专利名称：用于轨道焊缝探伤的扫查装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及用于轨道焊缝探伤的扫查装置。
背景技术：
目前国内各铁路局普遍采用两种方法对焊缝进行探伤， 一种是用单探头对 焊缝进行扫查，这种扫查方法不能发现焊缝轨腰部分的平面缺陷，容易造成漏 检；第二种是采用多探头阵列式扫查方法，该扫查方法虽然在理论上是可行的， 但由于探测面粗糙，耦合不良，也易造成漏检。
同时传统的探伤方式中是通过手工扫查，也就是说通过手持扫查设备进行 扫查，手工扫查方式定位不准而且对探头的压力不均匀，易出现漏探的现象，
实用新型内容
本实用新型的目的是提供了 一种能大大提高轨道探伤准确度并能实现多种 焊缝探伤的轨道焊缝探伤扫查装置。
本实用新型的技术方案如下
用于轨道焊缝探伤的扫查装置，该扫查装置包括矩框形支撑架、滑轨、第 一探头盒固定架、第二探头盒固定架、第三探头盒固定架及拉索，所述矩框形 支撑架两端具有"n"形固定脚；所述滑轨两端固定在所述矩框形支撑架的两 头，所述第一探头盒固定架、第二探头盒固定架及第三探头盒固定架安装在所 述滑轨上并可沿滑轨自由滑动，在所述矩框形支撑架的两端均装有拉索转轴， 所述拉索沿滑轨方向缠绕在两拉索转轴上。
所述矩框形支撑架由2个支撑座和2个侧板组成，两侧板平行设置并将其 两端分别固定在两支撑座上，其中所述两支撑座下端形成所述"n"形固定脚。所述第二4笨头盒固定架和第三探头盒固定架采用相同的结构包括探头定 位架、压簧压板、压簧、滑块，所述压簧压板固定在所述纟果头定位架的顶端， 所述压簧上端抵靠在所述压簧压板上，下端与设置在所述探头定位架内的探头 上端面抵接；所述探头定位架两翼均连接有倒"L"形的滑块连接板，所述滑 块通过螺钉固定在滑块连接板上；在所述滑块与滑块连接板之间设置有上压紧 块，在所述滑块下端设置有下压紧块，所述探头定位架两翼的至少一滑块连接 板上设置有指针板；通过所述滑块将第二探头盒固定架和第三探头盒固定架套 装在所述滑轨。
所述第一探头盒固定架包括横向探头定位架、压板、弹簧、调整螺杆、 螺杆座、横向探头移动滑块，在所述螺杆座的两翼底部均固定有所述横向探头 移动滑块，该横向探头移动滑块与螺杆座之间设置有拉索压紧块；所述调整螺 杆旋入所述螺杆座的螺孔内；所述横向探头定位架固定在所述调整螺杆的中 部，该横向探头定位架顶端固定所述压板，所述弹簧上端抵靠在所述压板上， 下端与设置在所述横向探头定位架内的横向探头上端面抵接，所述螺杆座两翼 的至少一端设置有横向探头指针板；通过所述横向探头移动滑块将第一探头盒
固定架套装在滑轨上。
所述侧板外侧设置有刻度尺，其中所述指针板和横向探头指针板的指示端
位于所述侧板的外侧并指向所述刻度尺。
所述"n"形固定脚上设置有拧紧螺栓。 有益效果本实用新型结构简单，操作方便，使传统的焊缝探伤手工扫查 变成机械式扫查，大大提高轨道探伤准确度并能实现多种焊缝的探伤。
本实用新型将通过例子并参照附图的方式说明，其中图1本实用新型的结构示意图2为图1的俯^L图3为第一^:头盒固定架的结构示意图4为第二探头盒固定架或第三探头盒固定架的结构示意图5为拉索及拧紧螺栓的位置关系图。
具体实施方式
如图1、 2、 3、 4、 5所示用于轨道焊缝^:伤的扫查装置，该扫查装置包 括矩框形支撑架l、滑轨2、第一探头盒固定架3、第二探头盒固定架4、第三 探头盒固定架5及拉索6,所述矩框形支撑架1两端具有"n，，形固定脚7; 所述滑轨2两端固定在所述矩框形支撑架1的两头，所述第一探头盒固定架3、 第二探头盒固定架4及第三探头盒固定架5安装在所述滑轨2上并可沿滑轨2 自由滑动，在所述矩框形支撑架1的两端均装有拉索转轴11,所述拉索6沿滑 轨2方向缠绕在两拉索转轴11上。
所述矩框形支撑架1由2个支撑座12和2个侧板13组成，两侧板13平 行设置并将其两端分别固定在两支撑座12上，其中所述两支撑座12下端形成 所述"n'，形固定脚7。
所述第二探头盒固定架4和第三探头盒固定架5采用相同的结构包括探 头定位架14、压簧压板15、压簧16、滑块17,所述压簧压板15固定在所述 探头定位架14的顶端，所述压簧16上端抵靠在所述压簧压板15上，下端与 设置在所述探头定位架14内的探头22上端面抵接；所述探头定位架14两翼 均连接有倒"L"形的滑块连接板18，所述滑块17通过螺钉19固定在滑块连 接板18上；在所述滑块17与滑块连接板18之间设置有上压紧块20,在所述 滑块17下端设置有下压紧块21,所述探头定位架14两翼的至少一滑块连接板
618上设置有指针板23;通过所述滑块17将第二探头盒固定架4和第三探头盒 固定架5套装在所述滑轨2。
所述第一探头盒固定架3包括横向探头定位架24、压板25、弹簧26、调 整螺杆27、螺杆座28、横向探头移动滑块29，在所述螺杆座28的两翼底部均 固定有所述横向探头移动滑块29,该横向探头移动滑块29与螺杆座28之间设 置有拉索压紧块30;所述调整螺杆27旋入所述螺杆座28的螺孔内；所述横向 探头定位架24固定在所述调整螺杆27的中部，该横向探头定位架24顶端固 定所述压板25,所述弹簧26上端抵靠在所述压板25上，下端与设置在所述横 向探头定位架24内的横向探头31上端面抵接，所述螺杆座28两翼的至少一 端设置有横向探头指针板32;通过所述横向探头移动滑块29将第一探头盒固 定架3套装在滑轨2上。
所述侧板13外侧设置有刻度尺33，其中所述指针板23和横向探头指针板 32的指示端位于所述侧板13的外侧并指向所述刻度尺33。
所述"n"形固定脚7上设置有拧紧螺栓34。 本实用新型的操作方法
釆用本实用新型在进行任何一方式的扫查之前，需将拉索通过探头盒固 定架上的压板压紧，尤其在使用第二探头盒固定架和第三探头盒固定架配对使 用时则需要根据具体情况通过有选择上压紧压板或下压紧压板来压紧位于两 固定架上方或下方的拉索线来调整两固定架的走向，具体的说如果两固定架均 选择上方或均选择下方的拉索固定则两固定架则朝同一方向移动，若一上一下 则两固定架则会相对运动。 (一)焊接前母材探伤
l.将0。探头固定在本扫查装置的第一棵头盒固定架上、扫查装置固定在钢轨顶面，调节第一探头盒固定架横向调整螺杆，使探头位于轨面中心，再摇
动扫查装置上的手柄，使探头在轨端钢轨顶面新焊焊缝两侧各400mm范围内 扫查，检查是否存在水平缺陷；任何缺陷回波> /2长横孔回波，波高达80%, 即为缺陷。
2.使用单K1探头(有螺孔采用KO. 6)装在第一探头盒固定架上调节调整 螺杆在轨头端钢轨顶面新焊焊缝两侧各400mm范围内，检查是否存在斜向缺 陷；任何缺陷回波》①2长横孔回波，波高达80%,即为缺陷。
上述焊接前母材探伤须采用水进行耦合。 (二)焊接后探伤
1. 确定软化区长度
将0°探头固定在扫查装置的第一探头盒固定架上、扫查装置固定在钢轨顶 面，调节第一探头盒固定架上的调整螺杆，使探头位于轨面中心，再摇动扫查 装置的摇柄，使探头在轨端钢轨顶面新焊焊缝两侧各20mm范围内扫查，检查 软化区长度及晶粒组织变化，母材与软化区声压差> 18 d B即为晶粒组织粗大 透声不良；软化区长度大于20mm即为缺陷。
2. 轨头区域非平面缺陷探伤
将0°探头固定在扫查装置的第一探头盒固定架上、扫查装置固定在钢轨顶 面，调节第一探头盒固定架上的调整螺杆，使探头位于轨面中心，再摇动扫查 装置的摇柄，使探头在轨端钢轨顶面新焊焊缝中心及两侧扫查，任何缺陷回波 >02长横孔回波，波高达80%，即为缺陷。
3. 轨头区域平面缺陷探伤
3.1 将KO. 6 (无螺孔采用Kl)探头固定在扫查装置的第一探头盒固定架 上、扫查装置固定在钢轨顶面，调节扫查装置横移旋钮，使探头位于轨面中心，再摇动扫查装置的手柄，使探头在轨端钢轨顶面新焊中心及焊缝两侧各200m m范围内进行穿透式扫查，检查轨头区域平面缺陷，以06横通孔当量失波作 判伤灵敏度，以探头移动距离计算缺陷当量大小。
3.2使用单晶K1一K2探头固定在扫查装置的第 一探头盒固定架上在轨头两 侧200mm范围内作K形扫查，任何缺陷回波> /4平底孔回波，波高达80%, 即为缺陷；
3. 3使用单斜K2. 5探头固定在扫查装置的第一探头盒固定架上，在轨头 表面200mm范围内作横向锯齿形扫查，任何缺陷回波> /2长横孔回波，波 高达80%,即为缺陷。
4.轨腰区域平面缺陷探伤
4. 1将KO. 6(无螺孔采用Kl )探头固定在扫查装置的第一探头盒固定架上、 扫查装置固定在钢轨顶面，调节第一探头盒固定架上的调整螺杆，使探头位于 轨面中心，再摇动扫查装置的手柄，使探头在轨端钢轨顶面新焊中心及焊缝两 侧各200mm范围内进行穿透式扫查，以①6横通孔当量失波作判伤灵敏度， 根据失波时探头移动距离计算缺陷当量大小。
4.2将Kl探头或KO. 8探头固定在扫查装置的第一探头盒固定架上、扫查 装置固定在钢轨顶面，调节第一探头盒固定架上的调整螺杆，使探头位于轨面 中心，再摇动扫查装置的手柄，使探头在轨端钢轨顶面新焊中心及焊缝两侧各 200mm范围内进行串列式扫查，任何缺陷回波> ①4平底孔回波，波高达80 %作判伤灵敏度，以探头移动距离计算缺陷当量大小。
5. 采用第二探头盒固定架和第三探头盒固定架配对使用的方式，可实现 整个焊缝在垂直方向上的探伤，在其中一固定架上固定发射探头，另一固定架 上固定接收探头，通过上述使两固定架发生相对运动的方式连接拉索，摇动手柄两固定架由远而近相对运动，即可实现在垂直方向上从最低点到最高点的扫 查。
综上，本实用新型具有以下几点效果
1. 本实用新型适用于闪光焊、气压焊及铝热焊焊缝超声波探伤。
2. 运用现有焊缝探伤仪同时采用反射式探伤法、穿透式探伤法对焊缝进行 全断面探伤。
3. 利用本实用新型可以将V型串列式、K型串列式扫查方法组合在一起，使 多次探伤合为一次探伤。
4. 本实用新型关键是固定了扫查位置，根据情况限定了探头的走向，保证 声耦合良好，提高探伤准确性。
5. 对焊缝缺陷进行准确定位、定量，防止漏探、误判。
6. 所有扫查方法应能发现焊缝试块中①2横通孔和cD3横向裂紋。(主要在 于采用了第一探头盒固定架在保证探头走向准确性的条件下实现了横向移 动)
7. 在本实用新型中在每个固定架上均设置有弹簧或压簧，通过弹簧或压簧 的弹力能使探头与轨道接触的压力均匀、声耦合良好有效提高探伤的准确 性。
另外，作为超声波焊缝探伤技术是国内普遍采用的无损探伤技术，探伤时 将超声波脉沖射入焊缝内部，根据反射回波来判别钢轨内是否存在伤损及其伤 损的大小和种类。探头在移动过程中探测焊缝内部的伤损，达到快速无损探伤 的目的。
1.为了实现将反射式探伤法、穿透式探伤法及V型串列式、K型串列式 扫查方法组合在一起，使多次探伤合为一次性探伤，在本实用新型中通过设置的一对探头盒固定架即第二探头盒固定架和第三探头盒固定，通过在两 探头盒固定架上分别安装发射探头和接收探头并通过如上述调整连接的拉索 即可进行同步平行移动或相向移动的积4成扫查。
2. 为了实现对焊缝缺陷进行准确定位、定量，防止漏探、误判，需制作 根据焊缝中缺陷种类、缺陷取向，通过理论计算获得的最佳探测角度、灵敏 度高、信噪比高的焊缝专用超声波探头。
3. 所制作的焊缝专用超声波探头必须与焊缝专用探伤仪匹配，且能发现 焊缝试块中①2横通孔和①3横向。
权利要求1、用于轨道焊缝探伤的扫查装置，其特征在于该扫查装置包括矩框形支撑架(1)、滑轨(2)、第一探头盒固定架(3)、第二探头盒固定架(4)、第三探头盒固定架(5)及拉索(6)，所述矩框形支撑架(1)两端具有“ㄇ”形固定脚(7)；所述滑轨(2)两端固定在所述矩框形支撑架(1)的两头，所述第一探头盒固定架(3)、第二探头盒固定架(4)及第三探头盒固定架(5)安装在所述滑轨(2)上并可沿滑轨(2)自由滑动，在所述矩框形支撑架(1)的两端均装有拉索转轴(11)，所述拉索(6)沿滑轨(2)方向缠绕在两拉索转轴(11)上。
2、 根据权利要求1所述的用于轨道焊缝探伤的扫查装置，其特征在于 所述矩框形支撑架(1 )由2个支撑座(12 )和2个侧板(13 )组成，两侧板(13)平行设置并将其两端分别固定在两支撑座(12)上，其中所述两支撑座 (l2)下端形成所述"n"形固定脚(7)。
3、 根据权利要求2所述的用于轨道焊缝探伤的扫查装置，其特征在于-. 所述第二探头盒固定架(4)和第三探头盒固定架(5)采用相同的结构包括 探头定位架(14 )、压簧压板(15 )、压簧(16 )、滑块(17 ),所述压簧压板(l5 ) 固定在所述探头定位架(14 )的顶端，所迷压簧(16 )上端抵靠在所述压簧压 板(15)上，下端与设置在所述探头定位架(14)内的探头(22)上端面抵接； 所述探头定位架(14)两翼均连接有倒"L"形的滑块连接板(18),所述滑块(17 )通过螺钉(19 )固定在滑块连接板(18 )上；在所述滑块(l7 )与滑块 连接板(18)之间设置有上压紧块(20)，在所述滑块(l7)下端设置有下压 紧块(21),所述探头定位架(14)两翼的至少一滑块连接板(18)上设置有 指针板(23);通过所述滑块(17)将第二探头盒固定架(4)和第三探头盒固 定架(5 )套装在所述滑轨(2 )。
4、根据权利要求2所述的用于轨道焊缝探伤的扫查装置，其特征在于 所述第一探头盒固定架(3 )包括横向探头定位架(24 )、压板(25 )、弹簧(26 )、 调整螺杆(27)、螺杆座(28)、横向探头移动滑块(29),在所述螺杆座(28) 的两翼底部均固定有所述横向探头移动滑块(29 )，该横向探头移动滑块(29 ) 与螺杆座(28 )之间设置有拉索压紧块(30 );所述调整螺杆(27 )旋入所述 螺杆座(28 )的螺孔内；所述横向探头定位架(24 )固定在所述调整螺杆(27 ) 的中部，该横向探头定位架(24)顶端固定所述压板(25)，所述弹簧(26) 上端抵靠在所述压板(25 )上，下端与设置在所述横向探头定位架(24 )内的 横向探头(31)上端面抵接，所述螺杆座(28)两翼的至少一端设置有横向探 头指针板(32 );通过所述横向探头移动滑块(29 )将第一探头盒固定架(3 ) 套装在滑轨(2)上。
5、 根据权利要求3或4所述的用于轨道焊缝探伤的扫查装置，其特征在 于所述侧板(13)外侧设置有刻度尺(33),其中所述指针板(23)和横向 探头指针板(32 )的指示端位于所述侧板(13 )的外侧并指向所述刻度尺(33 )。
6、 根据权利要求1所述的用于轨道焊缝探伤的扫查装置，其特征在于所述"n"形固定脚(7)上设置有拧紧螺栓(34)。
7、 根据权利要求1所述的用于轨道焊缝4果伤的扫查装置，其特征在于 在所述矩框形支撑架(1)的两端所设置的其中一拉索转轴(11)上连接有手 柄(35 )。
专利摘要本实用新型公开了用于轨道焊缝探伤的扫查装置，矩框形支撑架(1)两端具有“ㄇ”形固定脚(7)；所述滑轨(2)两端固定在所述矩框形支撑架(1)的两头，所述第一探头盒固定架(3)、第二探头盒固定架(4)及第三探头盒固定架(5)安装在所述滑轨(2)上并可沿滑轨(2)自由滑动，在所述矩框形支撑架(1)的两端均装有拉索转轴(11)，所述拉索(6)沿滑轨(2)方向缠绕在两拉索转轴(11)上。本实用新型结构简单，操作方便，使传统的焊缝探伤手工扫查变成机械式扫查，大大提高轨道探伤准确度并能实现多种焊缝的探伤。
文档编号G01N29/04GK201392327SQ20092007985
公开日2010年1月27日 申请日期2009年3月27日 优先权日2009年3月27日
发明者刘长青, 童建明, 赵世伟 申请人:四川兴天源材料检测技术有限公司