一种钢轨探伤模块的对中装置的制作方法

本实用新型涉及钢轨探伤领域，特别涉及一种钢轨探伤模块的对中装置。

背景技术：

钢轨的功能在于引导车辆车轮前进，承受来自车轮的巨大压力。在役钢轨长时间承受车轮的反复碾压，不可避免地会存在疲劳伤损和缺陷。因此为了确保机车的安全运行，需要经常对在役钢轨进行探伤检测，及时发现存在于钢轨中的伤损，以便采取补救措施，防范于未然。

超声波钢轨探伤车是一种根据钢轨伤损反射的超声回波来检测钢轨伤损的钢轨探伤装置。超声波钢轨探伤车在使用超声波探头进行钢轨探伤时，必须使0度超声波探头宜对准钢轨截面的几何中心线。当超声波探头对准钢轨截面中心线时，如果钢轨没有伤损，超声波探头可以接收到比较强的边界反射波信号，如果钢轨有伤损超声波探头就会收到伤损回波信号，从而检测出钢轨的伤损；而当超声波探头偏离钢轨截面的几何中心线时，部分探头的信号就无法正常入射，或无法收到正常反射波，因而就很难甚至不能检测出钢轨伤损。

由于线路的不平顺及轮对的蛇形运动，钢轨探伤车在线路上探伤行进时不可避免地要有横摆、摇头运动，如果将超声波探头直接刚性装在探伤车车体或车体转向架上，车体的这种横向运动以及垂向运动使超声波探头难以对准钢轨中心线，使得超声波探头的检测出现偏差。

为解决检测超声波探头偏离钢轨中心线的问题（即探伤装置的对中问题），现有技术提出了在超声波钢轨探伤车上安装探伤走行小车，超声波探头安装在该探伤走行小车上，利用探伤走行小车的机械涨轮与钢轨的相互作用来实现整个装置的对中，从而实现超声波探头的对中。

如图1所示，为现有技术提出的探伤走行小车机械涨轮结构示意图。为使超声波探头对准钢轨1的中心线，低速探伤小车多采用可变轴距的机械涨轮结构。当通过气孔2c给跟踪气缸2a无杆端通以一定压力的压缩气体，跟踪气缸2a就把压力作用在涨轮2b上，从而使涨轮2b的轮缘始终紧贴钢轨1的轨头内侧，这样涨轮2b中心位置始终对准钢轨1中心。而探伤走行小车的超声波探头的中心面和涨轮2b中心是处于同一纵向面内，因此保证了超声波探头中心面和钢轨1中心面重合，从而实现了超声波探头的对中(图中L为超声波探头中心面、涨轮2b中心面和钢轨1中心面的重合线)。

但是，上述方案采用机械涨轮的方式对中，虽结构简单可靠，在探伤走行小车低速运行时能实现很好的对中要求，但是随着钢轨的轨头内侧与涨轮的摩擦时间的增长，钢轨的轨头内侧容易出现磨损；或者钢轨本身受到火车车轮的摩擦，轨头内侧同样会出现磨损（图中P指示的即为钢轨轨头的易磨损区），使得涨轮的对中性能出现较大的偏差，从而使得超声波探头中心面偏离钢轨中心面，不利于探伤小车的对中。

因此，钢轨的轨头内侧存在的不可避免的磨损，对钢轨探伤装置的对中性能的影响较大。

技术实现要素：

本实用新型的目的是提供一种钢轨探伤模块的对中装置，利用永磁吸附对中的方式，能够避开钢轨轨头内侧的磨损对钢轨超声波探伤模块的对中装置的对中性能的影响，使得钢轨超声波探伤模块能够更好的对钢轨进行检测。

本实用新型的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：一种钢轨探伤模块的对中装置，悬挂于车辆的转向架下方，且位于转向架一侧的沿钢轨延伸方向的两个车轮之间；其包括在转向架下方沿钢轨的延伸方向设置的纵梁、位于纵梁下方且设于纵梁两端的对中磁铁、设于纵梁下方且用于检测钢轨表面损伤的超声波探伤模块、以及将整个装置悬挂于转向架下方的两个连接件；纵梁位于钢轨上方的中部位置，超声波探伤模块位于纵梁下方的中部位置，超声波探伤模块下表面与钢轨上表面为摩擦接触，且纵梁中心面、超声波探伤模块中心面与钢轨的中心面位于同一竖直平面内，车辆在钢轨上行进时通过超声波探伤模块检测钢轨表面的损伤，依靠纵梁两端的对中磁铁对钢轨的吸附性保证超声波探伤模块中心面与钢轨中心面位于同一竖直平面内。

通过采用上述技术方案，当车辆带动转向架沿钢轨行进时，带动整个装置移动，超声波探伤模块在随着车辆的行进过程中检测钢轨表面的损伤，并且依靠纵梁两端的对中磁铁对钢轨的吸附力保证超声波探伤模块中心面与钢轨中心面位于同一竖直平面内，由于所述吸附力趋于整个断面重心位置，即使钢轨轨头内侧存在磨损，也不会对对中磁铁对钢轨的吸附产生较大的影响，保证了超声波探伤模块的对中性能；并且该对中装置采用非接触磁吸附的方式进行对中，避免了采用机械对中时导向轮通过道岔区域的有害空间时的冲击和安全隐患。

优选地，连接件在靠近纵梁两端的位置对称布置，其包括与纵梁固定连接的横向的连接部、以及铰接于连接部与转向架之间的两根竖杆，连接部位于纵梁下方且相对纵梁垂直布置，竖杆在连接部两端对称布置，其上端与转向架铰接，下端与连接部的一端铰接。

通过采用上述技术方案，当车辆经过钢轨的弯道的时候，整个装置在离心力的作用下左右摆动，而后在两端的对中磁铁的吸附作用下由回到原来的位置，保证超声波探伤模块中心面与钢轨中心面不会有较大的偏离，使得超声波探伤模块能够继续对弯道处的钢轨进行检测，使得整个装置能够通过各种不同类型的道岔。

优选地，连接部上表面的中部位置开设有允许纵梁穿过的固定槽，固定槽的形状和大小与纵梁的横截面的形状和大小相适配，纵梁穿过固定槽后与连接部固定连接。

通过采用上述技术方案，纵梁呈穿过固定槽后与连接部固定连接，使得纵梁与连接部的连接更加的紧密。

优选地，连接部的两端的与竖杆连接的位置开设有容许竖杆下端置入的容置槽，竖杆的下端置于容置槽内与连接部铰接。

通过采用上述技术方案，容置槽使得连接件的结构性更强。

优选地，竖杆为镂空结构。

通过采用上述技术方案，镂空结构的竖杆可节省材料，并且使得整个装置重量较轻。

优选地，该装置还包括竖直设置于纵梁与转向架之间的弹性限位杆，弹性限位杆上端与转向架下表面固定连接，下端与纵梁上表面固定连接。

通过采用上述技术方案，当车辆通过钢轨的弯道使得整个装置发生摆动时，弹性限位杆对左右摆动的纵梁产生阻力，使得整个装置的摆动角度不会太大，从而使得超声波探伤模块偏离轨道的时间不会太长，增加了该装置的检测性能。

优选地，所述弹性限位杆为两根，在靠近纵梁两端的位置对称设置，且位于两根竖杆之间。

通过采用上述技术方案，对称设置的两根弹性限位杆对整个装置的摆动的限位效果更加明显。

优选地，所述对中磁铁呈长方体状，通过连接座固定连接于纵梁下方；连接座包括与对中磁铁固定连接的固定块、以及固定连接于固定块上表面与纵梁下表面之间的两块连接片，连接片在固定块两端沿钢轨的方向对称设置，对中磁铁粘接于固定块下表面。

通过采用上述技术方案，支撑座减小了对中磁铁与钢轨之间的距离，使得对中磁铁对钢轨的吸附效果更好。

优选地，固定块的下表面开设有容许对中磁铁嵌入的置入槽，对中磁铁嵌入置入槽内后一部分位于置入槽内，一部分位于置入槽外，并且通过粘接剂粘接于置入槽内。

通过采用上述技术方案，置入槽使得对中磁铁在支撑座上的安装更加的牢固。

优选地，对中磁铁下表面与钢轨上表面之间的距离为5-10mm。

通过采用上述技术方案，可避免对中磁铁下表面与钢轨上表面的直接接触，可增加该装置的使用寿命。

综上所述，本实用新型具有以下有益效果：

1.通过非接触永磁吸附对中的方式，该装置具有良好的对中效果；

2.该装置适用于钢轨的不同道岔。

附图说明

图1是现有技术提出的探伤走行小车机械涨轮结构示意图；

图2是该对中装置设于转向架下方时的示意图；

图3是突显该对中装置与转向架下表面的连接结构的示意图；

图4是该对中装置的整体结构示意图；

图5是连接件的结构示意图；

图6是连接部的结构示意图；

图7是图3中A部位的放大图；

图8是连接座的结构示意图。

图中，1、钢轨；2a、跟踪气缸；2b、涨轮；2c、气孔；2、转向架；21、车轮；22、第一夹片；3、纵梁；31、第二夹片；4、对中磁铁；5、超声波探伤模块；6、连接件；61、连接部；611、固定槽；612、容置槽；62、竖杆；7、弹性限位杆；8、连接座；81、固定块；82、连接片；821、置入槽。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型作进一步详细说明。其中相同的零部件用相同的附图标记表示。需要说明的是，下面描述中使用的词语“前”、“后”、“左”、“右”、“上”、“下”、“底面”和“顶面”指的是附图中的方向，词语 “内”和“外”分别指的是朝向或远离特定部件几何中心的方向。

一种钢轨探伤模块的对中装置，如图2所示，该装置悬挂于车辆的转向架2下方，且位于转向架2一侧的沿钢轨1延伸方向的两个车轮21之间。该装置包括在转向架2下方沿钢轨1的延伸方向设置的纵梁3、位于纵梁3下方且设于纵梁3两端的对中磁铁4、设于纵梁3下方且用于检测钢轨1表面损伤的超声波探伤模块5、以及将整个装置悬挂于转向架2下方的两个连接件6。纵梁3位于钢轨1上方的中部位置，超声波探伤模块5位于纵梁3下方的中部位置，超声波探伤模块5下表面与钢轨1上表面为摩擦接触，且纵梁3中心面、超声波探伤模块5中心面与钢轨1的中心面在同一竖直平面内。

当车辆带动转向架2沿钢轨1行进时，带动整个装置在钢轨1上方移动，超声波探伤模块5在随着车辆的行进过程中检测钢轨1表面的损伤，并且依靠纵梁3两端的对中磁铁4对钢轨1的吸附性保证超声波探伤模块5中心面与钢轨1中心面位于同一竖直平面内，即使钢轨1轨头内侧存在磨损，也不会对对中磁铁4对钢轨1的吸附产生较大的影响，保证了超声波探伤模块5的对中性能。

并且该对中装置采用非接触磁吸附的方式进行对中，避免了采用机械对中时导向轮通过道岔区域的有害空间时的冲击和安全隐患。

结合图3和图4，纵梁3呈长方体状，通过连接件6悬挂于转向架2下方，连接件6在靠近纵梁3两端的位置对称布置，其包括与纵梁3固定连接的横向的连接部61、以及铰接于连接部61与转向架2之间的两根竖杆62。连接部61位于纵梁2下方且相对纵梁3垂直布置，在连接部61上表面的中部位置开设有允许纵梁3穿过的固定槽611，固定槽611的形状和大小与纵梁3横截面的形状和大小的相适配，纵梁3穿过固定槽611后与连接部61固定连接，使得纵梁3与连接部61的连接更加的紧密。

结合图5，竖杆62为镂空结构，在连接部61的两端对称设置，且竖杆62上端与转向架2铰接，下端与连接部61的一端铰接，这种连接方式使得整个装置能够在转向架2下方左右摆动。当车辆经过钢轨1的弯道的时候，整个装置在离心力的作用下左右摆动，而后在两端的对中磁铁4的吸附作用下又回到原来的位置，保证超声波探伤模块5中心面与钢轨1中心面不会有较大的偏离，使得超声波探伤模块5能够继续对弯道处的钢轨1进行检测，从而使得整个装置能够通过各种不同类型的道岔。

结合图6，在连接部61的两端的与竖杆62连接的位置开设有容许竖杆62下端置入的容置槽612，竖杆62的下端置于容置槽612内与连接部61铰接，使得整个装置的结构性更强。

回看图3和图4，为了防止整个装置在通过道岔时摆动角度太大，在纵梁3与转向架2之间设置还设有弹性限位杆7。

结合图7，弹性限位杆7可为长方体状的橡胶条，竖直设置于纵梁3与转向架2之间，弹性限位杆7上端与转向架2下表面固定连接，下端与纵梁3上表面固定连接，弹性限位杆7在靠近纵梁3两端的位置对称设置，且位于两根竖杆62之间。

转向架2下表面与弹性限位杆7连接的位置固定连接有两个平行的第一夹片22，两个第一夹片22间隔布置，弹性限位杆7上端嵌设于两个第一夹片22之间的空间内，且弹性限位杆7上端两个外侧面分别与两个第一夹片22的内侧面摩擦接触，并通过螺栓分别穿过两个第一夹片22和弹性限位杆7上端，将弹性限位杆7上端固定于转向架2下表面；纵梁3上表面与弹性限位杆7连接的位置固定连接有两个平行的第二夹片31，两个第二夹片31间隔布置，弹性限位杆7下端嵌设于两个第二夹片31之间的空间内，且弹性限位杆7下端两个外侧面分别与两个第二夹片31的内侧面摩擦接触，并通过螺栓分别穿过两个第二夹片31和弹性限位杆7下端，将弹性限位杆7下端固定于纵梁3上表面。

当车辆通过钢轨1的弯道使得整个装置发生摆动时，弹性限位杆7对左右摆动的纵梁3产生阻力，使得整个装置的摆动角度不会太大，从而使得超声波探伤模块5偏离轨道的时间不会太长，增加了该装置的检测性能。

回看图4并结合图8，对中磁铁4呈长方体状，通过连接座8固定连接于纵梁3下方；连接座8包括与对中磁铁4固定连接的固定块81、以及固定连接于固定块81上表面与纵梁3下表面之间的两块连接片82，连接片82在固定块81两端沿钢轨1的方向平行设置，且连接片82上端面与纵梁3下表面固定连接，下端面与固定块81上表面固定连接。并且在固定块81的下表面开设有容许对中磁铁4嵌入的置入槽821，置入槽821形状和大小与对中磁铁4的形状和大小相适配，对中磁铁4嵌入置入槽821内后一部分位于置入槽821内，一部分位于置入槽821外，并且通过粘接剂将对中磁铁4粘接于置入槽821内，从而固定于连接座8下表面。

作为一种优选的实施方式，对中磁铁4下表面与钢轨1上表面存在一定的距离，该距离为5-10mm，可避免对中磁铁4下表面与钢轨1上表面的直接接触，可增加该装置的使用寿命；如果所述距离过远，则会降低对中磁铁4对钢轨1的吸附作用。

本具体实施例仅仅是对本实用新型的解释，其并不是对本实用新型的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改，但只要在本实用新型的权利要求范围内都受到专利法的保护。