一种超声波探伤车轮式探头的密封机构及密封环制备方法与流程

本发明属于超声波探伤车，涉及一种超声波探伤车轮式探头的密封机构及密封环制备方法。

背景技术：

1、大型超声波探伤车目前广泛应用于对现有普通铁路、高速铁路所使用钢轨进行内部伤损快速检测，检测速度可达80km/h，最高走行速度可达160km/h。超声波检测的原理是，当轮式探头内的换能器(复合压电陶瓷晶片)受到高压脉冲激励之后，会按照自身固有的振动频率振动，产生超声波。超声波在钢轨中传播，遇到钢轨中的裂缝、孔洞、材料晶粒不均等缺陷后，部分超声波将反射回来，换能器接收到反射回来的超声波后形成电信号，电信号被控制处理器接收并计算处理，最终在计算机上以图像的形式展示出来，完成钢轨探伤的检测过程。

2、由于大型钢轨超声波探伤车采用高频超声波进行探伤，高频超声波在空气中衰减严重，故需要在轮式探头内添加一定压力的耦合液，作为超声波的传播介质。因此，随着探伤车快速移动而急速转动(3700prm/min)的轮式探头需要极佳的旋转密封能力，以保证轮式探头内的耦合液不会泄漏。

3、目前国内大型超声波探伤车以美国进口为主，轮式探头内的密封付由美国制造，采用特殊磁性材料制成，称为磁密封付，存在微量渗漏、安装维护要求高、价格昂贵等问题。

技术实现思路

1、本发明的目的在于克服现有技术中的不足，提供一种超声波探伤车轮式探头的密封机构及密封环制备方法，提高了车轮式探头的密封性能，且降低了生产成本。

2、为达到上述目的，本发明是采用下述技术方案实现的：

3、一种超声波探伤车轮式探头的密封机构，包括轮膜，所述轮膜内设有换能器，所述轮膜的两侧分别设有轮盘，所述轮盘上设有固定轴和用于安装固定轴的安装孔，所述安装孔与所述固定轴之间设有密封环、压圈和弹性簧片，所述密封环的外环壁与所述安装孔的孔壁相接，所述密封环的内环壁与所述固定轴的轴壁转动连接，所述密封环的侧壁设有与所述压圈相匹配、用于安装压圈的第一安装槽和与所述弹性簧片相匹配、用于安装弹性簧片的第二安装槽，所述第二安装槽设于所述第一安装槽的内侧。

4、可选的，所述第二安装槽的外槽壁设有轴密封唇，所述轴密封唇与所述固定轴转动连接。

5、可选的，所述压圈的外环壁设有用于环凸。

6、可选的，所述弹性簧片呈“环v”形。

7、可选的，所述弹性簧片自然状态下的张开角度大于所述第二安装槽两侧槽壁的夹角。

8、可选的，所述第二安装槽的槽口两侧槽壁分别设有卡凸。

9、可选的，所述压圈靠近所述第一安装槽槽底的端部设有倒角。

10、可选的，所述压圈背离所述第一安装槽槽底的端部外环壁设有环板，所述环板的内环壁与所述压圈的外环壁相接。

11、可选的，所述密封环由以下原料制备而成，按照重量百分比计：20～25％成孔剂、12～16％的碳纤维、6～10％的铜粉和余量的聚四氟乙烯。

12、一种超声波探伤车轮式探头的密封机构的密封环制备方法，包括将成孔剂与聚四氟乙烯粉料进行混合，经过净化、干燥预处理后，加入铜粉和碳纤维粉末，依次进行搅拌、压模、低温烘干、烧结、冷却和后处理，制得密封环。

13、与现有技术相比，本发明所达到的有益效果：

14、本发明提供的一种超声波探伤车轮式探头的密封机构及密封环制备方法，压圈安装于第一安装槽内，将密封环紧密固定在轮盘安装孔内，提高了密封环与轮盘之间的密封性；

15、弹性簧片具备一定外扩的弹性，安装于密封环的第二安装槽内，起到外扩第二安装槽的作用，为固定轴和密封环提供了初始压力，并且轮膜内的耦合液向第二安装槽提供压力，使第二安装槽的一侧槽壁向固定轴扩张，提高了固定轴与密封环之间的密封性；

16、轮式探头无需任何改造，直接代替传统的磁密封付，降低了生产改造成本。

技术特征：

1.一种超声波探伤车轮式探头的密封机构，包括轮膜，所述轮膜内设有换能器，所述轮膜的两侧分别设有轮盘，所述轮盘上设有固定轴和用于安装固定轴的安装孔，其特征在于：所述安装孔与所述固定轴之间设有密封环、压圈和弹性簧片，所述密封环的外环壁与所述安装孔的孔壁相接，所述密封环的内环壁与所述固定轴的轴壁转动连接，所述密封环的侧壁设有与所述压圈相匹配、用于安装压圈的第一安装槽和与所述弹性簧片相匹配、用于安装弹性簧片的第二安装槽，所述第二安装槽设于所述第一安装槽的内侧。

2.根据权利要求1所述的超声波探伤车轮式探头的密封机构，其特征在于：所述第二安装槽的外槽壁设有轴密封唇，所述轴密封唇与所述固定轴转动连接。

3.根据权利要求1所述的超声波探伤车轮式探头的密封机构，其特征在于：所述压圈的外环壁设有用于环凸。

4.根据权利要求1所述的超声波探伤车轮式探头的密封机构，其特征在于：所述弹性簧片呈“环v”形。

5.根据权利要求4所述的超声波探伤车轮式探头的密封机构，其特征在于：所述弹性簧片自然状态下的张开角度大于所述第二安装槽两侧槽壁的夹角。

6.根据权利要求1所述的超声波探伤车轮式探头的密封机构，其特征在于：所述第二安装槽的槽口两侧槽壁分别设有卡凸。

7.根据权利要求1所述的超声波探伤车轮式探头的密封机构，其特征在于：所述压圈靠近所述第一安装槽槽底的端部设有倒角。

8.根据权利要求1所述的超声波探伤车轮式探头的密封机构，其特征在于：所述压圈背离所述第一安装槽槽底的端部外环壁设有环板，所述环板的内环壁与所述压圈的外环壁相接。

9.根据权利要求1所述的超声波探伤车轮式探头的密封机构，其特征在于：所述密封环由以下原料制备而成，按照重量百分比计：20～25％成孔剂、12～16％的碳纤维、6～10％的铜粉和余量的聚四氟乙烯。

10.一种根据权利要求1～9任一项所述的超声波探伤车轮式探头的密封机构的密封环制备方法，其特征在于：包括将成孔剂与聚四氟乙烯粉料进行混合，经过净化、干燥预处理后，加入铜粉和碳纤维粉末，依次进行搅拌、压模、低温烘干、烧结、冷却和后处理，制得密封环。

技术总结
本发明公开了一种超声波探伤车轮式探头的密封机构及密封环制备方法，密封机构包括轮膜，所述轮膜内设有换能器，所述轮膜的两侧分别设有轮盘，所述轮盘上设有固定轴和用于安装固定轴的安装孔，所述安装孔与所述固定轴之间设有密封环、压圈和弹性簧片，所述密封环的外环壁与所述安装孔的孔壁相接，所述密封环的内环壁与所述固定轴的轴壁转动连接，所述密封环的侧壁设有与所述压圈相匹配、用于安装压圈的第一安装槽和与所述弹性簧片相匹配、用于安装弹性簧片的第二安装槽，所述第二安装槽设于所述第一安装槽的内侧。本发明提高了车轮式探头的密封性能，且降低了生产成本。

技术研发人员：庞建平,李建平,李林元,徐强,赵卫浦,蒋水生,顾广涛,黄明远,王光富,戴正权,郑汉田
受保护的技术使用者：中国铁路南宁局集团有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15