手推式双轨探伤仪的制作方法

1.本实用新型涉及钢轨探伤检测技术领域，更具体地，涉及一种手推式双轨探伤仪。


背景技术：

2.钢轨探伤作业是防断轨、保安全的第一道防线，探伤检测装置直接关系到伤损检出率以及关系到铁路运输安全。双轨包括相对设置的第一钢轨和第二钢轨。
3.现有的钢轨检测设备包括单轨式钢轨超声波探伤设备、双轨探伤设备和钢轨探伤车，单轨式钢轨超声波探伤设备只能检测单股钢轨，检测效率低；双轨探伤设备：价格高；重量大；使用受时间限制，无法自由进入铁路线路；无法检测钢轨横向断面缺陷；钢轨探伤车：无法随时停车复核伤损，伤损检出率低。上述三种探伤设备相互之间均存在交叉测试盲区，存在以下问题：第一，单轨检测效率低，人员需求量大；第二，对于钢轨内部的横向垂直裂纹检测能力有限；第三，不能有效检测钢轨近表面伤损。
4.因此，有必要解决上述技术问题。


技术实现要素：

5.有鉴于此，本实用新型的目的在于提出一种手推式双轨探伤仪，以有效检测双轨近表面及内部的伤损，检测双轨内部横向垂直裂纹。
6.基于上述目的，本实用新型提供一种手推式双轨探伤仪，包括相对设置的第一探头部和第二探头部、超声检测主机、涡流检测主机、耦合液装置、车架及上位机，其中：所述第一探头部安装在所述车架上，且包括依次设置的第一涡流探头组、第一超声母材探头组、第一阵列探头组和第二超声母材探头组，所述第一涡流探头组包括第一检测面，所述第一母材探头组包括第二检测组合面，所述第一阵列探头组包括第三检测组合面，所述第二母材探头组包括第四检测组合面，所述第一检测组合面、所述第三检测组合面、所述第二检测组合面及所述第四检测组合面均贴合在所述第一钢轨的踏面上，分别用于检测第一钢轨的近表面损伤、内部横向垂直裂纹及内部损伤；所述第二探头部安装在所述车架上，且与所述第一探头部的结构相同，用于检测第二钢轨的近表面损伤、内部横向垂直裂纹及内部损伤；所述第一涡流探头组与所述涡流检测主机通信连接所述第一阵列探头组、所述第一母材探头组及所述第二母材探头组均与所述超声检测主机通信连接；所述超声检测主机、所述涡流检测主机均与所述上位机通信连接；所述耦合液装置安装在所述车架上，所述耦合液装置包括耦合液，所述耦合液用于喷在所述第一钢轨的踏面和所述第二钢轨的踏面上。
7.可选的，所述第一超声母材探头组包括1号超声探头和2号超声探头，所述1号超声探头包括前直70
°
晶片e和后直70
°
晶片f，2号超声探头包括后直37
°
晶片h和0
°
晶片i；所述第二超声母材探头组包括7号超声探头和8号超声探头，所述7号超声探头包括前内70
°
晶片c、后内70
°
晶片a，所述8号超声探头包括前外70
°
晶片d和后外70
°
晶片b。
8.可选的，所述第一阵列探头组包括依次排列设置的3号超声探头、4号超声探头、5号超声探头、6号超声探头，所述3号超声探头包括c1、g、c2、c3四个晶片，c1为发射通道，c2
为接收和发射通道，c3为接收通道，g为前37
°
通道，所述4号超声探头包括c4、c5两个晶片，且c4、c5均为接收通道，所述5号超声探头包括c6、c7两个晶片，且c6、c7均为接收通道，所述6号超声探头包括c8、c9两个晶片，且c8、c9均为接收通道，c1与c2之间的距离为30mm～44mm，c1与c4之间的距离为106mm～120mm，c1与c6之间的距离为181mm～195mm，c1与c8之间的距离为256mm～270mm。
9.可选的，h和g之间的距离为255mm～265mm。
10.可选的，所述车架包括相对设置的第一探头支架和第二探头支架，所述第一涡流探头组、第一超声母材探头组、第一阵列探头组、第二超声母材探头组依次排列设置在所述第一探头支架上，所述第二探头部安装在所述第二探头支架上。
11.可选的，所述车架还包括第一清扫器和第二清扫器，所述第一清扫器和所述第二清扫器分别安装在所述第一探头支架的两端。
12.可选的，所述车架还包括把手。
13.可选的，所述耦合液装置上设置有阀门，所述阀门安装在所述耦合液的喷出管路上。
14.可选的，所述耦合液装置为多个，多个所述耦合液装置中的所述耦合液喷在所述第一涡流探头组和所述第二母材探头组之间的所述第一钢轨的踏面上。
15.可选的，所述手推式双轨探伤仪还包括蓄电池。
16.本实用新型提供的手推式双轨探伤仪，包括相对设置的第一探头部和第二探头部、超声检测主机、涡流检测主机、耦合液装置、车架及上位机，将第一涡流探头组、第一超声母材探头组、第一阵列探头组和第二超声母材探头组依次安装在车架上，将第一检测组合面、第三检测组合面、第二检测组合面及第四检测组合面均贴合在第一钢轨的踏面上，同样地，将第二探头部按照上述结构安装在车架上，开启第一超声检测主机、涡流检测主机，随着手动推动手推式双轨探伤仪在双轨上移动，从而有效地检测双轨近表面及内部的伤损，检测双轨内部横向垂直裂纹。
附图说明
17.下面将通过附图详细描述本实用新型中优选实施例，将有助于理解本实用新型的目的和优点，其中:
18.图1为本实用新型一实施例的手推式双轨探伤仪的结构示意图；
19.图2为本实用新型一实施例的手推式双轨探伤仪中的第一探头部的结构示意图；
20.图3为本实用新型一实施例的手推式双轨探伤仪中第一超声母材探头组、第一阵列探头组和第二超声母材探头组安装在第一钢轨踏面上的俯视图。
21.附图标记说明：
22.1：第一探头部；2：超声检测主机；3：涡流检测主机；4：耦合液装置；5：车架；6：上位机；7：把手；8：第一钢轨的踏面；9:第一钢轨；10：第二钢轨；
23.12：第一超声母材探头组；13：第一阵列探头组；14：第二超声母材探头组；
24.21:1号超声探头；22:2号超声探头；23:3号超声探头；24:4号超声探头；25：5号超声探头；26：6号超声探头；27：7号超声探头；28：8号超声探头；29：第一涡流探头组；
25.51：第一清扫器；52：第二清扫器；
26.61：钢轨内侧；62：钢轨外侧。
具体实施方式
27.下面结合实施例对本实用新型进行详细说明。其中相同的零部件用相同的附图标记表示。需要说明的是，下面描述中使用的词语“前”、“后”、“左”、“右”、“上”和“下”指的是附图中的方向，词语“内”和“外”分别指的是朝向或远离特定部件几何中心的方向。
28.如图1至图3所示，本实用新型提供的手推式双轨探伤仪，包括相对设置的第一探头部1和第二探头部、超声检测主机2、涡流检测主机3、耦合液装置4、车架5及上位机6，其中：第一探头部1安装在车架5上，且包括依次设置的第一涡流探头组29、第一超声母材探头组12、第一阵列探头组13和第二超声母材探头组14，第一涡流探头组29包括第一检测面，第一母材探头组包括第二检测组合面，第一阵列探头组13包括第三检测组合面，第二母材探头组包括第四检测组合面，第一检测组合面、第三检测组合面、第二检测组合面及第四检测组合面均贴合在第一钢轨的踏面8上，分别用于检测第一钢轨9的近表面损伤、内部横向垂直裂纹及内部损伤；第二探头部安装在车架5上，且与第一探头部1的结构相同，用于检测第二钢轨10的近表面损伤、内部横向垂直裂纹及内部损伤；第一涡流探头组29与涡流检测主机3通信连接；第一阵列探头组13、第一母材探头组及第二母材探头组均与超声检测主机2通信连接；超声检测主机2、涡流检测主机3均与上位机6通信连接；耦合液装置4安装在车架5上，耦合液装置4包括耦合液，耦合液用于喷在第一钢轨9的踏面8和第二钢轨10的踏面上。
29.需要说明的是：第二探头部与第一探头组具有相同的结构，即也包括依次设置的第一涡流探头组29、第一超声母材探头组12、第一阵列探头组13和第二超声母材探头组14，第一涡流探头组29包括第一检测面，第一母材探头组包括第二检测组合面，第一阵列探头组13包括第三检测组合面，第二母材探头组包括第四检测组合面，第一检测组合面、第三检测组合面、第二检测组合面及第四检测组合面均贴合在第二钢轨10的踏面上，分别用于检测第二钢轨10的近表面损伤、内部横向垂直裂纹及内部损伤；耦合液可以为水。
30.本实用新型提供的手推式双轨探伤仪，包括相对设置的第一探头部1和第二探头部、超声检测主机2、涡流检测主机3、耦合液装置4、车架5及上位机6，将第一涡流探头组29、第一超声母材探头组12、第一阵列探头组13和第二超声母材探头组14依次安装在车架5上，将第一检测组合面、第三检测组合面、第二检测组合面及第四检测组合面均贴合在第一钢轨的踏面8上，同样地，将第二探头部按照上述结构安装在车架5上，开启第一超声检测主机2、涡流检测主机3，随着手动推动手推式双轨探伤仪在双轨上移动，从而有效地检测双轨近表面及内部的伤损，检测双轨内部横向垂直裂纹。
31.如图2和图3所示，第一超声母材探头组12包括1号超声探头21和2号超声探头22，1号超声探头21包括前直70
°
晶片e和后直70
°
晶片f，2号超声探头22包括后直37
°
晶片h和0
°
晶片i；第二超声母材探头组14包括7号超声探头27和8号超声探头28，7号超声探头27包括前内70
°
晶片c、后内70
°
晶片a，8号超声探头28包括前外70
°
晶片d和后外70
°
晶片b。本实施例中，1号超声探头21、2号超声探头22、7号超声探头27和8号超声探头28能够检测第一钢轨9的内部损伤，具体地，7号超声探头27和8号超声探头28能够检测轨头的内部损伤，提高了手推式双轨探伤仪的有效检测性。
32.如图2和图3所示，第一阵列探头组13包括依次排列设置的3号超声探头23、4号超
声探头24、5号超声探头25、6号超声探头26，3号超声探头23包括c1、g、c2、c3四个晶片，c1为发射通道，c2为接收和发射通道，c3为接收通道，g为前37
°
通道，4号超声探头24包括c4、c5两个晶片，且c4、c5均为接收通道，5号超声探头25包括c6、c7两个晶片，且c6、c7均为接收通道，6号超声探头26包括c8、c9两个晶片，且c8、c9均为接收通道，c1与c2之间的距离为30mm～44mm，c1与c4之间的距离为106mm～120mm，c1与c6之间的距离为181mm～195mm，c1与c8之间的距离为256mm～270mm。本实施例中，c1号晶片为发射晶片，c2号为发射加接收晶片，在两个晶片的发射路径上，如果有垂直的缺陷阻挡，则声波被反射到轨底，经轨底面再次反射到c2～c9号接收晶片，从而对轨腰进行自下而上的扫查，可以实现在垂直方向上的不间断扫查，即能检测出第一钢轨9内部横向垂直裂纹，同样地，第二探头部能够对第二钢轨10内部横向垂直裂纹进行检测，进而能够有效地检测双轨内部横向垂直裂纹，提高了手推式双轨探伤仪的使用方便性。
33.如图2和图3所示，h和g之间的距离为255mm～265mm。本实施例中，由探头h号发射，g号探头接收，对钢轨轨腰投影区域进行穿透式检测，从而对第一钢轨9的钢轨腰及其投影区域检测内部损伤，同样地，第二探头部能检测出第二钢轨10的钢轨腰及其投影区域检测内部损伤进行检测，提高了手推式双轨探伤仪的综合检测能力。
34.如图1所示，车架5包括相对设置的第一探头支架和第二探头支架，第一涡流探头组29、第一超声母材探头组12、第一阵列探头组13、第二超声母材探头组14依次排列设置在第一探头支架上，第二探头部安装在第二探头支架上。本实施例提高了第一涡流探头组29、第一超声母材探头组12、第一阵列探头组13、第二超声母材探头组14安装在车架5上的结构稳定性，并且上述探头按照上述顺序安装，保证了探头间的关联性，降低了非关联探头间的相互干扰，提高了手推式双轨探伤仪检测能力的稳定性。
35.如图2所示，车架5还包括第一清扫器51和第二清扫器52，第一清扫器51和第二清扫器52分别安装在第一探头支架的两端。具体地，第二钢轨10上的第二探头支架的两端也设置有第三清扫器和第四清扫器。本实施例中，随着手推式双轨探伤仪在双轨的踏面上前行，第一清扫器51和第二清扫器52能够及时清洁第一钢轨的踏面8，从而保证检测第一钢轨的踏面8时无干扰异物的影响；同样地，第三清扫器和第四清扫器能够及时清洁第二钢轨10的踏面，从而保证检测第二钢轨10的踏面时无干扰异物的影响，进而降低了外部因素对检测造成的干扰，提高了手推式双轨探伤仪检测作业的准确性。
36.如图1所示，车架5还包括把手7。本实施例中，把手7能够更方便手推操作，提高了手推式双轨探伤仪的使用方便性。
37.本实用新型一实施例中，耦合液装置4上设置有阀门，阀门安装在耦合液的喷出管路上，操作人员通过手动操作阀门的开启或关闭，从而在手推式双轨探伤仪前行进行检测时，通过打开阀门，将耦合液及时地喷在双轨的踏面上，从而能够及时地将1号超声探头21、2号超声探头22、3号超声探头23、4号超声探头24、5号超声探头25、6号超声探头26、7号超声探头27、8号超声探头28与双轨踏面之间的空气排出，便于检测，当手推式双轨探伤仪不进行检测时，关闭阀门，避免了耦合液的浪费，提高了手推式双轨探伤仪检测作业的准确性。
38.本实用新型一实施例中，耦合液装置4为多个，多个耦合液装置4中的耦合液喷在第一涡流探头组29和第二母材探头组之间的第一钢轨的踏面8上，同样地，多个耦合液也喷在第二钢轨10的踏面上，从而使耦合液均匀地喷在双轨踏面上，提高了手推式双轨探伤仪
检测作业的准确性。
39.本实用新型一实施例中，手推式双轨探伤仪还包括蓄电池。蓄电池为手推式双轨探伤仪提供电源，从而保证了手推式双轨探伤仪的正常工作，提高了手推式双轨探伤仪的使用方便性。
40.本实用新型提供的手推式双轨探伤仪，包括相对设置的第一探头部1和第二探头部、超声检测主机2、涡流检测主机3、耦合液装置4、车架5及上位机6，将第一涡流探头组29、第一超声母材探头组12、第一阵列探头组13和第二超声母材探头组14依次安装在车架5上，将第一检测组合面、第三检测组合面、第二检测组合面及第四检测组合面均贴合在第一钢轨的踏面8上，同样地，将第二探头部按照上述结构安装在车架5上，开启第一超声检测主机2、涡流检测主机3，随着手动推动手推式双轨探伤仪在双轨上移动，从而有效地检测双轨近表面及内部的伤损，检测双轨内部横向垂直裂纹。
41.最后应说明的是：以上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。

技术特征：
1.一种手推式双轨探伤仪，其特征在于，包括相对设置的第一探头部和第二探头部、超声检测主机、涡流检测主机、耦合液装置、车架及上位机，其中：所述第一探头部安装在所述车架上，且包括依次设置的第一涡流探头组、第一超声母材探头组、第一阵列探头组和第二超声母材探头组，所述第一涡流探头组包括第一检测组合面，所述第一超声母材探头组包括第二检测组合面，所述第一阵列探头组包括第三检测组合面，所述第二超声母材探头组包括第四检测组合面，所述第一检测组合面、所述第三检测组合面、所述第二检测组合面及所述第四检测组合面均贴合在第一钢轨的踏面上，分别用于检测所述第一钢轨的近表面损伤、内部横向垂直裂纹及内部损伤；所述第二探头部安装在所述车架上，且与所述第一探头部的结构相同，用于检测第二钢轨的近表面损伤、内部横向垂直裂纹及内部损伤；所述第一涡流探头组与所述涡流检测主机通信连接；所述第一阵列探头组、所述第一超声母材探头组及所述第二超声母材探头组均与所述超声检测主机通信连接；所述超声检测主机、所述涡流检测主机均与所述上位机通信连接；所述耦合液装置安装在所述车架上，所述耦合液装置包括耦合液，所述耦合液用于喷在所述第一钢轨的踏面和所述第二钢轨的踏面上。2.根据权利要求1所述的手推式双轨探伤仪，其特征在于，所述第一超声母材探头组包括1号超声探头和2号超声探头，所述1号超声探头包括前直70
°
晶片e和后直70
°
晶片f，2号超声探头包括后直37
°
晶片h和0
°
晶片i；所述第二超声母材探头组包括7号超声探头和8号超声探头，所述7号超声探头包括前内70
°
晶片c、后内70
°
晶片a，所述8号超声探头包括前外70
°
晶片d和后外70
°
晶片b。3.根据权利要求2所述的手推式双轨探伤仪，其特征在于，所述第一阵列探头组包括依次排列设置的3号超声探头、4号超声探头、5号超声探头、6号超声探头，所述3号超声探头包括c1、g、c2、c3四个晶片，c1为发射通道，c2为接收和发射通道，c3为接收通道，g为前37
°
通道，所述4号超声探头包括c4、c5两个晶片，且c4、c5均为接收通道，所述5号超声探头包括c6、c7两个晶片，且c6、c7均为接收通道，所述6号超声探头包括c8、c9两个晶片，且c8、c9均为接收通道，c1与c2之间的距离为30mm～44mm，c1与c4之间的距离为106mm～120mm，c1与c6之间的距离为181mm～195mm，c1与c8之间的距离为256mm～270mm。4.根据权利要求3所述的手推式双轨探伤仪，其特征在于，h和g之间的距离为255mm～265mm。5.根据权利要求4所述的手推式双轨探伤仪，其特征在于，所述车架包括相对设置的第一探头支架和第二探头支架，所述第一涡流探头组、第一超声母材探头组、第一阵列探头组、第二超声母材探头组依次排列设置在所述第一探头支架上，所述第二探头部安装在所述第二探头支架上。6.根据权利要求5所述的手推式双轨探伤仪，其特征在于，所述车架还包括第一清扫器和第二清扫器，所述第一清扫器和所述第二清扫器分别安装在所述第一探头支架的两端。7.根据权利要求6所述的手推式双轨探伤仪，其特征在于，所述车架还包括把手。8.根据权利要求7所述的手推式双轨探伤仪，其特征在于，所述耦合液装置上设置有阀门，所述阀门安装在所述耦合液的喷出管路上。
9.根据权利要求8所述的手推式双轨探伤仪，其特征在于，所述耦合液装置为多个，多个所述耦合液装置中的所述耦合液喷在所述第一涡流探头组和所述第二超声母材探头组之间的所述第一钢轨的踏面上。10.根据权利要求9所述的手推式双轨探伤仪，其特征在于，所述手推式双轨探伤仪还包括蓄电池。

技术总结
本实用新型公开了一种手推式双轨探伤仪，包括第一探头部和第二探头部、超声检测主机、涡流检测主机、耦合液装置、车架及上位机，第一探头部包括第一涡流探头组、第一超声母材探头组、第一阵列探头组和第二超声母材探头组，第一检测组合面、第三检测组合面、第二检测组合面及第四检测组合面均贴合在第一钢轨的踏面上，第一探头部用于检测第一钢轨的近表面损伤、内部横向垂直裂纹及内部损伤；第一涡流探头组与涡流检测主机通信连接；第一阵列探头组、第一母材探头组及第二母材探头组均与超声检测主机通信连接。本实用新型提供的手推式双轨探伤仪，有效地检测双轨近表面及内部的伤损、内部横向垂直裂纹。内部横向垂直裂纹。内部横向垂直裂纹。


技术研发人员：黄凤英 王旭华 郑韵娴 郭犇 史启帅 安尚文 任硕 王岩 吕关仁 高东海
受保护的技术使用者：中国铁道科学研究院集团有限公司金属及化学研究所
技术研发日：2021.11.16
技术公布日：2022/5/25