[发明专利]基于并联被动式微调结构的自耦合探头机构

权利要求书

1.一种基于并联被动式微调结构的自耦合探头机构，包括固定机构的安装板(1)、并联弹簧(2)、连接架(3)、探头壳(4)、S副(5)、耦合弹簧(6)、多焦距探头(7)；通过安装板(1)可将整个探头机构安装在车轮自动探伤主机上；并联弹簧(2)和S副(5)位于安装板(1)和连接架(3)之间，可按动车车轮踏面的具体形状变化调节探头的位姿(位置和姿态)；耦合弹簧(6)和多焦距探头(7)位于探头壳(4)中，其中，截面呈方形的多焦距探头(7)和具有内方形截面的探头壳(4)之间为间隙滑动配合，在置于探头尾部的耦合弹簧(6)和检测时动车车轮踏面的共同作用下，探头可沿其轴线在探头壳内作定向移动；在探头壳(4)的一侧为探头接线柱，用于连接探头检测信号线；在探头壳(4)的另一侧为耦合剂注入接头，检测所需的耦合剂可沿着探头侧面分布的注入槽流至探头检测面，以形成耦合油膜，从而保证超声波的顺利入射和接收；此外，针对目前车轮探伤一般都存在近表面检测盲区的缺点，在本探头内设置了两组不同角度的晶片(即构成了多焦距探头)，从而能兼顾车轮踏面近表面范围(踏面表面下0～5毫米区域)和大于5毫米的轮辋区域的探伤检测。

2.如权利要求1所述的基于并联被动式微调结构的自耦合探头机构，其特征在于：

所述并联弹簧(2)、S副(5)位于安装板(1)和连接架(3)之间，通过一组并联的4弹簧及S副(下称“4弹簧-S”)的结构，能按车轮踏面形状的变化对探头的位姿进行实时微调，保证探头与车轮踏面之间形成良好的贴合接触，从而达到最好的耦合效果。

3.如权利要求1所述的基于并联被动式微调结构的自耦合探头机构，其特征在于：

所述耦合弹簧(6)置于探头壳(3)内，并位于多焦距探头(7)的上方尾部，可沿探头轴线方向向探头施加压力，使探头检测时始终与车轮踏面之间保持有一定压紧力的接触，从而达到最好的耦合效果。

4.如权利要求1所述的基于并联被动式微调结构的自耦合探头机构，其特征在于：

所述多焦距探头(7)是根据传统超声波探伤对于近表面存在探伤盲区的缺点，通过设置多组不同角度的压电晶片，以检测车轮踏面下不同深度的缺陷，从而能兼顾车轮踏面近表面范围(踏面表面下0～5毫米区域)和大于5毫米的轮辋区域的探伤检测。