一種列車車軸一體式超聲波檢測(cè)裝置及其方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種檢測(cè)裝置，尤其涉及一種列車車軸一體式超聲波檢測(cè)裝置及其方法。
【背景技術(shù)】
[0002]列車車軸與軸承采用壓裝方式進(jìn)行裝配，容易造成配合面之間的壓裝損傷，當(dāng)列車在正常運(yùn)行、曲線通過、啟停及緊急制動(dòng)等多種工況下運(yùn)行，使得車軸與軸承過盈配合面受縱向、垂向和橫向等復(fù)雜激勵(lì)作用，這進(jìn)一步造成車軸-軸承過盈配合面之間的松動(dòng)和損傷，從而影響列車的行駛安全，因此如何快速、可靠、準(zhǔn)確地對(duì)車軸與軸承過盈配合面進(jìn)行檢測(cè)就顯得日益重要，目前國(guó)內(nèi)外鐵路檢測(cè)大部分集中于輪軌損傷、車軸損傷和軸承故障等方面的檢測(cè)，而對(duì)于列車車軸與軸承過盈配合面的檢測(cè)較少，一般采用紅外線軸溫檢測(cè)的方法來判別車軸軸承是否存在損傷，但該方法由于車軸與軸承過盈配合面微動(dòng)滑移幅值較小，檢測(cè)效果受表面清潔度和環(huán)境等因素的影響，檢測(cè)速度也受到限制，因此有必要研宄出一種針對(duì)車軸與軸承過盈配合面損傷的有效檢測(cè)方法。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的在于提供一種列車車軸一體式超聲波檢測(cè)裝置及其方法，解決了目前國(guó)內(nèi)外鐵路檢測(cè)大部分集中于輪軌損傷、車軸損傷和軸承故障等方面的檢測(cè)，而對(duì)于列車車軸與軸承過盈配合面的檢測(cè)較少，現(xiàn)有的一般采用紅外線軸溫檢測(cè)的方法來判別車軸軸承是否存在損傷，但該方法由于車軸與軸承過盈配合面微動(dòng)滑移幅值較小，檢測(cè)效果受表面清潔度和環(huán)境等因素的影響，檢測(cè)速度也受到限制，因此有必要研宄出一種針對(duì)車軸與軸承過盈配合面損傷的有效檢測(cè)方法的問題。
[0004]本發(fā)明是這樣實(shí)現(xiàn)的，一種列車車軸一體式超聲波檢測(cè)裝置，它包括一體式超聲波斜探頭、驅(qū)動(dòng)電路、放大器、濾波器、高速采集卡、I/o卡、高頻振蕩器、工控機(jī)，其特征在于:所述高速采集卡、濾波器、放大器、一體式超聲波斜探頭、驅(qū)動(dòng)電路、高頻振蕩器和I/o卡依次連接，所述I/o卡和高速采集卡設(shè)在工控機(jī)的電路板上。
[0005]一種列車車軸一體式超聲波檢測(cè)的方法，其技術(shù)步驟為:1、由I/O卡產(chǎn)生輸出信號(hào)；2、經(jīng)高頻振蕩器將輸出的直流信號(hào)轉(zhuǎn)換為高壓脈沖信號(hào)；3、驅(qū)動(dòng)電路調(diào)節(jié)高壓脈沖信號(hào)幅值，激勵(lì)一體式超聲波斜探頭中的超聲換能器發(fā)射超聲波對(duì)車軸與軸承過盈配合面進(jìn)行探傷，以便獲取檢測(cè)信號(hào)；4、再依次的通過放大器和濾波器對(duì)檢測(cè)信號(hào)進(jìn)行放大和濾波處理；5、高速采集卡將采集經(jīng)調(diào)理后的檢測(cè)信號(hào)傳送到工控機(jī)；6、最后由工控機(jī)對(duì)檢測(cè)信號(hào)進(jìn)行分析，分析后將車軸與軸承的配合面的損傷的情況顯示在工控機(jī)的液晶顯示器上。
[0006]所述高頻振蕩器用LC振蕩電路。
[0007]所述濾波器采用帶通的濾波器。
[0008]所述高速采集卡的采樣頻率為1ΜΗζ~10ΜΗζ。
[0009]所述一體式超聲波斜探頭通過超聲波橫波進(jìn)行掃查；掃查的方式為鋸齒形掃查；掃查的速度維持在V ( 100 mm /So
[0010]所述探傷利用一體式超聲波斜探頭沿車軸圓周方向掃查；采集的車軸與軸承過盈配合面多個(gè)方向眾多點(diǎn)的檢測(cè)信號(hào)。
[0011]本發(fā)明的技術(shù)效果是:本發(fā)明克服對(duì)車軸與軸承過盈配合面的探測(cè)效果較差或者根本無法檢測(cè)的問題，采用一體式超聲波斜探頭受環(huán)境因素影響較小，并且利用超聲波的高頻特性的抗干擾性，從而提高了檢測(cè)的準(zhǔn)確性，而該檢測(cè)裝置利用較先進(jìn)硬件設(shè)備和軟件系統(tǒng)，大大的提高了檢測(cè)的效率。
【附圖說明】
[0012]圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0013]在圖中，1、I/O卡2、高頻振蕩器3、驅(qū)動(dòng)電路4、列車車軸與軸承的配合面5、一體式超聲波斜探頭6、放大器7、濾波器8、高速采集卡9、工控機(jī)。
【具體實(shí)施方式】
[0014]結(jié)合圖1來具體說明本發(fā)明，它包括一體式超聲波斜探頭5、驅(qū)動(dòng)電路3、放大器6、濾波器7、高速采集卡8、I/O卡1、高頻振蕩器2、工控機(jī)9，所述高速采集卡8、濾波器7、放大器6、一體式超聲波斜探頭5、驅(qū)動(dòng)電路3、高頻振蕩器2和I/O卡I依次連接，所述I/O卡I和高速采集卡8設(shè)在工控機(jī)9的電路板上，其具體步驟為:1、由I/O卡I產(chǎn)生輸出信號(hào)；
2、經(jīng)高頻振蕩器2將輸出的直流信號(hào)轉(zhuǎn)換為高壓脈沖信號(hào)；3、驅(qū)動(dòng)電路3調(diào)節(jié)高壓脈沖信號(hào)幅值，激勵(lì)一體式超聲波斜探頭5中的超聲換能器發(fā)射超聲波對(duì)車軸與軸承是配合面4進(jìn)行探傷，以便獲取檢測(cè)信號(hào)；4、再依次的通過放大器6和濾波器7對(duì)檢測(cè)信號(hào)進(jìn)行放大和濾波處理；5、高速采集卡8將采集經(jīng)調(diào)理后的檢測(cè)信號(hào)傳送到工控機(jī)9 ;6、最后由工控機(jī)9對(duì)檢測(cè)信號(hào)進(jìn)行分析，分析后將車軸與軸承的配合面的損傷的情況顯示在工控機(jī)9的液晶顯示器上。
[0015]以上所述的實(shí)施例僅僅是對(duì)本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式進(jìn)行描述，并非對(duì)本發(fā)明的范圍進(jìn)行限定，在不脫離本發(fā)明設(shè)計(jì)精神的前提下，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案作出的各種變形和改進(jìn)，均應(yīng)落入本發(fā)明權(quán)利要求書確定的保護(hù)范圍內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種列車車軸一體式超聲波檢測(cè)裝置，它包括一體式超聲波斜探頭、驅(qū)動(dòng)電路、放大器、濾波器、高速采集卡、I/O卡、高頻振蕩器、工控機(jī)，其特征在于:所述高速采集卡、濾波器、放大器、一體式超聲波斜探頭、驅(qū)動(dòng)電路、高頻振蕩器和I/o卡依次連接，所述I/O卡和高速采集卡設(shè)在工控機(jī)的電路板上。
2.一種權(quán)利要求1所述的一種列車車軸一體式超聲波檢測(cè)的方法，其特征的具體步驟為:1)由I/O卡產(chǎn)生輸出信號(hào)；2)經(jīng)高頻振蕩器將輸出的直流信號(hào)轉(zhuǎn)換為高壓脈沖信號(hào)；3)驅(qū)動(dòng)電路調(diào)節(jié)高壓脈沖信號(hào)幅值，激勵(lì)一體式超聲波斜探頭中的超聲換能器發(fā)射超聲波對(duì)車軸與軸承過盈配合面進(jìn)行探傷，以便獲取檢測(cè)信號(hào)；4)再依次的通過放大器和濾波器對(duì)檢測(cè)信號(hào)進(jìn)行放大和濾波處理；5)高速采集卡將采集經(jīng)調(diào)理后的檢測(cè)信號(hào)傳送到工控機(jī)；6)最后由工控機(jī)對(duì)檢測(cè)信號(hào)進(jìn)行分析，分析后將車軸與軸承的配合面的損傷的情況顯示在工控機(jī)的液晶顯示器上。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種列車車軸一體式超聲波檢測(cè)裝置，其特征在于:所述高頻振蕩器用LC振蕩電路。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種列車車軸一體式超聲波檢測(cè)裝置，其特征在于:所述濾波器采用帶通的濾波器。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種列車車軸一體式超聲波檢測(cè)裝置，其特征在于:所述高速采集卡的采樣頻率為1ΜΗζ~10ΜΗζ。
6.根據(jù)權(quán)利要求2所述一種列車車軸一體式超聲波檢測(cè)的方法，其特征在于:所述一體式超聲波斜探頭通過超聲波橫波進(jìn)行掃查；掃查的方式為鋸齒形掃查；掃查的速度維持在 V < 100 mm /s。
7.根據(jù)權(quán)利要求2所述一種列車車軸一體式超聲波檢測(cè)的方法，其特征在于:所述探傷利用一體式超聲波斜探頭沿車軸圓周方向掃查；采集的車軸與軸承過盈配合面多個(gè)方向眾多點(diǎn)的檢測(cè)信號(hào)。
【專利摘要】一種列車車軸一體式超聲波檢測(cè)裝置及其方法，所述高速采集卡、濾波器、放大器、一體式超聲波斜探頭、驅(qū)動(dòng)電路、高頻振蕩器和I/O卡依次連接，所述I/O卡和高速采集卡設(shè)在工控機(jī)的電路板上，本發(fā)明克服對(duì)車軸與軸承過盈配合面的探測(cè)效果較差或者根本無法檢測(cè)的問題，采用一體式超聲波斜探頭受環(huán)境因素影響較小，并且利用超聲波的高頻特性的抗干擾性，從而提高了檢測(cè)的準(zhǔn)確性，而該檢測(cè)裝置利用較先進(jìn)硬件設(shè)備和軟件系統(tǒng)，大大的提高了檢測(cè)的效率。
【IPC分類】G01N29-04
【公開號(hào)】CN104792864
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510130504
【發(fā)明人】周繼惠, 郭小兵, 曹青松, 熊國(guó)良, 向琴
【申請(qǐng)人】華東交通大學(xué)
【公開日】2015年7月22日
【申請(qǐng)日】2015年3月25日