[发明专利]一种钢轨探伤车超声耦合装置

说明书

技术领域

本发明涉及轨道工程机械技术领域，尤其是涉及一种应用于钢轨探伤车的超声耦合装置。

背景技术

大型超声波钢轨探伤车是检测钢轨内部伤损的大型养路机械，在确保铁路安全运行方面起着非常重要的作用。由于超声波在空气中传播会急剧衰减，因此通常利用耦合液排出超声波换能器与钢轨表面之间的空气从而减少超声波从探轮(超声换能器组合装置)入射到钢轨内部时的超声能量损失，此过程称之为耦合。因为水比较廉价和环保，目前国内大型超声波钢轨探伤设备大多采用水作为探轮与钢轨表面的耦合剂(耦合水)，耦合的效果将直接影响超声探伤检测效果。探伤车在检测作业过程中需要不断喷洒耦合水，耦合水产生的水雾在低温环境下，容易在探伤装置上积聚形成冰块，如果处理不当，甚至影响行车安全。此外，钢轨探伤车作业过程中轮膜破损后需要更换探轮，此时需停止喷洒耦合水。然而在低温(-25℃以下)环境，管路中静止的耦合水结冰非常快，结冰后可能损坏耦合管路接头从而造成耦合不畅或失效由于耦合问题。因此，目前在-25℃以下环境，大型钢轨探伤车不建议作业，影响了探伤车在低温尤其-25℃以下环境下的探伤运用。

现有的超声耦合系统主要存在以下技术缺陷：

(1)现有超声耦合装置利用风进行雾化，在-25℃环境(甚至更低温度)喷洒时，耦合水会短时雪化而影响耦合效果；

(2)现有超声耦合装置产生的大量水雾会在探伤装置上集聚结冰，从而影响系统安全；

(3)现有超声耦合装置在钢轨表面形成的水斑较小，在对中不良情况下容易造成耦合效果不良，从而影响探伤检测效果；

(4)现有超声耦合装置在临时停车时，一般采用防冻液填充耦合水输送管路，再次行车时管路中填充的防冻液会喷洒至钢轨表面，一定程度上影响列车行车制动，从而存在安全隐患；

(5)现有超声耦合装置在管路结冰时，只能通过将车体进库利用库房暖气温度使管路中冰自动融化，而探伤车室内库房数量很有限，同时管路结冰还会损坏管路部件(如接头)。

因此，探寻一种高效、不易产生水雾、能够应对低温环境的超声耦合装置尤为重要。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种钢轨探伤车超声耦合装置，可以为钢轨表面提供快速、均匀的扇面水，大大减少了水雾的产生，同时增强了耦合效果。

为了实现上述发明目的，本发明具体提供了一种钢轨探伤车超声耦合装置的技术实现方案，一种钢轨探伤车超声耦合装置，包括：

水管，所述水管的一端连接水路，用于通入耦合水；

水嘴，所述水嘴设置于钢轨探伤车的探轮前方，并与所述水管的另一端相连，用于向钢轨的表面喷洒扇形水面的耦合水。所述水嘴距离所述钢轨的表面一定高度，使得所述水嘴喷洒的耦合水到达钢轨表面的水面宽度大于或等于所述钢轨的宽度。

优选的，所述水管的外部设置有加热器，所述加热器用于对所述水管内的耦合水进行保温。

优选的，所述加热器采用自适应加热器，所述加热器能自动调节输出功率，以保证所述水管内的耦合水处于设定的温度范围。

优选的，所述水嘴的底部设置有导流槽，所述导流槽内设置有用于喷洒耦合水的导流口。

优选的，所述水嘴的导流内径小于所述水管的内径，所述导流口的内径小于所述水嘴的导流内径。

优选的，所述导流口的内径小于或等于1mm。

优选的，所述水嘴的上部外表面设置有外螺纹接口，所述水嘴通过所述外螺纹接口与所述水嘴的另一端相连。

优选的，所述水管连接水路的一端还连接有气路，当外界环境温度低于0℃时，通过所述气路向所述水管内通入压力空气，以防止所述水管结冰。

优选的，所述气路与风机或泵或钢轨探伤车车体风包相连，由所述风机或泵或钢轨探伤车车体风包向所述水管内通入带压力的风，所述带压力的风在进入所述水管前进行预热处理。

优选的，当所述钢轨探伤车长时间停留低温环境时，通过所述水路向所述水管内通入防冻液。当遇到钢轨探伤车供电故障时，通过所述钢轨探伤车车体风包将所述水管内的耦合水排出。

通过实施上述本发明提供的钢轨探伤车超声耦合装置的技术方案，具有如下有益效果：

(1)本发明可以为钢轨表面提供快速、均匀的扇面水，大大减少了水雾的产生，同时增强了耦合效果；

(2)本发明中耦合水可以进行预加热处理、自适应温度加热装置保护，特制的水嘴出口不会造成耦合水滴凝聚，从而可以适应极寒环境下的探伤作业；