[发明专利]一种钢轨试块

说明书

技术领域

本发明涉及探伤技术领域，尤其是涉及一种应用于铁路工程领域钢轨探伤动态试验的钢轨试块。

背景技术

超声波探伤是检测技术领域应用最广泛一种探伤方式，无损检测设备的开发和试验，都离不开被检测的对象。超声波钢轨探伤作业的主要功能就是检测钢轨本身存在的伤损，例如：钢轨轨头部的核伤、垂直劈裂、轨腰部的螺栓孔裂纹、轨底月牙型伤损，以及各种焊接、疲劳所致的伤损等。因此，如何集中、完整、全面地提供这些伤损检测对象，是超声波无损检测的重要一环。国内有很多模具厂家提供多种伤损试块，然而这些伤损试块都有一个共同的特点，就是均只能进行静态测试，而不能提供动态测试。目前，应用于铁路工程领域的超声波探伤设备主要有：探伤仪和钢轨探伤车。其中，钢轨探伤车探伤作业采用的是6探轮30通道的轮式传感器检测方式，在框架组成上沿垂直于钢轨探伤车运行方向的两侧各并排设置3个探轮。在国内，钢轨超声波探伤调试与标定的主要手段就是建设一条钢轨伤损试验线，在钢轨伤损试验线上模拟各种钢轨伤损。其中，在现有技术中，与本发明相关的技术方案主有钢轨伤损标定线和圆盘钢轨试验装置。

(1)钢轨伤损标定线方式是在非正线上利用一段不经常使用的相对较直的铁路线，它由加速段和测试段两部分组成。其中，加速段的距离在4～6公里，测试段采用10根12.5米的预制各种伤损的钢轨组成。其主要特点是：采用“车动轨不动”的测试方式，接近真实的测试环境，具有加速段，测试区间较长，适合高速测试和专用标定。其缺点是：需要专用线路，对线路长度有要求，钢轨更换不方便，不利用集成在实验室中。此外，该方式的成本很高，使用易受铁路调度的影响。

(2)圆盘钢轨试验装置是利用一个环形装置，装置边缘为模拟的钢轨，在其上设置有各种伤损，测试时装置沿中心旋转，如附图1所示。圆盘钢轨试验装置包括环形钢轨201、钢轨固定支架202、传动电机203、减速传动装置204、环形保护墙205、耦合水喷嘴206、探轮单元207、排水装置208、耦合水源209和供电及保护装置210。其主要特点是：采用“轨动车不动”的测试方式，能达到一定速度，也能在其上设置一定量的伤损。其缺点是：圆形钢轨跟实际使用的钢轨有较大的不同，易受条件约束。由于圆形钢轨不能设计得很大，在实际使用不可能存在如此小曲线半径的钢轨，这种损伤设置方式跟实际检测的伤损对象有较大差距，并且也不利于安装检测设备。

因此，开发一种能够为钢轨探伤作业动态地提供全方位的伤损试验环境，同时操作简便、设置灵活，受环境影响小、适应性强、成本低廉的钢轨试块成为目前亟待解决的问题。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种钢轨试块，能够为钢轨探伤作业动态地提供与专用线路基本一致的钢轨伤损样本，用于模拟超声波无损检测的各种钢轨伤损，全方位地满足钢轨探伤实际情况的需要。

为了实现上述发明目的，本发明具体提供了一种钢轨试块的技术实现方案，一种钢轨试块，该试块是在钢轨上设置有用于模拟螺栓孔裂纹的螺栓孔锯口、用于模拟轨腰部位缺陷的轨腰横孔、用于模拟轨头部位缺陷的轨头横孔、用于模拟轨底部位裂纹的轨底锯口中的任意一种或几种伤损，形成钢轨试块。

优选的，所述钢轨试块包括第一试块，所述第一试块上设置有用于模拟螺栓孔裂纹的螺栓孔锯口，以及用于模拟轨腰部位缺陷的轨腰横孔中的任意一种或两种伤损。

优选的，所述钢轨试块包括第二试块，所述第二试块上设置有用于模拟螺栓孔裂纹的螺栓孔锯口、用于模拟轨头部位缺陷的轨头横孔，以及用于模拟轨底部位裂纹的轨底锯口中的任意一种或几种伤损。

优选的，所述钢轨试块包括第三试块，所述第三试块上设置有用于模拟螺栓孔裂纹的螺栓孔锯口、用于模拟轨腰部位缺陷的轨腰横孔、用于模拟轨头部位缺陷的轨头横孔，以及用于模拟轨底部位裂纹的轨底锯口中的任意一种或几种伤损。

优选的，所述第一试块上设置有螺栓孔，所述螺栓孔包括位于所述第一试块的两端，彼此间隔设置的螺栓孔11、螺栓孔12、螺栓孔13、螺栓孔14、螺栓孔15和螺栓孔16。所述螺栓孔11、螺栓孔12、螺栓孔13位于所述第一试块的一端，所述螺栓孔14、螺栓孔15和螺栓孔16位于所述第一试块的另一端。

所述第一试块的螺栓孔锯口包括以下设置于所述螺栓孔的任意一种或多种锯口：

锯口A11：位于所述螺栓孔11的一象限，与水平方向成33.5°～41.5°夹角，与垂直方向成47.5°～57.5°夹角，锯口的延伸线通过螺栓孔11的圆心，锯口的槽深为6～10mm，锯口的槽宽为0.3～0.5mm；