[实用新型]一种基于漏磁探伤的手推式钢轨无损检测装置

说明书

本实用新型提供一种基于漏磁探伤的手推式钢轨无损检测装置，本实用新型中纵截面呈U型的条形磁铁在车轮和连接轴的支撑下悬浮于钢轨的顶端外侧，并在钢轨的顶部和左、右两侧分别布置有传感器阵列电路板，可实现对钢轨顶部和左、右两侧的缺陷同时进行漏磁检测，并且该装置结构简单、制造成本低，对保证钢轨的安全运行和提高列车的运营效率具有重要意义，本实用新型可实现对钢轨的顶面和侧面缺陷的全面检测，一方面，条形磁铁和钢轨顶面和两个侧面形成轴向磁化回路，从而可利用漏磁检测技术来检测钢轨的缺陷；另一方面，条形磁铁的U型凹槽内设置的三路传感器阵列电路板能够分别获得XYZ三个方向的漏磁场信号，能够实现钢轨表面的横向全覆盖检测。

技术领域

本实用新型属于钢轨无损检测装置技术领域，具体涉及一种基于漏磁探伤的手推式钢轨无损检测装置。

背景技术

钢轨作为铁路列车行驶的“地基”，与列车轮之间存在着极其复杂的作用力，当列车行进速度增加时，其对钢轨的冲击力加大。与此同时，随着列车行车密度加大和重载化发展，钢轨与列车轮之间长期相互作用变得更加频繁。滚动接触疲劳伤损是当前钢轨损伤的主要形成原因，滚动接触疲劳是由于钢轨和轮对的相对移动和接触，钢轨在轮对弯曲应力、接触应力及由于温度变化而产生的温度应力等复杂作用力作用下，材料表面产生具有棘轮效应的塑性变形，当这种变形累积超过钢轨的韧性极限时，开始在表面产生裂纹。裂纹在扩展过程中逐渐形成轨头裂纹、剥离、掉块、核伤等各种表现形式，不仅增加了铁路维护运营的成本，而且对列车的行车安全构成了巨大威胁。

目前在工业上应用比较成熟的是超声检测技术和涡流检测技术，超声检测技术由于采用轮式探头与钢轨接触的办法进行巡检，检测结果受钢轨表面形状和清洁度影响较大，它只能检测钢轨内部缺陷，对在钢轨缺陷中占比较大的顶面裂纹缺陷检测效果较差甚至无法检出。特别是靠近轨距角的纵向剥离缺陷会阻碍超声波的传播，无法检测出埋藏在深处的危险性裂纹，接触式检测对探头磨损较大，巡检过程中必须停车更换探头，也限制了检测速度的提高。涡流检测技术虽然对表面缺陷检测灵敏度高，但是它的信号易受钢轨表面不平整或者材质不均匀的干扰，经常得不到准确的效果，也不适合于钢轨的高速检测。

实用新型内容

为了解决上述技术问题，本实用新型提供一种能够实时检测到钢轨顶面和两侧面的缺陷的基于漏磁探伤的手推式钢轨无损检测装置。

为了达到上述目的，本实用新型所采用的技术方案是：一种基于漏磁探伤的手推式钢轨无损检测装置，包括呈长条状且纵截面为U型的条形磁铁，该条形磁铁倒立设置，条形磁铁的两侧外壁均通过连接轴与车轮转动连接，条形磁铁在车轮和连接轴的支撑下悬浮于钢轨的顶端外侧，条形磁铁的内壁上间隔设置有三路传感器阵列电路板，三路所述传感器阵列电路板分别位于钢轨的顶部及左、右两侧，所述传感器阵列电路板包括用于与计算机相连的数据采集卡接口和用于对钢轨进行无损检测的多列传感器阵列，多列传感器阵列与数据采集卡接口的输入端相连。

进一步的，所述条形磁铁的顶部与手推杆相连。

进一步的，所述的多列传感器阵列沿条形磁铁的长度方向间隔设置。

进一步的，所述的传感器阵列设置有三组，每一组传感器阵列均由多个沿条形磁铁的宽度方向依次排列的线性霍尔传感器组成，多个线性霍尔传感器之间并联设置且多个线性霍尔传感器的感应面的朝向相同，三组传感器阵列中的线性霍尔传感器的感应面分别垂直于空间坐标系的三个坐标轴。

进一步的，每一组所述传感器阵列的长度均为70mm。

进一步的，每一组所述传感器阵列均由16个沿条形磁铁的宽度方向依次排列的线性霍尔传感器组成。

进一步的，所述车轮为橡胶轮。