一種基于機(jī)電光液一體化的皮帶式鋼軌智能探傷方法
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種基于機(jī)電光液一體化的皮帶式鋼軌智能探傷方法。本發(fā)明解決其技術(shù)問(wèn)題所采用的技術(shù)方案是：當(dāng)探傷車(chē)在鋼軌上以一定速度運(yùn)動(dòng)時(shí)，裝有探頭的皮帶以給定的速度朝向探傷車(chē)運(yùn)行速度相反方向運(yùn)動(dòng)，利用這種相對(duì)速度可以獲得較高的探測(cè)速度、效率。探頭具有光熱調(diào)制和無(wú)線傳輸功能，當(dāng)探頭運(yùn)動(dòng)到鋼軌上方時(shí)會(huì)發(fā)射出激光，激光射到鋼軌里，會(huì)產(chǎn)生熱量，這種熱量會(huì)使鋼軌里面的損傷（如細(xì)微裂紋）閉合，從而使激發(fā)出的表面波信號(hào)產(chǎn)生很明顯的峰值變化，這種變化會(huì)無(wú)線傳輸給車(chē)上的控制系統(tǒng)，進(jìn)而能確定鋼軌損傷的位置和形狀。
【專(zhuān)利說(shuō)明】一種基于機(jī)電光液一體化的皮帶式鋼軌智能探傷方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種探測(cè)在役鋼軌損傷的新方法。

【背景技術(shù)】
[0002]鋼軌探傷車(chē)(以下簡(jiǎn)稱(chēng)探傷車(chē))在國(guó)外發(fā)達(dá)國(guó)家早已替代人工探傷設(shè)備，成為檢測(cè)在役鋼軌傷損的主要手段。由于超聲波對(duì)檢測(cè)鋼軌疲勞裂紋和其他內(nèi)部缺陷檢測(cè)具有靈敏度高、檢測(cè)速度快、定位準(zhǔn)確等優(yōu)點(diǎn)，國(guó)內(nèi)外探傷車(chē)對(duì)內(nèi)部裂紋檢測(cè)都采用了超聲波探傷技術(shù)，受限于檢測(cè)模式和超聲技術(shù)，檢測(cè)速度一般為1(Γ70 km/h。北美地區(qū)絕大多數(shù)探傷車(chē)采用停頓式作業(yè)方式，即探傷車(chē)發(fā)現(xiàn)可疑傷損后，需停車(chē)由探傷車(chē)操作員進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)復(fù)核，確認(rèn)后做標(biāo)記并通知鐵路維修部門(mén)，其平均檢測(cè)速度多在40 km/h以下。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]為了克服上述探傷車(chē)的不足，本發(fā)明提供一種新的探傷方法，該方法能現(xiàn)場(chǎng)高效率連續(xù)探測(cè)出鋼軌的損傷。
[0004]本發(fā)明解決其技術(shù)問(wèn)題所采用的技術(shù)方案是:為了克服現(xiàn)有的傳統(tǒng)探測(cè)裝備不能現(xiàn)場(chǎng)高效連續(xù)探測(cè)出鋼軌損傷的不足，本發(fā)明依據(jù)的原理是當(dāng)探傷車(chē)在鋼軌上以一定速度運(yùn)動(dòng)時(shí)，裝有探頭的皮帶以給定的速度向與探傷車(chē)運(yùn)行速度相反方向運(yùn)動(dòng)，利用這種相對(duì)速度可以獲得較高的探測(cè)速度、效率。探頭具有光熱調(diào)制和無(wú)線傳輸功能，當(dāng)探頭運(yùn)動(dòng)到鋼軌上方時(shí)會(huì)發(fā)射出激光，激光射到鋼軌里，會(huì)產(chǎn)生熱量，這種熱量會(huì)使鋼軌里面的損傷(如細(xì)微裂紋)閉合，從而使激發(fā)出的表面波信號(hào)產(chǎn)生很明顯的峰值變化，這種變化會(huì)無(wú)線傳輸給車(chē)上的控制系統(tǒng)，進(jìn)而能確定鋼軌損傷的位置和形狀。
[0005]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是:
(I)可以現(xiàn)場(chǎng)高效連續(xù)探測(cè)出鋼軌內(nèi)部和表面損傷，改進(jìn)了傳統(tǒng)的停頓作業(yè)方式。
[0006](2)本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)的最大不同之處在于與傳統(tǒng)鋼軌探傷車(chē)相比，探傷速度和探傷效率得到大幅度提高，傳統(tǒng)探傷車(chē)探傷速度一般是40km/h，本發(fā)明探測(cè)速度至少可以達(dá)到 100km/h。
[0007](3)電路設(shè)計(jì)中元件選擇追求性能和價(jià)格的友好協(xié)調(diào)，使得測(cè)試系統(tǒng)具有很高性?xún)r(jià)比并且工作穩(wěn)定可靠。既保證了系統(tǒng)具有很高的探傷精度又可以減少成本。
[0008](4)當(dāng)探傷車(chē)在軌道上測(cè)試時(shí)，可以把數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)傳輸?shù)缴衔粰C(jī)上，通過(guò)上位機(jī)的數(shù)據(jù)處理軟件，實(shí)時(shí)顯示鋼軌損傷分布。

【專(zhuān)利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0009]圖1為本發(fā)明的整體外觀示意圖。
[0010]圖2為本發(fā)明的整體內(nèi)部示意圖。
[0011]圖3為本發(fā)明的探傷裝置示意圖。
[0012]附圖標(biāo)記:天線1、小車(chē)外殼2、前輪3、后輪4、電源5、探頭6、皮帶7、控制系統(tǒng)8、皮帶輪9、液壓泵10、制動(dòng)盤(pán)11、電機(jī)I 12、底板13、電機(jī)I I 14、齒輪箱15、減振器16、重力傳感器17。

【具體實(shí)施方式】
[0013]下面結(jié)合附圖和【具體實(shí)施方式】對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)的說(shuō)明:
如附圖1、附圖2所示，本發(fā)明的組成包括外殼、前后輪、車(chē)架、電機(jī)、齒輪箱、探頭、電源、液壓泵。
[0014]實(shí)施例1、一種基于機(jī)電光液一體化的皮帶式鋼軌智能探傷方法，由前后輪、車(chē)架、電機(jī)、變速箱、傳感器、制動(dòng)盤(pán)、探頭、制動(dòng)盤(pán)、液壓泵、電源組成；其中:兩個(gè)后輪(4)、齒輪箱(15)安裝在后軸上，其中齒輪箱中，頂部端蓋通過(guò)頂部螺栓連接到上端蓋，變速箱里有兩對(duì)齒輪，兩級(jí)變速，電機(jī)I I (14)通過(guò)車(chē)架上的電機(jī)吊座懸掛橫梁上，電源(5)通過(guò)螺栓固定在車(chē)架底板上，后減振器(16)通過(guò)下端部與后軸相連，上端部連接車(chē)架。
[0015]實(shí)施例2、一種基于機(jī)電光液一體化的皮帶式鋼軌智能探傷方法，其中:重力傳感器(17)安裝在探傷車(chē)外殼(2)上，用來(lái)檢查探傷車(chē)運(yùn)行是否平穩(wěn)，前輪(3)、前制動(dòng)盤(pán)(11)、前減震器(16)通過(guò)前軸組成導(dǎo)向和制動(dòng)系統(tǒng)。
[0016]實(shí)施例3、一種基于機(jī)電光液一體化的皮帶式鋼軌智能探傷方法，其中:探傷裝備是由皮帶輪(9)、皮帶(7)和固定在皮帶(7)上若干個(gè)探頭(6)組成，皮帶輪(9)以與驅(qū)動(dòng)輪
(4)相反速度平穩(wěn)轉(zhuǎn)動(dòng),轉(zhuǎn)動(dòng)的皮帶輪(9)帶動(dòng)皮帶(7)平穩(wěn)運(yùn)動(dòng),皮帶(7)上的探傷探頭
(6)就會(huì)以一定速度向鋼軌發(fā)射激光，探測(cè)里面的損傷。
[0017]實(shí)施例4、一種基于機(jī)電光液一體化的皮帶式鋼軌智能探傷方法，其中:控制盒由單片機(jī)、A/D轉(zhuǎn)換芯片、顯示屏、鍵盤(pán)、繼電器、盒體組成，傳感器通過(guò)信號(hào)線與控制盒中A/D轉(zhuǎn)換芯片上端口相連，A/D轉(zhuǎn)換芯片與單片機(jī)相連，單片機(jī)輸出口連接有繼電器，繼電器接口通過(guò)線路與液壓泵站中電磁換向閥的電磁鐵接口相連,整體組成一個(gè)完整的閉環(huán)回路。
[0018]本發(fā)明的工作方法如下:
在對(duì)鋼軌的損傷檢測(cè)前，將探傷車(chē)安全平穩(wěn)放到鋼軌上，操作人員檢查測(cè)量車(chē)電路，油路是否正常。開(kāi)始測(cè)試之前設(shè)定一個(gè)初始測(cè)試速度或是測(cè)試時(shí)間，車(chē)子達(dá)到指定速度或時(shí)間后便開(kāi)始測(cè)試，車(chē)子啟動(dòng)之后，通過(guò)重力傳感器時(shí)刻監(jiān)測(cè)車(chē)子運(yùn)行狀態(tài)并且通過(guò)單片機(jī)或是上位機(jī)的直接控制來(lái)改變測(cè)量車(chē)的行駛速度，可以在LCD上實(shí)時(shí)顯示車(chē)速、測(cè)試時(shí)間、損傷位置分布等，同時(shí)可以把測(cè)量的數(shù)據(jù)通過(guò)通信接口上傳到上位機(jī)。通過(guò)皮帶相對(duì)于探傷車(chē)的相對(duì)速度，可以大大提高探傷車(chē)探測(cè)速度、距離和效率。
[0019]采用本智能探傷方法的皮帶式鋼軌智能探傷裝備，具有可靠的機(jī)械防護(hù)及電氣保護(hù)裝置，整機(jī)重量輕，體積小，探傷過(guò)程快速便利，工作安全可靠。
[0020]上面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了示例性描述，顯然本發(fā)明具體實(shí)現(xiàn)并不受上述方式的限制，只要采用了本發(fā)明的方法構(gòu)思和技術(shù)方案進(jìn)行的各種改造，或未經(jīng)改進(jìn)直接應(yīng)用于其它場(chǎng)合的，均在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種基于機(jī)電光液一體化的皮帶式鋼軌智能探傷方法，該探傷方法由探傷車(chē)實(shí)現(xiàn)，該探傷車(chē)由三部分構(gòu)成，驅(qū)動(dòng)制動(dòng)裝置、探傷裝置、控制裝置，由前后輪、車(chē)架、電機(jī)、齒輪箱、傳感器、制動(dòng)盤(pán)、液壓泵、電源組成；其特征在于:兩個(gè)后輪(4)、齒輪箱(15)安裝在后軸上，其中齒輪箱中，頂部端蓋通過(guò)頂部螺栓連接到上端蓋，變速箱里有兩對(duì)齒輪，兩級(jí)變速，電機(jī)I I (14)通過(guò)車(chē)架上的電機(jī)吊座懸掛橫梁上，電源(5)通過(guò)螺栓固定在車(chē)架底板上，后減振器(16)通過(guò)下端部與后軸相連，上端部連接車(chē)架。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于機(jī)電光液一體化的皮帶式鋼軌智能探傷方法，其特征在于:重力傳感器(17)安裝在探傷車(chē)外殼(2)上，用來(lái)檢查探傷車(chē)運(yùn)行是否平穩(wěn)，前輪(3 )、前制動(dòng)盤(pán)(11)、前減振器(16)通過(guò)前軸組成導(dǎo)向和制動(dòng)系統(tǒng)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種基于機(jī)電光液一體化的皮帶式鋼軌智能探傷方法，其特征在于:探傷裝備是由皮帶輪(9 )、皮帶(7 )和固定在皮帶(7 )上若干個(gè)探頭(6 )組成，皮帶輪(9 )以與驅(qū)動(dòng)輪(4)相反速度平穩(wěn)轉(zhuǎn)動(dòng)，轉(zhuǎn)動(dòng)的皮帶輪(9 )帶動(dòng)皮帶(7 )平穩(wěn)運(yùn)動(dòng)，皮帶(7)上的探傷探頭(6)就會(huì)以一定速度向鋼軌發(fā)射激光，探測(cè)里面的損傷。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種基于機(jī)電光液一體化的皮帶式鋼軌智能探傷方法，其特征在于:控制盒由單片機(jī)、A/D轉(zhuǎn)換芯片、顯示屏、鍵盤(pán)、繼電器、盒體組成，傳感器通過(guò)信號(hào)線與控制盒中A/D轉(zhuǎn)換芯片上端口相連，A/D轉(zhuǎn)換芯片與單片機(jī)相連，單片機(jī)輸出口連接有繼電器，繼電器接口通過(guò)線路與液壓泵站中電磁換向閥的電磁鐵接口相連，整體組成一個(gè)完整的閉環(huán)回路。
【文檔編號(hào)】G01N21/88GK104458756SQ201410763347
【公開(kāi)日】2015年3月25日 申請(qǐng)日期:2014年12月13日 優(yōu)先權(quán)日:2014年12月13日
【發(fā)明者】肖乾, 昌超, 方駿, 王旭東 申請(qǐng)人:華東交通大學(xué)