫描朝内侧轴颈指引，其中安装在内侧轴颈上的装置在超声扫描期间保持安装。可在用于轮轴的超声检查的方法和系统的一些公开实施例的实践中实现的优势是不需要去除或拆卸轮轴的内侧轴颈上的装置，从而简化并且减少实施检查所需要的时间。

在一个实施例中，公开用于轮轴的超声检查的方法，其中该轮轴包括纵轴和第一外侧轴颈与第二外侧轴颈之间的内侧轴颈，并且其中多个装置安装在该内侧轴颈上。方法包括以下步骤：将第一超声探头和第一超声楔形物放置在第一外侧轴颈的径向表面上的第一位置处并且进行指引到内侧轴颈的第一超声扫描，其中该径向表面与轮轴的纵轴大致平行，并且其中安装在内侧轴颈上的多个装置在第一超声扫描期间保持安装。

在另一个实施例中，公开用于轮轴的超声检查的系统，其中该轮轴包括纵轴和第一外侧轴颈与第二外侧轴颈之间的内侧轴颈，并且其中多个装置安装在该内侧轴颈上。系统包括超声检查站，其包括：显示器、微处理器、耦合于该微处理器的存储器；和一个或多个可执行指令，其存储在存储器中并且配置成由处理器执行；第一外侧轴颈的径向表面上的第一位置处的第一超声探头和第一超声楔形物，其中该径向表面与轮轴的纵轴大致平行；和第一探头线缆，其使第一超声探头连接到超声检查站，其中第一超声探头和第一超声楔形物配置成进行指引到内侧轴颈的第一超声扫描，并且其中安装在内侧轴颈上的多个装置在第一超声扫描期间保持安装。