本發(fā)明涉及探傷技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及基于局部水浸的車輪和車軸的超聲探傷裝置及方法。

背景技術(shù)：

隨著鐵路運(yùn)輸向高速、重載方向發(fā)展以及維修公里的延長，對機(jī)車車輛走行部質(zhì)量提出更高的要求。列車車輪和車軸作為列車車輪系統(tǒng)的關(guān)鍵部件之一，在運(yùn)行中受力復(fù)雜、工作條件惡劣，很容易發(fā)生疲勞裂紋，如果車輪和車軸出現(xiàn)疲勞裂紋并且擴(kuò)展，就會因損傷造成脫軌，帶來災(zāi)難性的后果，其安全運(yùn)轉(zhuǎn)直接關(guān)系著鐵路運(yùn)輸?shù)陌踩a(chǎn)。為了及時發(fā)現(xiàn)車輪和車軸的疲勞缺陷，防止列車運(yùn)行事故的發(fā)生，保證列車的安全運(yùn)行，必須進(jìn)行無損探傷檢測。當(dāng)前車輪和車軸探傷技術(shù)主要包括超聲探傷技術(shù)和磁粉探傷技術(shù)。磁粉探傷技術(shù)主要檢測車輪車軸表面，超聲探傷技術(shù)可檢測車輪車軸表面和內(nèi)部缺陷，廣泛應(yīng)用于車輪車軸無損探傷。超聲探傷方法主要分為接觸式和水浸式探傷。

超聲接觸式探傷直接耦合，入射聲能損失少，可以提供較大厚度的穿透能力；使用相同的探頭參數(shù)，可提供比水浸更高的檢測靈敏度，但對被檢試件的接觸面的光潔度要求較高；而超聲水浸法探傷具有超聲耦合穩(wěn)定、數(shù)據(jù)檢測重復(fù)率高、探頭磨損可能性小、表面盲區(qū)小、對工件探測表面要求低等優(yōu)點，已越來越多的應(yīng)用于車輪和車軸探傷。

目前在探傷車輪和車軸過程中，已經(jīng)開始采用局部水浸超聲探傷技術(shù)，一般通過探傷組件6進(jìn)行探傷，該探傷組件包括蓄水腔構(gòu)件3和設(shè)置在蓄水腔構(gòu)件3內(nèi)部的探頭1，但現(xiàn)有的蓄水腔構(gòu)件3大多采用金屬板圍堰式結(jié)構(gòu)(即將探頭放入由金屬框圍成的蓄水腔體內(nèi))，探傷過程中在對車軸和車輪的不同部位進(jìn)行檢測時，由于金屬框與探傷接觸面位置為硬硬接觸，容易產(chǎn)生氣泡影響檢測，使得檢測的穩(wěn)定性較低。

綜上所述，如何解決車輪和車軸探傷過程中，檢測的穩(wěn)定性較低的問題，已成為本領(lǐng)域技術(shù)人員亟待解決的技術(shù)難題。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是提供一種基于局部水浸的車輪和車軸的超聲探傷裝置及方法，以提高檢測的穩(wěn)定性。

為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了一種基于局部水浸的車輪和車軸的超聲探傷裝置，包括蓄水腔構(gòu)件，且所述蓄水腔構(gòu)件的開口端用于與待測車軸或車輪的局部相接觸，所述開口端為柔性材料制得的開口端。

優(yōu)選地，所述蓄水腔構(gòu)件包括多個腔體，所述腔體的底部設(shè)置有探頭。

優(yōu)選地，所述蓄水腔構(gòu)件整體為柔性材料制得，且所述蓄水腔構(gòu)件外側(cè)設(shè)置有用于支撐所述蓄水腔構(gòu)件的殼體，所述殼體上設(shè)置有用于向所述局部接觸的位置供應(yīng)耦合劑的耦合水孔。

優(yōu)選地，還包括夾具組件，所述蓄水腔構(gòu)件設(shè)置在所述夾具組件上，且所述殼體與所述夾具組件固定連接。

優(yōu)選地，所述夾具組件靠近所述蓄水腔構(gòu)件的開口端一側(cè)設(shè)置有滾輪。

優(yōu)選地，所述探傷組件的數(shù)量為多個。

優(yōu)選地，所述夾具組件包括固定座、第一調(diào)節(jié)臂和第二調(diào)節(jié)臂，所述第一調(diào)節(jié)臂和所述第二調(diào)節(jié)臂均與所述固定座鉸接，且所述第一調(diào)節(jié)臂和所述第二調(diào)節(jié)臂上均固定有所述蓄水腔構(gòu)件。

優(yōu)選地，所述固定座上還鉸接有第一伸縮臂和第二伸縮臂，所述第一伸縮臂與所述第一調(diào)節(jié)臂鉸接，所述第二伸縮臂與所述第二調(diào)節(jié)臂鉸接。

優(yōu)選地，所述探頭為直探頭和/或斜角度探頭。

上述技術(shù)方案中，基于局部水浸的車輪和車軸的超聲探傷裝置，包括蓄水腔構(gòu)件，且所述蓄水腔構(gòu)件的開口端用于與待測車軸或車輪的局部相接觸，所述開口端為柔性材料制得的開口端。相比于背景技術(shù)介紹內(nèi)容，上述基于局部水浸的車輪和車軸的超聲探傷裝置，蓄水腔構(gòu)件采用橡膠蓄水腔構(gòu)件，使得蓄水腔構(gòu)件與車輪或車軸接觸時，貼合更加緊密，避免了出現(xiàn)氣泡對檢測的影響，提高了檢測的穩(wěn)定性。

另外，本發(fā)明還提供了一種基于局部水浸的車輪和車軸的超聲探傷方法，該方法采用了如上述任一方案所描述的基于局部水浸的車輪和車軸的超聲探傷裝置。由于上述裝置具有上述技術(shù)效果，采用了該裝置的方法也應(yīng)具有相應(yīng)的技術(shù)效果，在此不贅述。

附圖說明

圖1為本發(fā)明實施例提供的基于局部水浸的車輪和車軸的超聲探傷裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本發(fā)明實施例提供的基于局部水浸的車輪和車軸的超聲探傷裝置的結(jié)構(gòu)示意圖(蓄水腔構(gòu)件為多個腔體)；

圖3為本發(fā)明實施例提供的蓄水腔構(gòu)件在車軸上布置的主視截面示意圖；

圖4為本發(fā)明實施例提供的蓄水腔構(gòu)件在車軸上布置的俯視示意圖；

圖5為本發(fā)明實施例提供的基于局部水浸的車輪和車軸的超聲探傷裝置的結(jié)構(gòu)示意圖(夾具組件包含調(diào)節(jié)臂)；

圖6為本發(fā)明實施例提供的蓄水腔構(gòu)件在車輪上布置的截面示意圖；

圖7為本發(fā)明實施例提供的蓄水腔構(gòu)件在車輪上布置的展開示意圖。

上圖1-7中，

探頭1、殼體2、蓄水腔構(gòu)件3、耦合水孔4、滾輪5、探傷組件6、第一調(diào)節(jié)臂7、第二調(diào)節(jié)臂8、固定座9、第一伸縮臂10、第二伸縮臂11。

具體實施方式

本發(fā)明的核心是提供一種基于局部水浸的車輪和車軸的超聲探傷裝置及方法，以提高檢測的穩(wěn)定性。

為了使本領(lǐng)域的技術(shù)人員更好地理解本發(fā)明提供的技術(shù)方案，下面將結(jié)合附圖和具體實施例對本發(fā)明作進(jìn)一步的詳細(xì)說明。

如圖1-7所示，本發(fā)明實施例提供的基于局部水浸的車輪和車軸的超聲探傷裝置，包括蓄水腔構(gòu)件3，且蓄水腔構(gòu)件3的開口端用于與待測車軸或車輪的局部相接觸，開口端為柔性材料制得的開口端。需要說明的是，上述柔性材料可以是橡膠材料，也可以是本領(lǐng)域技術(shù)人員常用的其他柔性材料。上述蓄水腔構(gòu)件的內(nèi)腔高度可控(一般選取可伸縮量為2-10mm)，使得探頭表面與檢測面之間有2-10mm的空間蓄水，形成一定高度的水柱，此高度隨著檢測工件的不同而略有差別，最佳高度為使得檢測效果最佳為宜。

相比于背景技術(shù)介紹內(nèi)容，上述基于局部水浸的車輪和車軸的超聲探傷裝置，蓄水腔構(gòu)件采用橡膠蓄水腔構(gòu)件，使得蓄水腔構(gòu)件與車輪或車軸接觸時，貼合更加緊密，避免了出現(xiàn)氣泡對檢測的影響，提高了檢測的穩(wěn)定性。

進(jìn)一步地，蓄水腔構(gòu)件3包括多個腔體，腔體的底部設(shè)置有探頭1。通過將上述蓄水腔構(gòu)件設(shè)置成多個腔體，可以實現(xiàn)多個探頭組合，增加了檢測的覆蓋面積。當(dāng)然可以理解的是上述蓄水腔構(gòu)件的腔體也可以是1個，并且腔體內(nèi)的探頭數(shù)量可以是多個也可以是1個。

進(jìn)一步地，上述蓄水腔構(gòu)件整體為柔性材料制得，且蓄水腔構(gòu)件外側(cè)設(shè)置有用于支撐蓄水腔構(gòu)件的殼體2，殼體上設(shè)置有用于向局部接觸的位置供應(yīng)耦合劑的耦合水孔4。通過將蓄水腔構(gòu)件設(shè)置成整體柔性件，并用殼體2支撐，使得柔性件的安裝和固定更加方便，另外，耦合水孔主要作為耦合液導(dǎo)入口，同時起到形成水壓和導(dǎo)流作用。

進(jìn)一步地，還包括夾具組件，上述蓄水腔構(gòu)件設(shè)置在該夾具組件上，且上述蓄水腔構(gòu)件的殼體2與夾具組件固定連接。通過將蓄水腔構(gòu)件設(shè)置在夾具組件上，使得蓄水腔構(gòu)件的布置更加方便，多次檢測同一規(guī)格的工件時避免了重復(fù)布置的工作，提高了生產(chǎn)效率。

進(jìn)一步地，上夾具組件在靠近蓄水腔構(gòu)件的開口端一側(cè)設(shè)置有滾輪5。通過設(shè)置滾輪，使得夾具組件在車軸或車輪等工件上調(diào)整位置是更加方便。

進(jìn)一步地，上述蓄水腔構(gòu)件的數(shù)量為多個。通過設(shè)置多個蓄水腔構(gòu)件使得探測的覆蓋面積更大。當(dāng)然可以理解的是，上述蓄水腔構(gòu)件在夾具組件上可以均勻的布置；還可以是以不同間距和不同角度的方式進(jìn)行布置，或是根據(jù)實際檢測需求進(jìn)行布置。

進(jìn)一步地，上述夾具組件包括固定座9、第一調(diào)節(jié)臂7和第二調(diào)節(jié)臂8，第一調(diào)節(jié)臂7和第二調(diào)節(jié)臂8均與固定座鉸接，且第一調(diào)節(jié)臂7和第二調(diào)節(jié)臂8上均固定有蓄水腔構(gòu)件。通過設(shè)置與固定座鉸接的第一調(diào)節(jié)臂和第二調(diào)節(jié)臂，使得調(diào)節(jié)第一調(diào)節(jié)臂和第二調(diào)節(jié)臂的開口大小，即可實現(xiàn)對不同的車輪或車軸的外徑進(jìn)行檢測，提高了基于局部水浸的車輪和車軸的超聲探傷裝置的通用性，節(jié)約了成本。

進(jìn)一步地，上述固定座9上還鉸接有第一伸縮臂10和第二伸縮臂11，第一伸縮臂10與第一調(diào)節(jié)臂7鉸接，第二伸縮臂11與第二調(diào)節(jié)臂8鉸接。本領(lǐng)域技術(shù)人員都應(yīng)該能夠理解的是，為了實現(xiàn)第一調(diào)節(jié)臂和第二調(diào)節(jié)臂的夾角調(diào)節(jié)，上述第一調(diào)節(jié)臂7和第二調(diào)節(jié)臂8與固定座鉸接的位置與第一伸縮臂10和第二伸縮臂11與固定座鉸接的位置必須存在一定的間距。通過上述第一伸縮臂和第二伸縮臂的設(shè)置，當(dāng)?shù)谝簧炜s臂和第二伸縮臂伸長時，可使得第一調(diào)節(jié)臂和第二調(diào)節(jié)臂的開口大小減小；當(dāng)?shù)谝簧炜s臂和第二伸縮臂縮短時，可使得第一調(diào)節(jié)臂和第二調(diào)節(jié)臂的開口大小增大。進(jìn)而，使得上述第一調(diào)節(jié)臂和第二調(diào)節(jié)臂的調(diào)節(jié)更加方便，更加便于蓄水腔構(gòu)件與待檢測工件(車輪或車軸)的貼合操作。

進(jìn)一步地，上述探頭1為直探頭和/或斜角度探頭。即上述探頭可以全部為直探頭，也可以全部是斜角探頭，還可以是同時具有直探頭和斜角探頭。比如針對車輪探傷時，夾具組件上的多個直探頭沿著車輪踏面成不同間距及不同傾角布置，在踏面軸線方向上超聲聲束覆蓋整個踏面，當(dāng)然根據(jù)實際的檢測需求，也可進(jìn)行車輪其他區(qū)域(除踏面以外的區(qū)域)的覆蓋檢測，實現(xiàn)全覆蓋。再比如針對車軸探傷時，夾具組件上的多個斜角探頭沿著車軸軸向和圓周方向以一定的間距布置于軸身，超聲聲束可覆蓋車軸壓裝部位。本實施例以覆蓋壓裝部位為參考，根據(jù)實際的檢測需求，也可進(jìn)行車軸其他區(qū)域的覆蓋檢測，實現(xiàn)全覆蓋。

另外，本發(fā)明還提供了一種基于局部水浸的車輪和車軸的超聲探傷方法，該方法采用了如上述任一方案所描述的基于局部水浸的車輪和車軸的超聲探傷裝置。由于上述裝置具有上述技術(shù)效果，采用了該裝置的方法也應(yīng)具有相應(yīng)的技術(shù)效果，在此不贅述。

以上對本發(fā)明所提供的基于局部水浸的車輪和車軸的超聲探傷裝置及方法進(jìn)行了詳細(xì)介紹。需要說明的是，本說明書中的各個實施例均采用遞進(jìn)的方式描述，每個實施例重點說明的都是與其他實施例的不同之處，各個實施例之間相同相似的部分互相參見即可。

還需要說明的是，在本文中，諸如第一和第二等之類的關(guān)系術(shù)語僅僅用來將一個實體或者操作與另一個實體或操作區(qū)分開來，而不一定要求或者暗示這些實體或操作之間存在任何這種實際的關(guān)系或者順序。而且，術(shù)語“包括”、“包含”或者其任何其他變體意在涵蓋非排他性的包含，從而使得包括一系列要素的物品或者設(shè)備不僅包括那些要素，而且還包括沒有明確列出的其他要素，或者是還包括為這種物品或者設(shè)備所固有的要素。在沒有更多限制的情況下，由語句“包括一個……”限定的要素，并不排除在包括上述要素的物品或者設(shè)備中還存在另外的相同要素。

本文中應(yīng)用了具體個例對本發(fā)明的原理及實施方式進(jìn)行了闡述，以上實施例的說明只是用于幫助理解本發(fā)明的方法及其核心思想。應(yīng)當(dāng)指出，對于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明原理的前提下，還可以對本發(fā)明進(jìn)行若干改進(jìn)和修飾，這些改進(jìn)和修飾也落入本發(fā)明權(quán)利要求的保護(hù)范圍內(nèi)。