本發(fā)明專利技術涉及一種鋼軌殘余應力的超聲在線檢測精密夾持裝置，主要針對傳統(tǒng)鋼軌超聲應力無損檢測中無法同時對軌頭、軌腰進行應力檢測，無法整體測量、移動測量和在役測量的問題，提出了一種基于三抓定心原理設計的軌頭、軌腰應力陣列測量的加持裝置。該裝置一次裝卡即可完成整根鐵軌軌頭、軌腰部分的應力測量工作，操作簡單并具有很高的穩(wěn)定性。由于探頭預緊力精確可調，保證了整套裝置測量的準確性。本發(fā)明專利技術可以滿足各類鋼軌軌頭、軌腰的超聲應力測量實驗任務并能夠推廣到各類軋制型鋼的超聲應力測量實驗任務中，具有廣泛的適用性。
【技術實現(xiàn)步驟摘要】
本專利技術涉及一種鋼軌殘余應力的超聲在線檢測精密夾持裝置。該裝置剛度高、穩(wěn)定性好，特別適合鋼軌軌頭及軌腰部分殘余應力的超聲測量，一次裝夾可長時間保持傳感器探頭與軌頭、軌腰相關接觸面耦合層厚度一致，保證鋼軌殘余應力超聲測量結果穩(wěn)定可靠，可廣泛應用于各類鋼軌殘余應力超聲測量及各類軋制型鋼的殘余應力超聲測量。
技術介紹
鐵路運輸是目前我國最重要的交通運輸方式，鐵軌作為鐵路運輸系統(tǒng)中保證火車穩(wěn)定運行的部件，其可靠度與穩(wěn)定性對保證鐵路運輸質量與效率有著至關重要的作用。由于使用中的鋼軌長期承受載重火車的交變壓力和環(huán)境溫度變化導致的熱脹冷縮效應，鋼軌內部會殘留甚至逐漸積蓄內應力并最終導致自身的斷裂，直接影響到鐵路運輸?shù)陌踩浴?超聲法測量構件殘余應力是聲彈性理論的一個具體應用。由于該方法本身不需要對被測試件進行破壞，操作簡單，因此廣泛適合于各類金屬板、焊接焊縫、船舶龍骨和各種型鋼內應力的無損檢測。作為無損檢測方法的一種，超聲檢測鋼軌殘余內應力可以實現(xiàn)快速、準確、實時的測量。常用的鋼軌超聲應力檢測裝置受限于鋼軌本身的外觀結構，很難做到一體化、移動測量。因此，大多數(shù)的檢查方式依然停留在實驗室操作階段，很難做到現(xiàn)場檢測甚至在役檢測，從而導致維護人員無法及時發(fā)現(xiàn)問題鋼軌，不利于鐵路運輸?shù)陌踩＝刂聊壳?，尚未看到類似利用超聲臨界折射縱波測量鋼軌內殘余應力數(shù)值的夾持機械裝置。舊有的設計主要是超聲波探傷(例如接觸式鋼軌超聲波探傷裝置，專利號200710201006. 5 ;或者鋼軌超聲波檢測裝置，專利號201020242387. 9)夾持裝置，且無法同時測量軌頭和軌腰部分相關數(shù)據。關于超聲應力檢測，相關專利申請也僅限于方法領域，關于測量裝置的探討很少(例如鐵路鋼軌應力測試方法，專利號200310113386. 9 ;—種鐵路鋼軌應力實時檢測分類方法，專利號200910051139. 8)。綜上所述，本專利要提出一套準確、有效的鋼軌應力測量夾持裝置。
技術實現(xiàn)思路
本專利技術的目的是公開一種鋼軌殘余應力的超聲在線檢測精密夾持裝置，主要針對傳統(tǒng)鋼軌內應力檢測無法實現(xiàn)軌頭軌腰整體測量、移動測量和在役測量的問題。通過該裝置內部的定心機構保證探頭與被測鋼軌相對區(qū)域的穩(wěn)定可靠，實現(xiàn)軌頭軌腰的整體測量、移動測量和在役測量的目的。該裝置經過一次裝夾能夠保證長期使用的穩(wěn)定性，解決了傳統(tǒng)鋼軌內應力無法整體測量、移動測量和在役測量的問題。本專利技術的技術方案是一種鋼軌殘余應力的超聲在線檢測精密夾持裝置，將陶瓷軸承與導向滑塊組合，將探頭與探頭導向滑塊組合分別安裝在上擋板、下?lián)醢?、上壓板和側壓板對應位置。將上擋板調整手輪、下?lián)醢逭{整手輪、側壓板調整手輪、軌腰探頭調整手輪與軌頭探頭調整手輪分別旋入對應的上擋板、下?lián)醢?、上壓板和側壓板對應螺紋孔中并旋轉至合適位置，從而既能夠保證系統(tǒng)在測量過程中具有一定剛度和穩(wěn)定性，又能夠保證探頭與被測鋼軌對應表面耦合層厚度一致，保證了連續(xù)測量工作的穩(wěn)定性和準確性。本專利技術提供了一種鋼軌殘余應力的超聲在線檢測精密夾持裝置，能夠為鋼軌的長距離測量和在役測量提供穩(wěn)定連續(xù)的測量環(huán)境，一次裝夾之后即可長期測量，簡化了測量操作，解決了傳統(tǒng)鋼軌殘余應力無法整體測量、移動測量和在役測量的問題。四附圖說明圖I是本專利技術的主視圖。圖2是本專利技術A-A向截面圖。圖3是本專利技術B-B向截面圖。圖4是探頭與有機玻璃楔塊組合安裝圖。 附圖標記說明如下側壓板調整手輪I、軌腰探頭調整手輪2、下?lián)醢逭{整手輪3、下?lián)醢?、連接螺栓5、上擋板6、上擋板調整手輪7、軌頭探頭調整手輪8、連接螺釘9、保護殼10、定位滾輪11、待測鋼軌12、陶瓷軸承13、導向滑塊14、上壓板15、探頭導向滑塊16、探頭17、有機玻璃楔塊18、側壓板19、探頭連接螺栓20。五具體實施例方式下面對本專利技術的具體實施方式進行詳細說明圖I中，將導向滑塊14與陶瓷軸承13組合安裝好之后一并安裝于上擋板6和下?lián)醢?中對應位置，并利用連接螺栓5將上擋板6與下?lián)醢?緊固連接外套于待測鋼軌12軌頭外表面。將下?lián)醢逭{整手輪3、上擋板調整手輪7對應旋入下?lián)醢?和上擋板6對應的螺紋孔中，當感覺旋入深度剛好保證陶瓷軸承13外圈貼于待測鐵軌軌頭對應表面時停止旋入。按照上擋板調整手輪7旋轉格數(shù)兩倍于下?lián)醢逭{整手輪格數(shù)的規(guī)律，旋緊手輪保證陶瓷軸承緊緊壓在軌頭對應表面，保證測量系統(tǒng)準確定心。將陶瓷軸承13與導向滑塊14組合安裝于側壓板19中，將探頭17安裝在有機玻璃楔塊18中利用探頭連接螺栓19與探頭導向滑塊16組合安裝于上壓板15與側壓板19對應位置，利用連接螺釘分別安裝在上擋板6和下?lián)醢?對應位置。旋轉軌腰探頭調整手輪2，當陶瓷軸承13壓緊于軌腰對應表面后即可停止旋入，從而保證側壓板19剛度。分別旋轉軌腰探頭調整手輪2和軌頭探頭調整手輪8，當探頭17分別與對應待測鋼軌12表面接觸即可停止旋入。最后，同時旋轉軌腰探頭調整手輪2和軌頭探頭調整手輪8到相同格數(shù)，保證探頭17與待測鋼軌12耦合層厚度一致。將保護殼10與定位滾輪11利用連接螺釘9組合安裝于上擋板6，保護殼10內置轉速計，可以通過計算滾輪11轉動角度從而間接測量并記錄整套測試裝置位置與速度信息。當整套系統(tǒng)安裝調整完畢即可開始測量工作。測量時，只需操作人員輕輕推動整套測試裝置便可完成對整段鋼軌的殘余應力測量工作，系統(tǒng)剛度高、穩(wěn)定性好、測量操作簡單。權利要求1.一種鋼軌殘余應力的超聲在線檢測精密夾持裝置，其特征在于它包括側壓板調整手輪、軌腰探頭調整手輪、下?lián)醢逭{整手輪、下?lián)醢?、連接螺栓、上擋板、上擋板調整手輪、軌頭探頭調整手輪、連接螺釘、保護殼、定位滾輪、待測鋼軌、陶瓷軸承、導向滑塊、上壓板、探頭導向滑塊、探頭、有機玻璃楔塊、側壓板、探頭連接螺栓。2.根據權利要求I中所述的調整手輪，其特征在于調整手輪背面蝕刻有刻度，為2(Γ60格分度。其刻度數(shù)不僅限于2(Γ60格分度，其他能夠保證標示的分度格數(shù)也可以。3.根據權利要求I中所述的下?lián)醢逭{整手輪、上擋板調整手輪，其特征在于下?lián)醢逭{整手輪、上擋板調整手輪的中心軸線能夠匯聚一點，其推力的作用方向能夠保證三力會交于一點。旋轉下?lián)醢逭{整手輪、上擋板調整手輪的分度格數(shù)為1:2的關系。其比例不僅限于此，根據待測鐵軌軌頭背面的傾角關系，旋緊下?lián)醢逭{整手輪、上擋板調整手輪的格數(shù)只要滿足力的平衡原理所成的比例關系也屬于本權利要求范圍。4.根據權利要求I中所描述的陶瓷軸承，其特征在于軸承內圈與導向滑塊為過盈連接，外圈與鋼軌對應表面為線接觸。其材質不僅限于陶瓷，其他能夠保證耐磨、高硬度的軸承或者滾輪也屬于本權利要求范圍。全文摘要本專利技術涉及一種鋼軌殘余應力的超聲在線檢測精密夾持裝置，主要針對傳統(tǒng)鋼軌超聲應力無損檢測中無法同時對軌頭、軌腰進行應力檢測，無法整體測量、移動測量和在役測量的問題，提出了一種基于三抓定心原理設計的軌頭、軌腰應力陣列測量的加持裝置。該裝置一次裝卡即可完成整根鐵軌軌頭、軌腰部分的應力測量工作，操作簡單并具有很高的穩(wěn)定性。由于探頭預緊力精確可調，保證了整套裝置測量的準確性。本專利技術可以滿足各類鋼軌軌頭、軌腰的超聲應力測量實驗任務并能夠推廣到各類軋制型鋼的超聲應力測量實驗任務中，具有廣泛的適用性。文檔編號G01L1/25GK102865本文檔來自技高網...
【技術保護點】
一種鋼軌殘余應力的超聲在線檢測精密夾持裝置，其特征在于：它包括側壓板調整手輪、軌腰探頭調整手輪、下?lián)醢逭{整手輪、下?lián)醢?、連接螺栓、上擋板、上擋板調整手輪、軌頭探頭調整手輪、連接螺釘、保護殼、定位滾輪、待測鋼軌、陶瓷軸承、導向滑塊、上壓板、探頭導向滑塊、探頭、有機玻璃楔塊、側壓板、探頭連接螺栓。
【技術特征摘要】
【專利技術屬性】
技術研發(fā)人員：徐春廣，李驍，潘勤學，肖定國，徐浪，郭軍，宋文濤，
申請(專利權)人：北京理工大學，
類型：發(fā)明
國別省市：
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