專利名稱：一種用于軌道焊縫探傷的掃查裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于軌道焊縫探傷的掃查裝置。
背景技術(shù)：
目前國內(nèi)各鐵路局普遍采用兩種方法對焊縫進行探傷， 一種是用單探頭對 焊縫進行掃查，這種掃查方法不能發(fā)現(xiàn)焊縫軌腰部分的平面缺陷，容易造成漏
檢；第二種是采用多探頭陣列式掃查方法，該掃查方法雖然在理論上是可行的， 但由于探測面粗糙，耦合不良，也易造成漏檢。
同時傳統(tǒng)的探傷方式中是通過手工掃查，也就是說通過手持掃查設(shè)備進行 掃查，手工掃查方式定位不準而且對探頭的壓力不均勻，易出現(xiàn)漏探的現(xiàn)象，

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供了一種能大大提高軌道探傷準確度并能實現(xiàn)多種焊縫 探傷的軌道焊縫探傷掃查裝置。 本發(fā)明的技術(shù)方案如下
一種用于軌道焊縫探傷的掃查裝置，該掃查裝置包括矩框形支撐架、滑軌、 第一探頭盒固定架、第二探頭盒固定架、第三探頭盒固定架及拉索，所述矩框 形支撐架兩端具有"n"形固定腳；所述滑軌兩端固定在所述矩框形支撐架的 兩頭，所述第一探頭盒固定架、第二探頭盒固定架及第三探頭盒固定架安裝在 所述滑軌上并可沿滑軌自由滑動，在所述矩框形支撐架的兩端均裝有拉索轉(zhuǎn) 軸，所述拉索沿滑軌方向纏繞在兩拉索轉(zhuǎn)軸上。
所述矩框形支撐架由2個支撐座和2個側(cè)板組成，兩側(cè)板平行設(shè)置并將其 兩端分別固定在兩支撐座上，其中所述兩支撐座下端形成所述"n"形固定腳。所述第二探頭盒固定架和第三探頭盒固定架采用相同的結(jié)構(gòu)包括探頭定 位架、壓簧壓板、壓簧、滑塊，所述壓簧壓板固定在所述探頭定位架的頂端， 所述壓簧上端抵靠在所述壓簧壓板上，下端與設(shè)置在所述探頭定位架內(nèi)的探頭
上端面抵接；所述探頭定位架兩翼均連接有倒"L"形的滑塊連接板，所述滑 塊通過螺釘固定在滑塊連接板上；在所述滑塊與滑塊連接板之間設(shè)置有上壓緊 塊，在所述滑塊下端設(shè)置有下壓緊塊，所述探頭定位架兩翼的至少一滑塊連接 板上設(shè)置有指針板；通過所述滑塊將第二探頭盒固定架和第三探頭盒固定架套 裝在所述滑軌。
所述第一探頭盒固定架包括橫向探頭定位架、壓板、彈簧、調(diào)整螺桿、 螺桿座、橫向探頭移動滑塊，在所述螺桿座的兩翼底部均固定有所述橫向探頭 移動滑塊，該橫向探頭移動滑塊與螺桿座之間設(shè)置有拉索壓緊塊；所述調(diào)整螺 桿旋入所述螺桿座的螺孔內(nèi)；所述橫向探頭定位架固定在所述調(diào)整螺桿的中 部，該橫向探頭定位架頂端固定所述壓板，所述彈簧上端抵靠在所述壓板上， 下端與設(shè)置在所述橫向探頭定位架內(nèi)的橫向探頭上端面抵接，所述螺桿座兩翼 的至少一端設(shè)置有橫向探頭指針板；通過所述橫向探頭移動滑塊將第一探頭盒 固定架套裝在滑軌上。
所述側(cè)板外側(cè)設(shè)置有刻度尺，其中所述指針板和橫向探頭指針板的指示端 位于所述側(cè)板的外側(cè)并指向所述刻度尺。
所述"n"形固定腳上設(shè)置有擰緊螺栓。
有益效果本發(fā)明結(jié)構(gòu)簡單，操作方便，使傳統(tǒng)的焊縫探傷手工掃查變成 機械式掃查，大大提高軌道探傷準確度并能實現(xiàn)多種焊縫的探傷。


本發(fā)明將通過例子并參照附圖的方式說明，其中圖1本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖2為圖1的俯視圖3為第一探頭盒固定架的結(jié)構(gòu)示意圖4為第二探頭盒固定架或第三探頭盒固定架的結(jié)構(gòu)示意圖5為拉索及擰緊螺栓的位置關(guān)系圖。
具體實施例方式
如圖1、 2、 3、 4、 5所示 一種用于軌道焊縫探傷的掃查裝置，該.掃查裝 置包括矩框形支撐架l、滑軌2、第一探頭盒固定架3、第二探頭盒固定架4、 第三探頭盒固定架5及拉索6，所述矩框形支撐架1兩端具有"n"形固定腳 7;所述滑軌2兩端固定在所述矩框形支撐架1的兩頭，所述第一探頭盒固定 架3、第二探頭盒固定架4及第三探頭盒固定架5安裝在所述滑軌2上并可沿 滑軌2自由滑動，在所述矩框形支撐架1的兩端均裝有拉索轉(zhuǎn)軸11，所述拉索 6沿滑軌2方向纏繞在兩拉索轉(zhuǎn)軸11上。
所述矩框形支撐架1由2個支撐座12和2個側(cè)板13組成，兩側(cè)板13平 行設(shè)置并將其兩端分別固定在兩支撐座12上，其中所述兩支撐座12下端形成 所述"n"形固定腳7。
所述第二探頭盒固定架4和第三探頭盒固定架5采用相同的結(jié)構(gòu)包括探 頭定位架14、壓簧壓板15、壓簧16、滑塊17,所述壓簧壓板l5固定在所述 探頭定位架14的頂端，所述壓簧16上端抵靠在所述壓簧壓板l5上，下端與 設(shè)置在所述探頭定位架14內(nèi)的探頭22上端面抵接；所述探頭定位架14兩翼 均連接有倒"L"形的滑塊連接板18,所述滑塊17通過螺釘19固定在滑塊連 接板18上；在所述滑塊17與滑塊連接板18之間設(shè)置有上壓緊塊20,在所述 滑塊17下端設(shè)置有下壓緊塊21，所述探頭定位架14兩翼的至少一滑塊連接板18上設(shè)置有指針板23;通過所述滑塊17將第二探頭盒固定架4和第三探頭盒 固定架5套裝在所述滑軌2。
所述第一探頭盒固定架3包括橫向探頭定位架24、壓板25、彈簧26、調(diào) 整螺桿27、螺桿座28、橫向探頭移動滑塊29，在所述螺桿座28的兩翼底部均 固定有所述橫向探頭移動滑塊29，該橫向探頭移動滑塊29與螺桿座28之間設(shè) 置有拉索壓緊塊30;所述調(diào)整螺桿27旋入所述螺桿座28的螺孔內(nèi)；所述橫向 探頭定位架24固定在所述調(diào)整螺桿27的中部，該橫向探頭定位架24頂端固 定所述壓板25,所述彈簧26上端抵靠在所述壓板25上，下端與設(shè)置在所述橫 向探頭定位架24內(nèi)的橫向探頭31上端面抵接，所述螺桿座28兩翼的至少一 端設(shè)置有橫向探頭指針板32;通過所述橫向探頭移動滑塊29將第一探頭盒固 定架3套裝在滑軌2上。
所述側(cè)板13外側(cè)設(shè)置有刻度尺33，其中所述指針板23和橫向探頭指針板 32的指示端位于所述側(cè)纟反13的外側(cè)并指向所述刻度尺33。
所述"n"形固定腳7上設(shè)置有擰緊螺栓34。 本發(fā)明的操作方法
采用本發(fā)明在進行任何一方式的掃查之前，需將拉索通過探頭盒固定架 上的壓板壓緊，尤其在使用第二探頭盒固定架和第三探頭盒固定架配對使用時
架上方或下方的拉索線來調(diào)整兩固定架的走向，具體的說如果兩固定架均選擇 上方或均選擇下方的拉索固定則兩固定架則朝同一方向移動，若一上一下則兩 固定架則會相對運動。
(一)焊接前母材探傷
1.將0°探頭固定在本掃查裝置的第 一探頭盒固定架上、掃查裝置固定在鋼軌頂面，調(diào)節(jié)第一探頭盒固定架橫向調(diào)整螺桿，使探頭位于軌面中心，再搖
動掃查裝置上的手柄，使探頭在軌端鋼軌頂面新焊焊縫兩側(cè)各400mm范圍內(nèi) 掃查，檢查是否存在水平缺陷；任何缺陷回波> /2長橫孔回波，波高達80%, 即為缺陷。
2. 使用單K1探頭(有螺孔采用K0.6)裝在第一探頭盒固定架上調(diào)節(jié)調(diào)整 螺桿在軌頭端鋼軌頂面新焊焊縫兩側(cè)各400mm范圍內(nèi)，檢查是否存在斜向缺 陷；任何缺陷回波>02長橫孔回波，波高達80%,即為缺陷。
上述焊接前母材探傷須采用水進行耦合。 (二)焊接后探傷
1. 確定軟化區(qū)長度
將0°探頭固定在掃查裝置的第一探頭盒園定架上、掃查裝置固定在鋼軌頂 面，調(diào)節(jié)第一探頭盒固定架上的調(diào)整螺桿，使探頭位于軌面中心，再搖動掃查 裝置的搖柄，使探頭在軌端鋼軌頂面新焊焊縫兩側(cè)各20mm范圍內(nèi)掃查，檢查 軟化區(qū)長度及晶粒組織變化，母材與軟化區(qū)聲壓差> 18 d B即為晶粒組織粗大 透聲不良；軟化區(qū)長度大于20mm即為缺陷。
2. 軌頭區(qū)域非平面缺陷探傷
將0?？妙^固定在掃查裝置的第一探頭盒固定架上、掃查裝置固定在鋼軌頂 面，調(diào)節(jié)第一探頭盒固定架上的調(diào)整螺桿，使探頭位于軌面中心，再搖動掃查 裝置的搖柄，使探頭在軌端鋼軌頂面新焊焊縫中心及兩側(cè)掃查，任何缺陷回波 》①2長^f黃孔回波，波高達80%，即為缺陷。
3. 軌頭區(qū)域平面缺陷探傷
3. 1 將KO. 6 (無螺孔采用Kl )探頭固定在掃查裝置的第一探頭盒固定架 上、掃查裝置固定在鋼軌頂面，調(diào)節(jié)掃查裝置橫移旋鈕，使探頭位于軌面中心，再搖動掃查裝置的手柄，使探頭在軌端鋼軌頂面新焊中心及焊縫兩側(cè)各200m m范圍內(nèi)進行穿透式掃查，檢查軌頭區(qū)域平面缺陷，以06橫通孔當量失波作 判傷靈敏度，以探頭移動距離計算缺陷當量大小。
3. 2使用單晶K1—K2探頭固定在掃查裝置的第一探頭盒固定架上在軌頭兩 側(cè)200mm范圍內(nèi)作K形掃查，任何缺陷回波> /4平底孔回波，波高達80%, 即為缺陷；
3. 3使用單斜K2. 5探頭固定在掃查裝置的第一探頭盒固定架上，在軌頭 表面200mm范圍內(nèi)作橫向鋸齒形掃查，任何缺陷回波> /2長橫孔回波，波 高達80%，即為缺陷。
4.軌腰區(qū)域平面缺陷探傷
4. 1將KO. 6(無螺孔采用Kl )探頭固定在掃查裝置的第一探頭盒固定架上、 掃查裝置固定在鋼軌頂面，調(diào)節(jié)第一探頭盒固定架上的調(diào)整螺桿，使探頭位于 軌面中心，再搖動掃查裝置的手柄，使探頭在軌端鋼軌頂面新焊中心及焊縫兩 側(cè)各200mm范圍內(nèi)進行穿透式掃查，以①6橫通孔當量失波作判傷靈壽丈度， 根據(jù)失波時探頭移動距離計算缺陷當量大小。
4.2將Kl探頭或KO. 8探頭固定在掃查裝置的第一探頭盒固定架上、掃查 裝置固定在鋼軌頂面，調(diào)節(jié)第一探頭盒固定架上的調(diào)整螺桿，使探頭位于軌面 中心，再搖動掃查裝置的手柄，使探頭在軌端鋼軌頂面新焊中心及焊縫兩側(cè)各 200mm范圍內(nèi)進行串列式掃查，任何缺陷回波> 04平底孔回波，波高達80 %作判傷靈敏度，以探頭移動距離計算缺陷當量大小。
5. 采用第二探頭盒固定架和第三探頭盒固定架配對使用的方式，可實現(xiàn) 整個焊縫在垂直方向上的探傷，在其中一固定架上固定發(fā)射探頭，另一固定架 上固定接收探頭，通過上述使兩固定架發(fā)生相對運動的方式連接拉索，搖動手柄兩固定架由遠而近相對運動，即可實現(xiàn)在垂直方向上從最低點到最高點的掃 查。
綜上，本發(fā)明具有以下幾點效果
1. 本發(fā)明適用于閃光焊、氣壓坪及鋁熱焊焊縫超聲波探傷。
2. 運用現(xiàn)有焊縫探傷儀同時采用反射式探傷法、穿透式探傷法對焊縫進行 全斷面探傷。
3. 利用本發(fā)明可以將V型串列式、K型串列式掃查方法組合在一起，使多次 探傷合為一次探傷。
4. 本發(fā)明關(guān)鍵是固定了掃查位置，根據(jù)情況限定了探頭的走向，保證聲耦 合良好，提高探傷準確性。
5. 對焊縫缺陷進行準確定位、定量，防止漏探、誤判。
6. 所有掃查方法應(yīng)能發(fā)現(xiàn)焊縫試塊中02橫通孔和①3橫向裂紋。(主要在 于采用了第 一探頭盒固定架在保證探頭走向準確性的條件下實現(xiàn)了橫向移 動)
7. 在本發(fā)明中在每個固定架上均設(shè)置有彈簧或壓簧，通過彈簧或壓簧的彈 力能使探頭與軌道接觸的壓力均勻、聲耦合良好有效提高探傷的準確性。
另外，作為超聲波焊縫探傷技術(shù)是國內(nèi)普遍采用的無損探傷技術(shù)，探傷時 將超聲波脈沖射入焊縫內(nèi)部，根據(jù)反射回波來判別鋼軌內(nèi)是否存在傷損及其傷 損的大小和種類。探頭在移動過程中探測焊縫內(nèi)部的傷損，達到快速無損探傷 的目的。
l.為了實現(xiàn)將反射式探傷法、穿透式探傷法及V型串列式、K型串列式 掃查方法組合在一起，使多次探傷合為一次性探傷，在本發(fā)明中通過設(shè)置的 一對探頭盒固定架即第二探頭盒固定架和第三探頭盒固定，通過在兩探頭盒固定架上分別安裝發(fā)射探頭和接收探頭并通過如上述調(diào)整連接的拉索即可 進行同步平行移動或相向移動的機械掃查。
2. 為了實現(xiàn)對焊縫缺陷進行準確定位、定量，防止漏探、誤判，需制作 根據(jù)焊縫中缺陷種類、缺陷取向，通過理論計算獲得的最佳探測角度、靈敏 度高、信噪比高的焊縫專用超聲波探頭。
3. 所制作的焊縫專用超聲波探頭必須與焊縫專用探傷儀匹配，且能發(fā)現(xiàn) 焊縫試塊中①2橫通孔和①3橫向。
權(quán)利要求
1、一種用于軌道焊縫探傷的掃查裝置，其特征在于該掃查裝置包括矩框形支撐架(1)、滑軌(2)、第一探頭盒固定架(3)、第二探頭盒固定架(4)、第三探頭盒固定架(5)及拉索(6)，所述矩框形支撐架(1)兩端具有“ㄇ”形固定腳(7)；所述滑軌(2)兩端固定在所述矩框形支撐架(1)的兩頭，所述第一探頭盒固定架(3)、第二探頭盒固定架(4)及第三探頭盒固定架(5)安裝在所述滑軌(2)上并可沿滑軌(2)自由滑動，在所述矩框形支撐架(1)的兩端均裝有拉索轉(zhuǎn)軸(11)，所述拉索(6)沿滑軌(2)方向纏繞在兩拉索轉(zhuǎn)軸(11)上。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于軌道焊縫探傷的掃查裝置，其特征在 于所述矩框形支撐架(1)由2個支撐座(12 )和2個側(cè)板(13 )組成，兩 側(cè)板(13)平行設(shè)置并將其兩端分別固定在兩支撐座(12)上，其中所述兩支 撐座(12)下端形成所述"n"形固定腳(7)。
3、 根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種用于軌道坪縫探傷的掃查裝置，其特征在 于所述第二探頭盒固定架(4)和第三探頭盒固定架(5)采用相同的結(jié)構(gòu) 包括探頭定位架(14 )、壓簧壓板(15 )、壓簧(16 )、滑塊(l7 ),所述壓簧壓 板(15 )固定在所述探頭定位架(14 )的頂端，所述壓簧(16 )上端抵靠在所 述壓簧壓板(15 )上，下端與設(shè)置在所述探頭定位架(14 )內(nèi)的探頭(22 )上 端面抵接；所述探頭定位架(14 )兩翼均連接有倒"L"形的滑塊連接板(18 ), 所述滑塊(17 )通過螺釘(19 )固定在滑塊連接板(18 )上；在所述滑塊(l7 ) 與滑塊連接板(18)之間設(shè)置有上壓緊塊(20),在所述滑塊(17)下端設(shè)置 有下壓緊塊(21),所述探頭定位架(14)兩翼的至少一滑塊連接板(18)上 設(shè)置有指針板(23 );通過所述滑塊(17 )將第二探頭盒固定架(4 )和第三探頭盒固定架(5 )套裝在所述滑軌(2 )。
4、根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種用于軌道焊縫探傷的掃查裝置，其特征在 于所述第一探頭盒固定架(3)包括橫向探頭定位架(24)、壓板(25)、彈 簧(26 )、調(diào)整螺桿(27 )、螺桿座(28 )、橫向探頭移動滑塊(29 ),在所述螺 桿座(28)的兩翼底部均固定有所述橫向探頭移動滑塊(29)，該橫向探頭移 動滑塊(29 )與螺桿座(28 )之間設(shè)置有拉索壓緊塊(30 );所述調(diào)整螺桿(") 旋入所述螺桿座(28)的螺孔內(nèi)；所述橫向探頭定位架(24)固定在所述調(diào)整 螺桿(27)的中部，該橫向探頭定位架(24)頂端固定所述壓板(25),所述 彈簧(26 )上端抵靠在所述壓板(25 )上，下端與設(shè)置在所述橫向探頭定位架 (24)內(nèi)的橫向探頭(31)上端面抵接，所述螺桿座(28)兩翼的至少一端設(shè) 置有橫向探頭指針板(32);通過所述橫向探頭移動滑塊(29)將第一探頭盒 固定架(3)套裝在滑軌(2)上。
5、 根據(jù)權(quán)利要求3或4所述的一種用于軌道焊縫探傷的掃查裝置，其特 征在于所述側(cè)板(13)外側(cè)設(shè)置有刻度尺(33)，其中所述指針板(23)和 橫向探頭指針板(32 )的指示端位于所述側(cè)板(13 )的外側(cè)并指向所述刻度尺(33)。
6、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于軌道焊縫探傷的掃查裝置，其特征在于所述"n"形固定腳(7)上設(shè)置有擰緊螺栓(34)。
7、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于軌道焊縫探傷的掃查裝置，其特征在 于在所述矩框形支撐架(1)的兩端所設(shè)置的其中一拉索轉(zhuǎn)軸(11)上連接 有手柄(35)。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種用于軌道焊縫探傷的掃查裝置，矩框形支撐架(1)兩端具有“ㄇ”形固定腳(7)；所述滑軌(2)兩端固定在所述矩框形支撐架(1)的兩頭，所述第一探頭盒固定架(3)、第二探頭盒固定架(4)及第三探頭盒固定架(5)安裝在所述滑軌(2)上并可沿滑軌(2)自由滑動，在所述矩框形支撐架(1)的兩端均裝有拉索轉(zhuǎn)軸(11)，所述拉索(6)沿滑軌(2)方向纏繞在兩拉索轉(zhuǎn)軸(11)上。本發(fā)明結(jié)構(gòu)簡單，操作方便，使傳統(tǒng)的焊縫探傷手工掃查變成機械式掃查，大大提高軌道探傷準確度并能實現(xiàn)多種焊縫的探傷。
文檔編號G01N29/04GK101520437SQ20091005872
公開日2009年9月2日 申請日期2009年3月27日 優(yōu)先權(quán)日2009年3月27日
發(fā)明者劉長青, 童建明, 趙世偉 申請人:四川省彭山縣天源檢測有限公司