專利名稱：雙軌自動(dòng)探傷系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種鋼軌探傷系統(tǒng)，尤其是結(jié)合超聲波掃描的一種雙軌自動(dòng)探傷系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
列車在加速和制動(dòng)過程中以及通過鋼軌接縫、彎道和道岔時(shí)，對(duì)鋼軌造成摩擦、擠壓、彎曲和沖擊作用，在這些反復(fù)的作用下，鋼軌極易產(chǎn)生損傷。目前，我國(guó)鐵路運(yùn)輸繁忙， 線路狀況較差，鋼軌傷損率較高，鋼軌因傷損折斷的情況時(shí)有發(fā)生，直接危及行車安全。為保障鐵路行車安全，防止、監(jiān)視傷損的發(fā)生、發(fā)展，鐵路的工務(wù)部門對(duì)鋼軌傷損檢測(cè)和整治非常重視，制訂了相關(guān)技術(shù)規(guī)章和辦法，對(duì)鋼軌進(jìn)行探傷檢測(cè)。目前我國(guó)進(jìn)行鋼軌探傷時(shí)主要采取兩種方式一種是采用從國(guó)外進(jìn)口的大型探傷車；另外一種是使用小型人工探傷車。相較小型人工探傷車，大型探傷車檢測(cè)效率、檢測(cè)精度高，但是價(jià)格昂貴，而且不適合中國(guó)軌道交通的國(guó)情。由于此種探傷車通常需要專門修建一條與鋼軌連通的軌道線，供其停放和上軌檢測(cè)使用，上軌后沿固定線路進(jìn)行探測(cè)，但是我國(guó)鐵路運(yùn)輸繁忙，很多路段沒有空余時(shí)間給大型探傷車上軌探傷。故此，當(dāng)前我國(guó)的鋼軌探傷工作仍處于以手推式探傷小車為主，大型探傷車為輔的局面。隨著我國(guó)各種客運(yùn)專線和滬寧、滬杭高速城際鐵路開通運(yùn)營(yíng)，客運(yùn)專線和高速鐵路線路養(yǎng)修體制頒布實(shí)施，傳統(tǒng)手推式探傷小車在列車間隙上軌進(jìn)行檢測(cè)的模式已不能適應(yīng)養(yǎng)修體制變化需要。為此鐵路部門提出采用“天窗”作業(yè)方式，即對(duì)某區(qū)間線路提供1-3小時(shí)的作業(yè)時(shí)間，在此期間沒有列車運(yùn)行。在這種情況下，傳統(tǒng)手推式探傷小車的檢測(cè)效率低的弊端就顯得尤為突出。而若采用大型探傷車，則因價(jià)格昂貴而受配置數(shù)量限制，難以有效開展工作。 而且以上述的“天窗”作業(yè)中作業(yè)時(shí)間為基準(zhǔn)，采用大型探傷車需要沿途布置很多用于停放的軌道線，增加了大量的基礎(chǔ)建設(shè)成本。因此，現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際使用中急需開發(fā)一種性價(jià)比較高的探傷系統(tǒng)，該種系統(tǒng)檢測(cè)效率應(yīng)明顯高于傳統(tǒng)手推式探傷小車，但造價(jià)又要遠(yuǎn)低于鋼軌探傷車，上下軌方便，能全面替代手推車，又是鋼軌探傷車的有效輔助。
發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型的目的是根據(jù)上述現(xiàn)有技術(shù)的不足之處，提供一種結(jié)合超聲波掃描的雙軌自動(dòng)探傷系統(tǒng)，可實(shí)現(xiàn)鋼軌的超聲波自動(dòng)探傷和定位，特別適用于檢測(cè)鋼軌頭部橫向疲勞裂紋(核傷)、螺栓孔裂紋、腰部斜裂紋和鋼軌縱向水平裂紋等損傷。本實(shí)用新型目的的實(shí)現(xiàn)由以下技術(shù)方案完成—種雙軌自動(dòng)探傷系統(tǒng)，包括用于列車鋼軌上行進(jìn)的基礎(chǔ)車架，其特征在于所述探傷系統(tǒng)還包括伺服子系統(tǒng)、探傷子系統(tǒng)和電氣控制子系統(tǒng)，所述電氣控制子系統(tǒng)控制連接有驅(qū)動(dòng)電機(jī)、探傷子系統(tǒng)和伺服子系統(tǒng)；所述的伺服子系統(tǒng)包括耦合噴淋機(jī)構(gòu)和兩個(gè)伺服對(duì)中機(jī)構(gòu)，所述耦合噴淋機(jī)構(gòu)設(shè)于所述基礎(chǔ)車架上，所述二伺服對(duì)中機(jī)構(gòu)分別安裝于所述基礎(chǔ)車架兩側(cè)；所述探傷子系統(tǒng)包括超聲波探輪及其控制電路，所述超聲波探輪可垂直
3移動(dòng)式設(shè)置于所述伺服對(duì)中機(jī)構(gòu)的滑塊上，并貼合所述列車鋼軌，所述滑塊連接有滑塊電機(jī)，并通過該滑塊電機(jī)驅(qū)動(dòng)在伺服對(duì)中機(jī)構(gòu)上水平移動(dòng)。所述伺服對(duì)中機(jī)構(gòu)以一支架為其主體，該支架與所述基礎(chǔ)車架側(cè)面固定連接，并固定連接所述滑塊電機(jī)；所述支架上包含有一水平設(shè)置的滑桿，所述滑塊可活動(dòng)套裝于所述滑桿上；所述滑塊上螺紋配合一可垂向調(diào)節(jié)螺桿，所述垂向調(diào)節(jié)螺桿底端固定連接一探輪架，所述探輪架固定連接所述超聲波探輪及驅(qū)動(dòng)所述超聲波探輪轉(zhuǎn)動(dòng)的轉(zhuǎn)向電機(jī)。所述伺服對(duì)中機(jī)構(gòu)還包括導(dǎo)向輪架和導(dǎo)向輪，在所述支架上包含一水平設(shè)置的導(dǎo)向桿，所述導(dǎo)向輪架可活動(dòng)式套裝于所述導(dǎo)向桿上，所述導(dǎo)向輪架和所述支架間連接有至少一彈簧，所述導(dǎo)向輪架上設(shè)置所述導(dǎo)向輪，所述導(dǎo)向輪一端設(shè)有環(huán)狀凸緣，所述端部環(huán)狀凸緣與所述列車鋼軌貼合，導(dǎo)向輪行走于列車鋼軌上。所述的導(dǎo)向輪架上設(shè)置有縱向?qū)蚶?，所述?dǎo)向犁的長(zhǎng)度大于道岔有害空間的長(zhǎng)度。所述基礎(chǔ)車架兩側(cè)通過傳動(dòng)軸連接有置于列車鋼軌上的主走行輪，所述的傳動(dòng)軸由二實(shí)心軸和一空心軸套組成，所述的兩根實(shí)心軸外端分別固定所述主走行輪，其內(nèi)端分別可活動(dòng)式插裝于所述的空心軸套兩端，并通過銷軸和平鍵相固定；所述的基礎(chǔ)車架底部、 于所述主走行輪之間設(shè)置有若干輔助走行輪。所述的主走行輪輪轂外側(cè)設(shè)置有聚氨酯層。道岔由轉(zhuǎn)轍器、連接部分、轍叉及護(hù)軌組成，根翼軌的最窄處到轍叉心的最尖端之間有一段空隙為道岔有害空間。本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)是在效率上高于傳統(tǒng)的手推式探傷小車，小車整車機(jī)構(gòu)簡(jiǎn)單， 在造價(jià)上遠(yuǎn)低于大型探傷車；實(shí)現(xiàn)了數(shù)據(jù)采集、處理自動(dòng)化，能夠連續(xù)對(duì)鋼軌進(jìn)行損傷檢測(cè)，具備一定的損傷判定功能，避免了人為因素影響；該自動(dòng)探傷系統(tǒng)結(jié)構(gòu)緊湊、重量較輕、 便于攜帶、操作簡(jiǎn)便、檢測(cè)效率高，提高了軌道的檢修質(zhì)量，最大限度地減少安全隱患。

圖1是本實(shí)用新型的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖；圖2是本實(shí)用新型的總體示意圖；圖3是本實(shí)用新型的驅(qū)動(dòng)子系統(tǒng)中伸縮傳動(dòng)軸的結(jié)構(gòu)圖；圖4為圖3局部放大示意圖；圖5是本實(shí)用新型的主走行輪的結(jié)構(gòu)圖；圖6是本實(shí)用新型的伺服對(duì)中機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)圖I ；圖7為圖6局部放大示意圖；圖8是本實(shí)用新型的伺服對(duì)中機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)圖II ；圖9是本實(shí)用新型的伺服對(duì)中機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)圖III ；圖10是本實(shí)用新型的探傷子系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)圖；圖11是本實(shí)用新型的電氣控制圖。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖通過實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型特征及其它相關(guān)特征作進(jìn)一步詳細(xì)說明，以便于同行業(yè)技術(shù)人員的理解如圖1-11所示，圖中標(biāo)記1-83分別為伺服子系統(tǒng)1、導(dǎo)向輪2、導(dǎo)向鐵犁3、伺服對(duì)中機(jī)構(gòu)4、耦合噴淋機(jī)構(gòu)5、電氣控制子系統(tǒng)6、操作臺(tái)7、驅(qū)動(dòng)部分8、反饋部分9、控制電路10、信號(hào)處理與顯示電路11、模擬電路12、超聲波探輪13、探傷子系統(tǒng)14、驅(qū)動(dòng)子系統(tǒng) 15、主走行輪16、輔助走行輪17、伸縮傳動(dòng)軸18、基礎(chǔ)車架19、遮陽(yáng)篷20、數(shù)據(jù)顯示屏21、防護(hù)欄22、底架23、鋼軌M、控制箱25、電瓶沈、水箱27、手持式操作盒觀、實(shí)心軸四、空心軸套30、軸承座31、內(nèi)六角螺釘32、雙平鍵33、銷軸34、軸端鎖緊套35、密封環(huán)36、輪轂37、聚氨酯層38、鎖緊螺母39、開口銷40、主支架41、連接支架42、防護(hù)罩43、導(dǎo)向輪架44、滑塊 45、垂向調(diào)節(jié)螺桿46、導(dǎo)向桿47、探輪架48、滑塊電機(jī)49、彈簧50、蝸輪蝸桿組合51、步進(jìn)電機(jī)52、超聲波發(fā)射與接收模塊53、通道選擇模塊M、信號(hào)調(diào)理模塊55、A/D采集模塊56、DSP 芯片57、數(shù)據(jù)顯示模塊58、雙口 RAM59、R0M60、USB/RS232接口 61、MCU芯片62、外設(shè)63、行走轉(zhuǎn)向開關(guān)64、運(yùn)行速度顯示碼表65、安裝版66、信號(hào)線67、傳感器68、底座支架69、氣泵 70、進(jìn)出線面板71、襯墊72、電氣控制箱73、氣泵控制按鈕74、電源開關(guān)75、有機(jī)玻璃擋風(fēng)罩 76、重載連接器77、傳動(dòng)鏈78、限位開關(guān)79、角位移編碼器80、零位開關(guān)81、行走電機(jī)82、探頭83。實(shí)施例如圖1、圖2所示，本實(shí)用新型包括伺服子系統(tǒng)1、驅(qū)動(dòng)子系統(tǒng)15、探傷子系統(tǒng)14和電氣控制子系統(tǒng)6四個(gè)子系統(tǒng)。其中伺服子系統(tǒng)1主要包括導(dǎo)向輪2、導(dǎo)向鐵犁3、伺服對(duì)中機(jī)構(gòu)4和耦合噴淋機(jī)構(gòu)5 ；驅(qū)動(dòng)子系統(tǒng)15主要包括基礎(chǔ)車架19、伸縮傳動(dòng)軸18、主走行輪16及輔助走行輪17 ； 探傷子系統(tǒng)14主要包括超聲波探輪13、模擬電路12、信號(hào)處理與顯示電路11和控制電路 10四個(gè)部分；電氣控制子系統(tǒng)6主要由操作臺(tái)7、驅(qū)動(dòng)部分8和反饋部分9組成。伺服子系統(tǒng)1、驅(qū)動(dòng)子系統(tǒng)15、探傷子系統(tǒng)14和電氣控制子系統(tǒng)均各自作為一個(gè)獨(dú)立單元驅(qū)動(dòng)，為了避免電磁干擾，探傷子系統(tǒng)14獨(dú)立于其它子系統(tǒng)供電；伺服子系統(tǒng)1、驅(qū)動(dòng)子系統(tǒng)15、探傷子系統(tǒng)14通過總線連接到電氣控制子系統(tǒng)6的操作臺(tái)7，操作臺(tái)7實(shí)時(shí)控制各部件的工作情況。如圖2所示，基礎(chǔ)車架19作為伺服子系統(tǒng)1、探傷子系統(tǒng)14和電氣控制子系統(tǒng)6 的安裝平臺(tái)，包括底架23、防護(hù)欄22、遮陽(yáng)篷20和踏板(圖中被遮擋)，其中遮陽(yáng)篷20、防護(hù)欄22、探傷子系統(tǒng)14的數(shù)據(jù)顯示屏21、手持式操作盒洲、水箱27和電瓶沈等都被安裝在大小為1500mmX 600mm的底架23上，伺服子系統(tǒng)1的伺服對(duì)中機(jī)構(gòu)4安裝在底架23的左、 右兩側(cè)居中位置，并可以拆卸搬運(yùn)；驅(qū)動(dòng)子系統(tǒng)15的伸縮傳動(dòng)軸18通過主走行輪16在鋼軌M上行走，輔助走行輪17位于底架23的前后端，每一端各對(duì)稱設(shè)置有兩個(gè)；為了節(jié)省空間，耦合噴淋機(jī)構(gòu)5的水箱27前后分布，分別對(duì)兩側(cè)的噴嘴提供耦合液，同時(shí)可以作為操作人員的座位。伸縮傳動(dòng)軸18通過無刷永磁直流行走電機(jī)82驅(qū)動(dòng)，采用四個(gè)12VX ^Ah電瓶26作為動(dòng)力源，為了行走的時(shí)候穩(wěn)定，兩個(gè)一組分別在底架23前后分布。為了防止電磁干擾，驅(qū)動(dòng)子系統(tǒng)15和伺服子系統(tǒng)1獨(dú)立于探傷子系統(tǒng)14進(jìn)行控制，為了雙軌自動(dòng)探傷系統(tǒng)運(yùn)行平穩(wěn)，將其控制箱25安置在底架23前端。各個(gè)子系統(tǒng)采用可拆除、模塊化的方式連接在基礎(chǔ)車架上，操作人員按照前后方式安排座位，通過蓄電池作為動(dòng)力，電機(jī)和鏈條傳動(dòng)對(duì)整套系統(tǒng)進(jìn)行操作。如圖3-4所示，為了便于整體系統(tǒng)的搬運(yùn)，驅(qū)動(dòng)子系統(tǒng)15采用伸縮傳動(dòng)軸的方式，當(dāng)伸縮傳動(dòng)軸18處于圖中所示的伸長(zhǎng)狀態(tài)I時(shí)，通過主走行輪16在鋼軌M上行走，實(shí)現(xiàn)在鋼軌上的探傷和行走；當(dāng)伸縮傳動(dòng)軸18處于圖中所示的收縮狀態(tài)II時(shí)，通過輔助走行輪 17實(shí)現(xiàn)在地面的搬運(yùn)和行走，同時(shí)可以減小搬運(yùn)空間。伸縮傳動(dòng)軸18主要由兩根實(shí)心軸 29和空心軸套30伸縮組成，將兩根實(shí)心軸四分別插入空心軸套30的兩端并且通過雙平鍵 33進(jìn)行固定和傳動(dòng)。伸縮傳動(dòng)軸18在伸長(zhǎng)和縮短狀態(tài)的定位通過安裝在實(shí)心軸四銷軸孔中的銷軸34實(shí)現(xiàn)，并通過設(shè)置在空心軸套30兩端的軸端鎖緊套35和內(nèi)六角螺釘32進(jìn)行鎖緊。實(shí)心軸四和空心軸套30之間通過油脂進(jìn)行潤(rùn)滑，并通過軸端縮緊套35處的密封環(huán) 10進(jìn)行密封。整個(gè)傳動(dòng)伸縮軸18通過軸承座31連接在底架23上。如圖5所示，主走行輪16的輪轂37由鋁合金材料組成，外表面附著聚氨酯層38， 具有絕緣、高承載、高動(dòng)態(tài)負(fù)荷、耐磨、低噪音和輕質(zhì)的特點(diǎn)。主走行輪16通過鎖緊螺母39 和開口銷40固定在伸縮傳動(dòng)軸18的實(shí)心軸四兩端上。如圖6-9所示的伺服對(duì)中機(jī)構(gòu)，伺服對(duì)中機(jī)構(gòu)4以一支架為其主體，該支架分為主支架41和連接支架42，主支架41通過連接支架42與驅(qū)動(dòng)子系統(tǒng)15中的底架23連接。 為了防塵、防水，在主支架41上端安裝了防護(hù)罩43。主支架41上水平設(shè)置有滑桿及導(dǎo)向桿47，而超聲波探輪13被安裝在了伺服對(duì)中機(jī)構(gòu)4的滑塊45上，而滑塊45則可活動(dòng)連接在滑桿上。導(dǎo)向輪架44通過連接件固定連接在主支架41上；導(dǎo)向輪2通過導(dǎo)向輪架44連接在了主支架41上，并能沿著貫穿導(dǎo)向輪架44和主支架41的導(dǎo)向桿47的滑道，達(dá)到緊貼軌道工作面的效果，保證了超聲波探輪13能夠時(shí)刻在鋼軌M的中心線上運(yùn)行。導(dǎo)向鐵犁 3的一端安裝在了導(dǎo)向輪架44上，隨著導(dǎo)向輪2沿軌道橫向運(yùn)動(dòng)，其長(zhǎng)度大于道岔有害空間的長(zhǎng)度，可以防止伺服對(duì)中機(jī)構(gòu)4在過道岔有害空間時(shí)發(fā)生脫軌掉道等情況的發(fā)生。伺服對(duì)中機(jī)構(gòu)4能保證輪超聲波探輪13的全方位調(diào)節(jié)控制，具體全方位調(diào)節(jié)控制方式如下 活動(dòng)連接在主支架41上的滑塊45使超聲波探輪13獨(dú)立于導(dǎo)向輪2在軸向左右移動(dòng)，滑塊 45由滑塊電機(jī)49驅(qū)動(dòng)；通過安裝在滑塊45上的垂向調(diào)節(jié)螺桿46的調(diào)節(jié)，使超聲波探輪13 可進(jìn)行上下調(diào)節(jié)；設(shè)置在主支架41上的滑塊電機(jī)49能夠?qū)Τ暡ㄌ捷?3進(jìn)行橫向水平調(diào)節(jié)，并通過位于導(dǎo)向輪架44和主支架41之間的彈簧50的預(yù)緊作用，使導(dǎo)向輪內(nèi)法蘭面時(shí)刻緊貼軌道的工作面，保證了超聲波探輪能夠時(shí)刻在鋼軌的中心線上運(yùn)行；通過將超聲波探輪13鉸接探輪架48，旋轉(zhuǎn)調(diào)節(jié)設(shè)置于探輪架上的電機(jī)52，電機(jī)52與渦輪蝸桿組合51連接并驅(qū)動(dòng)蝸輪蝸桿組合51，使超聲波探輪13相對(duì)于鋼軌M軌面在徑向作左右擺動(dòng)，實(shí)現(xiàn)角度調(diào)節(jié)，確保超聲波探輪與鋼軌M頂面耦合良好。如圖8所示，整個(gè)探傷子系統(tǒng)由超聲波探輪13、模擬電路12、信號(hào)處理與顯示電路 11和控制電路10組成。超聲波探輪13的輪子由透聲樹脂材料制作，內(nèi)充透聲液，軸上裝固定9個(gè)探頭83，其中包括70度探頭6個(gè)、37. 5度探頭2個(gè)、0度探頭1個(gè)以及其他安裝探頭的附件。超聲波回波的信號(hào)調(diào)理通過模擬電路12實(shí)現(xiàn)，包括超聲波的發(fā)射與接收模塊 53、通道選擇模塊M和信號(hào)調(diào)理模塊55。信號(hào)處理與顯示電路11基于DSP技術(shù)設(shè)計(jì)和制造，包括A/D采集模塊56、DSP芯片57、數(shù)據(jù)顯示模塊58和雙口 RAM59。為了提高系統(tǒng)的實(shí)時(shí)性，采用高速M(fèi)CU芯片62與DSP芯片57構(gòu)成一個(gè)主從系統(tǒng)，這樣DSP芯片57僅僅需要完成復(fù)雜的算法，控制采集外部數(shù)據(jù)、輸出控制信號(hào)和完成人機(jī)交互的工作交由MCU芯片 62完成。使用雙口 RAM59作為DSP芯片57與MCU芯片62之間的通訊媒體，可以快速可靠的實(shí)現(xiàn)大量數(shù)據(jù)的傳遞。[0035]如圖9所示，探傷子系統(tǒng)工14作時(shí)，耦合噴淋機(jī)構(gòu)5和伺服對(duì)中機(jī)構(gòu)4保證超聲波探輪13與鋼軌M的頂面對(duì)中與耦合良好。超聲波探輪13隨探傷系統(tǒng)的運(yùn)動(dòng)而轉(zhuǎn)動(dòng)，而其中的探頭83芯不動(dòng)，以保持聲波的發(fā)射和接收方向不變。超聲波發(fā)射與接收模塊53向鋼軌M發(fā)出和接收返回的連續(xù)脈沖超聲波束，通過定期產(chǎn)生選擇超聲通道的編碼信號(hào)，使通道選擇模塊M中的十八路超聲通道輪流被選通。通過信號(hào)調(diào)理模塊55中的換能器將接收到的回波信號(hào)轉(zhuǎn)化為電信號(hào)，在經(jīng)過放大與整形，送入高速A/D采集模塊56。經(jīng)A/D采集模塊56轉(zhuǎn)換后的數(shù)字化數(shù)據(jù)送入DSP芯片57內(nèi)部進(jìn)行各種算法處理，將記錄下回波信號(hào)的波程、峰值及脈沖重復(fù)周期的序號(hào)，形成數(shù)據(jù)文件送到數(shù)據(jù)顯示模塊58 ；定期將處理過的數(shù)據(jù)存入雙口 RAM59供MCU芯片62讀取，MCU芯片62再將其轉(zhuǎn)存到R0M60中，可將探傷結(jié)果通過USB/RS232接口 61轉(zhuǎn)存到其他計(jì)算機(jī)中，便于探傷完成后進(jìn)一步分析和處理。在探傷檢測(cè)過程中，可通過鍵盤、鼠標(biāo)等外設(shè)63對(duì)顯示部分實(shí)時(shí)控制和對(duì)檢測(cè)參數(shù)進(jìn)行實(shí)時(shí)調(diào)整。如圖1、2所示，電氣控制子系統(tǒng)由操作臺(tái)7、驅(qū)動(dòng)部分8和反饋部分9組成。操作臺(tái)7將各個(gè)子系統(tǒng)作為一個(gè)獨(dú)立單元進(jìn)行控制，通過可編程控制器作為控制系統(tǒng)核心，來控制各個(gè)子系統(tǒng)的運(yùn)行；操作人員通過手持式操作盒觀發(fā)出指令給可編程控制器，實(shí)現(xiàn)人機(jī)對(duì)話。如圖1、2、9所示，驅(qū)動(dòng)部分8將各個(gè)子系統(tǒng)作為一個(gè)獨(dú)立單元進(jìn)行驅(qū)動(dòng)。對(duì)于伺服子系統(tǒng)1的伺服對(duì)中機(jī)構(gòu)4，采用高精度的直線運(yùn)動(dòng)步進(jìn)電機(jī)52驅(qū)動(dòng)，超聲波探輪13可以沿鋼軌面徑向傾角調(diào)整，調(diào)整角度士3-5度，水平移動(dòng)士 IOmm ；而對(duì)于整個(gè)雙軌自動(dòng)探傷系統(tǒng)的前后移動(dòng)，采用無刷永磁直流電機(jī)通過傳動(dòng)鏈對(duì)伸縮傳動(dòng)軸18上的鏈輪進(jìn)行驅(qū)動(dòng)， 經(jīng)測(cè)試，本雙軌自動(dòng)探傷系統(tǒng)運(yùn)行速度可以達(dá)到15-20公里/小時(shí)，一次充電可行駛50公里。如圖1所示，反饋部分9主要采用限位開關(guān)79、角位移編碼器80和零位開關(guān)81等實(shí)現(xiàn)運(yùn)動(dòng)的反饋，克服步進(jìn)電機(jī)52失步和機(jī)械安裝間隙等誤差，從而提高系統(tǒng)跟蹤和定位精度。如圖11所示，電氣控制箱73安裝在底座支架69上，電子元器件的安裝板66裝在電氣控制箱73內(nèi)?？刂葡?3上分別裝有運(yùn)行速度顯示碼表65、行走轉(zhuǎn)向開關(guān)64、電源開關(guān)75和氣泵控制按鈕74?？刂葡?3上安裝一個(gè)脫卸式的有機(jī)玻璃擋風(fēng)罩76，擋風(fēng)罩76 與控制箱73的連接處貼有防水密封條。速度顯示碼表65通過信號(hào)線67和伸縮傳動(dòng)軸18 上的傳感器68連接，用于反饋雙軌自動(dòng)探傷系統(tǒng)當(dāng)前的運(yùn)行速度。控制箱73側(cè)面開有進(jìn)出線面板71，面板上安裝8個(gè)重載連接器77，其中9芯1個(gè)，4芯4個(gè)，2芯2個(gè)，其余2個(gè)連接器只安裝底座，并用悶頭封住，以作備用，安裝板66上開6個(gè)4mm的螺孔，面板處貼有襯墊72。控制箱73和設(shè)備之間的連接均通過重載連接器77連接，并安裝了連接器底座，內(nèi)裝公頭針芯，連接線均為母頭孔芯。手持式操作盒觀、氣泵70、步進(jìn)電機(jī)52和蓄電池沈等均通過進(jìn)出線面板71與安裝板66上的控制電路連接。本實(shí)用新型雙軌自動(dòng)探傷系統(tǒng)滿足以下的運(yùn)行技術(shù)性能行進(jìn)速度15-20km/h，一次連續(xù)完成50km的鋼軌探傷能力。具有操作簡(jiǎn)便、上下線路方便的特點(diǎn)，承載2-3人探傷作業(yè)。能檢測(cè)43_75kg鋼軌核傷、螺孔裂紋、斜(水平)裂紋等常見傷損。[0044]以B型顯示為主兼具A型顯示功能，能實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)檢測(cè)與判傷。0°探頭83探測(cè)IlOmm底面，波高80%時(shí)，靈敏度余量不低于36dB，37°和70°探頭83探測(cè)Φ 3*65mm橫通孔，波高80%時(shí)靈敏度余量不低于40dB。工作環(huán)境溫度-l5 — 45°C應(yīng)當(dāng)指出，對(duì)于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本實(shí)用新型原理的前提下， 還可以做出若干變形和改進(jìn)，比如對(duì)機(jī)械傳動(dòng)結(jié)構(gòu)的變更，也屬于本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求1.一種雙軌自動(dòng)探傷系統(tǒng)，包括用于列車鋼軌上行進(jìn)的基礎(chǔ)車架，其特征在于所述探傷系統(tǒng)還包括伺服子系統(tǒng)、探傷子系統(tǒng)和電氣控制子系統(tǒng)，所述電氣控制子系統(tǒng)控制連接有驅(qū)動(dòng)電機(jī)、探傷子系統(tǒng)和伺服子系統(tǒng)；所述的伺服子系統(tǒng)包括耦合噴淋機(jī)構(gòu)和兩個(gè)伺服對(duì)中機(jī)構(gòu)，所述耦合噴淋機(jī)構(gòu)設(shè)于所述基礎(chǔ)車架上，所述二伺服對(duì)中機(jī)構(gòu)分別安裝于所述基礎(chǔ)車架兩側(cè)；所述探傷子系統(tǒng)包括超聲波探輪及其控制電路，所述超聲波探輪可垂直移動(dòng)式設(shè)置于所述伺服對(duì)中機(jī)構(gòu)的滑塊上，并貼合所述列車鋼軌，所述滑塊連接有滑塊電機(jī)，并通過該滑塊電機(jī)驅(qū)動(dòng)在伺服對(duì)中機(jī)構(gòu)上水平移動(dòng)。
2.如權(quán)利要求1所述的一種雙軌自動(dòng)探傷系統(tǒng)，其特征在于所述伺服對(duì)中機(jī)構(gòu)以一支架為其主體，該支架與所述基礎(chǔ)車架側(cè)面固定連接，并固定連接所述滑塊電機(jī)；所述支架上包含有一水平設(shè)置的滑桿，所述滑塊可活動(dòng)套裝于所述滑桿上；所述滑塊上螺紋配合一可垂向調(diào)節(jié)螺桿，所述垂向調(diào)節(jié)螺桿底端固定連接一探輪架，所述探輪架固定連接所述超聲波探輪及驅(qū)動(dòng)所述超聲波探輪轉(zhuǎn)動(dòng)的轉(zhuǎn)向電機(jī)。
3.如權(quán)利要求2所述的一種雙軌自動(dòng)探傷系統(tǒng)，其特征在于所述伺服對(duì)中機(jī)構(gòu)還包括導(dǎo)向輪架和導(dǎo)向輪，在所述支架上包含一水平設(shè)置的導(dǎo)向桿，所述導(dǎo)向輪架可活動(dòng)式套裝于所述導(dǎo)向桿上，所述導(dǎo)向輪架和所述支架間連接有至少一彈簧，所述導(dǎo)向輪架上設(shè)置所述導(dǎo)向輪，所述導(dǎo)向輪一端設(shè)有環(huán)狀凸緣，所述端部環(huán)狀凸緣與所述列車鋼軌貼合，導(dǎo)向輪行走于列車鋼軌上。
4.如權(quán)利要求3所述的一種雙軌自動(dòng)探傷系統(tǒng)，其特征在于所述的導(dǎo)向輪架上設(shè)置有縱向?qū)蚶纾鰧?dǎo)向犁的長(zhǎng)度大于道岔有害空間的長(zhǎng)度。
5.如權(quán)利要求1所述的一種雙軌自動(dòng)探傷系統(tǒng)，其特征在于所述基礎(chǔ)車架兩側(cè)通過傳動(dòng)軸連接有置于列車鋼軌上的主走行輪，所述的傳動(dòng)軸由二實(shí)心軸和一空心軸套組成， 所述的兩根實(shí)心軸外端分別固定所述主走行輪，其內(nèi)端分別可活動(dòng)式插裝于所述的空心軸套兩端；所述的基礎(chǔ)車架底部、于所述主走行輪之間設(shè)置有若干輔助走行輪。
6.如權(quán)利要求1所述的一種雙軌自動(dòng)探傷系統(tǒng)，其特征在于所述的主走行輪輪轂外側(cè)設(shè)置有聚氨酯層。
專利摘要本實(shí)用新型涉及鋼軌探傷技術(shù)，尤其是一種雙軌自動(dòng)探傷系統(tǒng)。該系統(tǒng)包括用于列車鋼軌上行進(jìn)的基礎(chǔ)車架，其特征在于所述探傷系統(tǒng)還包括伺服子系統(tǒng)、探傷子系統(tǒng)和電氣控制子系統(tǒng)，所述電氣控制子系統(tǒng)控制連接有驅(qū)動(dòng)電機(jī)、探傷子系統(tǒng)和伺服子系統(tǒng)；所述的伺服子系統(tǒng)包括耦合噴淋機(jī)構(gòu)和兩個(gè)伺服對(duì)中機(jī)構(gòu)，所述耦合噴淋機(jī)構(gòu)設(shè)于所述基礎(chǔ)車架上，所述探傷子系統(tǒng)包括超聲波探輪及其控制電路，所述超聲波探輪可垂直移動(dòng)式設(shè)置于所述伺服對(duì)中機(jī)構(gòu)的滑塊上，并貼合所述列車鋼軌，所述滑塊連接有滑塊電機(jī)，并通過該滑塊電機(jī)驅(qū)動(dòng)在伺服對(duì)中機(jī)構(gòu)上水平移動(dòng)。其優(yōu)點(diǎn)是該自動(dòng)探傷系統(tǒng)結(jié)構(gòu)緊湊、重量較輕、便于攜帶、操作簡(jiǎn)便、檢測(cè)效率高，提高了軌道的檢修質(zhì)量，最大限度地減少安全隱患。
文檔編號(hào)G01N29/04GK202230059SQ201120369638
公開日2012年5月23日 申請(qǐng)日期2011年9月28日 優(yōu)先權(quán)日2011年9月28日
發(fā)明者匡俊, 徐偉人, 朱繼東, 杜新光, 楊祖表, 胡雄偉, 陸旭紅, 陳志遠(yuǎn), 龔佩毅 申請(qǐng)人:上海鐵路局科學(xué)技術(shù)研究所, 中國(guó)船舶重工集團(tuán)公司第七0二研究所