本發(fā)明涉及槽型軌超聲波探傷技術(shù)領(lǐng)域，具體地涉及一種槽型軌傷損靜態(tài)樣塊。

背景技術(shù)：

我國遠期規(guī)劃現(xiàn)代有軌電車的線路已經(jīng)累計超過6000km，2020年前需要建設(shè)的規(guī)劃線路長度已逾2600km，現(xiàn)代有軌電車將是未來城市軌道交通發(fā)展的一個重要趨勢。在鋪設(shè)槽型軌的時候，需要使用焊接技術(shù)對槽型軌進行焊接，并在現(xiàn)代有軌電車正式運營前需要對槽型軌焊縫進行探傷檢測?，F(xiàn)代有軌電車槽型軌道與地面平齊，降雨等天氣因素所產(chǎn)生的積水極易腐蝕軌面，現(xiàn)代有軌電車行駛時對軌道來回傾軋與因雜物摩擦極易造成軌面磨損疲勞或產(chǎn)生內(nèi)部裂紋。所以為了保障現(xiàn)代有軌電車的運行安全需要對槽型軌進行內(nèi)部傷損的探傷檢測。

目前中國軌道交通系統(tǒng)中，關(guān)于工字軌的探傷設(shè)備已經(jīng)比較完善，有關(guān)于工字軌的超聲波探傷標(biāo)準(zhǔn)試塊的國家標(biāo)準(zhǔn)早在1999年就已經(jīng)頒布，目前最新的國家標(biāo)準(zhǔn)是gb/t11259-2015超聲波檢測用鋼參考試塊的制作和控制方法，但關(guān)于槽型軌內(nèi)部傷損的樣塊還沒有統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)。

現(xiàn)有的一種槽型軌的標(biāo)準(zhǔn)缺陷樣軌的結(jié)構(gòu)是由頂端至底端依次包括軌頭、軌腰和軌底；軌頭和軌腰之間，以及軌腰和軌底之間圓弧過渡；軌腰上由上至下依次設(shè)置有六個第一標(biāo)準(zhǔn)缺陷平底孔，軌頭上設(shè)置有導(dǎo)向槽；軌頭的右側(cè)端面上設(shè)置有一個第二標(biāo)準(zhǔn)缺陷平底孔；第二標(biāo)準(zhǔn)缺陷平底孔位于導(dǎo)向槽的下方；軌底和軌腰的連接處設(shè)置有第一橫通孔。

現(xiàn)有的該種槽型軌的標(biāo)準(zhǔn)缺陷樣軌僅針對了槽型軌出廠前由于加工工藝產(chǎn)生的缺陷提供標(biāo)準(zhǔn)，而無法得出槽型軌實際使用中產(chǎn)生的傷損標(biāo)準(zhǔn)。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于提供一種能提供加工工藝缺陷標(biāo)準(zhǔn)和實際使用傷損標(biāo)準(zhǔn)的槽型軌傷損靜態(tài)樣塊。

本發(fā)明提供的槽型軌傷損靜態(tài)樣塊包括軌頭、軌槽、軌唇、軌腰和軌底，軌頭、軌槽、和軌唇均位于槽型軌傷損靜態(tài)樣塊的上端，且軌槽位于軌頭與軌唇之間；軌底位于槽型軌傷損靜態(tài)樣塊的下端，且軌腰連接于軌頭與軌底之間；軌頭靠近軌槽的一側(cè)上設(shè)置有第一橫向孔和第二橫向孔，軌唇在軌槽的下方設(shè)置有第三橫向孔，軌腰與軌底之間的連接處設(shè)置有第四橫向孔，第一橫向孔、第二橫向孔、第三橫向孔和第四橫向孔均沿槽型軌傷損靜態(tài)樣塊的寬度方向延伸，第二橫向孔和第四橫向孔均為通孔；軌腰上設(shè)置有橫向孔組，橫向孔組包括六個第五橫向孔，多個第五橫向孔沿槽型軌傷損靜態(tài)樣塊的寬度方向延伸，且第五橫向孔的開口朝向軌唇所在一側(cè)；在槽型軌傷損靜態(tài)樣塊長度方向的投影上，多個第五橫向孔等距設(shè)置；在槽型軌傷損靜態(tài)樣塊高度方向的投影上，多個第五橫向孔等距設(shè)置；軌頭靠近軌槽的一側(cè)上設(shè)置有斜向孔，斜向孔的延伸方向相對于槽型軌傷損靜態(tài)樣塊的寬度方向向上傾斜13度至19度；軌底的底面中部設(shè)置有凹槽，凹槽沿槽型軌傷損靜態(tài)樣塊的長度方向延伸，凹槽的截面呈半圓形；第一橫向孔、第二橫向孔、第三橫向孔、第四橫向孔、第五橫向孔、斜向孔和凹槽的直徑均為2毫米至4毫米之間。

由上述方案可見，在實際使用中，軌道承受橫向力、垂向力和長度方向的縱向力，橫向孔組內(nèi)的多個第五橫向孔設(shè)置在長度方向上不同的位置，超聲波探頭可單獨檢測到每個第五橫向孔所在處的回波，以獲得軌腰上每處出現(xiàn)的傷損標(biāo)準(zhǔn)；橫向力和垂向力的合成可產(chǎn)生傾斜的傷損，故設(shè)置斜向孔以提供斜向傷損標(biāo)準(zhǔn)，軌底承受垂向力后可能產(chǎn)生傷損，故在軌底中部設(shè)置凹槽提供軌底傷損標(biāo)準(zhǔn)，第一橫向孔、第二橫向孔和第三橫向孔則提供軌頭或軌唇的傷損標(biāo)準(zhǔn)，槽型軌傷損靜態(tài)樣塊根據(jù)實際使用中的受力情況設(shè)置了位于軌頭、軌唇、軌腰和軌底上的多個橫向孔以提供多個傷損區(qū)域的傷損檢測標(biāo)準(zhǔn)。

進一步的方案是，在槽型軌傷損靜態(tài)樣塊的長度方向的投影上，相鄰的兩個第五橫向孔的距離為10毫米，位于最上方的第五橫向孔與軌底底面的距離為94毫米。

由上可見，橫向孔組均設(shè)置在軌腰的傷損區(qū)域內(nèi)。

進一步的方案是，在槽型軌傷損靜態(tài)樣塊的高度方向的投影上，相鄰的兩個第五橫向孔的距離為300毫米。

由上可見，第五橫向孔的長度方向上的距離根據(jù)探頭的角度和安裝位置而設(shè)置。

進一步的方案是，第五橫向孔的深度為6毫米，斜向孔的深度為15毫米至18毫米之間，凹槽的長度為40毫米。

進一步的方案是，軌頭上設(shè)置有第六橫向孔，第六橫向孔為通孔，第六橫向孔沿槽型軌傷損靜態(tài)樣塊的寬度方向延伸，第六橫向孔直徑為2毫米至4毫米之間，第六橫向孔與軌頭的頂面的距離為13毫米至15毫米之間。

由上可見，在同一高度位置，樣塊上不但設(shè)置了盲孔，還設(shè)置了通孔，盲孔與通孔代表了不同程度的傷損，因此可得到該高度位置上不同的傷損標(biāo)準(zhǔn)。

進一步的方案是，第一橫向孔深度為15毫米，第一橫向孔與軌頭的頂面的距離為13毫米至15毫米之間；第二橫向孔與軌頭的頂面的距離為18毫米至20毫米之間；第三橫向孔的深度為30毫米至35毫米之間，第三橫向孔與軌底的底面的距離為124毫米；第四橫向孔與軌底的底面的距離為17毫米，斜向孔的開口位置與軌頭的頂面的距離為28毫米至30毫米之間。

進一步的方案是，第一橫向孔、第二橫向孔、第三橫向孔、第四橫向孔、第五橫向孔、第六橫向孔、斜向孔和凹槽的直徑均為2毫米。

由上可見，橫向孔、斜向孔和凹槽的直徑的設(shè)置按照一定的標(biāo)準(zhǔn)來設(shè)置能更準(zhǔn)確地獲取與實際傷損符合的傷損檢測標(biāo)準(zhǔn)。

進一步的方案是，在槽型軌傷損靜態(tài)樣塊的高度方向的投影上，第一橫向孔、第二橫向孔和第六橫向孔中相鄰的兩個之間的距離為500毫米。

進一步的方案是，槽型軌傷損靜態(tài)樣塊的高度為180毫米，軌底的寬度為180毫米，槽型軌傷損靜態(tài)樣塊的長度為2000毫米。

由上可見，槽型軌傷損靜態(tài)樣塊的輪廓按照槽型軌的標(biāo)準(zhǔn)尺寸設(shè)計，且設(shè)置足夠的長度以提供長度方向上的受力傷損標(biāo)準(zhǔn)。

進一步的方案是，軌頭與軌腰之間的連接處設(shè)置半徑為10毫米的倒圓角，軌腰與軌底之間的連接處設(shè)置半徑為10毫米的倒圓角。

附圖說明

圖1為本發(fā)明槽型軌傷損靜態(tài)樣塊第一實施例的正視圖。

圖2為本發(fā)明槽型軌傷損靜態(tài)樣塊第一實施例中槽型軌的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖3為本發(fā)明槽型軌傷損靜態(tài)樣塊第一實施例的側(cè)視圖。

圖4為本發(fā)明槽型軌傷損靜態(tài)樣塊第一實施例的側(cè)視圖。

圖5為本發(fā)明槽型軌傷損靜態(tài)樣塊第二實施例的側(cè)視圖。

以下結(jié)合附圖及實施例對本發(fā)明作進一步說明。

具體實施方式

第一實施例

參見圖1和圖2，圖1為本發(fā)明槽型軌傷損靜態(tài)樣塊實施例的正視圖，圖2為本發(fā)明槽型軌傷損靜態(tài)樣塊實施例中槽型軌的結(jié)構(gòu)示意圖。本發(fā)明提供的槽型軌傷損靜態(tài)樣塊針對槽型軌的探傷工作而設(shè)計，槽型軌9包括軌頭91、軌唇92以及位于軌頭91和軌唇92之間的軌槽93、軌腰94和軌底95，軌頭91為寬邊側(cè)，軌唇92為窄邊側(cè)，軌頭91、軌槽93和軌唇92均位于槽型軌9的上端，軌底95位于槽型軌9的下端，軌腰94位于軌頭91與軌底95之間。

實際使用后，列車在槽型軌上行駛時會對槽型軌產(chǎn)生橫向力、垂向力和與槽型軌長度方向相同的縱向力，三向作用力使槽型軌形成最常見的幾個傷損區(qū)域：軌頭91上的第一傷損區(qū)域901，軌腰94上的第二傷損區(qū)域902、軌底95的底部中央的第三傷損區(qū)域903，軌唇92在軌槽93的槽底下方形成的第四傷損區(qū)域904。本發(fā)明提供的槽型軌傷損靜態(tài)樣塊針對多個傷損區(qū)域提供傷損檢測標(biāo)準(zhǔn)。

槽型軌傷損靜態(tài)樣塊的截面輪廓與槽型軌一致，槽型軌傷損靜態(tài)樣塊包括軌頭1、軌唇2以及位于軌頭1和軌唇2之間的軌槽3、軌腰4和軌底5，軌頭1為寬邊側(cè)，軌唇2為窄邊側(cè)，軌頭1、軌槽3和軌唇2均位于槽型軌傷損靜態(tài)樣塊的上端，軌底5位于槽型軌傷損靜態(tài)樣塊的下端，軌腰4位于軌頭1與軌底5之間。

結(jié)合圖3和圖4，圖3和圖4均為本發(fā)明槽型軌傷損靜態(tài)樣塊實施例的側(cè)視圖。槽型軌傷損靜態(tài)樣塊的高度為180毫米，軌底5的寬度為180毫米，槽型軌傷損靜態(tài)樣塊的長度為2000毫米。其中，軌底5的寬度即槽型軌傷損靜態(tài)樣塊的寬度，且軌頭1與軌腰4之間的連接處設(shè)置半徑為10毫米的倒圓角，軌腰4與軌底5之間的連接處設(shè)置半徑為10毫米的倒圓角。

針對位于槽型軌9上的第一傷損區(qū)域901，槽型軌傷損靜態(tài)樣塊在軌頭1上設(shè)置有第一橫向孔10、第二橫向孔20、第六橫向孔60和斜向孔70。

第一橫向孔10為盲孔，第一橫向孔10設(shè)置在軌頭1上靠近軌槽3的一側(cè)上，第一橫向孔10沿槽型軌傷損靜態(tài)樣塊的寬度方向水平延伸；第一橫向孔10與軌頭1的頂面的距離為15毫米，第一橫向孔10的深度為15毫米，第一橫向孔10的直徑為2毫米。

第二橫向孔20和第六橫向孔60均為通孔，第二橫向孔20和第六橫向孔60均沿槽型軌傷損靜態(tài)樣塊的寬度方向水平延伸，第二橫向孔20與軌頭1的頂面的距離為20毫米，第六橫向孔60與軌頭1的頂面的距離為15毫米，第二橫向孔20和第六橫向孔60的直徑均為2毫米。

盲孔與通孔所反饋的回波信號代表了不同的傷損情況，故在軌頭1上設(shè)置有位于同一水平高度的第一橫向孔10和第六橫向孔60。

斜向孔70為盲孔，斜向孔70設(shè)置在軌頭1上靠近軌槽3的一側(cè)上，斜向孔70的開口位置與軌頭1的頂面的距離為30毫米，斜向孔70的延伸方向相對于槽型軌傷損靜態(tài)樣塊的寬度方向向上傾斜19度，斜向孔70的深度為15毫米，斜向孔70的直徑為2毫米。

在槽型軌傷損靜態(tài)樣塊的長度方向上，第一橫向孔10與第六橫向孔60相隔500毫米設(shè)置，第六橫向孔60與第二橫向孔20之間相隔500毫米設(shè)置，第二橫向孔20與斜向孔70之間相隔300毫米設(shè)置，而第一橫向孔10距離槽型軌傷損靜態(tài)樣塊的軌斷面500毫米設(shè)置。

在水平力和垂向力的共同作用下，軌頭1上容易出現(xiàn)傾斜的傷損處，若僅采用橫向孔則無法得出與斜向傷損匹配的回波數(shù)據(jù)，故設(shè)置斜向孔70以獲取斜向傷損的探測標(biāo)準(zhǔn)。

針對位于槽型軌9上的第二傷損區(qū)域，槽型軌傷損靜態(tài)樣塊在軌腰4上設(shè)置有橫向孔組500。

橫向孔組500包括六個第五橫向孔50，多個第五橫向孔50均沿槽型軌傷損靜態(tài)樣塊的寬度方向延伸，且第五橫向孔50的開口朝向軌唇3所在一側(cè)，第五橫向孔的直徑為2毫米，深度為6毫米，位于最上方的一個第五橫向孔50與軌底5底面的距離為94毫米。六個第五橫向孔50在槽型軌傷損靜態(tài)樣塊的長度方向上等距離設(shè)置且在槽型軌傷損靜態(tài)樣塊的高度方向上等距離設(shè)置，相鄰的兩個第五橫向孔50在槽型軌傷損靜態(tài)樣塊長度方向上的距離為300毫米，相鄰的兩個第五橫向孔50在槽型軌傷損靜態(tài)樣塊高度方向上的距離為10毫米。

另外，在軌腰4與軌底5的連接處設(shè)置第四橫向孔40，第四橫向孔40為通孔，第四橫向孔40的直徑為2毫米，第四橫向孔40沿槽型軌傷損靜態(tài)樣塊的寬度方向延伸，第四橫向孔40與軌底5的底面的距離為17毫米，第四橫向孔40與槽型軌傷損靜態(tài)樣塊前端面之間的距離為750毫米。

由于軌腰4上不同高度的各處均容易出現(xiàn)傷損，故設(shè)置等距離設(shè)置的多個第五橫向孔50，因為探傷裝置必須是在槽型軌傷損靜態(tài)樣塊上行走探測的，而在槽型軌傷損靜態(tài)樣塊長度方向上等距設(shè)置的第五橫向孔50避免了多個橫向孔過于接近而產(chǎn)生回波相互干擾而無法獲得每個橫向孔的準(zhǔn)確的回波數(shù)據(jù)，同時等距設(shè)置的第五橫向孔50還可與光電編碼器結(jié)合使用而準(zhǔn)確獲取每個橫向孔的回波數(shù)據(jù)。

針對位于槽型軌9的第三傷損區(qū)域，槽型軌傷損靜態(tài)樣塊在軌唇2上位于軌槽3的下方的部分設(shè)置有第三橫向孔30。

第三橫向孔30的開口朝外，第三橫向孔30沿槽型軌傷損靜態(tài)樣塊的寬度方向延伸，第三橫向孔30為盲孔，第三橫向孔30的深度為30毫米，第三橫向孔30的直徑為2毫米，第三橫向孔30與軌底5的底面的距離為124毫米。

針對位于槽型軌9的第四傷損區(qū)域，槽型軌傷損靜態(tài)樣塊在軌底5的底部中央位置設(shè)置有一道延伸方向與槽型軌傷損靜態(tài)樣塊長度方向相同的凹槽80，凹槽80截面呈半圓形，凹槽80的延伸長度為40毫米，凹槽80的直徑為2毫米，凹槽80設(shè)置在第五個第五橫向孔50和第六個第五橫向孔50之間，且凹槽80的延伸末端端面與第六個第五橫向孔50在槽型軌傷損靜態(tài)樣塊長度方向上的距離為100毫米。

在列車的重力作用下，軌底5位于軌腰4正下方的底部容易出現(xiàn)傷損，故在軌底5底面正中位置，即軌腰4正下方設(shè)置凹槽80以獲取軌底5傷損的探測標(biāo)準(zhǔn)。

第二實施例

結(jié)合圖1和圖5，圖5為槽型軌傷損靜態(tài)樣塊第二實施例的側(cè)視圖，其中僅軌腰上橫向孔組的排列與第一實施例不同，本實施例中，長度方向上最接近的第五橫向孔52與第五橫向孔51之間在高度方向上距離為20毫米，但在槽型軌傷損靜態(tài)樣塊長度方向的投影上，第五橫向孔51與第五橫向孔53相鄰，二者之間距離為10毫米；第五橫向孔52與第五橫向孔53相鄰，二者之間距離為10毫米，即多個第五橫向孔之間依然是等距設(shè)置；同理地，在槽型軌傷損靜態(tài)樣塊高度方向的投影上，多個第五橫向孔等距設(shè)置。

本發(fā)明提供的槽型軌傷損靜態(tài)樣塊根據(jù)槽型軌實際使用時產(chǎn)生的多個傷損區(qū)域而設(shè)置分別位于軌頭、軌唇、軌腰和軌底的多個孔，以提供多個傷損區(qū)域的傷損檢測標(biāo)準(zhǔn)。

最后需要強調(diào)的是，以上所述僅為本發(fā)明的優(yōu)選實施例，并不用于限制本發(fā)明，對于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說，本發(fā)明可以有各種變化和更改，如：由于軌道具有對稱的左軌與右軌，而本實施例只針對其中一軌進行詳細描述，故適用于對稱軌道的，與本實施例中槽型軌傷損靜態(tài)樣塊對稱設(shè)置的實施例也應(yīng)在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)；凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所做的任何修改、等同替換、改進等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。