[发明专利]一种用于检测车轮残余应力的检测装置及其使用方法

说明书

本发明公开了一种用于检测车轮残余应力的检测装置，其特征在于：包括定位机构、打点机构、测量机构和支撑架，定位机构安装在支撑架上，测量机构的两端部分别连接在定位机构上，打点机构安装在支撑架上，且打点机构的一端与定位机构连接，检测装置平行放置在车轮轮辋上，定位机构与车轮外辋面接触。定位机构包括打点锥Ⅰ和打点锥Ⅱ，支撑架设置在打点锥Ⅰ与打点锥Ⅱ之间，打点锥Ⅰ与打点锥Ⅱ之间的距离为100mm。该装置可将车轮两点测量、标记、定位、打点、再检测等工序连为一体，明显降低了检测工作强度，提高了检测效率及测量精度，使车轮残余应力过程实现简单化、统一化、标准化。本发明还公开了一种用于检测车轮残余应力的检测装置的使用方法。

技术领域

本发明属于铁道车辆用车轮的检测技术领域，具体涉及一种用于检测车轮残余应力的检测装置及其使用方法。

背景技术

随着铁路车辆的高速化、重载化，对车轮的质量要求越来越高，而热处理是车轮制造中最关键的质量控制工序，其热处理后的车轮组织性能及内部的应力产生及分布，直接决定了车轮在铁路上的运行服役情况。特别是产品内部的残余应力状态对车轮运行过程中可能出现的车轮踏面裂纹形成、扩展及金属剥落有着重要的影响。

车轮产品的残余应力主要是在车轮压轧成形后的淬火及回火热处理过程中形成的。在车轮踏面下的一定深度范围内分布残余压应力，残余压应力将会抵消车轮运行过程中出现的拉应力。国内外车轮标准对车轮产品内部的残余应力有着明确的规定，把残余应力作为衡量车轮质量的重要标准之一。在中国、欧洲、澳洲、独联体、印度等各个国家的车轮制造标准中还附有详细的残余应力测试方法。绝大多数标准的残余应力测量及标准如下：用切割法进行残余应力检验时，应在轮辋外侧面上位于轮辋厚度的中心处做两个相距100mm的标记，然后从轮缘顶部开始直达轮毂孔进行径向切割，切缝应在两个标记中间，通过测量两个标记之间距离的减缩来检验压应力的存在。内部应力释放后，两个标记之间距离的缩小值应在1mm～5mm范围内(欧洲标准要求≥1mm)。

在车轮大批量生产取样时，都需检测取样轮的残余应力收缩值，目前常规的残余应力检测过程为：测量100mm定位点、标记、敲击打点、测量应力释放后收缩值，此项检测工序非常繁琐、且人为打点测量时，极易产生误差，而且会经常因打点及测量失误而返工。

发明内容

针对现有技术中存在的不足，本发明的目的在于提供一种结构简单、使用方便的用于检测车轮残余应力的检测装置，该装置可将车轮两点测量、标记、定位、打点、再检测等工序连为一体，明显降低了检测工作强度，提高了检测效率及测量精度，使车轮残余应力过程实现简单化、统一化、标准化；本发明还提供了一种用于检测车轮残余应力的检测装置的使用方法。

为实现上述目的，本发明的技术方案为：一种用于检测车轮残余应力的检测装置，其特征在于：包括定位机构、打点机构、测量机构和支撑架，定位机构安装在支撑架上，测量机构的两端部分别连接在定位机构上，打点机构安装在支撑架上，且打点机构的一端与定位机构连接，检测装置平行放置在车轮轮辋上，定位机构与车轮外辋面接触。

进一步的，所述定位机构包括打点锥Ⅰ和打点锥Ⅱ，支撑架设置在打点锥Ⅰ与打点锥Ⅱ之间，打点锥Ⅰ连接在支撑架的一端，打点锥Ⅱ连接在支撑架的另一端。

进一步的，所述打点锥Ⅰ与打点锥Ⅱ之间的距离为100mm。

进一步的，所述支撑架包括横梁Ⅰ和横梁Ⅱ，打点锥Ⅰ和打点锥Ⅱ的顶端连接在横梁Ⅱ的底部，打点机构连接在横梁Ⅱ的顶端，横梁Ⅰ位于横梁Ⅱ的下方，横梁Ⅰ的一端与打点锥Ⅰ连接，横梁Ⅰ的另一端与打点锥Ⅱ连接。

进一步的，在所述横梁Ⅰ、横梁Ⅱ与打点锥Ⅰ、打点锥Ⅱ构成方形结构，沿方形结构的对角线设有支撑杆，支撑杆的一端连接在横梁Ⅱ和打点锥Ⅰ上，支撑杆的一端连接在横梁Ⅰ和打点锥Ⅱ上。

进一步的，所述测量机构包括标尺和游标卡尺，游标卡尺滑动连接在标尺上，游标卡尺上设有测量杆，标尺活动连接打点锥Ⅰ和横梁Ⅰ上。