[实用新型]一种用于动车组空心轴超声检测的单晶爬波探头

说明书

本实用新型公开了一种用于动车组空心轴超声检测的单晶爬波探头，主要结构包括压电层、匹配层、楔块、背衬层、灌封胶、外壳、插座、地线、芯线，所述的压电层的上表面通过胶水粘结背衬层，压电层的下表面通过胶水粘结匹配层，所述的芯线焊接在压电层的上表面，地线焊接在压电层的下表面，所述的芯线和地线的另一端焊接在插座上，所述的粘结有压电层、匹配层、背衬层的楔块以及芯线和地线通过灌封胶封装固定在外壳内，即：压电层引出地线和芯线，然后与匹配层、背衬层、楔块用胶粘接压接在一起，胶水完全固化后装入外壳并将芯线和地线焊接到插座上，最后将外壳内注满灌封胶。

技术领域

本实用新型涉及一种用于动车组空心轴超声检测的单晶爬波探头，属于无损检测超声技术领域。

背景技术

近年来，随着中国轨道交通建设的不断发展，高铁的运行速度也被不断地刷新。发改委最近公布的《铁路“十三五”发展规划》，到2020年全国铁路营业里程达到15万公里，其中高速铁路3万公里，复线率和电气化率分别达到60%和70%左右。车轴是列车转向架轮对中重要的部件之一，列车行驶过程中，车轴会承受巨大的动载荷，尤其来自钢轨接头、道岔以及线路不平顺等垂直和水平方向的作用力，车轴的运行状态是行车安全的关键。目前全球大多数高速列车均采用空心轴，随着列车运行速度的提高，车轴的疲劳寿命和强度是需要定期监控的，动车组空心轴超声波探伤是发现动车组空心车轴危害性疲劳裂纹的重要无损检测手段。

目前的动车组空心轴超声波检测技术虽已经应用相对成熟，对于空心轴较深的裂纹检测基本满足需求，但是对于空心轴内表面的裂纹检测信噪比差，检出率较低，尤其是车轴内孔直径较小的情况下，曲率较大，超声传输较为复杂，检测的杂波较多，缺陷信号很难清晰的识别。

发明内容

针对上述问题，本实用新型要解决的技术问题是提供一种用于动车组空心轴超声检测的单晶爬波探头，通过一种特殊定制的楔块材料，对爬波楔块的声学进行优化设计，研制出的单晶爬波探头盲区和信噪比可得到明显的改善，用于动车组空心轴检测时缺陷覆盖率和检出率明显提高，增强的检测方案的准确率和可行性，其设计科学合理，结构简单，使用方便。

本实用新型提供一种用于空心轴表面裂纹检测用单晶超声爬波探头，主要结构包括压电层、匹配层、楔块、背衬层、灌封胶、外壳、插座、地线、芯线，所述的压电层的上表面通过胶水粘结背衬层，压电层的下表面通过胶水粘结匹配层，所述的芯线焊接在压电层的上表面，地线焊接在压电层的上下表面，所述的芯线和地线的另一端焊接在插座上，所述的粘结有压电层、匹配层、背衬层的楔块以及芯线和地线通过灌封胶封装固定在外壳内，即：压电层引出地线和芯线，然后与匹配层、背衬层、楔块用胶粘接压接在一起，胶水完全固化后装入外壳并将芯线和地线焊接到插座上，最后将外壳内注满灌封胶。

进一步，所述的压电层，匹配层，背衬层叠放到楔块的指定位置。

进一步，所述压电层为压电陶瓷晶片，压电层厚度为0.3到1毫米。

进一步，所述匹配层为氧化铝、石英粉和环氧树脂混合固化成型的高分子复合材料，匹配层厚度0.1-0.3毫米。

进一步，所述背衬层为钨粉和环氧树脂混合固化成型的高分子复合材料，背衬层厚度为3-15毫米。

进一步，所述楔块为热固性或者热塑性高分子复合材料，其特征在于纵波声速为3500-4000m/s。

本实用新型的有益效果为：本实用新型通过一种特殊定制的楔块材料，对爬波楔块的声学进行优化设计，研制出的单晶爬波探头盲区和信噪比可得到明显的改善，用于动车组空心轴检测时缺陷覆盖率和检出率明显提高，增强的检测方案的准确率和可行性，其设计科学合理，结构简单，使用方便。

附图说明

为了易于说明，本实用新型由下述的具体实施及附图作以详细描述。

图1为本实用新型的剖视图。