单轮探头支架及检测装置的制作方法

本实用新型涉及检测技术领域，尤其是涉及一种单轮探头支架及检测装置。

背景技术：

轮式探头，又称轮式换能器、探轮等，主要由超声波换能器架、超声波换能器组、线缆轴、光轴、转动及动密封组件、法兰盘、柔性透声外膜及安装附件等组成。轮式探头可在换能器架上安装一个或者多个超声换能器，探头内部充满耦合介质，外部安装柔性透声外膜。超声波换能器发射的超声波经过轮内的耦合介质、透声外膜进入到被检测介质内部，当超声波检测到介质内部伤损时，反射回波又通过透声外膜、轮式耦合介质被超声波换能器接收。轮式探头在被检测介质表面持续滚动，从而实现了对被检测介质的不间断检测。

目前，大型钢轨探伤车超声传感器所采用的轮式探头结构，其在相当长时间内满足了对在役钢轨伤损连续性检测的需求。随着铁路建设的大量增加，对钢轨探伤车的伤损检测提出了更高的要求。大型钢轨探伤车虽然检测速度快，但无法完成对小伤损的检测，需要手推式探伤仪的复核。手推式探伤仪检测准确但检测效率低，在当前铁路运营天窗管理制度下，单台手推探伤仪无法在一个天窗点内完成一段区间的探伤任务。本技术被用于一种探伤仪设备上，既能满足一定的检测速度，又能达到检测出钢轨全部伤损的目的。

公开于该背景技术部分的信息仅仅旨在加深对本实用新型的总体背景技术的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域技术人员所公知的现有技术。

技术实现要素：

本实用新型的第一目的在于提供一种单轮探头支架，固定在其上的超声波换能器产生的超声波，能够对钢轨上的伤损进行全范围的检测。

本实用新型提供的单轮探头支架，包括：架体，所述上设置有水平面；

所述水平面的两侧设置第一面，所述第一面的两侧还设置有第二面，所述第二面向远离所述水平面的方向还延长有第三面；

所述水平面、所述第一面、所述第二面和所述第三面上均设置有超声换能器。

在上述技术方案中，进一步地，所述第一面对称设置在所述水平面两侧。

在上述技术方案中，进一步地，所述第二面以所述第一面中心和所述水平面中心的连线为基准对称设置在所述第一面两侧。

在上述技术方案中，进一步地，所述第三面设置为阶梯面。

在上述技术方案中，进一步地，两个所述第一面上的超声换能器发射的超声波束在钢轨内产生30°—40°折射角。

在上述技术方案中，进一步地，所述第二面设置为斜面，且所述第二面内部边缘的高度高于所述第二面外部边缘的高度。

在上述技术方案中，进一步地，所述第二面与水平面形成5°—20°的夹角。

在上述技术方案中，进一步地，四个所述第二面上的超声换能器发射的超声波束在钢轨内产生55°-75°折射角。

在上述技术方案中，进一步地，两个所述第三面上的超声换能器发射的超声波束在钢轨内产生60°-77°折射角。

本实用新型的第二目的在于提供一种检测装置，固定在其上的超声波换能器产生的超声波，能够对钢轨上的伤损进行全范围的检测。

本实用新型提供的检测装置，包括：上述的单轮探头支架。

相对于现有技术，本实用新型提供的单轮探头支架及检测装置具有如下优势：

本实用新型提供的单轮探头支架，包括架体，架体上设置有水平面；水平面的两侧设置第一面，第一面的两侧还设置有第二面，第二面向远离水平面的方向还延长有第三面；水平面、第一面、第二面和第三面上均设置有超声换能器。水平面上的超声换能器的设置用于检测钢轨上的水平裂纹，第一面上的超声换能器用于检测轨腰和轨底伤损(主要伤损为螺栓孔裂纹和轨底裂纹)，第二面上的超声换能器用于检测钢轨轨颚部分的伤损，第三面上的超声换能器用于检测钢轨轨头部分的伤损；因此该单轮探头支架上的超声换能器能够对钢轨上的伤损进行全范围的检测，从而达到检测钢轨上所有伤损的目的。

本实用新型提供的检测装置，包括上述的单轮探头支架。由于单轮探头支架的设置，所以检测装置具有上述单轮探头支架的所有优点；通过水平面、第一面、第二面和第三面上设置的超声换能器能够对钢轨上的伤损进行全范围的检测，从而达到检测钢轨上所有伤损的目的。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施方式，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。

图1为本实用新型实施例提供的单轮探头支架的结构示意图。

图标：

100-架体；

101-水平面；102-第一面；103-第二面；104-第三面。

具体实施方式

下面将结合附图对本实用新型的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

下面通过具体的实施例子并结合附图对本实用新型做进一步的详细描述。

实施例一

图1为本实用新型实施例提供的单轮探头支架的结构示意图；用于体现单轮探头支架的整体结构。

如图1所示，本实施例提供的单轮探头支架，包括架体100，所述上设置有水平面101；所述水平面101的两侧设置第一面102，所述第一面102的两侧还设置有第二面103，所述第二面103向远离所述水平面101的方向还延长有第三面104；所述水平面101、所述第一面102、所述第二面103和所述第三面104上均设置有超声换能器，用于对钢轨进行全方位检测。

需要说明的是，假定向左为车体前进方向，单轮探头支架共安装九个超声波换能器，可发射向前和向后的超声波束组，其中位于水平面101同一侧(如图所示的左侧)的第一面102、第二面103和第三面104上的四个超声换能器发射超声波束向后，位于水平面101另一侧(如图所示的右侧)的第一面102、第二面103和第三面104上的四个超声换能器发射超声波束向前，位于水平面上的超声波换能器发射超声波束垂直钢轨向下，向前或向后超声波束对钢轨轨头，轨颚，轨腰和轨底的全范围覆盖，9个超声波换能器可同时也可分组发射超声波，从而达到检测钢轨上所有伤损的目的。

还需要说明的是，一个所述水平面101、两个所述第一面102、四个所述第二面103和两个所述第三面104上均设置有安装孔，便于超声换能器的安装。

还需要说明的是，水平面101上固定设置的超声换能器，发射垂直于钢轨向下的超声波束，主要检测钢轨上水平裂纹伤。

具体的，所述第一面102对称设置在所述水平面101两侧，并沿着水平面101的竖直中心线对称设置；并分别固定一个超声换能器，分别发射向前和向后的超声波束。

进一步地，两个所述第一面102上的超声换能器发射的超声波束在钢轨内产生30°—40°折射角。该折射角范围覆盖钢轨轨腰、轨底部分，检测轨腰、轨底伤损，主要伤损为螺栓孔裂纹和轨底裂纹。

本实施例可选方案中，所述第二面103以所述第一面102中心和所述水平面101中心的连线为基准对称设置在所述第一面102的两侧。

具体的，所述第二面103设置为斜面，且所述第二面103内部边缘的高度高于所述第二面103外部边缘的高度(即内高外低)，因此固定的超声换能器也是靠近第二面内部的边缘高度高于靠近第二面外部的边缘高度(即超声换能器也倾斜设置)。

进一步地，所述第二面103与水平面101形成5°—20°的夹角，因此可以扩大对轨颚部分的检测范围，分别向前内，前外，后内，后外发射四条超声波束。

更进一步地，四个所述第二面103上的超声换能器发射的超声波束在钢轨内产生55°-75°折射角，主要用于检测钢轨轨颚部分的伤损。

本实施例可选方案中，所述第三面104设置为阶梯面，且两个第三面104上分别固定有超声换能器，并分别向前和向后发生超声波束。

需要说明的是，所述第三面104对称设置在所述水平面101两侧，并沿着水平面101的竖直中心线对称设置；并分别固定一个超声换能器，分别发射向前和向后的超声波束。

具体的，两个所述第三面104上的超声换能器发射的超声波束在钢轨内产生60°-77°折射角，主要用于检测钢轨轨头部分的伤损，做到全方位的检测。

需要说明的是，水平面101通过倾斜设置的第一连接架与第一面102连接，且第一面102的高度低于水平面101的高度；第一面102的左右两侧(如图1所示)分别设置有第二面103，第二面103通过第二连接架与第三面104连接，由于第三面104设置为阶梯形状，所以第三面104的高度高于第二面103的高度。

使用时，将单轮探头支架放在探轮上，即架体100底部与探轮相连，并随着探轮的行走而移动。

结合以上对本实用新型的详细描述可以看出，本实施例提供的单轮探头支架，在水平面101、第一面102、第二面103和第三面104上均设置有超声换能器；其中，水平面101上的超声换能器的设置用于检测钢轨上的水平裂纹，第一面102上的超声换能器用于检测轨腰伤损(主要伤损为螺栓孔裂纹)，第二面103上的超声换能器用于检测钢轨轨颚部分的伤损，第三面104上的超声换能器用于检测钢轨轨头部分的伤损；因此该单轮探头支架上的超声换能器能够对钢轨上的伤损进行全范围的检测。

实施例二

本实施例提供的检测装置，包括：上述的单轮探头支架。

本实施例提供的检测装置，包括上述的单轮探头支架。由于单轮探头支架的设置，所以检测装置具有上述单轮探头支架的所有优点；通过水平面101、第一面102、第二面103和第三面104上设置的超声换能器能够对钢轨上的伤损进行全范围的检测。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的范围。

此外，本领域的技术人员能够理解，尽管在此所述的一些实施例包括其它实施例中所包括的某些特征而不是其它特征，但是不同实施例的特征的组合意味着处于本实用新型的范围之内并且形成不同的实施例。例如，在上面的权利要求书中，所要求保护的实施例的任意之一都可以以任意的组合方式来使用。公开于该背景技术部分的信息仅仅旨在加深对本实用新型的总体背景技术的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域技术人员所公知的现有技术。