[实用新型]一种用于轮辋超声相控阵探伤的自动扫查装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及超声无损检测领域，具体涉及一种用于轮辋的超声相控阵探伤自动扫查装置，能适应不同曲率车轮轮辋的超声自动检测。

背景技术

车轮轮辋是列车行驶组件中的关键部件，随着铁路运输朝着高速重载方向发展，车轮轮辋内部的裂纹等缺陷会严重威胁列车运行的安全，因此有必要对车轮轮辋进行定期检测，提高高速列车的安全服役水平。

目前轮辋探伤多采用超声波检测，传统超声波检测常采用手动单探头，如授权公开号CN103543204A，授权公开日2014年1月29日的专利文献公开了一种用于火车车轮缺陷检测的手动超声波探伤扫查装置，通过调节扫查手臂及改变两探头中心距离，实现对不同直径的轮辋进行检测；授权公开号CN203630094 U，授权公开日2014年6月4日的专利文献公开了一种轨道车辆车轮轮辋与踏面探伤探头组件系统，通过机械手连接探头组件可同时对轮辋和踏面进行检测，该系统操作简便，检测效率高。然而上述都需要人为移动轮辋检测装置进行检测，无法保证以一定速度对轮辋进行扫查，影响检测结果的准确性和检测效率，因此，研究一种自动扫查装置具有重要的工程应用价值和意义。

发明内容

本实用新型的目的是提供一种用于轮辋超声相控阵探伤的自动扫查装置，该检测装置通过电磁吸铁吸附在不同曲率的车轮上，通过步进电机驱动连接在丝杆上的超声相控阵探头架组件，控制超声相控阵探头架以一定速度沿轮辋表面进行自动扫查，通过电磁铁吸附使该检测装置能适应不同曲率的车轮，并通过可伸缩机械结构确保超声相控阵探头架与轮辋表面充分耦合。

本实用新型采用的技术方案：一种用于轮辋超声相控阵探伤的自动扫查装置，包括传动装置、控制器、机架及超声相控阵探头架组件；其特征在于：所述传动装置通过螺钉安装在机架上；所述超声相控阵探头架组件通过滑块连接传动装置；所述机架通过电磁吸铁吸附在车轮两端；所述控制器安装在机架上用于控制步进电机转动及机架中的电磁铁吸附。

所述机架两端上设计多个对称牙棒，支撑板一端通过滚花螺母固定在牙棒上，另一端通过滚花螺母固定在电磁吸铁上，能适应轮辋曲率的变化且便于装卸拆解。

所述超声相控阵探头架组件中的连杆铰链装置设计有伸缩杆并装配压缩弹簧，探头架同样采用伸缩杆并装配压缩弹簧，从而将丝杆的直线往返运动转化为超声相控阵探头沿圆弧的运动，再通过锲块使超声相控阵探头与轮辋表面接合良好。

所述机架内部的两端安装有止动器，当丝杆带动滑块传动到尾端接触到止动器，步进电机发出电信号至控制器，控制器中的电源模块停止对步进电机供电。

本实用新型的有益效果在于可实现不同曲率车轮轮辋的自动超声相控阵无损检测，检测装置结构简单，便于装配与拆卸，具有检测效率高、适应性强、自动化程度高的优点。

附图说明

图1 为本实用新型的整体装配示意图。

图2 为本实用新型的传动装置示意图。

图3 为本实用新型的机架示意图。

图4 为本实用新型的超声相控阵探头架组件示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型作进一步说明。

如图1所示，一种用于轮辋超声相控阵探伤的自动扫查装置，包括传动装置1、控制器2、机架3及超声相控阵探头架组件4；其特征在于：所述传动装置1通过螺钉安装在机架3上；所述超声相控阵探头架组件4通过滑块连接传动装置1，所述机架3通过电磁吸铁吸附在车轮上；所述控制器2安装在机架3上。

如图2所示，传动装置1包括丝杆11、传动座12、螺钉13、联轴器14及步进电机15；所述丝杆11通过联轴器14连接步进电机15，并通过传动座12进行定位；所述传动座12通过螺钉13连接步进电机15并固定在机架3上。

如图3所示，机架3包括电磁吸铁31、滚花螺母32、支撑板33、止动器34及牙棒35；所述支撑板33通过滚花螺母32分别连接电磁吸铁31和牙棒35，通过采用不同型号支撑板33可调节电磁吸铁31吸附位置；所述电磁吸铁31在工作时分别吸附在车轮两端面；所述止动器34位于机架两端对称分布。

如图4所示，超声相控阵探头架组件包括超声相控阵探头架41、锁紧螺钉42、伸缩轴43、压缩弹簧44、固定铰链45、伸缩杆46、压缩弹簧47、活动铰链48及滑块49。所述滑块49用于连接丝杆11及活动铰链48；所述可伸缩机械机构包括伸缩杆46上装配有压缩弹簧47，并通过在端部开槽与连接板相连，伸缩轴43上装配有压缩弹簧44，并通过固定铰链45与连接板相连；所述超声相控阵探头架41通过锁紧螺钉42固定超声相控阵探头。

通过控制器2控制电磁吸铁31吸附在车轮的两端，启动步进电机15，使丝杆11以一定速度转动，受超声相控阵探头架组件4和机架3中的可伸缩机械结构带动超声相控阵探头架41沿轮辋表面进行扫查，通过连接锲块确保超声相控阵探头与轮辋表面耦合良好，当丝杆11带动滑块49传动到机架3一端的止动器34时，步进电机15发出电信号至控制器2，控制器2中的电源模块停止对步进电机15供电。