[发明专利]特种车辆传动轴损伤检测成像系统及损伤检测方法

说明书

本发明公开了特种车辆传动轴损伤检测成像系统及损伤检测成像方法，成像系统包括夹持装置、超声导波传感器和监控装置，夹持装置包括两片夹持板和控制夹持板张开与夹紧的控制组件，夹持装置通过驱动件带超声导波传感器沿着待检测的传动轴作轴向和周向的运动，实现对整个传动轴的检测；超声导波接收探头接收信号并上传监控装置，监控装置对信号进行处理，得到损伤图像并显示于监控装置的显示屏幕上。本发明的有益效果如下：本发明的特种车辆传动轴损伤检测成像系统传输速率快、稳定性强，系统软件处理速度高。系统检测后可直接在监控装置显示屏幕上显示损伤位置、大小以及损伤程度等信息，便于对传动轴结构的日常维护。

技术领域

本发明涉及车辆检测技术以及机械结构故障诊断技术领域，具体涉及一种特种车辆传动轴损伤检测成像系统及损伤检测成像方法。

背景技术

随着国家工业技术的快速发展，车辆已经成为人类不可缺少的工具。其中，特种车辆作为承担国家生产建设的关键工具，已经在各领域生产一线大量投入使用。特种车辆一般经由特殊设计，在重量、外廓尺寸、使用范围等方面都超越普通车辆。作为大型工程车辆承担着大量的生产建设任务，且一般情况下，其行驶路况、工作环境等较为复杂恶劣。因此随着其使用年限的增加，不可避免会导致各部件逐渐产生损伤。其中，在行驶中传动轴通常承受着巨大的载荷与冲击，因此极易出现由疲劳破坏引发的故障。传动轴的损坏、磨损、变形以及失去动平衡，将会造成特种汽车行驶故障。这些故障集中表现为异响和振动。严重时会导致其他部件的损坏以致威胁驾驶员以及他人的安全。

目前，大部分驾驶员仅会通过驾驶时车辆的异响等经验来判断传动轴的损坏，然而由于车辆结构复杂，仅通过经验判断会存在很大的主观因素而导致判断的不准确；另一方面，出现异响等情况时，说明车辆传动轴或其他部件已经出现损坏，这时在驾驶生产现场继续作业已经存在安全隐患。同时，传动轴一般为空心结构，轴内径等部位损伤很难通过肉眼等传统方式判断，从而留下隐患。

发明内容

本发明第一个发明目的在于提供一种基于超声导波且针对特种车辆传动轴的损伤检测成像系统，用以解决现今对特种车辆传动轴部件检测时操作复杂、检测误差大且不直观等问题。

实现本发明的目的技术方案如下：

一种特种车辆传动轴损伤检测成像系统，其包括夹持装置、超声导波传感器和监控装置，夹持装置包括两片夹持板和控制夹持板张开与夹紧的控制组件，夹持板的内壁面与待检测的传动轴的形状尺寸相匹配，夹持板上设有装配超声导波传感器的装配孔，超声导波传感器装配在装配孔内，超声导波传感器通过超声导波对传动轴进行损伤检测，夹持装置通过驱动件带动沿着传动轴作轴向和周向的运动，使超声导波传感器沿着待检测的传动轴作轴向和周向的运动，实现对整个传动轴的检测；所述的超声导波传感器包括多组，每组相邻位置放置一个超声导波激励探头和一个超声导波接收探头，超声导波激励探头发出超声导波，通过波形放大传播至待测传动轴，超声导波接收探头接收从激励时刻开始的完整信号并通过CAN总线上传监控装置，监控装置对信号进行处理，得到损伤图像并显示于监控装置的显示屏幕上。

上面所述的超声导波传感器包括8组，8组超声导波传感器分为两个周向检测单元，4组超声导波传感器以一定的周向角度间距分布在夹持板上形成一个检测单元，两个检测单元之间相距一定的轴向间距。

上面所述的8组超声导波传感器将待测传动轴的待测区域分为四个弧形段区域，一个检测单元中相邻的两组超声导波传感器和另一个检测单元中与前述两组超声导波传感器正对的两组超声导波传感器包围的区域形成一个弧形段区域，通过超声导波传感器分别激励特定超声导波信号对弧形段区域进行依次检测，然后通过图像的叠加使损伤位置、损伤大小以及损伤程度通过颜色的深浅在监控装置的显示屏幕上凸显出来，达到损伤检测的目的。

上面所述的每组超声导波传感器的超声导波激励探头和超声导波接收探头均为型号相同的压电传感器，以便于传感器的安装与更换。