[实用新型]空心车轴探伤装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及空心车轴探伤装置。更具体地说，本实用新型涉及一种通过检测探杆的偏转角度从而对探头的旋转角度进行补偿，准确定位缺陷位置的空心车轴探伤装置。

背景技术

当前，动车组空心车轴探伤已经成为保证列车安全运行的一项重要检修规程。国际上通用的空心车轴探伤技术是利用一个探杆，在探杆顶端安装超声波发射和接收探头。探头部分是通过电机连接探头架安装在探杆上。在探伤作业中，随着探杆往车轴内部沿着轴向纵深缓慢推进，同时前端的探头缓慢旋转，依靠超声信号即可实现在轴向位移上空心车轴径向360度的缺陷检测。通过准确测定探头的水平位移和旋转角度，即可对车轴缺陷进行精准定位。该探杆与拖链柔性连接，在不探伤作业时收回到探伤机内部，其推进和收缩依靠伺服电机系统来驱动；而探头旋转角度则是依靠与探头旋转电机同轴的旋转编码器来精确测定。在整个探伤和行进过程中探杆并不旋转，只有探头旋转。

但是，实际测量时发现，由于探头的连续单向(顺时针或逆时针)旋转会对探杆产生一定的旋转作用力，虽然这个力非常小，正常情况下可以忽略。但是，因为探杆是依靠拖链与探伤机主体连接，连接有一定活动空间。因此在某些不可预知及不可控的情况下，探头的旋转作用力会导致探杆会有小幅度的偏转或摆动。该摆动量虽然很小，但是会对探头的旋转角度定位造成误差，最终影响了探伤准确度。同时，因为探杆长期处在受力状态，会造成拖链劳损，直接影响到探杆寿命。

鉴于以上，亟待有一种能够解决空心车轴探伤装置探头旋转角度误差问题，并且能对正在探伤作业时的探杆进行一定程度的状态检测的空心车轴探伤装置的产生。

实用新型内容

本实用新型针对上述问题，提供了一种能准确定位缺陷位置、提高探伤准确度的空心车轴探伤装置。

本实用新型的一个目的是提供了一种能提高探伤装置的探伤性能、提高探杆使用寿命的空心车轴探伤装置。

为此，本实用新型提供了一种用于空心车轴探伤的探头旋转角度补偿装置，其包括探头和探杆，在探头上设置超声波传感器，在探杆内部设置编码器，编码器通过第一采集电路连接处理器，其中：

在探杆内部还设置有探头旋转角度补偿装置，所述探头旋转角度补偿装置通过第二采集电路与所述处理器连接，所述处理器通过网线与上位机连接。

优选的是，其中，所述探头旋转角度补偿装置为倾角传感器。

探杆内部的倾角传感器用于测定探杆的偏转角度，编码器用于测量探头的旋转角度，然后用探杆的偏转角度来补偿探头的旋转角度。这样解决了传统探伤装置中探头角度因探杆偏转而造成的误差问题，可以大大提高探伤准确度；同时，通过探杆的偏转角度大致能反映出探杆与探头的耦合状态，以及探杆的工作状态，为对探杆进行状态诊断以及是否需要更换维护等提供参考依据。并且，该倾角传感器的操作过程独立于原有的探伤系统，并行使用，不对原有的探伤装置造成破坏。

优选的是，其中，所述第二采集电路为模拟量采集电路。

优选的是，其中，所述第一采集电路为高速脉冲采集电路。

优选的是，其中，所述处理器为ARM7架构的微处理器。

优选的是，其中，还包括：

驱动装置，其设置在所述探杆内，所述驱动装置的输出轴与所述探头相连，以驱动所述探头旋转。

优选的是，其中，所述探杆的一端与探头连接，另一端通过拖链与输送机构柔性连接。探伤时，输送机构通过拖链将探杆伸入空心车轴内部，然后驱动探头电机旋转，并且发射超声波并接收超声回波。通过对超声回波的分析获得缺陷数据，通过采集探杆位移数据和探头旋转编码器数据来获得缺陷位置。

优选的是，其中，所述输送机构为伺服电机，所述伺服电机通过拖链驱动所述探杆沿空心车轴内表面轴向水平移动。

优选的是，其中，所述驱动装置为旋转电机。

优选的是，其中，所述超声波传感器为5～7个。