[发明专利]钢轨轨底横向裂纹扫查装置

说明书

本发明公开了一种钢轨轨底横向裂纹扫查装置，其包括两个超声波探头和扫查框架；超声波探头包括探头盒、压电晶片和有机玻璃斜楔块，有机玻璃斜楔块安装在探头盒中，压电晶片安装在有机玻璃斜楔块的向外倾斜的外侧斜面上，扫查框架整体为条形，其上开有第一安装孔和第二安装孔，所述两个超声波探头分别通过螺栓相向固定于第一安装孔和第二安装孔中，所述两个探头有机玻璃斜楔块斜边与底面的夹角分别为α₁和α₂，其相距的距离L=Htanβ₁+Htanβ₂，H为钢轨的高度，β₁和β₂为两个超声波探头的超声波在钢中的折射角。本发明具有快速地判定钢轨轨底是否存在横向裂纹，同时能精确判定钢轨轨底横向裂纹位置的优点。

技术领域

本发明涉及一种钢轨裂纹的扫查装置，特别是一种钢轨轨底横向裂纹扫查装置。

背景技术

目前检测钢轨轨底横向裂纹主要是采用携带前后37°探头的钢轨探伤小车来检测，37°探头放置在钢轨表面，钢轨探伤小车的工作原理是：探头发送的超声波进入钢轨遇到轨底横向裂纹时，超声波经过两次反射回到探头，探头将超声波转变成电信号传给示波器，在示波器显示相应的波形和图像。但是，探伤小车在推行过程中遇到钢轨焊缝时，示波器对应37°通道上交替出现波形，很难判定是轨底横向裂纹还是焊缝处轨底焊筋反射回的信号，即使判定为轨底横向裂纹，采用钢尺丈量的方式对伤损定位的精度很低。探伤小车很难区分焊缝处轨底横向裂纹和轨底焊筋，给钢轨探伤造成困难，容易造成错误判断。

发明内容

本发明的目的是为了克服现有技术的上述不足之处，而提供一种能快速识别轨底横向裂纹，且能对其精确定位的钢轨轨底横向裂纹扫查装置。

本发明的技术方案是：一种钢轨轨底横向裂纹扫查装置，其包括两个超声波探头和扫查框架；超声波探头包括压电晶片和玻璃斜楔块，压电晶片安装在玻璃斜楔块的向外倾斜的外侧斜面上，两个玻璃斜楔块分别位于扫查框架的两端；两块玻璃斜楔块相距的距离满足如下关系：当扫查框架位于需要探测的钢轨的轨头上面时，两个玻璃斜楔块向外倾斜的外侧斜面的垂直线经过超声波在玻璃斜楔块与需要探测的钢轨中的折射角纠正后的方向线相交于需要探测的钢轨的轨底部位,即两个超声波探头发射的超声波可以相交于需要探测的钢轨的轨底部位。

本发明进一步的技术方案是：所述两个超声波探头玻璃斜楔块斜边与底面的夹角分别为α₁和α₂，所述α₁和α₂为35°～55°，两块玻璃斜楔块相距的距离L=Htanβ₁ +Htanβ₂，H为钢轨的高度，β₁和β₂为两个超声波探头的超声波在钢轨中的折射角，sinβ₁=1.18sinα₁，sinβ₂=1.18sinα₂。

本发明进一步的技术方案是：所述的超声波探头还包括探头盒，玻璃斜楔块安装在探头盒中，扫查框架整体为条形，其上开有第一安装孔和第二安装孔，所述两个超声波探头分别通过螺栓相向固定于第一安装孔和第二安装孔中。

本发明进一步的技术方案是：所述的超声波探头还包括探头保护膜，探头保护膜的内壁与探头盒下端外部接触，其通过螺栓与扫查框架相连接。

本发明进一步的技术方案是：所述的扫查框架设有刻线，刻线设在两个超声波探头的间距之间，距其中一个超声波探头的距离为Htanβ₁ ，距另一个超声波探头的距离为Htanβ₂。

本发明进一步的技术方案是：所述的刻线为四条，分别设在扫查框架的四面。

本发明进一步的技术方案是：所述的玻璃斜楔块为有机玻璃斜楔块。

本发明与现有技术相比，具有如下特点：