在軌輪對檢測系統(tǒng)

摘要
這是一種超聲波實(shí)時輪對檢測方法，它是在一個互動的環(huán)境下運(yùn)行，并提供用戶簡便的操作，人機(jī)結(jié)合一致，在缺陷檢測的運(yùn)算速度方面是其他方法所不可達(dá)到的。該系統(tǒng)和方法可用于行駛中的車輪，以免干擾正常的列車運(yùn)行，其測試設(shè)備是通過注入車輪脈沖來檢測車輪在移動中的不連續(xù)性造成的聲學(xué)反應(yīng)，其處理器還可以確定一個與車輪中斷相關(guān)的功能模式。


1 發(fā)明領(lǐng)域
本發(fā)明是有關(guān)實(shí)時超聲無損檢測系統(tǒng)和方法，更具體地說，這是一種能提供實(shí)時軌道車輪超聲波探傷進(jìn)展的系統(tǒng)。

2 發(fā)明背景
如今，鐵路維修是運(yùn)輸行業(yè)面臨的最大問題之一。據(jù)估計，有關(guān)軌道車輪裂紋年度成本至少是2400萬美元，并且這種鐵路車輪裂紋問題愈發(fā)嚴(yán)重。相對于軌道車輪其他故障，每年至少有5％以上的裂縫，另有消息來源稱這個數(shù)字估計有可能達(dá)到12％至15％。
有關(guān)軌道輪對的缺陷，主要的類型是熱裂紋，縱向分裂型邊緣裂縫和破碎型邊緣裂縫。熱裂紋，其中包括胎面及法蘭尖端裂紋，每年大約占8000到10000輪更換；而破碎型邊緣裂縫則可以多300到500輪更換。
如圖1所示，熱裂紋6發(fā)生在非典型輪上的胎面12和法蘭2，此外，還可以看見一個破碎的輪輞8和垂直裂縫10。
應(yīng)當(dāng)指出的是相比于其他目視檢查，雖然沒有技術(shù)支持但其已在當(dāng)今軌道車輪檢測中實(shí)施應(yīng)用。然而在此之前，聲學(xué)檢測技術(shù)已被證明是不可行的，一般僅限于表面的熱裂紋檢測。
最傳統(tǒng)的測試系統(tǒng)是使用空氣混合激光超聲技術(shù)（LAHUT）的聯(lián)絡(luò)系統(tǒng)，它是一種非接觸式系統(tǒng)。
現(xiàn)在我們需要的是一個強(qiáng)大的系統(tǒng)，一個能夠可靠地檢測正在運(yùn)行過程中的列車輪對缺陷的系統(tǒng)。

3 發(fā)明概要
工作重點(diǎn)是開發(fā)一個能檢測正在行駛中的車輛輪對裂縫的自動超聲檢測系統(tǒng)，并能適于輪軌檢測應(yīng)用。該系統(tǒng)采用超聲波檢查，或目視檢查。
該系統(tǒng)最適于檢測的車輛運(yùn)行速度為每小時5至8英里，即此系統(tǒng)能夠檢測的輪對的運(yùn)行速度的上限和下限都需在給定的速度范圍內(nèi)。另外，如果使用的話，此范圍外的輪28”至42”輪可以被檢測，則可以使用相同的分析系統(tǒng)。該系統(tǒng)經(jīng)過優(yōu)化，可檢測粉碎直徑為0.5或更小的但有更大的邊緣缺陷能被檢測到的邊緣缺陷。至少長0.5深0.031或更大的胎面熱疲勞裂紋才是疲勞裂紋檢測的最佳尺寸。但是，較小的熱疲勞裂紋可以被檢測出來。最后，法蘭熱裂紋長度小于0.25至0.062的可以檢測到。