RU2739344C1 - Способ диагностирования цельнокатаного колеса на ходу поезда - Google Patents
Способ диагностирования цельнокатаного колеса на ходу поезда Download PDFInfo
- Publication number
- RU2739344C1 RU2739344C1 RU2020104071A RU2020104071A RU2739344C1 RU 2739344 C1 RU2739344 C1 RU 2739344C1 RU 2020104071 A RU2020104071 A RU 2020104071A RU 2020104071 A RU2020104071 A RU 2020104071A RU 2739344 C1 RU2739344 C1 RU 2739344C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- wheel
- ultrasonic
- reception
- pulses
- electromagnets
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N29/00—Investigating or analysing materials by the use of ultrasonic, sonic or infrasonic waves; Visualisation of the interior of objects by transmitting ultrasonic or sonic waves through the object
- G01N29/04—Analysing solids
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Acoustics & Sound (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- Biochemistry (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Immunology (AREA)
- Pathology (AREA)
- Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Ultrasonic Waves (AREA)
Abstract
Использование: для диагностирования наличия дефектов цельнокатаного колеса на ходу поезда. Сущность изобретения заключается в том, что осуществляют прием, регистрацию, обработку и хранение поступающих сигналов от преобразователей в ходе движения железнодорожного (грузового) вагона по контролируемому участку пути, при этом излучение и прием ультразвуковых импульсов производят посредством преобразователей на фазированных решетках, имеющих электромагниты для осуществления акустического контакта с поверхностью катания колеса и обеспечивающих перпендикулярность направления распространения импульсов относительно пространственного расположения выявляемых дефектов. Технический результат: обеспечение возможности на ходу поезда обнаруживать трещины в дисках колес, различного пространственного расположения, а также иметь возможность осуществлять их контроль раздельно, например, вначале, на левой, а затем на правой стороне тележки, что позволяет повысить надежность и достоверность выявления трещин. 2 з.п. ф-лы, 5 ил.
Description
Способ диагностирования относится к железнодорожному транспорту в частности, к устройствам, предназначенным для комплексного контроля технического состояния грузовых вагонов, с целью обнаружения трещин в дисках колес на ходу поезда. Известен «Способ диагностики наличия трещин в ходовых частях подвижного состава» (см. патент РФ №2535246 от 30.08.2013, опубликованный в Бюл. №34 от 10.12.2014 года) который заключается в том, что осуществляют прием, регистрацию и обработку сигналов от преобразователей акустической эмиссии в процессе движения подвижного состава, который прогоняют по железнодорожному пути, при этом на заданном участке железнодорожного пути создают искусственные неровности в вертикальной плоскости, на которые устанавливают преобразователи акустической эмиссии, по параметрам сигналов с которых судят о наличии трещин в ходовых частях тележки подвижного состава.
Вышеуказанный способ является наиболее близким по технической сущности к заявляемому способу и поэтому выбран в качестве прототипа.
Недостатком способа прототипа является то, что контроль направлен на выявление дефектов тележки железнодорожного (грузового) вагона, а колесная пара, состоящая из цельнокатаного колеса и оси, при контроле не рассматривается.
Вместе с тем возникающие акустические импульсы в ходе движения состава по контролируемому участку с искусственными неровностями рельсов за счет трущихся частей тележки вагона имеют высокий уровень шумовой составляющей, что может привести к регистрации ложных дефектов в процессе диагностики.
Целью данного изобретения является создание способа, который позволяет на ходу поезда обнаруживать трещины в дисках колес, различного пространственного расположения, а также иметь возможность осуществлять их контроль раздельно, например, вначале, на левой, а затем на правой стороне тележки, что позволяет повысить надежность и достоверность выявления трещин.
Указанная цель достигается за счет обеспечения перпендикулярности направления всех ультразвуковых импульсов посылаемых ультразвуковыми излучателями (1 и 1*), на трещину произвольного ее пространственного расположения, путем использования «фазированных решеток», обеспечивающие подачу на диск колеса ультразвуковых импульсов под различным углом падения (примерно, через 15°-20°).
Наряду с этим, на стыках отдающих рельсов, для передачи ультразвукового излучения диску колеса вместе с ультразвуковыми излучателями крепятся электромагниты (2 и 2*), а на стыках принимающих рельсов импульсы отраженных сигналов, улавливаются ультразвуковыми приемниками (3 и 3*), выполненными в виде «фазированных решеток». Контроль обработку и хранение информации на мониторе, поступающих сигналов, от излучателей и приемников, производится с помощью ультразвукового дефектоскопа (5).
Для исключения, помех, возникающих при одновременном контроле дисков колес левой и правой стороны тележки левые стыки рельсов вместе с ультразвуковыми излучателями (1*) и приемниками (3*), а также с электромагнитами (2* и 4*), располагаются на расстоянии примерно через 5-6 метров.
Способ диагностирования цельнокатаного колеса реализуется следующим образом.
При движении поезда по контрольному участку, и в момент нахождения первого диска колеса, правой стороны тележки на конце отдающего рельса (см. Фиг. 1), электромагнит (2) прижимает к поверхности колеса излучатель (1), и происходит передача колесу ультразвуковых импульсов под различным углом их направления (примерно, через 15°-20°), частотой в диапазоне от 400 до 500 кГц. Посылаемые импульсы распространяется в диске колеса в виде поверхностных волн, которые многократно обегают его по окружности.
При дальнейшем движении поезда, и в момент нахождения первого диска колеса, правой стороны тележки на конце принимающего рельса (см. Фиг. 2) осуществляется прижатие ультразвукового приемника (3) электромагнитом (4) к диску колеса, и импульсы отраженных сигналов, будут регистрироваться ультразвуковым дефектоскопом (5).
В момент нахождения первого диска колеса, правой стороны тележки на конце принимающего рельса, второй диск колеса, правой стороны тележки находится на конце отдающего рельса (см. фиг. 2) и электромагнит (2) прижимает излучатель (1), к поверхности второго диска колеса правой стороны тележки. В результате происходит передача этому колесу ультразвуковых импульсов под различным углом их направления (примерно, через 15°-20°), частотой в диапазоне от 400 до 500 кГц. Посылаемые импульсы в виде поверхностных волн распространяется во втором диске колеса, правой стороны тележки которые многократно обегают его по окружности.
При дальнейшем движении поезда, и в момент нахождения второго диска колеса, правой стороны тележки на конце принимающего рельса (см. Фиг. 3) осуществляется прижатие ультразвукового приемника (3) электромагнитом (4) ко второму диску колеса, правой стороны тележки, и импульсы отраженных сигналов, будут регистрироваться ультразвуковым дефектоскопом (5).
Поскольку ультразвуковые волны, при движении в однородной среде (колесо без дефектов) не изменяют своей траектории, поэтому на ультразвуковой дефектоскоп (5) приходят донные эхо-сигналы с равными интервалами, соответствующими полному времени прохода окружности диска колеса (см. Фиг. 4 а).
При наличии в колесе дефекта отраженные от него эхо-сигналы регистрирующие ультразвуковым дефектоскопом (5), имеют иное время прохождения, не соответствующее полному времени прохода окружности диска колеса (см. фиг. 4 б). Соотношение амплитуд отраженного от дефекта и донного сигналов служит мерой глубины трещины в поверхности катания.
Дальнейшая работа предлагаемого способа по контролю дисков колес левой стороны тележки происходит аналогично выше описанной работе, связанной с контролем дисков колес правой стороны тележки. При этом для исключения, помех, возникающих при контроле различных дисков колес (с левой и правой сторон тележки) стыки рельсов вместе с ультразвуковыми излучателями и приемниками (1,1* и 2,2*), а также с электромагнитами (3,3* и 4,4*), располагаются на расстоянии примерно через 5-6 метров.
Использование предлагаемого способа, в частности излучателей типа «фазированных решеток» позволяет на ходу поезда обнаруживать трещины в дисках колес грузовых вагонах, различного пространственного расположения, а предлагаемый раздельный контроль дисков колес, например, вначале, на левой, а затем на правой стороне тележки, существенно повышает надежность и достоверность контроля.
Claims (3)
1. Способ диагностирования цельнокатаного колеса на ходу поезда, основанный на использовании ультразвуковых импульсов, включающий прием, регистрацию, обработку и хранение поступающих сигналов от преобразователей в ходе движения железнодорожного (грузового) вагона по контролируемому участку пути, отличающийся тем, что излучение и прием ультразвуковых импульсов производят посредством преобразователей на фазированных решетках, имеющих электромагниты для осуществления акустического контакта с поверхностью катания колеса и обеспечивающих перпендикулярность направления распространения импульсов относительно пространственного расположения выявляемых дефектов.
2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что контролируемый участок выполнен в виде отдающего и принимающего рельсов, имитирующих вертикальный искусственный дефект, при этом на отдающем рельсе установлены ультразвуковые излучатели, в то время как на принимающем рельсе ультразвуковые приемники.
3. Способ по пп. 1 и 2, отличающийся тем, что для исключения помех, возникающих при одновременном контроле колес левой и правой стороны тележки, левые стыки рельсов вместе с ультразвуковыми излучателями и приемниками, а также с электромагнитами, располагаются на расстоянии примерно через 5-6 метров от правых стыков по ходу движения вагона.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2020104071A RU2739344C1 (ru) | 2020-01-29 | 2020-01-29 | Способ диагностирования цельнокатаного колеса на ходу поезда |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2020104071A RU2739344C1 (ru) | 2020-01-29 | 2020-01-29 | Способ диагностирования цельнокатаного колеса на ходу поезда |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2739344C1 true RU2739344C1 (ru) | 2020-12-23 |
Family
ID=74062971
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2020104071A RU2739344C1 (ru) | 2020-01-29 | 2020-01-29 | Способ диагностирования цельнокатаного колеса на ходу поезда |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2739344C1 (ru) |
Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
GB1126429A (en) * | 1967-04-24 | 1968-09-05 | Amsted Ind Inc | Apparatus for manipulating railway wheels |
WO1990013814A1 (en) * | 1989-05-01 | 1990-11-15 | Hamersley Iron Pty. Limited | Ultrasonic wheel testing |
RU94714U1 (ru) * | 2010-01-11 | 2010-05-27 | Общество с ограниченной ответственностью "Вотум" | Устройство неразрушающего контроля объектов |
RU2408009C2 (ru) * | 2006-08-30 | 2010-12-27 | Анатолий Владимирович Дубина | Устройство для ультразвуковых испытаний |
RU2480741C1 (ru) * | 2011-10-26 | 2013-04-27 | Общество с ограниченной ответственностью (ООО) "Чистые технологии СПб." | Способ неразрушающего контроля узлов тележек железнодорожных вагонов и устройство для его реализации |
RU2535246C1 (ru) * | 2013-08-30 | 2014-12-10 | Открытое Акционерное Общество "Российские Железные Дороги" | Способ диагностики наличия трещин в ходовых частях тележки подвижного состава |
-
2020
- 2020-01-29 RU RU2020104071A patent/RU2739344C1/ru active
Patent Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
GB1126429A (en) * | 1967-04-24 | 1968-09-05 | Amsted Ind Inc | Apparatus for manipulating railway wheels |
WO1990013814A1 (en) * | 1989-05-01 | 1990-11-15 | Hamersley Iron Pty. Limited | Ultrasonic wheel testing |
RU2408009C2 (ru) * | 2006-08-30 | 2010-12-27 | Анатолий Владимирович Дубина | Устройство для ультразвуковых испытаний |
RU94714U1 (ru) * | 2010-01-11 | 2010-05-27 | Общество с ограниченной ответственностью "Вотум" | Устройство неразрушающего контроля объектов |
RU2480741C1 (ru) * | 2011-10-26 | 2013-04-27 | Общество с ограниченной ответственностью (ООО) "Чистые технологии СПб." | Способ неразрушающего контроля узлов тележек железнодорожных вагонов и устройство для его реализации |
RU2535246C1 (ru) * | 2013-08-30 | 2014-12-10 | Открытое Акционерное Общество "Российские Железные Дороги" | Способ диагностики наличия трещин в ходовых частях тележки подвижного состава |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
EP2277037B1 (en) | Method of and an apparatus for in situ ultrasonic rail inspection of a railroad rail | |
US6945114B2 (en) | Laser-air, hybrid, ultrasonic testing of railroad tracks | |
US4700574A (en) | Ultrasonic detection method of the internal defects of a railroad track rail located in the sides of the head of said rail and device to carry it out | |
US7555954B2 (en) | In-track wheel inspection system | |
US9950715B2 (en) | Air-coupled ultrasonic inspection of rails | |
US20060201253A1 (en) | System for non-contact interrogation of railroad axles using laser-based ultrasonic inspection | |
RU2353924C1 (ru) | Способ ультразвукового контроля подошвы рельса | |
KR20130103508A (ko) | 이동 금속 스트립의 검사 장치 | |
RU2739344C1 (ru) | Способ диагностирования цельнокатаного колеса на ходу поезда | |
US10766510B1 (en) | Method and apparatus for detecting defects located in the head area of rail | |
RU2645818C1 (ru) | Способ ультразвукового контроля подошвы рельсов | |
JP6408145B2 (ja) | 妨害因子の差動補償を有する超音波探傷検査の方法 | |
RU126141U1 (ru) | Устройство ультразвукового контроля головки и шейки рельсов | |
RU2360240C2 (ru) | Способ ультразвукового контроля колес рельсового транспорта и устройство для его реализации | |
RU2231783C2 (ru) | Ультразвуковой дефектоскоп "ласточка" | |
Cerniglia et al. | Application of laser induced ultrasound for rail inspection | |
CN113804756A (zh) | 钢轨缺陷实时修正***和方法 | |
CN112014463A (zh) | 钢轨声波探伤***和探伤方法 | |
RU2299428C1 (ru) | Устройство для ультразвуковой дефектоскопии железнодорожных рельсов | |
RU2764571C1 (ru) | Ультразвуковой способ обнаружения и оценки сварных стыков рельсов при высокоскоростном контроле | |
RU2756933C1 (ru) | Способ высокоскоростной ультразвуковой дефектоскопии длинномерных объектов | |
RU2797797C1 (ru) | Мобильное устройство для ультразвукового контроля рельсов | |
RU2783753C1 (ru) | Ультразвуковой способ обнаружения дефектов в головке рельса | |
RU2753810C1 (ru) | Способ оценки работоспособности дефектоскопических средств при высокоскоростном контроле рельсов | |
RU2717683C1 (ru) | Способ определения локальных дефектов поверхности катания железнодорожных рельсов |