一种双轨式高速稳定超声波探伤仪的制作方法

本发明属于钢轨探伤技术领域，尤其涉及一种双轨式高速稳定超声波探伤仪。

背景技术：

铁路作为国民经济的大动脉，是国家最重要的基础设施之一，也是关系到我们每个公民最大众化的交通方式。在我国，随着列车速度提高和轴重的增加，列车在加速和制动过程中以及通过钢轨接缝、弯道和道岔时，对钢轨造成摩擦、挤压、弯曲和冲击作用，在这些反复的作用下，钢轨极易产生损伤，加上环境原因导致金属的热胀冷缩，钢轨损伤速度也相应加快，使得检测周期亦有缩短的趋势，钢轨探伤工作是保证铁路行车安全的重要措施，基于这种情况，双轨式钢轨超声波探伤仪被研制出来，并得到了铁路系统的认可。双轨式钢轨超声波探伤仪使用两个探伤轮，一般每个探伤轮内部有9个探头，探伤仪要同时控制18个探头进行超声检测。

然而，中国铁路发展迅速，传统的手推式钢轨探伤仪工作效率低、运营成本高，逐渐难以满足铁路钢轨探伤的要求。如现有技术中，公开一种名称为“一种地铁双轨钢轨探伤车”的技术方案，该探伤车包括：

车架、行走子系统、探伤子系统、对中子系统和控制显示子系统；所述行走子系统，响应所述控制显示子系统的控制，驱动实现探伤车沿着地铁双轨的行走；所述探伤子系统至少包括检测时位于所述钢轨两侧的用以超声波探测的探伤轮；所述对中子系统响应所述控制显示子系统的控制对所述探伤轮的位置和角度进行调节；所述控制显示子系统响应外部输入或自动对所述行走子系统、对中子系统进行控制。

但是上述现有的探伤系统存在着以下问题：

1)实际探伤作业中无法满足长区间，短天窗的使用需求，检测效率不高，如采用上述探伤系统对双轨式钢轨进行探伤，每一侧钢轨由一个探伤轮(9个探头)进行超声检测，目前，在钢轨上的有效检测速度最高只有15km/h，如此，在长区间一般在40公里，短天窗一般只有2小时，故而15km/h的检测速度无法完成这种工况的作业任务；

2)检测速度提升实际探伤稳定性不好，在现有技术的基础上，若进一步提升探伤车的检测速度，则双轨探伤车在高速作业探伤过程中，蛇形运动会加剧，影响探伤轮的正常工作，在作业前的标定可以运用手动调节来使得探伤轮处于最佳位置，在作业前的标定可以运用手动调节来使得探伤轮处于最佳位置，但在高速探伤作业时手动调节无法满足探伤作业需求；

3)检测速度提升探伤车在实际运行过程可能还会存在：制动性能差无法及时停车，存在一定安全隐患；探伤系统负荷大，温度稳定性差，影响检测稳定性；高速行驶过程中，轮毂带起的石渣等飞溅物会导致探伤仪的故障可能性更大，增加维修成本；双向行驶中倒车行驶检测时即不安全也不利于驾驶员、值机员观察检测情况，并且检测速度没有正向行驶检测快，倒车检测也不适合长距离行驶。

技术实现要素：

本发明为解决上述技术问题，提供一种双轨式高速稳定超声波探伤仪，具有检测速度快、检测稳定高、便捷转向的技术特点。

为解决上述问题，本发明的技术方案为：

一种双轨式高速稳定超声波探伤仪，包括设有行走子系统的双轨车、探伤子系统、对中子系统、控制显示子系统，控制显示子系统用于控制双轨车进行行走、控制探伤子系统中探伤轮进行超声波探测、以及控制对中子系统对探伤轮的位置和角度调节，

探伤子系统包括位移测量传感器、多个超声波信号处理模块，位移测量传感器用于测量超声波探伤位置的位移信号，多个超声波信号处理模块用于分别处理探伤轮不同探头的数据，以及结合位移信号得到超声波探伤结果；

对中子系统包括水平调节部、角度调节部，水平调节部用于探伤轮的水平位置检测与自动复位，角度调节部用于探伤轮的角度检测和自动复位。

在其中一个实施例中，双轨车的底盘设有转向装置，用于抬升双轨车并原地转向。

在其中一个实施例中，转向装置包括转向件、抬升件、驱动件、支撑座，转向件与双轨车的底盘沿水平方向转动连接，抬升件的一端与转向件连接，抬升件的另一端与支撑座连接，驱动件与控制显示子系统信号连接，用于驱动抬升件沿竖直方向伸长或缩短，以抬起或降下双轨车。

在其中一个实施例中，抬升件为液压抬升件或螺旋抬升件，螺旋抬升件包括螺杆和支撑杆组件，支撑杆组件至少包括两对上下支撑杆，两对上下支撑杆均分别与转动件、支撑座连接，螺杆的一端与一对上下支撑杆的中间连接端转动连接，螺杆的另一端与另一对上下支撑杆的中间连接端螺纹连接，驱动件与螺杆连接，驱动件用于驱动螺杆转动，以带动支撑杆组件沿竖直方向伸长或缩短。

在其中一个实施例中，行走子系统至少设有两套刹车装置，一套刹车装置设于双轨车的主驾驶位，另一套刹车装置设于双轨车的副驾驶位。

在其中一个实施例中，控制显示子系统分别与多个超声波信号处理模块信号连接，多个超声波信号处理模块均与同一位移测量传感器信号连接；

多个超声波信号处理模块均衡分配处理若干探头的信号，多个超声波信号处理模块响应于控制显示子系统发送的控制信号，分别激发对应的探头进行超声波探伤，并接收探头的探伤回波信号。

在其中一个实施例中，超声波信号处理模块包括处理器、发射接收控制电路、发射电路以及多路接收采样电路；

发射电路与对应的探头信号连接，处理器经发射接收控制电路与发射电路信号连接，用于控制发射电路产生电脉冲，激发指定的探头进行超声波探伤；

多路接收采样电路均衡分配接收对应的探头的信号，处理器经发射接收控制电路分别与多路接收采样电路信号连接，用于控制多路接收采样电路分别接收指定的探头的探伤回波信号。

在其中一个实施例中，处理器为fpga处理器。

在其中一个实施例中，接收采样电路包括接收电路、采样电路，接收电路用于将探头的信号转换为模拟信号并进行放大、检波处理，采样电路用于将模拟信号转换为数字信号。

在其中一个实施例中，探伤子系统还包括设有恒温片的恒温装置，用于探伤子系统的温度恒定，以避免高温损坏或者低温探伤不稳定。

在其中一个实施例中，对中子系统具体包括外框架以及安装于外框架上的水平调节部、角度调节部、以及探伤轮固定部；

水平调节部包括固定于外框架上的水平导向件、与水平导向件滑动连接的水平支撑件、以及用于驱动水平支撑件沿水平导向件水平位移的水平驱动件；

角度调节部包括固定于水平支撑件上的弧形导向件、与弧形导向件滑动连接的角度支撑件、以及用于驱动角度支撑件沿弧形导向件角度调节的角度驱动件，角度支撑件与探伤轮固定部连接，探伤轮固定部用于固定轨道探伤仪的探伤轮，其中，弧形导向件的导向圆弧所在的圆心位于探伤轮固定部固定探伤轮的中心位置；

水平驱动件设有用于监控水平位移的水平传感器，角度驱动件设有用于监控角度偏移的角度传感器。

在其中一个实施例中，水平导向件为光轴，光轴沿水平支撑件移动方向固定于外框架的两侧；

水平支撑件为水平支撑板，水平支撑板的两侧设有套设于光轴并与光轴滑动连接的滑动管道。

在其中一个实施例中，水平驱动件为电动推杆或液压推杆或气动推杆，水平驱动件固定于外框架上并与水平支撑件驱动连接，以外框架为支撑推动水平支撑件水平位移。

在其中一个实施例中，弧形导向件为弧形导轨或弧形导槽，弧形导向件沿角度支撑件角度调节方向固定于水平支撑件的两侧；

角度支撑件为角度支撑板，角度支撑板的两侧设有与弧形导向件滑动连接的滑块或滑轮；角度支撑板远离水平支撑板的端面与探伤轮固定部连接。

在其中一个实施例中，角度驱动件为电动推杆或液压推杆或气动推杆，水平支撑件上未设置弧形导向件的一端设有角度调整架，角度驱动件固定于角度调整架上并与角度支撑件驱动连接，以角度调整架为支撑推动角度支撑件角度调节。

在其中一个实施例中，对中子系统还包括垂直调节螺栓，角度支撑板经垂直调节螺栓与探伤轮固定部连接，垂直调节螺栓用于调整探伤轮固定部和角度支撑板的垂直位移。

在其中一个实施例中，对中子系统设有可视化壳罩，用于保护对对中子系统以及探伤轮。

在其中一个实施例中，控制显示子系统包括中控台和人机交互界面，中控台和人机交互界面均用于行走子系统、探伤子系统、对中子系统的控制，人机交互界面还用于数据参数显示与报警。

本发明与现有技术相比具有以下的优点和积极效果：

1)本发明通过在底盘底部设置转向装置，平时不使用时可以收拢，不影响正常的铁轨探伤作业，需要整个双轨车在铁轨上掉头时，可通过展开转向装置，支撑起整个双轨车脱离双轨，并以转向装置为支点直接进行水平180度转向，如此，实现了整个双轨车的原地掉头转向，解决了倒车检测的不安全、速度慢、难观察、不能长距离检测的技术问题，达到了转向便捷、检测安全高效的技术效果；

2)本发明通过设置多个超声波信号处理模块均衡分配处理若干探头的信号，其中，通过均衡分配使得多个超声波信号处理模块的负载均衡，该均衡分配可以预先根据每个超声波信号处理模块的处理能力进行分配处理探头的数量，最大限度提高每个超声波信号处理模块的处理效率，同时保证每个超声波信号处理模块不会超负荷运行而导致宕机，每一超声波信号处理模块中设置多路接收采样电路均衡分配接收对应探头的信号，通过均衡分配使得多路接收采样电路负载均衡，最大限度降低了每路接收采样电路的接收处理量，从而大大加快整体的探伤效率，同时还可以承载更多的探头，提高了整体的探伤能力；

3)本发明可以自由配置超声波信号处理模块的数量以及该模块中接收采样电路的数量，以满足具体场景探伤的需求，同时，若多个超声波信号处理模块中的某一模块宕机，或者所述超声波信号处理模块中某一接收采样电路存在故障，现场就可以经过如接口切换、计算机控制调整等简单的操作，就能快速恢复继续进行探伤作业，如此解决了探伤车不易维修的技术问题，大大缩短了维修所需的时间，提高了探伤车易维修性；

4)本发明采用水平传感器对探伤轮进行水平位置检测、角度传感器对探伤轮进行角度检测，在探伤小车高速行进时，当探伤轮水平位置和/或角度偏移超出预设值时，水平传感器和/或角度传感器产生信号，在探伤软件中报警，并通过水平驱动件调节水平支撑件和/或通过角度驱动件调节角度支撑件，从而使探伤轮进行自动复位，提高探测准确性、高速检测的稳定性，如此，当探伤小车在蛇形运动的情况下，实现了整体探伤轮的自动复位，保持其与导轨的水平方向和角度方向相对位置关系稳定，使探伤轮始终保持与导轨顶面良好的耦合关系；

5)本发明还设有至少两套刹车装置，大大提高了高速运行的双轨车的制动性能，同时为对中子系统设置了保护作用的可视化壳罩，大大提高了高速运行中探伤轮和探伤轮的稳定性，另外对于控制显示子系统设立中控台和人机交互界面，一旦中控台或人机交互界面的出现故障，其中的另一个都可以代替执行控制，增强超声波探伤仪安全性和可靠性。

附图说明

通过阅读下文优选实施方式的详细描述，各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的，而并不认为是对本发明的限制。

图1为本发明的一种双轨式高速稳定超声波探伤仪的整体结构框图；

图2为本发明的一种双轨式高速稳定超声波探伤仪的转向装置结构图；

图3为本发明的一种双轨式高速稳定超声波探伤仪的探伤轮结构原理图；

图4为本发明的一种双轨式高速稳定超声波探伤仪的探伤子系统结构原理图；

图5为本发明的一种双轨式高速稳定超声波探伤仪的探伤轮的探头分布结构图；

图6为本发明的一种双轨式高速稳定超声波探伤仪的对中子系统整体结构图；

图7为本发明的一种双轨式高速稳定超声波探伤仪的对中子系统水平、角度和垂直调节结构图；

图8为本发明的一种双轨式高速稳定超声波探伤仪的外框架结构图；

图9为本发明的一种双轨式高速稳定超声波探伤仪的中控台与人机交互界面结构图。

附图标记说明：

1-双轨车；11-行走子系统；12-转向装置；121-转向件；1221-螺杆；1222-支撑杆组件；123-驱动件；124-支撑座；13-刹车装置；14-行走轮；141-轮毂；142-减震耐磨层；

2-探伤子系统；21-恒温装置；22-位移测量传感器；23-超声波信号处理模块；231-处理器；232-发射接收控制电路；233-发射电路；234-接收采样电路；2341-接收电路；2342-采样电路；24-探伤轮；241-探头；

3-对中子系统；301-探伤轮固定部；302-锁紧螺栓；303-水平支撑板；3031-弧形导向件；3032-滑动管道；3033-接线盒；3041-角度支撑板；3042-导轨滑块；3043-滑块安装板；3044-角度调整架；3045-角度驱动件；305-垂直调节螺栓；3061-水平驱动安装块；3062-水平驱动件；307-主框架；308-水平固定架；3081-方梁主管；309-前框架；310-导向轮支架；311-光轴；312-水平导向安装座；313-导向轮；314-导向犁；315-预紧弹簧；

4-控制显示子系统；41-中控台；42-人机交互界面。

具体实施方式

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对照附图说明本发明的具体实施方式。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图，并获得其他的实施方式。

为使图面简洁，各图中只示意性地表示出了与本发明相关的部分，它们并不代表其作为产品的实际结构。另外，以使图面简洁便于理解，在有些图中具有相同结构或功能的部件，仅示意性地绘示了其中的一个，或仅标出了其中的一个。在本文中，“一个”不仅表示“仅此一个”，也可以表示“多于一个”的情形。

以下结合附图和具体实施例对本发明提出的一种双轨式高速稳定超声波探伤仪作进一步详细说明。

参看图1，本发明提供一种双轨式高速稳定超声波探伤仪，包括设有行走子系统11的双轨车1、探伤子系统2、对中子系统3、控制显示子系统4，控制显示子系统4用于控制双轨车1进行行走、控制探伤子系统2中探伤轮24进行超声波探测、以及控制对中子系统3对探伤轮24的位置和角度调节，探伤子系统2包括位移测量传感器22、多个超声波信号处理模块23，位移测量传感器22用于测量超声波探伤位置的位移信号，多个超声波信号处理模块23用于分别处理探伤轮24不同探头的数据，以及结合位移信号得到超声波探伤结果；对中子3系统包括水平调节部、角度调节部，水平调节部用于探伤轮的水平位置检测与自动复位，角度调节部用于探伤轮的角度检测和自动复位。

现对本实施例进行详细说明，但不仅限于此。

本实施例的双轨式高速稳定超声波探伤仪，其相比于现有技术，其检测速度至少可达20km/h，并且在检测速度提升的情况下，本实施例进一步改善了探伤仪的检测稳定性，其不仅可以解决速度提升造成的漏检、检出率低、探伤轮抖动增大、制动性能差、设备安全性差、设备维修难等问题，而且进一步解决现有技术中存在的倒车检测即不安全也不利于驾驶员、值机员观察检测、检测速度慢、倒车检测不适合长距离行驶等问题，综合实现了一种高速、稳定的双轨式超声波探伤仪。

1)具体介绍本实施例设有行走子系统的双轨车

参看图1和图2，本实施例通过双轨车1的底盘设有转向装置12，用于抬升双轨车1并原地转向，行走子系统可以实现双轨车双向行驶，而通过转向装置实现原地转向，在探伤作业时针对距离较近的疑似伤损点可以倒车复检，也可通过原地转向对长距离的线路进行重新检测，该转向装置上端固定安装于探伤仪底盘，本实施例的转向装置12包括转向件121、抬升件、驱动件123、支撑座124，转向件121与双轨车的底盘沿水平方向转动连接，抬升件的一端与转向件121连接，抬升件的另一端与支撑座124连接，驱动件123与控制显示子系统信号连接，用于驱动抬升件沿竖直方向伸长或缩短，以抬起或降下双轨车。

参看图2，为本实施例转向装置12的一种具体实施方式，其抬升件为螺旋抬升件，螺旋抬升件包括螺杆1221和支撑杆组件1222，支撑杆组件1222至少包括两对上下支撑杆，两对上下支撑杆均分别与转动件、支撑座124连接，螺杆1221的一端与一对上下支撑杆的中间连接端转动连接，螺杆1221的另一端与另一对上下支撑杆的中间连接端螺纹连接，驱动件123与螺杆1221连接，驱动件123用于驱动螺杆1221转动，以带动支撑杆组件1222沿竖直方向伸长或缩短。如图2所示为收起状态，一旦需要将探伤仪转向，可以通过左侧电机拉动杆使装置竖直方向伸长，装置下底盘下降至轨道板，其强度足以支撑整台探伤仪，然后由一名探伤人员转动探伤仪，到所需方向后电机拉动杆使装置收起，完成探伤仪的转向。本实施例转向装置的另一种具体实施方式，可以将螺旋抬升件替换为液压抬升件，通过液压驱动的方式进行整个探伤车的抬升和下降。

参看图3，本实施例的双轨车可以采用铝合金作为行走轮的轮毂141，外表面附着一层减震耐磨层142，具有绝缘、高承载、高动态负荷、耐磨、低噪音和轻质的特点，行走轮通过轮芯、锁紧螺母和开口销等辅助安装件固定在传动轴上。本实施例的车架采用钛合金材料，耐蚀性好，耐热性高，具有足够的强度和刚性，车架通过拆分式，减轻孔等措施减轻单件零部件的重量，在组装时分别将前车架和后车架放置于轨道上，前后插接。

较优地，参看图1，双轨车1装有至少2套脚刹的刹车装置13，在驾驶员无法及时反应时，可由副驾驶值机人员踩下刹车停车，驾驶座脚刹控制前轮，值机座脚刹控制后轮。本实施例设有至少两套刹车装置13，大大提高了高速运行的双轨车1的制动性能。

本实施例通过在底盘底部设置转向装置，平时不使用时可以收拢，不影响正常的铁轨探伤作业，需要整个双轨车在铁轨上掉头时，可通过展开转向装置，支撑起整个双轨车脱离双轨，并以转向装置为支点直接进行水平度转向，如此，实现了整个双轨车的原地掉头转向，解决了倒车检测的不安全、速度慢、难观察、不能长距离检测的技术问题，达到了转向便捷、检测安全高效的技术效果。

2)具体介绍本实施例的探伤子系统

参看图4，本实施例的探伤子系统包括：位移测量传感器22、多个超声波信号处理模块23，控制显示子系统4分别与多个超声波信号处理模块23信号连接，多个超声波信号处理模块23均与同一位移测量传感器22信号连接；多个超声波信号处理模块23均衡分配处理若干探头241的信号，多个超声波信号处理模块23响应于控制显示子系统发送的控制信号，分别激发对应的探头241进行超声波探伤，并接收探头241的探伤回波信号；位移测量传感器22用于测量超声波探伤位置的位移信号，超声波信号处理模块23还用于根据位移信号和探伤回波信号处理得到超声波探伤结果；控制显示子系统用于显示并存储超声波探伤结果。

本实施例的位移测量传感器可以为同步编码器，也可以为通过如gps信号等移动定位技术进行位移测量，优选地，本实施例采用角位移编码器，将探伤车行走轮的转动角度转换成超声波探伤位置的前进位移，以用于控制显示子系统的超声波探伤结果显示，起到定位的缺陷的作用。具体地，该位移测量传感器的信号一分多分别同时传输给多个超声波信号处理模块。

本实施例的若干探头可以组装形成各种探伤组件，如图5所示的探伤轮，探伤轮内设有不同角度设定的探头241，以覆盖钢轨所有区域，满足钢轨的轨头、轨腰(含螺孔)、轨底中部(轨腰投影部位)等部位伤损的需要。例如在图5中，①、②、③、⑦、⑧、⑨通道是产生在钢轨中折射角为70°波束的超声波探头，用来检测钢轨头部的核伤，④和⑥通道是在钢轨中产生37.5°波束的超声波探头，用来检测不同朝向的螺孔裂纹和轨底裂纹，⑤通道是在钢轨中产生0°垂直向下的超声波波束，用来检测钢轨任何部位水平裂纹，探伤轮内充满耦合液，确保超声波无损传播。

本实施例的若干探头分为用于双轨式钢轨一侧钢轨超声波探伤的第一探伤轮和用于双轨式钢轨另一侧钢轨超声波探伤的第二探伤轮，第一探伤轮与一超声波探伤信号处理子系统信号连接，第二探伤轮与另一超声波探伤信号处理子系统信号连接，第一探伤轮与第二探伤轮可以分别封装在探伤轮中，其中，内部分布有9个超声波探，共18个通道探头的信号，显然地，这仅是本实施例具体的一种实施方式，具体的探头数量可以根据需要进行自由配置。

参看图4，本实施例设置了多个超声波信号处理模块23(本实施例以两个为例进行说明)，每一超声波信号处理模块23包括处理器231、发射接收控制电路232、发射电路233以及多路接收采样电路234，优选地，本实施例的处理器231采用fpga处理器231，相比于现有技术以单片机+dsp为硬件架构的探伤仪，本实施例大大提高了数据处理速度，并且减小了控制显示子系统端的数据存储和显示的延迟时间，提高了探伤的效率和实时性。

本实施例中，当整个系统启动后控制显示子系统会发出控制信号，fpga处理器响应并接收控制信号，然后把控制信息发送至发射接收控制电路232，发射接收控制电路根据fpga处理器给的通道选通指令，控制发射电路将产生的高压电脉冲加到指定通道探头上，以使指定的探头激发出超声波进行钢轨探伤，并且控制接收采样电路接收指定通道的探伤回波信号，其中，参看图4，在接收采样电中，接收电路2341对接收到的超声波信号转换成模拟电信号，再对模拟超声波信号进行放大、检波等处理，fpga处理器231控制采样电路2342对接收模块传来的模拟电信号进行采样，转换成fpga处理器231可以处理的数字信号。优选地，选用ad9697模数转换器作为采样电路。fpga处理器配合位移传测量传感器得到的位移信号，对采样得到的回波信号进行滤波、极值查找、缺陷判断等处理，整合得到b超探伤的原始数据，处理完的数据放在存储器中，优选地，存储器保存一定量数据后，fpga处理器将数据打包通过以太网把数据发送给计算机，以减少数据的频繁发送，从而减轻系统的数据发送处理负荷，其中，存储器不仅存放超声波探伤数据，而且还存放fpga处理器工作用的各种指令，优选地，本实施例选用的是总线宽度共为16bit的ddr3芯片，与fpga的bank34接口相连接。

较优地，参看图1，本实施例的探伤子系统2还包括设有恒温片的恒温装置21，用于探伤子系统2的温度恒定，以避免高温损坏或者低温探伤不稳定。恒温装置21可以应对现场恶劣的天气环境。夏季环境温度较高，通过恒温装置21的制冷功能与风扇，可以使探伤模块中的信号处理单元不会因高温而损坏，保证长时间的探伤作业，冬季通过升温功能维持信号处理单元的工作温度，保证探伤的稳定性。恒温装置21主要由内部的恒温片得电工作，得正电时装置具有制冷功效，得负电时装置制热。

本实施例通过设置多个超声波信号处理模块均衡分配处理若干探头的信号，其中，通过均衡分配使得多个超声波信号处理模块的负载均衡，该均衡分配可以预先根据每个超声波信号处理模块的处理能力进行分配处理探头的数量，最大限度提高每个超声波信号处理模块的处理效率，同时保证每个超声波信号处理模块不会超负荷运行而导致宕机，每一超声波信号处理模块中设置多路接收采样电路均衡分配接收对应探头的信号，通过均衡分配使得多路接收采样电路负载均衡，最大限度降低了每路接收采样电路的接收处理量，从而大大加快整体的探伤效率，同时还可以承载更多的探头，提高了整体的探伤能力。

本实施例可以自由配置超声波信号处理模块的数量以及该模块中接收采样电路的数量，以满足具体场景探伤的需求，同时，若多个超声波信号处理模块中的某一模块宕机，或者所述超声波信号处理模块中某一接收采样电路存在故障，现场就可以经过如接口切换、计算机控制调整等简单的操作，就能快速恢复继续进行探伤作业，如此解决了探伤车不易维修的技术问题，大大缩短了维修所需的时间，提高了探伤车易维修性。

3)具体介绍本实施例的对中子系统

参看图6至图8，本实施例的对中子系统包括：外框架和安装于外框架上的水平调节部、角度调节部和探伤轮固定部301；水平调节部包括固定于外框架上的水平导向件、与水平导向件滑动连接的水平支撑件、以及用于驱动水平支撑件沿水平导向件水平位移的水平驱动件3062；角度调节部包括固定于水平支撑件上的弧形导向件3031、与弧形导向件3031滑动连接的角度支撑件、以及用于驱动角度支撑件沿弧形导向件3031角度调节的角度驱动件3045，角度支撑件与探伤轮固定部301连接，探伤轮固定部301用于固定轨道探伤仪的探伤轮，其中，弧形导向件3031的导向圆弧所在的圆心位于探伤轮固定部3011固定探伤轮的中心位置；水平驱动件3062、角度驱动件3045上分别设有用于监控水平位移的水平传感器、用于监控角度的角度传感器。

参看图6和图7，在本实施例中，上述探伤轮固定部301、水平调节部、角度调节部均设置在外框架上，外框架起到固定连接作用，水平支撑件上还装有接线盒3033，与控制显示子系统信号连接，具体地，探伤轮固定部301包括探伤轮安装架和两个探伤轮子支架，探伤轮安装架与角度支撑件连接，两个探伤轮子支架对称设置于探伤轮安装架的两侧，探伤轮安装架与两个探伤轮子支架构成设置探伤轮的空间，探伤轮固定部301的探伤轮安装架通过燕尾槽固定在角度支撑件的下端面，并通过锁紧螺栓302锁紧。

参看图6和图8，本实施例中，水平导向件为平行设置的两根光轴311，光轴311沿水平支撑件移动方向固定于外框架的两侧，该光轴311与外框架固定连接，光轴311设置的方向与本实施例前进方向相垂直；水平支撑件为水平支撑板303，水平支撑板303的两侧设有套设于光轴311并与光轴311滑动连接的滑动管道3032。具体地，水平驱动件3062为电动推杆或液压推杆或气动推杆，水平驱动件3062固定于外框架上并与水平支撑件驱动连接，以外框架为支撑推动水平支撑件水平位移；水平传感器可以为电位器式位移传感器或磁致伸缩位移传感器或激光测距传感器等位移传感器，水平传感器与水平驱动件3062电连接。

参看图6和图7，在本实施例中，水平支撑件为水平支撑板303，水平支撑板303靠近光轴311的两侧均设有相对称的两组滑动管道3032，上述滑动管道3032内安装直线轴承和孔用挡圈，光轴311穿过上述直线轴承，使水平支撑板303套设于光轴311并滑动连接；水平支撑板303的上端面设有水平驱动件3062和用以安装水平驱动件3062的水平驱动安装块3061，水平驱动件3062的一端为固定端，与外框架连接，其另一端为驱动端，与水平支撑板303驱动连接；当本实施例的水平传感器探测过程中发现探伤轮发生水平方向的偏移，水平驱动件3062以外框架为支撑件推动水平支撑板303，从而带动探伤轮在水平方向上移动，使探伤轮与轨道水平相对位置依旧不变，使探伤轮与轨道较好地耦合。

现对本实施例探伤轮水平方向调整进行说明：当水平驱动件上的水平传感器发现探伤轮与轨道的水平位移位置超出预设阈值时，水平传感器可以为电位器式位移传感器或磁致伸缩位移传感器或激光测距传感器等多种类型的位移传感器，水平传感器向检测软件发送电信号进行报警，并向水平驱动件发出调整信号；水平驱动件接收信号后推动水平支撑板发生位移，直至探伤轮达到最佳探测位置，从而实现探伤轮水平方向上的自动复位。

参看图6和图7，本实施例中，弧形导向件3031为弧形导轨或弧形导槽，弧形导向件3031沿角度支撑件角度调节方向固定于水平支撑件的两侧；角度支撑件为角度支撑板3041，角度支撑板3041的两侧设有与弧形导向件3031滑动连接的滑块或滑轮；角度支撑板3041远离水平支撑板303的端面与探伤轮固定部301连接。具体地，角度驱动件3045为电动推杆或液压推杆或气动推杆，水平支撑件上未设置弧形导向件3031的一端设有角度调整架3044，角度驱动件3045固定于角度调整架3044上并与角度支撑件驱动连接，以角度调整架3044为支撑推动角度支撑件角度调节；角度传感器可以为电位器式位移传感器或磁致伸缩位移传感器或激光测距传感器等传感器。

参看图7，在本实施例中，弧形导向件3031为弧形导轨或弧形导槽，弧形导向件3031沿角度支撑件角度调节方向固定于水平支撑件的两侧，且位于水平支撑件的滑动管道3032的下方，具体而言，弧形导向件3031所在的圆心位于探伤轮固定部3011固定探伤轮的中心位置；角度支撑件为角度支撑板3041，介于水平支撑板303与探伤轮固定部301之间设有上述角度支撑板3041，角度支撑板3041的下端面与探伤轮固定部301的探伤轮安装架连接；角度支撑板3041的两端装有导轨滑块3042或导向轮313，角度支撑板3041通过导轨滑块3042或导向轮313与水平支撑件的弧形导向件3031滑动连接；

参看图7，水平支撑板303未装有滑动轨道的一端装有角度调整架3044，同时，角度驱动件3045安装于角度调整架3044；角度驱动件3045可以为电动推杆或液压推杆或气动推杆，角度驱动件3045的一端为固定端，该固定端与角度调整架3044固定连接；角度驱动件3045的另一端为驱动端，该驱动端与角度支撑板3041驱动连接，用以推动角度支撑板3041；当本实施例的角度传感器探测过程中发现探伤轮发生前进角度的偏移，水平驱动件3062以角度调整架3044为支撑件推动角度支撑板3041，从而带动角度支撑件的导轨滑块3042或导向轮313弧形导向件3031上滑动，由于探伤轮固定部301与角度支撑板3041连接在一起，因此，当角度支撑板3041发生滑动时，进而带动探伤轮固定部301，改变探伤轮与导轨之间的角度，使探伤轮与导轨保持良好耦合。

现对本实施例探伤轮角度调整进行说明：当角度驱动件3045的角度传感器发现探伤轮与轨道的前进角度超出预设阈值时，角度传感器可以为电位器式位移传感器或磁致伸缩位移传感器或激光测距传感器等传感器，角度传感器向检测软件发送电信号进行报警，并向角度驱动件3045发出调整信号；角度驱动件3045收到信号后使角度支撑板3041发生位移，进一步来说，水平支撑板303与探伤小车保持相对静止，角度支撑板3041与水平支撑板303产生相对位移，带动探伤轮改变与导轨之间的角度，直至探伤轮达到最佳探测位置，实现探伤轮前进角度的自动复位。

参看图7，较优地，本实施例还包括垂直调节螺栓305，角度支撑板3041经垂直调节螺栓305与探伤轮固定部301连接，垂直调节螺栓305用于调整探伤轮固定部301和角度支撑板3041的垂直位移。在本实施例中，角度支撑板3041经垂直调节螺栓305与探伤轮固定部3011的探伤轮安装架连接，垂直调节杆经水平支撑板303的开口与垂直调节螺栓305连接，当探伤小车停止工作后，使用垂直调节杆使探伤轮固定部301上升，从而带动探伤轮上升；当探伤小车开始工作时，使用垂直调节杆使探伤轮固定部301下降，从而带动探伤轮下降与轨道耦合。

参看图6和图8，外框架包括：主框架307、水平固定架308、前框架309、方梁主管3081和导向轮313支架310；主框架307与前框架309连接，主框架307经方梁主管3081与水平固定架308连接；导向轮313支架310与前框架309连接，导向轮313支架310经方梁主管3081与主框架307连接；水平调节部、角度调节部和探伤轮固定部301均设置于主框架307与水平固定架308和前框架309构成的空间内；水平导向件依次与前框架309、水平固定架308和主框架307连接。在本实施例中，外框架主要由主框架307、水平固定架308、前框架309组成，主框架307承担本实施例的主要连接部件，分别与前框架309连接，与水平固定架308经方梁主管3081连接，与导向轮313支架310也经方梁主管3081连接，此外，与探伤小车的拆分式车架通过两颗可调定位手柄连接锁紧；前框架309主要用于与水平导向件的一端连接，水平导向件另一端经水平固定架308与主框架307的水平导向安装座312连接；水平固定架308上设有直线轴承，水平导向件穿过水平固定架308的直线轴承固定光轴311；导向轮313支架310安装于前框架309与方梁主管3081之间，导向轮313支架310安装用以安装导向轮313和导向犁314。

参看图6和图8，具体地，外框架位于探伤轮固定部301沿轨道方向的两侧设有导向轮313和导向犁314；导向轮313用于使探伤小车紧贴导轨；导向犁314用于防止探伤小车在过道岔有害空间时发生脱轨、掉道。在本实施例中，类似探伤轮固定于探伤轮固定部301，导向轮313和导向犁314相邻安装于导向轮313支架310上；在本实施例中有两组导向轮313和导向犁314，分别位于探伤轮固定部301的前后；导向轮313帮助探伤轮在导轨的中心线上运行；导向犁314会随着探伤小车沿轨道横向运动，起到阻挡的作用，防止发生脱轨、掉道等情况的发生。

参看图6和图8，较优地，外框架还包括弹性件，弹性件一端与方梁主管3081连接，弹性件另一端与主框架307连接。在本实施例中，弹性件为预紧弹簧315，由于预紧弹簧315与方梁主管3081相邻设置，方梁主管3081又分别与导向轮313支架310和水平固定架308连接，因此预紧弹簧315会使导向轮313的轮缘对导轨侧面具有弹力，此外，也会对水平固定架308提供弹性压力；因此预紧弹簧315会尽可能减少因探伤车蛇形运行或经过弧形轨道导致导向轮313的倾斜，使探伤轮尽可能减少相对于导轨的水平或角度位移，方便本实施例进行自我调节，获得更为准确的测试数据。

较优地，本实施例还在整个双轨车外还设置罩壳包裹，两侧对中模块也由可拆卸可视化罩壳遮盖，在保证钢轨泥水不被轮轴带起溅在探伤仪上，还能避免探伤仪直接暴露在恶劣的环境中，利于探伤仪的维护保养工作。

本实施例采用水平传感器对探伤轮进行水平位置检测、角度传感器对探伤轮进行角度检测，在探伤小车高速行进时，当探伤轮水平位置和/或角度偏移超出预设值时，水平传感器和/或角度传感器产生信号，在探伤软件中报警，并通过水平驱动件调节水平支撑件和/或通过角度驱动件调节角度支撑件，从而使探伤轮进行自动复位，提高探测准确性、高速检测的稳定性，如此，当探伤小车在蛇形运动的情况下，实现了整体探伤轮的自动复位，保持其与导轨的水平方向和角度方向相对位置关系稳定，使探伤轮始终保持与导轨顶面良好的耦合关系。

4)具体介绍本实施例的控制显示子系统

参看图9，本实施例的控制显示子系统由中控台41和hmi人机交互界面42组成，超声波探伤仪的核心控制主要由中控台41实现，内包含可编程控制器、继电器、传感器、数据采集模块、信号隔离器等硬件设备通过相应电路进行连接。搭配hmi人机交互界面42系统，达到与可编程控制器同样的功能和效果，两套控制系统可防止使用过程中出现的临时故障，增强超声波探伤仪安全性和可靠性。hmi人机交互界面具有数据显示及报警等功能，具有电量显示、速度显示、加速占比显示等功能。如图9所示，控制显示子系统主要负责探伤仪的电气控制及监控，如探伤仪行进控制、对中调整机构控制、喷淋机构控制、电池电量监视及行进速度监视，除此之外还可以实现驱动开关、刹车控制、照明控制、鸣笛控制等功能。

本实施例的多控制显示子系统的主要元器件安装在电气控制柜里，主要可分为以下几个部分：(1)电源：电源是由微型断路器、电源钥匙开关、直流电源等组成，其中直流电源分为24v和48v两种，分别向plc、继电器、探伤检测系统、电推杆、驱动电机、水泵等部分提供直流电源。(2)可编程控制器：可编程控制器是电气控制显示子系统的控制中心，采用西门子系列产品，具有快速的中央处理运算功能和丰富的编程指令集，拥有快速响应的数字量和模拟输入/输出通道。plc接收操纵台的按键、手柄信号，经过cpu数据处理，输出控制信号驱动电机驱动器，达到控制直流电机和步进电机的目的，实现小车的行进和对中机构水平与倾角的调整。

本实施例控制显示子系统设立中控台和人机交互界面，一旦中控台或人机交互界面的出现故障，其中的另一个都可以代替执行控制，增强超声波探伤仪安全性和可靠性。

上面结合附图对本发明的实施方式作了详细说明，但是本发明并不限于上述实施方式。即使对本发明作出各种变化，倘若这些变化属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则仍落入在本发明的保护范围之中。