專利名稱：鋼軌探傷儀短前沿探頭的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種鋼軌探傷儀用探頭，特別是一種對在役鋼軌不平順工況進行超聲檢測的防止低端接頭傷損漏檢的鋼軌探傷儀短前沿探頭。
背景技術：
目前，鋼軌探傷儀對在役鋼軌進行超聲檢測時，其所使用的探頭共設置五個。它們依次為前37°、70°、70°、后37°、0°，共5只探頭。其中后37°與0°探頭組裝在一個探頭外殼內，組合成后37°+0°長前沿探頭(如圖7、8中探頭的超聲波入射點至探頭前端的距離a所示)。該長前沿探頭包括左、右兩端的端面呈圓弧面的外殼，組裝其內的兩個后37°探頭晶片、兩個0°探頭晶片及其透明延遲塊、晶片連接線，接線板，晶片隔聲體，阻尼體和硅膠防護體等件。其中后37°探頭晶片置于0°探頭晶片的左側，后37°探頭的前沿距離a值為34mm左右。前、后37°探頭主要用于檢測鋼軌接頭螺栓孔不同象限的斜裂紋，如
圖1所示是現有技術對在役鋼軌平順工況進行超聲檢測的前37°探頭發(fā)現鋼軌第一孔向軌端方向的斜下裂紋示意圖。如圖2所示是現有技術對在役鋼軌平順工況進行超聲檢測的后37°+0°探頭發(fā)現鋼軌第一孔向軌端方向的斜下裂紋示意圖。0°探頭主要用于檢測鋼軌的水平裂紋，2只70°探頭主要用于檢測鋼軌的軌頭范圍內的核傷。現有超聲檢測技術中，偶爾遇到鋼軌接頭出現高、低錯牙造成軌面不平順的工況，就會發(fā)生鋼軌低端接頭傷損漏檢的問題。該問題產生的主要原因是在特定的鋼軌形狀下，對于鋼軌接頭平順的工況，只有當探頭整體跨在鋼軌平接頭兩端的軌面上時，前37°探頭、后37°+0°探頭才可以正常使用，并檢測發(fā)現鋼軌第一孔向軌端方向的斜下裂紋傷損。如果接頭處兩根鋼軌的軌面出現高、低錯牙，不是平順處在同一平面上的工況，則會造成探頭與探測面耦合不良，從而使超聲波檢測工況不能滿足探測條件的要求，超聲波無法入射到鋼軌中而導致傷損漏檢。如圖3所示是現有技術對在役鋼軌不平順工況進行超聲檢測的前37°探頭未發(fā)現低端鋼軌第一孔向軌端方向的斜下裂紋漏檢示意圖。圖4所示是現有技術對在役鋼軌不平順工況進行超聲檢測的后37°+0°探頭未發(fā)現低端鋼軌第一孔向軌端方向的斜下裂紋漏檢示意圖。出現上述鋼軌傷損漏檢的情況，可能造成工件(鋼軌)失效，將導致重大行車事故，會造成政治、經濟和人民生命財產的損失。這是目前鐵路超聲檢測中存在的難以克服的問題和現有鋼軌探傷儀長前沿探頭的缺點之一。
發(fā)明內容
本發(fā)明的目的是提供一種鋼軌探傷儀短前沿探頭，它有效地解決現有鋼軌探傷技術中存在的軌面不是處在同一平面上的鋼軌低端接頭傷損漏檢的問題，其結構分布合理，制造容易，探測操作方便，不受檢測工況限制，從根本上消除由于鋼軌傷損漏檢而造成的鐵路行車設備工件失效的隱患，防止事故發(fā)生，確保鐵路運輸生產安全。
本發(fā)明的目的是這樣實現的該裝置包括外殼、組裝其內的兩個后37°探頭晶片、兩個0°探頭晶片及其透明延遲塊、晶片連接線，接線板，晶片隔聲體，阻尼體和硅膠防護體，其技術要點是組裝外殼內的后37°探頭晶片置于0°探頭晶片的右側，外殼的左、右兩端的端面呈平面形。
由于本發(fā)明通過優(yōu)化探頭設計，在現有探傷儀的后37°+0°組合探頭的結構基礎上加以改進，只須將原基本結構的后37°探頭晶片的位置與0°探頭晶片的位置進行互換，即可使探頭的后37°+0°的晶片組合改變?yōu)?°+后37°的晶片組合，所以很容易實現。因改進設計后的探頭結構分布更加合理，其加工工藝經過調整即能進行生產，制造容易，故可以使后37°探頭的前沿距離(如圖10所示的37°探頭的超聲波入射點至探頭前端的距離a值)縮短，同時將現有探傷儀探頭外殼兩端的弧形面改為平面，使探頭前沿距離進一步縮短。因本發(fā)明的探頭前沿距離a值大幅度縮小，故當對在役鋼軌不平順工況進行超聲檢測時，探頭能整體完全與低接頭一端的鋼軌的軌面正常耦合，可以發(fā)現鋼軌第一孔向軌端方向的斜下裂紋傷損。這樣，就有效地解決了現有鋼軌探傷技術中存在的對在役鋼軌不平順工況，即軌面不是處在同一平面上的鋼軌低端接頭傷損漏檢的、一直想解決而始終沒有解決的難題。其檢測效果如圖5、圖6所示，只有這種短前沿探頭才能帶來如此檢測效果，從而達到超聲檢測時不受檢測工況限制，從根本上消除鐵路行車設備工件失效存在的鋼軌傷損漏檢的隱患，防止事故發(fā)生，確保鐵路運輸生產安全的目的。因此，本發(fā)明容易推廣應用。
以下結合附圖對本發(fā)明作進一步描述。
圖1是現有技術對在役鋼軌平順工況進行超聲檢測的前37°探頭發(fā)現鋼軌第一孔向軌端方向的斜下裂紋示意圖。
圖2是現有技術對在役鋼軌平順工況進行超聲檢測的后37°+0°探頭發(fā)現鋼軌第一孔向軌端方向的斜下裂紋示意圖。
圖3是現有技術對在役鋼軌不平順工況進行超聲檢測的前37°探頭未發(fā)現低端鋼軌第一孔向軌端方向的斜下裂紋漏檢示意圖。
圖4是現有技術對在役鋼軌不平順工況進行超聲檢測的后37°+0°探頭未發(fā)現低端鋼軌第一孔向軌端方向的斜下裂紋漏檢示意圖。
圖5是本發(fā)明對在役鋼軌不平順工況進行超聲檢測時探頭處于前37°+0°位置時發(fā)現鋼軌第一孔向軌端方向的斜下裂紋示意圖。
圖6是本發(fā)明對在役鋼軌不平順工況進行超聲檢測時探頭處于后37°+0°位置時發(fā)現鋼軌第一孔向軌端方向的斜下裂紋示意圖。
圖7是現有探測儀對在役鋼軌進行超聲檢測用的后37°+0°探頭的結構示意圖。
圖8是圖7沿A-A線的剖視圖。
圖9是本發(fā)明對在役鋼軌進行超聲檢測的前、后0°探頭切換電路原理圖。
圖10是本發(fā)明對在役鋼軌進行超聲檢測用的0°+后37°探頭結構示意圖。
圖11是圖10沿B-B線的剖視圖。
圖12是本發(fā)明對在役鋼軌不平順工況進行超聲檢測時探頭處于前37°+0°位置時發(fā)現低端鋼軌接頭軌端裂紋示意圖。
具體實施例方式
根據圖1-12詳細說明本發(fā)明的具體結構。該裝置是在現有鋼軌探傷儀所用的后37°+0°組合探頭的結構基礎上改進的。它包括外殼1、組裝外殼1內的兩個后37°探頭晶片12、兩個0°探頭晶片9及其透明延遲塊10、晶片連接線5，接線板4，晶片隔聲體2、6、7，阻尼體3和硅膠防護體8等件。其中外殼1及組裝其內的上述各元件基本上采用現有組合探頭所用的通用標準件。只是使加工成的外殼1左、右兩端的端面呈平面形，即外殼1的橫截面呈矩形。后37°探頭晶片12置于0°探頭晶片9的右側。也就是說，按檢測方向，現有鋼軌探傷儀中使用的后37°+0°組合探頭中，后37°探頭晶片12在左，0°探頭晶片9在右，參見圖7、圖8。本發(fā)明的0°+后37°組合探頭中0°探頭晶片在左，后37°探頭晶片在右，參見圖9、圖10。由于本發(fā)明的0°+后37°組合探頭與現有的后37°+0°組合探頭晶片位置的不同，使0°+后37°探頭中后37°探頭的前沿距離a為8mm，而現有的后37°+0°組合探頭中的后37°探頭的前沿距離a為34mm。圖9是本發(fā)明對在役鋼軌進行超聲檢測的前、后0°探頭切換電路原理圖。其中的序號13為前0°探頭接線端子，14為探頭工作狀態(tài)切換開關，15為鋼軌探傷儀0°探頭發(fā)射、接收輸出端子，16為后0°探頭接線端子。
使用時，將0°+后37°組合探頭安裝在鋼軌探傷儀上，替代現有的后37°+0°；同時也可以將另外一只0°+后37°組合探頭水平方向旋轉180°，使之成為前37°+0°組合探頭，來取代目前使用的前37°探頭。前37°探頭被替代后，多出一個前0°探頭處于閑置狀態(tài)。為充分利用前0°探頭，可以通過增加一只切換開關14，一對接線端子，即前0°探頭接線端子13和后0°探頭接線端子16，按照圖9所示的前、后0°探頭切換電路，連接鋼軌探傷儀電路。檢測作業(yè)中一般使后0°探頭處于常用狀態(tài)；當遇到前進方向左側鋼軌低接頭時，可以通過探頭工作狀態(tài)切換開關14將前0°探頭由空閑狀態(tài)切換到工作狀態(tài)，對低端鋼軌接頭的軌端裂紋進行檢測，如圖12所示。低端鋼軌接頭檢測后再將探頭工作狀態(tài)切換開關14恢復原位。這樣就不需要以往遇到這種情況時，兩人抬起儀器，轉換探測方向，完成對低端接頭的探測后再抬起儀器，恢復原有探測方向的麻煩，使操作過程更加簡化。同時將現有的前37°探頭與0+后37°探頭有了互換性的優(yōu)點。其他操作方法與目前使用中的鋼軌探傷儀的操作方法不變。
權利要求
1.一種鋼軌探傷儀短前沿探頭，包括外殼、組裝其內的兩個后37°探頭晶片、兩個0°探頭晶片及其透明延遲塊、晶片連接線，接線板，晶片隔聲體，阻尼體和硅膠防護體，其特征在于組裝外殼內的后37°探頭晶片置于0°探頭晶片的右側，外殼的左、右兩端的端面呈平面形。
全文摘要
一種鋼軌探傷儀短前沿探頭，包括外殼、組裝其內的兩個后37°探頭晶片、兩個0°探頭晶片及其透明延遲塊、晶片連接線，接線板，晶片隔聲體，阻尼體和硅膠防護體，其技術要點是組裝外殼內的后37°探頭晶片置于0°探頭晶片的右側，外殼的左、右兩端的端面呈平面形。它有效地解決現有鋼軌探傷技術中存在的軌面不是處在同一平面上的鋼軌低端接頭傷損漏檢的問題，其結構分布合理，制造容易，探測操作方便，不受檢測工況限制，從根本上消除由于鋼軌傷損漏檢而造成的鐵路行車設備工件失效的隱患，防止事故發(fā)生，確保鐵路運輸生產安全。
文檔編號G01N29/24GK1710421SQ20051004679
公開日2005年12月21日 申請日期2005年7月1日 優(yōu)先權日2005年7月1日
發(fā)明者劉景利 申請人:劉景利