一种端面超声波探伤装置的制作方法

1.本实用新型涉及无损探伤检测技术领域，尤其涉及一种端面超声波探伤装置。


背景技术：

2.超声波探伤是利用超声能透入金属材料的深处，并由一截面进入另一截面时，在界面边缘发生反射的特点来检查零件缺陷的一种方法，当超声波束自零件表面由探头通至金属内部，遇到缺陷与零件底面时就分别发生反射波，在荧光屏上形成脉冲波形，根据这些脉冲波形来判断缺陷位置和大小，从而实现无损探伤。
3.轮轴是影响铁路货车运行安全的关键部件，也是铁路系统探伤的最重要部件之一，其技术状态直接影响到车辆的运行安全。目前比较经济实用的通过端面扫查来进行轮轴探伤的方式主要是人工手持单晶小角度超声波探头进行探伤，由于探伤操作人员做端面超声扫查时无法持续保证速度、压力、距离、角度的稳定，严重影响探测结果，容易造成漏检。为此，需要设计一种新的端面超声波探伤装置，以解决以上问题。


技术实现要素：

4.本实用新型的目的是针对现有技术的不足之处而提出一种端面超声波探伤装置，无需人工手动往复移动探头，操作方便的同时有效避免扫查时出现盲区，提高检测结果的准确性。
5.实现本实用新型目的技术方案是：
6.一种端面超声波探伤装置，包括壳体以及同轴安装在壳体内并间距固定相连的轨道盘和固定板，所述轨道盘上开设有三组沿径向分布的滑槽，三组所述滑槽内分别滑动安装有探伤组件，所述固定板上安装有依次电连接的电源模块、线路板和往复驱动电机，以及与往复驱动电机输出端相连的齿轮传动组件，所述探伤组件的底部固定安装有贯穿滑槽并与齿轮传动组件的输出端相连的滑块，所述往复驱动电机适于驱动齿轮传动组件带动滑块实现往复运动。
7.进一步地，所述齿轮传动组件包括固定安装在往复驱动电机输出端的第一齿轮以及三组转动安装在固定板上并位于滑槽正下方的第二齿轮，所述第一齿轮与位于两侧的两个第二齿轮之间啮合设有转动安装在固定板上的第三齿轮，另一个第二齿轮与位于两侧的两个第二齿轮之间啮合设有转动安装在固定板上的第四齿轮，所述第二齿轮上偏心转动安装有连接片，所述连接片的另一端与滑块转动相连。
8.进一步地，所述固定板同轴转动设于壳体内，所述壳体的内壁固定设有齿圈，所述固定板的底部固定安装有连接板，所述连接板上固定安装有与线路板电连接的圆周驱动电机，所述圆周驱动电机的输出端同轴固定安装有第五齿轮，所述第五齿轮和齿圈之间啮合设有转动安装在连接板上第六齿轮。
9.进一步地，所述壳体包括固定相连的上壳和下壳以及活动设于下壳底部的盖板，所述盖板与固定板之间固定连接有支撑杆；所述固定板与上壳之间设有轴承，所述轴承的
内圈与固定板相连，外圈与上壳相连。
10.进一步地，所述固定板的下方固定安装有与线路板电连接的第一光电开关，所述壳体的内壁固定安装有与第一光电开关相适配的第一挡光板。
11.进一步地，三组所述滑槽靠近轨道盘中心的一端相互连通形成适于探伤组件排线的走线口，所述固定板的中心设有通孔，所述壳体的底部中心设有出线口，所述通孔与出线口之间连接有穿线管。
12.进一步地，所述轨道盘上固定安装有支架，所述支架的一端延伸至轨道盘中心并固定安装有凸出壳体上端面的定位柱。
13.进一步地，所述壳体的外壁固定安装有把手，便于手持操作。
14.进一步地，所述壳体底部的外周面上安装有地垫圈，当竖直放置时，可以有效缓解与接触面的震动，从而保护壳体内的探头组件，保证探伤精度。
15.进一步地，三组所述滑槽靠近轨道盘中心的一端相互连通形成t型通槽。
16.进一步地，所述滑块的底部固定安装有第二挡光板，所述轨道盘的底部固定安装有与第二挡光板相适配的第二光电开关，所述第二光电开关与线路板电连接。
17.采用了上述技术方案，本实用新型具有以下的有益效果：
18.(1)本实用新型通过设置三组探伤组件滑动安装在轨道盘上，利用往复驱动电机和齿轮传动组件带动滑块沿着滑槽做往复运动，从而实现探伤组件的自动扫查，解决人工手持探头做往复运动操作的不稳定性，同时有效避免扫查盲区，提高检测结果的准确性。
19.(2)本实用新型齿轮传动组件通过第一齿轮带动相邻的两个第三齿轮转动，从而带动两侧与第三齿轮啮合的两个第二齿轮转动，进而通过两个第四齿轮带动另一个第二齿轮转动，由于第二齿轮上偏心设有与滑块相连的连接片，从而实现带动探头组件沿着滑槽移动，通过设置三组第二齿轮的初始位置，即可实现两组探头组件做相合运动时，另一组探头组件远离轨道盘中心，两组探头组件做相离运动时，另一组探头组件靠近轨道盘中心，从而保证探头组件的运动互不干扰。
20.(3)本实用新型通过圆周驱动电机带动第五齿轮转动，从而带动第六齿轮相对于齿圈转动，由于齿圈是固定不动的，固定板是同轴转动安装在壳体内并与轨道盘固定连接，当圆周驱动电机工作时，带动轨道盘转动，从而实现探头组件做往复运动的同时做圆周运动，进一步提高扫查精度。
21.(4)本实用新型壳体由上壳、下壳以及活动设置的盖板组成，便于拆装；通过设置轴承实现固定板相对于壳体稳定转动。
22.(5)本实用新型通过设置相互配合的第一光电开关和第一挡光板，确保固定板自转一周，保证轮轴端面能够全面扫查。
23.(6)本实用新型在轨道盘、固定板和壳体底部的中心分别设有走线口、通孔和出线口，形成探头组件的测试线的走线通道，实现测试线直连外部的超声波设备，相对于传统的测试线通过转接方式连接超声波设备，在进行探头组件校准时更加精确。
24.(7)本实用新型通过在中心设置定位柱，便于直接插入轮轴端面的中心孔内，从而保证壳体上端面与轮轴端面相对齐，使用方便。
25.(8)本实用新型通过第二光电开关与第二挡光板的配合使用，有效保证探头组件进行完整周期的往复运动，避免漏检，提高探伤准确度。
26.(9)本实用新型通过设置磁铁，当探伤检测时刻直接吸附在轮轴端面，使用方便，无需人工长时间手持，减轻检测人员劳动强度。
27.(10)本实用新型滑槽形成t型通槽，加工方便，降低成本。
附图说明
28.为了使本实用新型的内容更容易被清楚地理解，下面根据具体实施例并结合附图，对本实用新型作进一步详细的说明，其中：
29.图1为本实用新型的立体图；
30.图2为本实用新型的内部结构示意图；
31.图3为本实用新型内部传动结构示意图；
32.图4为本实用新型轨道盘的结构示意图。
33.附图中的标号为：
34.壳体1、上壳1-1、下壳1-2、盖板1-3、支撑杆1-4、第一挡光板1-5、出线口1-6、轨道盘2、滑槽2-1、第二光电开关2-2、固定板3、第一光电开关3-1、通孔3-2、磁铁4、探伤组件5、电源模块6、线路板7、往复驱动电机8、滑块9、第二挡光板9-1、第一齿轮10、第二齿轮11、第三齿轮12、第四齿轮13、连接片14、轴承15、齿圈16、连接板17、圆周驱动电机18、第五齿轮19、第六齿轮20、穿线管21、支架22、定位柱23、把手24、地垫圈25。
具体实施方式
35.为了更好的理解上述技术方案，下面将结合说明书附图以及具体的实施方式对上述技术方案进行详细的说明。
36.(实施例1)
37.如图1至图4所示的端面超声波探伤装置，包括壳体1以及同轴安装在壳体1内的轨道盘2和固定板3，轨道盘2与固定板3之间通过四根平行设置的六角铝杆固定连接。壳体1的上端面沿周向均匀嵌装有多个磁铁4，可直接吸附在待测轮轴端面上，解决人工手持探头往复移动操作的不稳定性。轨道盘2上开设有三组沿径向分布的滑槽2-1，每个滑槽2-1内均滑动安装有一组探伤组件5，固定板3的下端面固定安装有依次电连接的电源模块6、线路板7和往复驱动电机8，上端面设有与往复驱动电机8的输出端相连的齿轮传动组件，电池模块6采用电池包，探伤组件5的底部固定安装有贯穿滑槽2-1并与齿轮传动组件的输出端相连的滑块9，通过往复驱动电机8驱动齿轮传动组件带动滑块9实现探伤组件5的往复运动，从而实现自动扫查，有效避免扫查盲区，提高检测结果的准确性。
38.具体地，壳体1包括通过螺钉固定相连的上壳1-1和下壳1-2以及活动设于下壳1-2底部的盖板1-3，其中盖板1-3与固定板3之间固定设有四根支撑杆1-4，拆装方便，便于生产组装和后期维修。
39.齿轮传动组件包括一个第一齿轮10、三个第二齿轮11、两个第三齿轮12、两个第四齿轮13和三个连接片14，其中第一齿轮10同轴固定安装在往复驱动电机8的输出端，第二齿轮11、第三齿轮12和第四齿轮13均转动安装在固定板3上，并按照第一齿轮10、第三齿轮12、第二齿轮11、第四齿轮13、第二齿轮11、第四齿轮13、第二齿轮11和第三齿轮12的排列顺序围成一个闭环且依次啮合设置，同时三个第二齿轮11分别位于滑槽2-1的正下方。三个连接
片14的一端分别偏心转动安装在三个第二齿轮11上，另一端分别与三个滑块9转动连接。通过第一齿轮10带动相邻的两个第三齿轮12转动，从而带动两侧与第三齿轮12啮合的两个第二齿轮11转动，进而通过两个第四齿轮13带动另一个第二齿轮11转动，从而通过连接片14驱动滑块9实现带动探头组件5沿着滑槽2-1移动。本实施例的三组滑槽2-1靠近轨道盘2中心的一端相互连通并形成t型通槽，降低加工难度的同时，使得探头组件5的行程最大化，通过设定三组第二齿轮12的初始位置，即可实现两组探头组件5做相合运动时，另一组探头组件5远离轨道盘中心，两组探头组件5做相离运动时，另一组探头组件5靠近轨道盘中心并最终与另外两组探头组件5位于同一条直线上，不仅保证探头组件5的运动互不干扰，同时与双探头或四个探头的探伤装置相比，杜绝中心处的扫查盲区。
40.滑块9的底部固定安装有第二挡光板9-1，轨道盘2的底部固定安装有与第二挡光板9-1相适配的第二光电开关2-2，并且第二光电开关2-2与线路板7电连接，有效保证探头组件5进行完整周期的往复运动，避免漏检，提高探伤准确度。
41.为了进一步提高探头组件5扫查面的全面性，本实施例固定板3与上壳1-1之间设有轴承15，其中轴承15的内圈与固定板3相连，外圈与上壳1-1相连，从而实现固定板3同轴转动设于壳体1内。上壳1-1的内壁固定设有齿圈16，固定板3的底部固定安装有连接板17，连接板17上固定安装有与线路板7电连接的圆周驱动电机18，圆周驱动电机18的输出端同轴固定安装有第五齿轮19，第五齿轮19和齿圈16之间啮合设有转动安装在连接板17上第六齿轮20。通过圆周驱动电机18带动第五齿轮19转动，从而带动第六齿轮20相对于齿圈16转动，由于齿圈16是固定不动的，当圆周驱动电机18工作时，带动轨道盘2相对于壳体1转动，从而实现探头组件5做往复运动的同时在做圆周运动，提高扫查精度。固定板3的下方还固定安装有与线路板7电连接的第一光电开关3-1，上壳1-1的内壁固定安装有与第一光电开关3-1相适配的第一挡光板1-5，确保固定板3自转完整的一周，保证轮轴端面能够全面扫查。
42.由于本实施例的三组滑槽2-1相互连通，在中心形成适于探伤组件5排线的走线口，固定板3的中心设有通孔3-2，壳体1的底部中心设有出线口1-6，从而形成探头组件5测试线的走线通道，实现测试线直连外部的超声波设备，相对于传统的测试线通过转接方式连接超声波设备，在进行探头组件5校准时更加精确。通孔3-2与出线口1-6之间连接有穿线管21，保证排线整齐。
43.轨道盘3上固定安装有支架22，支架22的一端延伸至轨道盘3的中心并固定安装有凸出壳体1上端面的定位柱23，便于直接插入轮轴端面的中心孔内，从而保证壳体1上端面与轮轴端面相对齐，使用方便。
44.为了方便拿取，壳体1的外壁固定安装有把手24，此外，壳体1的底部的外周面上还安装有地垫圈25，当竖直放置时，可以有效缓解与接触面的震动，从而保护壳体1内的探头组件5，保证探伤精度。
45.本实施例可直接吸附在待测轮轴端面上，解决人工手持操作的不稳定性，探头组件设有三组，可同时做往复运动，通过齿轮传动组件的设置，保证互不干扰且按照预定的轨迹运动，避免由于探伤组件自身尺寸限制而出现的轮端中心漏检情况，提高探伤精度，与此同时，轨道盘3整体自转，有效避免出现扫查盲区提高检测结果的准确性。
46.以上所述的具体实施例，对本实用新型的目的、技术方案和有益效果进行了进一
步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本实用新型的具体实施例而已，并不用于限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。