一种列车车轴一体式超声波检测装置及其方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种检测装置，尤其涉及一种列车车轴一体式超声波检测装置及其方法。
【背景技术】
[0002]列车车轴与轴承采用压装方式进行装配，容易造成配合面之间的压装损伤，当列车在正常运行、曲线通过、启停及紧急制动等多种工况下运行，使得车轴与轴承过盈配合面受纵向、垂向和横向等复杂激励作用，这进一步造成车轴-轴承过盈配合面之间的松动和损伤，从而影响列车的行驶安全，因此如何快速、可靠、准确地对车轴与轴承过盈配合面进行检测就显得日益重要，目前国内外铁路检测大部分集中于轮轨损伤、车轴损伤和轴承故障等方面的检测，而对于列车车轴与轴承过盈配合面的检测较少，一般采用红外线轴温检测的方法来判别车轴轴承是否存在损伤，但该方法由于车轴与轴承过盈配合面微动滑移幅值较小，检测效果受表面清洁度和环境等因素的影响，检测速度也受到限制，因此有必要研宄出一种针对车轴与轴承过盈配合面损伤的有效检测方法。
【发明内容】
[0003]本发明的目的在于提供一种列车车轴一体式超声波检测装置及其方法，解决了目前国内外铁路检测大部分集中于轮轨损伤、车轴损伤和轴承故障等方面的检测，而对于列车车轴与轴承过盈配合面的检测较少，现有的一般采用红外线轴温检测的方法来判别车轴轴承是否存在损伤，但该方法由于车轴与轴承过盈配合面微动滑移幅值较小，检测效果受表面清洁度和环境等因素的影响，检测速度也受到限制，因此有必要研宄出一种针对车轴与轴承过盈配合面损伤的有效检测方法的问题。
[0004]本发明是这样实现的，一种列车车轴一体式超声波检测装置，它包括一体式超声波斜探头、驱动电路、放大器、滤波器、高速采集卡、I/o卡、高频振荡器、工控机，其特征在于:所述高速采集卡、滤波器、放大器、一体式超声波斜探头、驱动电路、高频振荡器和I/o卡依次连接，所述I/o卡和高速采集卡设在工控机的电路板上。
[0005]一种列车车轴一体式超声波检测的方法，其技术步骤为:1、由I/O卡产生输出信号；2、经高频振荡器将输出的直流信号转换为高压脉冲信号；3、驱动电路调节高压脉冲信号幅值，激励一体式超声波斜探头中的超声换能器发射超声波对车轴与轴承过盈配合面进行探伤，以便获取检测信号；4、再依次的通过放大器和滤波器对检测信号进行放大和滤波处理；5、高速采集卡将采集经调理后的检测信号传送到工控机；6、最后由工控机对检测信号进行分析，分析后将车轴与轴承的配合面的损伤的情况显示在工控机的液晶显示器上。
[0006]所述高频振荡器用LC振荡电路。
[0007]所述滤波器采用带通的滤波器。
[0008]所述高速采集卡的采样频率为1ΜΗζ~10ΜΗζ。
[0009]所述一体式超声波斜探头通过超声波横波进行扫查；扫查的方式为锯齿形扫查；扫查的速度维持在V ( 100 mm /So
[0010]所述探伤利用一体式超声波斜探头沿车轴圆周方向扫查；采集的车轴与轴承过盈配合面多个方向众多点的检测信号。
[0011]本发明的技术效果是:本发明克服对车轴与轴承过盈配合面的探测效果较差或者根本无法检测的问题，采用一体式超声波斜探头受环境因素影响较小，并且利用超声波的高频特性的抗干扰性，从而提高了检测的准确性，而该检测装置利用较先进硬件设备和软件系统，大大的提高了检测的效率。
【附图说明】
[0012]图1为本发明的结构示意图。
[0013]在图中，1、I/O卡2、高频振荡器3、驱动电路4、列车车轴与轴承的配合面5、一体式超声波斜探头6、放大器7、滤波器8、高速采集卡9、工控机。
【具体实施方式】
[0014]结合图1来具体说明本发明，它包括一体式超声波斜探头5、驱动电路3、放大器6、滤波器7、高速采集卡8、I/O卡1、高频振荡器2、工控机9，所述高速采集卡8、滤波器7、放大器6、一体式超声波斜探头5、驱动电路3、高频振荡器2和I/O卡I依次连接，所述I/O卡I和高速采集卡8设在工控机9的电路板上，其具体步骤为:1、由I/O卡I产生输出信号；
2、经高频振荡器2将输出的直流信号转换为高压脉冲信号；3、驱动电路3调节高压脉冲信号幅值，激励一体式超声波斜探头5中的超声换能器发射超声波对车轴与轴承是配合面4进行探伤，以便获取检测信号；4、再依次的通过放大器6和滤波器7对检测信号进行放大和滤波处理；5、高速采集卡8将采集经调理后的检测信号传送到工控机9 ;6、最后由工控机9对检测信号进行分析，分析后将车轴与轴承的配合面的损伤的情况显示在工控机9的液晶显示器上。
[0015]以上所述的实施例仅仅是对本发明的优选实施方式进行描述，并非对本发明的范围进行限定，在不脱离本发明设计精神的前提下，本领域普通技术人员对本发明的技术方案作出的各种变形和改进，均应落入本发明权利要求书确定的保护范围内。
【主权项】
1.一种列车车轴一体式超声波检测装置，它包括一体式超声波斜探头、驱动电路、放大器、滤波器、高速采集卡、I/O卡、高频振荡器、工控机，其特征在于:所述高速采集卡、滤波器、放大器、一体式超声波斜探头、驱动电路、高频振荡器和I/o卡依次连接，所述I/O卡和高速采集卡设在工控机的电路板上。
2.一种权利要求1所述的一种列车车轴一体式超声波检测的方法，其特征的具体步骤为:1)由I/O卡产生输出信号；2)经高频振荡器将输出的直流信号转换为高压脉冲信号；3)驱动电路调节高压脉冲信号幅值，激励一体式超声波斜探头中的超声换能器发射超声波对车轴与轴承过盈配合面进行探伤，以便获取检测信号；4)再依次的通过放大器和滤波器对检测信号进行放大和滤波处理；5)高速采集卡将采集经调理后的检测信号传送到工控机；6)最后由工控机对检测信号进行分析，分析后将车轴与轴承的配合面的损伤的情况显示在工控机的液晶显示器上。
3.根据权利要求1所述一种列车车轴一体式超声波检测装置，其特征在于:所述高频振荡器用LC振荡电路。
4.根据权利要求1所述一种列车车轴一体式超声波检测装置，其特征在于:所述滤波器采用带通的滤波器。
5.根据权利要求1所述一种列车车轴一体式超声波检测装置，其特征在于:所述高速采集卡的采样频率为1ΜΗζ~10ΜΗζ。
6.根据权利要求2所述一种列车车轴一体式超声波检测的方法，其特征在于:所述一体式超声波斜探头通过超声波横波进行扫查；扫查的方式为锯齿形扫查；扫查的速度维持在 V < 100 mm /s。
7.根据权利要求2所述一种列车车轴一体式超声波检测的方法，其特征在于:所述探伤利用一体式超声波斜探头沿车轴圆周方向扫查；采集的车轴与轴承过盈配合面多个方向众多点的检测信号。
【专利摘要】一种列车车轴一体式超声波检测装置及其方法，所述高速采集卡、滤波器、放大器、一体式超声波斜探头、驱动电路、高频振荡器和I/O卡依次连接，所述I/O卡和高速采集卡设在工控机的电路板上，本发明克服对车轴与轴承过盈配合面的探测效果较差或者根本无法检测的问题，采用一体式超声波斜探头受环境因素影响较小，并且利用超声波的高频特性的抗干扰性，从而提高了检测的准确性，而该检测装置利用较先进硬件设备和软件系统，大大的提高了检测的效率。
【IPC分类】G01N29-04
【公开号】CN104792864
【申请号】CN201510130504
【发明人】周继惠, 郭小兵, 曹青松, 熊国良, 向琴
【申请人】华东交通大学
【公开日】2015年7月22日
【申请日】2015年3月25日