專利名稱：鋼軌探傷儀短前沿探頭的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種鋼軌探傷儀用探頭，特別是一種對(duì)在役鋼軌不平順工況進(jìn)行超聲檢測(cè)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(shù)：
目前，鋼軌探傷儀對(duì)在役鋼軌進(jìn)行超聲檢測(cè)時(shí)，其所使用的探頭共設(shè)置五個(gè)。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(gè)探頭外殼內(nèi)，組合成后37°+0°長(zhǎng)前沿探頭(如圖7、8中探頭的超聲波入射點(diǎn)至探頭前端的距離a所示)。該長(zhǎng)前沿探頭包括左、右兩端的端面呈圓弧面的外殼，組裝其內(nèi)的兩個(gè)后37°探頭晶片、兩個(gè)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(hù)體等件。其中后37°探頭晶片置于0°探頭晶片的左側(cè)，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(cè)鋼軌接頭螺栓孔不同象限的斜裂紋，如

圖1所示是現(xiàn)有技術(shù)對(duì)在役鋼軌平順工況進(jìn)行超聲檢測(cè)的前37°探頭發(fā)現(xiàn)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(xiàn)有技術(shù)對(duì)在役鋼軌平順工況進(jìn)行超聲檢測(cè)的后37°+0°探頭發(fā)現(xiàn)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(cè)鋼軌的水平裂紋，2只70°探頭主要用于檢測(cè)鋼軌的軌頭范圍內(nèi)的核傷。現(xiàn)有超聲檢測(cè)技術(shù)中，偶爾遇到鋼軌接頭出現(xiàn)高、低錯(cuò)牙造成軌面不平順的工況，就會(huì)發(fā)生鋼軌低端接頭傷損漏檢的問題。該問題產(chǎn)生的主要原因是在特定的鋼軌形狀下，對(duì)于鋼軌接頭平順的工況，只有當(dāng)探頭整體跨在鋼軌平接頭兩端的軌面上時(shí)，前37°探頭、后37°+0°探頭才可以正常使用，并檢測(cè)發(fā)現(xiàn)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(xiàn)高、低錯(cuò)牙，不是平順處在同一平面上的工況，則會(huì)造成探頭與探測(cè)面耦合不良，從而使超聲波檢測(cè)工況不能滿足探測(cè)條件的要求，超聲波無法入射到鋼軌中而導(dǎo)致傷損漏檢。如圖3所示是現(xiàn)有技術(shù)對(duì)在役鋼軌不平順工況進(jìn)行超聲檢測(cè)的前37°探頭未發(fā)現(xiàn)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(xiàn)有技術(shù)對(duì)在役鋼軌不平順工況進(jìn)行超聲檢測(cè)的后37°+0°探頭未發(fā)現(xiàn)低端鋼軌第一孔向軌端方向的斜下裂紋漏檢示意圖。出現(xiàn)上述鋼軌傷損漏檢的情況，可能造成工件(鋼軌)失效，將導(dǎo)致重大行車事故，會(huì)造成政治、經(jīng)濟(jì)和人民生命財(cái)產(chǎn)的損失。這是目前鐵路超聲檢測(cè)中存在的難以克服的問題和現(xiàn)有鋼軌探傷儀長(zhǎng)前沿探頭的缺點(diǎn)之一。

發(fā)明內(nèi)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(xiàn)有鋼軌探傷技術(shù)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(jié)構(gòu)分布合理，制造容易，探測(cè)操作方便，不受檢測(cè)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(shè)備工件失效的隱患，防止事故發(fā)生，確保鐵路運(yùn)輸生產(chǎn)安全。
本發(fā)明的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的該裝置包括外殼、組裝其內(nèi)的兩個(gè)后37°探頭晶片、兩個(gè)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(hù)體，其技術(shù)要點(diǎn)是組裝外殼內(nèi)的后37°探頭晶片置于0°探頭晶片的右側(cè)，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(shè)計(jì)，在現(xiàn)有探傷儀的后37°+0°組合探頭的結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)上加以改進(jìn)，只須將原基本結(jié)構(gòu)的后37°探頭晶片的位置與0°探頭晶片的位置進(jìn)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(shí)現(xiàn)。因改進(jìn)設(shè)計(jì)后的探頭結(jié)構(gòu)分布更加合理，其加工工藝經(jīng)過調(diào)整即能進(jìn)行生產(chǎn)，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(diǎn)至探頭前端的距離a值)縮短，同時(shí)將現(xiàn)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(jìn)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(dāng)對(duì)在役鋼軌不平順工況進(jìn)行超聲檢測(cè)時(shí)，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(xiàn)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(xiàn)有鋼軌探傷技術(shù)中存在的對(duì)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(cè)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(cè)效果，從而達(dá)到超聲檢測(cè)時(shí)不受檢測(cè)工況限制，從根本上消除鐵路行車設(shè)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(yùn)輸生產(chǎn)安全的目的。因此，本發(fā)明容易推廣應(yīng)用。
以下結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步描述。
圖1是現(xiàn)有技術(shù)對(duì)在役鋼軌平順工況進(jìn)行超聲檢測(cè)的前37°探頭發(fā)現(xiàn)鋼軌第一孔向軌端方向的斜下裂紋示意圖。
圖2是現(xiàn)有技術(shù)對(duì)在役鋼軌平順工況進(jìn)行超聲檢測(cè)的后37°+0°探頭發(fā)現(xiàn)鋼軌第一孔向軌端方向的斜下裂紋示意圖。
圖3是現(xiàn)有技術(shù)對(duì)在役鋼軌不平順工況進(jìn)行超聲檢測(cè)的前37°探頭未發(fā)現(xiàn)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(xiàn)有技術(shù)對(duì)在役鋼軌不平順工況進(jìn)行超聲檢測(cè)的后37°+0°探頭未發(fā)現(xiàn)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(duì)在役鋼軌不平順工況進(jìn)行超聲檢測(cè)時(shí)探頭處于前37°+0°位置時(shí)發(fā)現(xiàn)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(duì)在役鋼軌不平順工況進(jìn)行超聲檢測(cè)時(shí)探頭處于后37°+0°位置時(shí)發(fā)現(xiàn)鋼軌第一孔向軌端方向的斜下裂紋示意圖。
圖7是現(xiàn)有探測(cè)儀對(duì)在役鋼軌進(jìn)行超聲檢測(cè)用的后37°+0°探頭的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖8是圖7沿A-A線的剖視圖。
圖9是本發(fā)明對(duì)在役鋼軌進(jìn)行超聲檢測(cè)的前、后0°探頭切換電路原理圖。
圖10是本發(fā)明對(duì)在役鋼軌進(jìn)行超聲檢測(cè)用的0°+后37°探頭結(jié)構(gòu)示意圖。
圖11是圖10沿B-B線的剖視圖。
圖12是本發(fā)明對(duì)在役鋼軌不平順工況進(jìn)行超聲檢測(cè)時(shí)探頭處于前37°+0°位置時(shí)發(fā)現(xiàn)低端鋼軌接頭軌端裂紋示意圖。
具體實(shí)施例方式
根據(jù)圖1-12詳細(xì)說明本發(fā)明的具體結(jié)構(gòu)。該裝置是在現(xiàn)有鋼軌探傷儀所用的后37°+0°組合探頭的結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)上改進(jìn)的。它包括外殼1、組裝外殼1內(nèi)的兩個(gè)后37°探頭晶片12、兩個(gè)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(hù)體8等件。其中外殼1及組裝其內(nèi)的上述各元件基本上采用現(xiàn)有組合探頭所用的通用標(biāo)準(zhǔn)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(cè)。也就是說，按檢測(cè)方向，現(xiàn)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(xiàn)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(xiàn)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(duì)在役鋼軌進(jìn)行超聲檢測(cè)的前、后0°探頭切換電路原理圖。其中的序號(hào)13為前0°探頭接線端子，14為探頭工作狀態(tài)切換開關(guān)，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(shí)，將0°+后37°組合探頭安裝在鋼軌探傷儀上，替代現(xiàn)有的后37°+0°；同時(shí)也可以將另外一只0°+后37°組合探頭水平方向旋轉(zhuǎn)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(gè)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(guān)14，一對(duì)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?qǐng)D9所示的前、后0°探頭切換電路，連接鋼軌探傷儀電路。檢測(cè)作業(yè)中一般使后0°探頭處于常用狀態(tài)；當(dāng)遇到前進(jìn)方向左側(cè)鋼軌低接頭時(shí)，可以通過探頭工作狀態(tài)切換開關(guān)14將前0°探頭由空閑狀態(tài)切換到工作狀態(tài)，對(duì)低端鋼軌接頭的軌端裂紋進(jìn)行檢測(cè)，如圖12所示。低端鋼軌接頭檢測(cè)后再將探頭工作狀態(tài)切換開關(guān)14恢復(fù)原位。這樣就不需要以往遇到這種情況時(shí)，兩人抬起儀器，轉(zhuǎn)換探測(cè)方向，完成對(duì)低端接頭的探測(cè)后再抬起儀器，恢復(fù)原有探測(cè)方向的麻煩，使操作過程更加簡(jiǎn)化。同時(shí)將現(xiàn)有的前37°探頭與0+后37°探頭有了互換性的優(yōu)點(diǎn)。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(quán)利要求
1.一種鋼軌探傷儀短前沿探頭，包括外殼、組裝其內(nèi)的兩個(gè)后37°探頭晶片、兩個(gè)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(hù)體，其特征在于組裝外殼內(nèi)的后37°探頭晶片置于0°探頭晶片的右側(cè)，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(nèi)的兩個(gè)后37°探頭晶片、兩個(gè)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(hù)體，其技術(shù)要點(diǎn)是組裝外殼內(nèi)的后37°探頭晶片置于0°探頭晶片的右側(cè)，外殼的左、右兩端的端面呈平面形。它有效地解決現(xiàn)有鋼軌探傷技術(shù)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(jié)構(gòu)分布合理，制造容易，探測(cè)操作方便，不受檢測(cè)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(shè)備工件失效的隱患，防止事故發(fā)生，確保鐵路運(yùn)輸生產(chǎn)安全。
文檔編號(hào)G01N29/24GK1710421SQ20051004679
公開日2005年12月21日 申請(qǐng)日期2005年7月1日 優(yōu)先權(quán)日2005年7月1日
發(fā)明者劉景利 申請(qǐng)人:劉景利