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用于空心車(chē)軸超聲波探傷的組合相控陣探頭裝置

文檔序號(hào):40454984發(fā)布日期:2024-12-27 09:20閱讀:4來(lái)源:國(guó)知局
用于空心車(chē)軸超聲波探傷的組合相控陣探頭裝置

本技術(shù)涉及空心軸探傷裝置,具體涉及一種用于空心車(chē)軸超聲波探傷的組合相控陣探頭裝置。


背景技術(shù):

1、車(chē)軸作為高速動(dòng)車(chē)組的關(guān)鍵承載部件,其質(zhì)量狀態(tài)直接關(guān)系列車(chē)運(yùn)行安全。高速動(dòng)力車(chē)運(yùn)行速度快,為減輕軌輪之間的作用力,要盡量減輕車(chē)軸質(zhì)量,將車(chē)軸設(shè)計(jì)成空心結(jié)構(gòu)。隨著車(chē)軸的空心化進(jìn)程,對(duì)空心軸進(jìn)行超聲檢測(cè)成為檢修體系的重要組成部分。根據(jù)空心車(chē)軸的結(jié)構(gòu)特點(diǎn),一般采用內(nèi)掃查方式檢測(cè)空心軸。探頭作為檢測(cè)的核心器件,其性能直接影響到檢測(cè)結(jié)果的準(zhǔn)確性??招妮S超聲探傷探頭分為兩類,一類是橫波軸向斜射探頭,另一類是徑向直射探頭,分別探測(cè)不同類型的缺陷。探傷中通過(guò)探頭掃查完成全軸檢測(cè)。一般采用多通道探頭和相控陣探頭兩種掃查方式。多通道探頭掃查通常采用螺旋前進(jìn)方式,但是探頭磨損大,檢測(cè)效率低。相控陣探頭可分為兩種形式,一種采用相控陣探頭代替多通道探頭,由于相控陣探頭可以實(shí)現(xiàn)周向扇掃,具有較大的覆蓋角度,通常采用周向步進(jìn)的方式進(jìn)行軸向掃查,探頭磨損相對(duì)較小,效率有所提高,但仍需要多次軸向掃查實(shí)現(xiàn)全軸探傷。另一種為二維環(huán)形相控陣探頭,理論上采用一個(gè)探頭可以實(shí)現(xiàn)聲束直射和斜射檢測(cè),檢測(cè)效率也高,但是實(shí)際中實(shí)現(xiàn)難度極高,目前沒(méi)有可以用于試驗(yàn)或生產(chǎn)的任何產(chǎn)品報(bào)道。為了滿足實(shí)際生產(chǎn)中的高效率檢測(cè),仍可采用環(huán)形相控陣探頭實(shí)現(xiàn)軸向一次掃查完成全軸探傷。由于空心軸內(nèi)部空間較小,環(huán)形相控陣探頭的陣元多達(dá)幾百個(gè),給該探頭的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)帶來(lái)較大困難。


技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本實(shí)用新型的目的在于提供一種用于空心車(chē)軸超聲波探傷的組合相控陣探頭裝置,提高空心車(chē)軸超聲波探傷的可靠性和探傷效率,以解決上述背景技術(shù)中存在的至少一項(xiàng)技術(shù)問(wèn)題。

2、為了實(shí)現(xiàn)上述目的,本實(shí)用新型采取了如下技術(shù)方案:

3、本實(shí)用新型提供一種用于空心車(chē)軸超聲波探傷的組合相控陣探頭裝置,包括:一個(gè)環(huán)形相控陣直探頭、包含l型高密度信號(hào)插頭的一對(duì)環(huán)形相控陣斜射探頭、l型高密度信號(hào)插座、一個(gè)輸油嘴以及一對(duì)密封圈;其中,

4、所述環(huán)形相控陣直射探頭包括由矩形晶片陣元組成的環(huán)形晶片陣列和用于與斜射探頭對(duì)接的第一接插件組件;

5、所述環(huán)形相控陣斜射探頭包括一對(duì)環(huán)狀錐形晶片陣列、一對(duì)環(huán)形楔塊、用于與直射探頭對(duì)接的第二接插件組件和l型高密度信號(hào)插頭;

6、所述l型高密度信號(hào)插座包括一個(gè)含有進(jìn)油口的l型半圓柱殼體、若干插座和一塊矩形電路板。

7、可選的,所述接插件組件包括第一圓形電路板、若干插頭、第一圓環(huán)殼體;所述若干插頭呈等邊多邊形焊接在圓形電路板上,所述圓形電路板固定在圓環(huán)殼體上,安裝在環(huán)形相控陣直射探頭的尾部。

8、可選的,所述矩形晶片陣元在環(huán)形圓周上均勻排列,每個(gè)陣元的信號(hào)線與地線均焊接在圓形電路板正面。

9、可選的,所述環(huán)狀錐形晶片陣列中的每一個(gè)晶片陣元均是梯形,梯形晶片在扇形平面上均勻排列,環(huán)形楔塊的內(nèi)表面為具有一定角度的錐面,將環(huán)狀錐形晶片陣列粘貼其上。

10、可選的,所述第二接插件組件包括第二圓形電路板、若干插座、第二圓環(huán)殼體;所述插座焊接在圓形電路板上;所述圓形電路板背面焊接信號(hào)線,并固定在圓環(huán)殼體上,安裝在斜射探頭的頭部。

11、可選的,所述l型高密度信號(hào)插頭,包括一個(gè)l型半圓柱殼體、若干插頭和一塊矩形電路板;所述矩形電路板的背面焊接探頭信號(hào)線,正面均勻焊接若干插頭。

12、可選的,所述含有進(jìn)油口的l型半圓柱殼體用于固定矩形電路板,并與環(huán)形相控陣斜射探頭的l型半圓柱殼體形成封閉的圓柱體。

13、可選的,所述若干插座均勻焊接在矩形電路板的正面,其數(shù)量與l型高密度信號(hào)插頭數(shù)量一致,且與插頭在矩形電路板上的分布相同,插座與插頭一一對(duì)應(yīng)插接。

14、可選的,所述組合探頭的l型高密度信號(hào)插座尾部安裝一個(gè)輸油嘴,并設(shè)置密封圈和進(jìn)油口,在直射探頭的頭部設(shè)置出油口和密封圈。

15、可選的,組合探頭的柱面外徑一致且略小于空心車(chē)軸內(nèi)徑,以保證在探頭外表面與被測(cè)車(chē)軸內(nèi)表面之間形成穩(wěn)定的油膜。

16、本實(shí)用新型有益效果:直射探頭和斜射探頭采用車(chē)軸截面接插件對(duì)接方式連接,可以自由更換,當(dāng)任意探頭出現(xiàn)故障時(shí),只需更換故障探頭即可,大大降低了維修和使用成本;設(shè)計(jì)l型高密度信號(hào)接插件,有效增加了接插件排布面積,實(shí)現(xiàn)探頭可更換的接插方式,且結(jié)構(gòu)更加緊湊。

17、本實(shí)用新型附加的方面和優(yōu)點(diǎn)將在下面的描述中部分給出,這些將從下面的描述中變得明顯,或通過(guò)本實(shí)用新型的實(shí)踐了解到。



技術(shù)特征:

1.一種用于空心車(chē)軸超聲波探傷的組合相控陣探頭裝置,其特征在于,包括:一個(gè)環(huán)形相控陣直射探頭、包含l型高密度信號(hào)插頭的一對(duì)環(huán)形相控陣斜射探頭、l型高密度信號(hào)插座、一個(gè)輸油嘴以及一對(duì)密封圈;其中,

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于空心車(chē)軸超聲波探傷的組合相控陣探頭裝置,其特征在于,所述接插件組件包括第一圓形電路板、若干插頭、第一圓環(huán)殼體;所述若干插頭呈等邊多邊形焊接在圓形電路板上,所述圓形電路板固定在圓環(huán)殼體上,安裝在環(huán)形相控陣直射探頭的尾部。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的用于空心車(chē)軸超聲波探傷的組合相控陣探頭裝置,其特征在于,所述矩形晶片陣元在環(huán)形圓周上均勻排列,每個(gè)陣元的信號(hào)線與地線均焊接在圓形電路板正面。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的用于空心車(chē)軸超聲波探傷的組合相控陣探頭裝置,其特征在于,所述環(huán)狀錐形晶片陣列中的每一個(gè)晶片陣元均是梯形,梯形晶片在扇形平面上均勻排列,環(huán)形楔塊的內(nèi)表面為具有一定角度的錐面,將環(huán)狀錐形晶片陣列粘貼其上。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的用于空心車(chē)軸超聲波探傷的組合相控陣探頭裝置,其特征在于,所述第二接插件組件包括第二圓形電路板、若干插座、第二圓環(huán)殼體;所述插座焊接在圓形電路板上;所述圓形電路板背面焊接信號(hào)線,并固定在圓環(huán)殼體上,安裝在斜射探頭的頭部。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的用于空心車(chē)軸超聲波探傷的組合相控陣探頭裝置,其特征在于,所述l型高密度信號(hào)插頭,包括一個(gè)l型半圓柱殼體、若干插頭和一塊矩形電路板;所述矩形電路板的背面焊接探頭信號(hào)線,正面均勻焊接若干插頭。

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的用于空心車(chē)軸超聲波探傷的組合相控陣探頭裝置,其特征在于,所述含有進(jìn)油口的l型半圓柱殼體用于固定矩形電路板,并與環(huán)形相控陣斜射探頭的l型半圓柱殼體形成封閉的圓柱體。

8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的用于空心車(chē)軸超聲波探傷的組合相控陣探頭裝置,其特征在于,所述若干插座均勻焊接在矩形電路板的正面,其數(shù)量與l型高密度信號(hào)插頭數(shù)量一致,且與插頭在矩形電路板上的分布相同,插座與插頭一一對(duì)應(yīng)插接。

9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的用于空心車(chē)軸超聲波探傷的組合相控陣探頭裝置,其特征在于,所述l型高密度信號(hào)插座尾部安裝一個(gè)輸油嘴,并設(shè)置密封圈和進(jìn)油口,在直射探頭的頭部設(shè)置出油口和密封圈。

10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的用于空心車(chē)軸超聲波探傷的組合相控陣探頭裝置,其特征在于,組合探頭的柱面外徑一致且小于空心車(chē)軸內(nèi)徑,以在探頭外表面與被測(cè)車(chē)軸內(nèi)表面之間形成穩(wěn)定的油膜。


技術(shù)總結(jié)
本技術(shù)提供一種用于空心車(chē)軸超聲波探傷的組合相控陣探頭裝置,屬于空心軸探傷裝置技術(shù)領(lǐng)域,包括環(huán)形相控陣直探頭、包含L型高密度信號(hào)插頭的一對(duì)環(huán)形相控陣斜射探頭、L型高密度信號(hào)插座、輸油嘴以及一對(duì)密封圈;環(huán)形相控陣直射探頭包括環(huán)形晶片陣列和第一接插件組件;環(huán)形相控陣斜射探頭包括一對(duì)環(huán)狀錐形晶片陣列、一對(duì)環(huán)形楔塊、第二接插件組件和L型高密度信號(hào)插頭;L型高密度信號(hào)插座包括一個(gè)含有進(jìn)油口的L型半圓柱殼體、若干插座和一塊矩形電路板。本技術(shù)當(dāng)任意探頭出現(xiàn)故障時(shí),只需更換故障探頭即可,大大降低維修和使用成本;L型高密度信號(hào)接插件,有效增加了接插件排布面積,實(shí)現(xiàn)探頭可更換的接插方式,且結(jié)構(gòu)更加緊湊。

技術(shù)研發(fā)人員:王亞平
受保護(hù)的技術(shù)使用者:北京交通大學(xué)
技術(shù)研發(fā)日:20240328
技術(shù)公布日:2024/12/26
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