双轨式钢轨超声波探伤车的制作方法

1.本实用新型涉及安装在轨道上检测钢轨伤损情况的专用探伤车，具体是一种双轨式钢轨超声波探伤车。


背景技术：

2.探伤车广泛适用于对现有普通铁路、高速铁路、城市地铁或轻轨所使用钢轨进行检测。目前，应用最广泛的探伤车是超声波探伤车。超声波检测的原理是，当探头中的超声探头（压电晶片）受到系统发出的超声发射信号（即“高电压脉冲”）激励之后，会按照自身固有的振动频率振动。超声在钢轨中传播，遇到钢轨中存在裂缝、缺陷或空洞，部分超声波能量将被反射回来，反射回来的能量被晶片接收后即为回波。各种不同的超声探头得到的回波在超声换能器中转化成电信号，再经过模拟处理、数字处理、空间转换、伤损识别，最终在显示控制计算机上以图像形式显示出来，完成钢轨不同部位、不同形态伤损的检测过程。
3.双轨式钢轨超声波探伤车适用于对现有普通铁路、高速铁路、城市地铁或轻轨所使用钢轨进行超声波探伤检测，该产品工作高效具有优秀的缺陷检出能力，车子行驶稳定，操控性好，易于拆装，检测轨型范围覆盖43kg/m-75kg/m钢轨。


技术实现要素：

4.本实用新型针对当前超声波探伤车装配复杂，不便于移动，内部空间布局设计等问题，提出一种双轨式钢轨超声波探伤车。
5.技术方案：
6.一种双轨式钢轨超声波探伤车，它包括：走行平台、对中机构、喷水机构和检测机构；
7.所述走行平台包括：前桥、后桥和车体，前桥、后桥与车体刚性连接；
8.所述对中机构通过对中固定架搭扣在车体上实现与车体稳固连接；
9.所述喷水机构的水箱安装于车体的后排两个座椅下，喷头安装于对中机构上的支架上，水箱与喷头通过水管和隔膜泵连接，为探轮喷洒耦合水；
10.所述检测机构安装于车体上，实现超声波探伤。
11.优选的，所述前桥的轴上安装有探伤车的主动轮并拥有刹车装置，在主动轮的前方还安装有扫石器，前桥通过快速压装机构与车体部分连接；所述后桥的轴上装有探伤车的从动轮，检测机构的编码器安装于后桥的后轴上，提供从动轮的转动信息，转化为探伤里程信息，后桥通过快速压装机构与车体部分连接；所述车体部分安装有车架，装配有操作仪表台、座椅、驻车装置，操作仪表台安装于车架相配合的框架内，操作仪表台前装有照明装置；驻车装置位于前排座椅与操作仪表台之间；座椅有前后两排；电池置于前排右侧副驾驶座位下，由车体底盘上的电池限位弹性销固定于副驾座位底下，耦合水箱放置在后座下。
12.优选的，对中机构与车体部分连接是通过对中固定架搭扣在车体部分侧面外框两根纵梁上，压紧螺杆通过对中固定架配合的孔位与车体部分固定，保证对中机构与车体部
分稳固连接，与车体部分连接成一体；所述对中机构由对中偏移监测装置、角度调节装置和横向调节装置构成；对中偏移监测装置为固定于车体的对中偏移传感器，检测双轨式钢轨超声波探伤车工作过程中探轮的偏移量；角度调节装置包括对中倾斜角度调整电动推杆、转动轴及轴架，轴架刚性固定于探轮调节板上方，对中倾斜角度调整电动推杆固定于限位架平移板上方，推杆推动转动轴可以使探轮向内外偏转角度；横向调节装置包括对中探轮平移调整电动推杆和自动对中限位导向犁，对中探轮平移调整电动推杆固定于探轮调节板下方，对中探轮平移调整电动推杆推动自动对中限位导向犁，可以使探轮横向平移运动。
13.优选的，对中机构的机械结构设计有横向及纵向的弹性缓冲弹簧，横向弹簧安装于限位架平移板与对中固定架之间；纵向弹簧安装于限位架平移板与装有探轮的横梁之间；通过高低轨时，通过弹簧的缓冲作用，减小对中机构通过的刚性冲击。
14.优选的，所述检测机构包括：探伤主机、检测电池、上位机、探轮机构和编码器，探伤主机安装于前排左侧主驾驶座位下方；检测电池安装于前排右侧座椅副驾驶座位下方为探伤主机供电；上位机置于副驾驶座位前的操作仪表台上；安装于对中机构上的探轮机构通过对中推杆线缆航插与探伤主机上相配合的接口连接；探伤主机接收编码器脉冲信号，满足检测伤损的精确定位。
15.优选的，探伤主机的壳体为一体化设计，底部具有鳍状散热结构。
16.优选的，探伤主机提供28路超声波探头激励电压，采集28路回波信息处理，将模拟信号转为数字信号；探伤主机判断冲闸信息，将冲闸信息上传给上位机；探伤主机采集编码器脉冲信息，并传给上位机；探伤主机控制28路超声波激励的发射时间及间隔；所述检测电池为检测主机及编码器提供电源；所述上位机展示a/b扫信息，设置闸门参数与控制信息。
17.优选的，所述探轮机构系统配备4个探轮，即每股钢轨2个探轮，对称安装在探轮对中机构上。
18.优选的，每个探轮内部均有7个超声波探头，探轮安装在对中机构上，垂直压在钢轨上，用于发射超声波声束进入钢轨，并接收返回的超声波，传递给探伤主机。
19.本实用新型的有益效果
20.各组成部分的安装布局紧凑、充分有效节省、利用了空间；检测主机未设置风扇，通过上、下面有鳍状散热壳体散热，缩小主机体积易于放置；检测主机一体化壳体设计，无对外部环境孔洞，具有极好防水性能；对中机构有弹簧缓冲，具有一定的避震性能；探伤车为模块化设计，便于拆卸及安装。改进了旧超声波探伤车装配复杂，不便于移动，内部空间布局设计的问题，确保其工作高效且具有优秀的缺陷检出能力，仪器行驶稳定，操控性好，易于拆装，能够在雨天工作。
附图说明
21.图1是本实用新型的总体构成图。
22.图2是本实用新型的构成爆炸装配图。
23.图3是本实用新型的对中机构结构图。
24.图4是本实用新型的对中机构缓震结构图。
具体实施方式
25.下面结合实施例对本实用新型作进一步说明，但本实用新型的保护范围不限于此：
26.结合图1-2，一种双轨式钢轨超声波探伤车，双轨式钢轨超声波探伤车可分为：走行平台1、对中机构2、喷水机构3和检测机构4几个主要部分。所述走行平台1由前桥1-1，后桥1-2，车体1-3部分构成。前桥的轴上安装有探伤车的主动轮1-1-1。前桥1-1有刹车装置1-1-2，在主动轮1-1-1的前方还安装有扫石器1-1-3。前桥1-1通过前桥拉紧装置1-1-4前后共4个与车体1-3连接。后桥1-2的轴上装有探伤车的从动轮1-2-1，从动轮1-2-1上安装有高精度的编码器4-5。编码器4-5安装于后桥1-2的后轴上，提供从动轮1-2-1的转动信息，经上位机软件处理，转化为探伤里程信息。后桥1-2通过后桥拉紧装置1-2-2前后共4个与车体连接。
27.走行平台1为探伤车提供动力，承载操作人员及其他机构，车体部分1-3安装有车架1-3-1，装配有操作仪表台1-3-2、座椅1-3-3、驻车装置1-3-4，操作仪表台1-3-2安装于车架1-3-1相配合的框架内，操作仪表台1-3-2前装有照明装置。驻车装置1-3-4位于前排座椅1-3-3与操作仪表台1-3-2之间。座椅1-3-3有前后两排。电池1-3-5置于前排右侧副驾驶座椅下，由车体底盘上的电池限位弹性销固定于副驾座位底下，喷水机构3的耦合水箱3-1放置在车体1-3的后排坐椅下。
28.对中机构2通过对中固定架2-1-3搭扣在车体1-3侧面外框两根纵梁上，压紧螺杆通过对中固定架2-1-3配合的孔位与车体1-3部分固定，保证对中机构2与车体1-3部分稳固连接。如图2-3所示。对中机构2由对中偏移监测装置、角度调节装置和横向调节装置构成。对中偏移监测装置为固定于车体1-3的对中偏移传感器，检测双轨式钢轨超声波探伤车工作过程中探轮的偏移量；角度调节装置包括对中倾斜角度调整电动推杆2-1及轴架2-2，轴架2-2刚性固定于探轮调节板2-3上方，对中倾斜角度调整电动推杆固定于限位架平移板2-4上方，推杆推动转动轴可以使探轮向内外偏转角度。横向调节装置包括对中探轮平移调整电动推杆2-5和自动对中限位导向犁2-6。对中探轮平移调整电动推杆2-5固定于探轮调节板2-3下方，对中探轮平移调整电动推杆2-5推动自动对中限位导向犁2-6，可以使探轮4-4横向平移运动。
29.结合图2，喷水机构3的喷头3-2安装于对中机构2的支架上，每个探轮前后都有对应喷头3-2喷洒耦合水。水箱3-1与喷头3-2通过水管连接，喷头3-2为探轮4-4喷洒耦合水。
30.结合图2，检测机构4由探伤主机4-1，检测电池4-2，上位机4-3，探轮4-4，编码器4-5构成。探伤主机4-1安装于前排左侧主驾驶座位下方。探伤主机4-1为一体化设计具有防水的功能，上、下面有鳍状散热的一体式壳体为主机更好地散热；探伤主机4-1提供28路超声波探头激励电压，采集28路回波信息处理，将模拟信号转为数字信号；探伤主机4-1判断冲闸信息，将冲闸信息上传给上位机4-3；探伤主机4-1采集编码器脉冲信息，并传给上位机；检测电池4-2探伤主机4-1控制28路超声波激励的发射时间及间隔。检测电池4-2与电池1-3-5共同安装于前排右侧座椅副驾驶座位下方为探伤主机4-1及编码器4-5供电。上位机4-3置于副驾驶座位前的操作仪表台1-3-2上。安装于对中机构上的探轮4-4通过对中推杆线缆航插与探伤主机4-1上相配合的接口连接。探轮4-4机构系统配备4个探轮，即每股钢轨2个探轮，对称安装在探轮对中机构2上。千兆网口保证探伤主机4-1的核心板与上位机4-3实
时、准确传输数据。探伤主机4-1接收编码器4-5脉冲信号，满足检测伤损的精确定位。上位机4-3展示a/b扫信息，设置闸门参数与控制信息。所述探轮4-4共有4个，每个探轮内部均有7个超声波探头，探轮安装在对中机构2上，垂直压在钢轨上，用于发射超声波声束进入钢轨，并接收返回的超声波，传递给探伤主机4-1。所述编码器4-5安装于走行平台1后桥1-2的后轴上，提供从动轮的转动信息，经上位机4-3软件处理，转化为探伤里程信息。
31.结合图4，对中机构的机械结构设计有横向及纵向的弹性缓冲弹簧，横向弹簧2-1-1安装于限位架平移板2-1-2与对中固定架2-1-3之间。纵向弹簧2-1-4安装于限位架平移板2-1-2与装有探轮的横梁2-1-5之间。通过高低轨时，通过弹簧的缓冲作用，减小对中机构通过的刚性冲击。
32.本领域普通技术人员可以理解上述实施例的各种方法中的全部或部分步骤是可以通过电路设定来指令相关的硬件来完成的，该电路设定可以通过单片机或其他类似功能的集成芯片完成，为现有技术。本实用新型的核心实用新型点在于系统的整体结构布局，局部控制方法可通过现有技术编程完成；局部的模块连接可通过现有技术实现。具体在本技术中，创新点在于各组成部分的安装布局紧凑、充分有效节省、利用了空间；探伤主机未设置风扇，通过上、下面有鳍状散热壳体散热，缩小主机体积易于放置；探伤主机一体化壳体设计，无对外部环境孔洞，具有极好防水性能；对中机构有弹簧缓冲，具有一定的避震性能；探伤车为模块化设计，便于拆卸及安装。将从动轮的转动信息转化为探伤里程信息，探伤主机进行的伤损识别等均为现有技术，不应视为对本技术保护客体的限制。
33.本文中所描述的具体实施例仅仅是对本实用新型精神做举例说明。本实用新型所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本实用新型的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。

技术特征：
1.一种双轨式钢轨超声波探伤车，其特征在于它包括：走行平台、对中机构、喷水机构和检测机构；所述走行平台包括：前桥、后桥和车体，前桥、后桥与车体刚性连接；所述对中机构通过对中固定架搭扣在车体上实现与车体稳固连接；所述喷水机构的水箱安装于车体的后排两个座椅下，喷头安装于对中机构上的支架上，水箱与喷头通过水管和隔膜泵连接，为探轮喷洒耦合水；所述检测机构安装于车体上，实现超声波探伤。2.根据权利要求1所述的一种双轨式钢轨超声波探伤车，其特征是所述前桥的轴上安装有探伤车的主动轮并拥有刹车装置，在主动轮的前方还安装有扫石器，前桥通过快速压装机构与车体部分连接；所述后桥的轴上装有探伤车的从动轮，检测机构的编码器安装于后桥的后轴上，提供从动轮的转动信息，转化为探伤里程信息，后桥通过快速压装机构与车体部分连接；所述车体部分安装有车架，装配有操作仪表台、座椅、驻车装置，操作仪表台安装于车架相配合的框架内，操作仪表台前装有照明装置；驻车装置位于前排座椅与操作仪表台之间；座椅有前后两排；电池置于前排右侧副驾驶座位下，由车体底盘上的电池限位弹性销固定于副驾座位底下，耦合水箱放置在后座下。3.根据权利要求1所述的一种双轨式钢轨超声波探伤车，其特征是对中机构与车体部分连接是通过对中固定架搭扣在车体部分侧面外框两根纵梁上，压紧螺杆通过对中固定架配合的孔位与车体部分固定，保证对中机构与车体部分稳固连接，与车体部分连接成一体；所述对中机构由对中偏移监测装置、角度调节装置和横向调节装置构成；对中偏移监测装置为固定于车体的对中偏移传感器，检测双轨式钢轨超声波探伤车工作过程中探轮的偏移量；角度调节装置包括对中倾斜角度调整电动推杆、转动轴及轴架，轴架刚性固定于探轮调节板上方，对中倾斜角度调整电动推杆固定于限位架平移板上方，推杆推动转动轴可以使探轮向内外偏转角度；横向调节装置包括对中探轮平移调整电动推杆和自动对中限位导向犁，对中探轮平移调整电动推杆固定于探轮调节板下方，对中探轮平移调整电动推杆推动自动对中限位导向犁，可以使探轮横向平移运动。4.根据权利要求3所述的一种双轨式钢轨超声波探伤车，其特征是对中机构的机械结构设计有横向及纵向的弹性缓冲弹簧，横向弹簧安装于限位架平移板与对中固定架之间；纵向弹簧安装于限位架平移板与装有探轮的横梁之间；通过高低轨时，通过弹簧的缓冲作用，减小对中机构通过的刚性冲击。5.根据权利要求1所述的一种双轨式钢轨超声波探伤车，其特征是所述检测机构包括：探伤主机、检测电池、上位机、探轮机构和编码器，探伤主机安装于前排左侧主驾驶座位下方；检测电池安装于前排右侧座椅副驾驶座位下方为探伤主机供电；上位机置于副驾驶座位前的操作仪表台上；安装于对中机构上的探轮机构通过对中推杆线缆航插与探伤主机上相配合的接口连接；探伤主机接收编码器脉冲信号，满足检测伤损的精确定位。6.根据权利要求5所述的一种双轨式钢轨超声波探伤车，其特征是探伤主机的壳体为一体化设计，底部具有鳍状散热结构。7.根据权利要求5所述的一种双轨式钢轨超声波探伤车，其特征是探伤主机提供28路超声波探头激励电压，采集28路回波信息处理，将模拟信号转为数字信号；探伤主机判断冲闸信息，将冲闸信息上传给上位机；探伤主机采集编码器脉冲信息，并传给上位机；探伤主
机控制28路超声波激励的发射时间及间隔；所述检测电池为检测主机及编码器提供电源；所述上位机展示a/b扫信息，设置闸门参数与控制信息。8.根据权利要求5所述的一种双轨式钢轨超声波探伤车，其特征是所述探轮机构系统配备4个探轮，即每股钢轨2个探轮，对称安装在探轮对中机构上。9.根据权利要求8所述的一种双轨式钢轨超声波探伤车，其特征是每个探轮内部均有7个超声波探头，探轮安装在对中机构上，垂直压在钢轨上，用于发射超声波声束进入钢轨，并接收返回的超声波，传递给探伤主机。

技术总结
本实用新型公开了一种双轨式钢轨超声波探伤车，其特征在于它包括：走行平台、对中机构、喷水机构和检测机构；所述走行平台包括：前桥、后桥和车体，前桥、后桥与车体刚性连接；所述对中机构通过对中固定架搭扣在车体上实现与车体稳固连接；所述喷水机构的水箱安装于车体的后排两个座椅下，喷头安装于对中机构上的支架上，水箱与喷头通过水管连接，为探轮喷洒耦合水；所述检测机构安装于车体上，实现超声波探伤。本实用新型各组成部分的安装布局紧凑、充分有效节省、利用了空间。利用了空间。利用了空间。


技术研发人员：叶彦斐 程立 曹忠国 颜志爽 侯翔一
受保护的技术使用者：南京富岛数字化检测技术有限公司
技术研发日：2022.11.15
技术公布日：2023/4/18