CN203643404U - 钢轨超声波探轮式探头 - Google Patents

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Abstract

本实用新型公开了一种钢轨超声波探轮式探头，其包括超声波换能器、支架、耦合介质、轮状耦合介质容器及固定到车体上的支架轴，所述的支架具有中间为平面、平面两侧分别依次连接的第一倾斜面和第二倾斜面，其端面上垂直开设有安装超声波换能器的螺孔和透射超声波的圆形或方形窗口，所述支架（2）的第二倾斜面（26）向下拉长，其向下拉长部分的端面上分别相对倾斜的安装一个超声波换能器（64），第二倾斜面上半部分的端面上自该端面中心线两旁分别由高至低向两边外侧倾斜的安装一个超声波换能器（63），该超声波换能器产生的超声波束在钢轨中的折射角度为70度，并产生反射的二次波，从而扩大了检测范围，减小了检测盲区。

Description

钢轨超声波探轮式探头
技术领域
本实用新型涉及一种超声波检测装置，特别是一种钢轨超声波探轮式探头。
背景技术
利用超声波对钢轨进行无损探伤检测是确保机车安全运行的重要举措。中国专利CN20181765Y公开的一种用于手推式超声波探伤车的轮式探头，包括超声波换能器、支架、耦合介质、轮状耦合介质容器及固定到车体上的支架轴，所述的支架具有中间为平面、平面两侧分别依次连接的第一倾斜面和第二倾斜面，其端面上垂直开设有安装超声波换能器的螺孔和透射超声波的圆形或方形窗口，支架中间平面上安装的超声波换能器产生的超声波束在钢轨中的折射角度为0度（折射角是在钢轨中折射的波束与垂直方向的夹角），其在钢轨中产生垂直向下的波束，主要用于检测钢轨的水平裂纹；支架中间平面两侧的第一倾斜面的端面上分别相对倾斜安装的超声波换能器产生的超声波束在钢轨中的折射角度为37～45度，主要用于检测钢轨的腰部；紧挨第一倾斜面的第二倾斜面的端面上相对倾斜安装的超声波换能器产生的超声波束在钢轨中的折射角度为65～75度，主要用于检测钢轨的头部。由于支架第二倾斜面的端面上相对倾斜安装的三对超声波换能器产生的超声波束在钢轨中的折射角度是相同的，且三对超声波换能器产生的超声波束的传播方向和钢轨的行进方向时平行的，分别对应于钢轨的内、中、外，而钢轨头部的两侧则是弧形的，故即使把安装在支架第二倾斜面的端面外侧和内侧上的超声波换能器分别向外侧和内侧移动，其产生的超声波束也不能有效地进入到弧形钢轨头部的两侧，因此该超声波换能器在检测钢轨的头部时存在部分盲区，特别就是钢轨头部的两侧。
实用新型内容
本实用新型的目的在于在上述超声波探头的基础上，提供一种改进的钢轨超声波探轮式探头，以实现对钢轨头部两侧区域的检测，以减小检测盲区。
其技术方案是：一种钢轨超声波探轮式探头，包括超声波换能器、支架、耦合介质、轮状耦合介质容器及固定到车体上的支架轴，所述的支架具有中间为平面、平面两侧分别依次连接的第一倾斜面和第二倾斜面，其端面上垂直开设有安装超声波换能器的螺孔和透射超声波的圆形或方形窗口，其特征在于：所述支架的第二倾斜面向下拉长，其向下拉长部分的端面上分别相对倾斜的安装一个超声波换能器，第二倾斜面上半部分的端面上自该端面中心线两旁分别由高至低向两边外侧倾斜的安装一个超声波换能器，该超声波换能器产生的超声波束在钢轨中的折射角度为70度，并产生反射的二次波。
由于将支架的第二倾斜面向下拉长，并在该倾斜面上半部分的端面上自该端面中心线两旁分别由高至低向两边外侧倾斜的安装超声波换能器，在保证该超声波换能器产生的超声波束在能够进入钢轨头部的基础上，实现在钢轨颚部产生向钢轨顶面反射的二次波，从而实现了对钢轨头部两侧区域的检测。相对于现有技术，本实用新型的钢轨超声波探轮式探头，扩大了检测范围，减小了检测盲区。
附图说明：
图1是本实用新型的结构示意图；
图2是支架结构示意图；
图3是安装超声波换能器的支架结构示意图；
图4是支架第二倾斜面上半部分安装的超声波换能器产生的超声波束在钢轨中的折射并产生向钢轨顶面反射的二次波示意图；
图5是图4的侧视图。
具体实施方式
如图1-3所示，一种钢轨超声波探轮式探头，包括超声波换能器6、支架2、耦合介质、轮状耦合介质容器3及固定到车体上的支架轴1、4，所述的支架具有中间为平面24、平面两侧分别依次连接的第一倾斜面25和第二倾斜面26，其端面上垂直开设有安装超声波换能器的螺孔21和透射超声波的圆形或方形窗口22。所述支架2的第二倾斜面26向下拉长，其向下拉长部分的端面上分别相对倾斜的安装一个超声波换能器64，第二倾斜面上半部分的端面上自该端面中心线两旁分别由高至低向两边外侧倾斜的安装一个超声波换能器63，该超声波换能器产生的超声波束在钢轨8中的折射角度为70度，并在超声波束传输到钢轨鄂部时产生向钢轨顶面反射的二次波。其产生反射的二次波，从而扩大了检测范围，减小了检测盲区。
上述第二倾斜面26上半部分端面中心线的两旁与安装的超声波换能器63之间，分别设有一块自该端面中心线两旁由高至低向两边外侧倾斜的阶梯块7。
上述阶梯块7的倾斜角度为1～20度。
上述的支架轴为两段1、4，分别连接在支架2的两边。

Claims (4)

1.一种钢轨超声波探轮式探头，包括超声波换能器、支架、耦合介质、轮状耦合介质容器及固定到车体上的支架轴，所述的支架具有中间为平面、平面两侧分别依次连接的第一倾斜面和第二倾斜面，其端面上垂直开设有安装超声波换能器的螺孔和透射超声波的圆形或方形窗口，其特征在于：所述支架（2）的第二倾斜面（26）向下拉长，其向下拉长部分的端面上分别相对倾斜的安装一个超声波换能器（64），第二倾斜面上半部分的端面上自该端面中心线两旁分别由高至低向两边外侧倾斜的安装一个超声波换能器（63），该超声波换能器产生的超声波束在钢轨中的折射角度为70度，并产生反射的二次波。 
2.根据权利要求1所述的一种钢轨超声波探轮式探头，其特征在于：所述支架的第二倾斜面（26）上半部分端面中心线的两旁与安装的超声波换能器（63）之间，分别设有一块自该端面中心线两旁由高至低向两边外侧倾斜的阶梯块（7）。 
3.根据权利要求2所述的一种钢轨超声波探轮式探头，其特征在于：所述阶梯块（7）的倾斜角度为1～20度。 
4.根据权利要求1所述的一种钢轨超声波探轮式探头，其特征在于：所述的支架轴为两段（1、4），分别连接在支架（2）的两边。 
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