[发明专利]用于动车组空心轴超声波探伤灵敏度校准的标准试块

说明书

本发明提供一种用于动车组空心轴超声波探伤灵敏度校准的标准试块，包括：空心轴；沿着轴向方向设置在空心轴的中间位置处的圆柱形中间台阶部；和多个圆柱形侧台阶部，所述多个圆柱形侧台阶部在轴向方向上以外径递减的方式分别对称地布置在圆柱形中间台阶部的两侧，对称的两个圆柱形侧台阶部具有相同的外径。圆柱形中间台阶部形成有沿着径向方向从外表面向内延伸的平底孔和在外表面上形成的刻槽。多个圆柱形侧台阶部中的每一个形成有位于中间位置处且沿着径向方向从外表面向内延伸的平底孔、或者位于中间位置处且形成在外表面上的刻槽。所述标准试块适用于任何型号的空心轴的探伤灵敏度校准，大幅减少所用试块数量，确保校准得到的探伤灵敏度保持一致。

技术领域

本发明涉及动车检测领域，更具体地，涉及一种用于动车组空心轴超声波探伤灵敏度校准的标准试块。

背景技术

动车组轮轴是转向架走行部的关键部件，在轮轴的制造、组装和运用过程中，经常出现各种危害性缺陷和失效伤损，极大地威胁着动车组的运用安全。这就需要动车组列车在检修过程中定期对空心轴进行探伤检测。探伤时，通过超声波探伤设备将超声波探头组输送到空心轴内孔中，以内孔表面为检测面，对空心轴侧壁内部和外表面进行扫查，以发现是否存在缺陷。超声波探伤前必不可少的一个工作是要对探伤设备的灵敏度进行校准，以便发现适当大小的缺陷。若探伤灵敏度设置过低，则可能会造成漏探；设置过高容易造成误报。

目前，普遍采用空心轴实物试块对探伤设备进行灵敏度校准。空心轴实物试块是在实物轴上采用机械加工的方法，制作若干个平底孔和刻槽等人工缺陷。由于这些人工缺陷对超声波的反射特性与自然缺陷类似，故在使用实物试块进行灵敏度校准时，调节探伤设备灵敏度增益到某一数值，当能将人工缺陷检测出时，即认为在这一灵敏度增益水平下，同一位置相同大小的自然缺陷也能被检测出来。

采用这种空心轴实物试块进行灵敏度校准的方法，检修单位必须配备与所检测空心轴型号对应的实物轴试块，不同型号的空心轴实物试块之间不能相互替代。这就要求待检的空心轴有多少种型号就要配备多少根相应型号的空心轴实物试块。目前动车组型号较多，如CRH1A/B/E、CRH2A/B/E、CRH2C一阶段、CRH2C二阶段、CRH380A/AL、CRH380B/BL、CRH5A等型号，存在多种轴型，相同型号的动车组中“动车轴”和“拖车轴”型号也不一致。因此，在采用这种探伤灵敏度校准方法时，就需要配置数目众多的空心轴实物试块。也就是说，每种型号的空心轴配备一根刻有人工缺陷的空心轴实物试块。探伤前根据所检轴型，选择对应的实物轴试块进行灵敏度校准，然后方能进行探伤。

例如，如图1所示，以CRH1A/B/E型号动车组“动车轴”实物试块为例。检测前需对设备的灵敏度进行标定，调节设备灵敏度，将实物试块上人工缺陷的反射回波调到满幅度的80％±15％，再补偿若干灵敏度增益之后，作为探伤灵敏度。经过标定之后的探伤设备，能够检测出与实物试块上人工缺陷大小相当或者比人工缺陷大的自然缺陷。图2显示了对图1中所示的实物试块进行灵敏度校准所获得的结果图表。

由于现有的探伤灵敏度校准方法需要购置大量的空心轴实物试块，这会花费巨大的物力、财力。此外，由于实物试块体积较大，同时受车轴材质差异和加工能力的影响，实物试块上人工缺陷的加工精度不容易得到保证，导致即使是相同型号的实物试块上的同一个人工缺陷，校准得到的灵敏度增益值也存在较大差异，这就造成了使用不同空心轴实物试块校准得到的探伤灵敏度也存在较大差异。

发明内容

为了解决上述问题，本发明提供一种用于动车组空心轴超声波探伤灵敏度校准的标准试块，该标准试块采用多级圆柱状结构，适用于任何型号的动车组空心轴探伤时的灵敏度校准。与现有的实物试块相比，大幅减少所用试块数量，从而确保校准得到的探伤灵敏度保持一致。