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專利名稱：鐵路客貨車軸熒光磁粉探傷機的制作方法
技術領域：
本實用新型屬于鐵路客貨車軸熒光磁粉探傷機械。
現有的鐵路客貨車軸熒光磁粉探傷機是用濕法熒光磁粉顯示的一種交直流復合磁化的探傷機，該機利用長波紫外線照射來激發熒光。以便觀察、判別在車軸表面上及近表面上的裂紋、發紋等缺陷。但這種探傷機操作、調整和檢查均不方便，車軸轉動不平穩，磁懸液噴頭的噴孔較小，容易堵塞，磁懸液噴灑不均勻。夾持裝置端面與車軸端面不密貼，不僅功率消耗大，而且影響車軸的磁化、退磁。此外，接觸面還容易打火燒傷，以致影響探傷機的正常使用。
本實用新型的目的是要提供一種鐵路客、貨車軸熒光磁粉探傷機。該機采用單片機編程控制，磁化、退磁的電流強度。時間調整比較方便，車軸輪對轉動平穩、不顫動、磁懸液噴灑均勻，溢水槽不易產生堵塞現象。夾持裝置探頭的端面能自動調整位置，因而降低了磁路的磁阻變化。通過大電流時，接觸面不會打火燒傷，提高了探傷的可靠程度，功率消耗降低了大約40％。
車軸熒光磁粉探傷的基本原理。
車軸熒光磁粉探傷是利用強大電流產生的磁場，使車軸裸露部表面的周向和縱向在瞬間同時達到足夠的磁化強度。同時，在外加磁場的條件下，向車軸表面噴灑熒光磁粉與水的混合液體，并使其均勻地附著在車輪輪軸上。由于車軸裂隙處導磁率的變化，磁力線逸出車軸表面，形成局部磁極。液體中懸浮著的成微粒狀的熒光磁粉聚集在裂隙處。在暗室條件下，用長波紫外線燈照射時，由于熒光效應而激發出熒光。觀察有無集聚的熒光磁粉光帶，即可判別車軸有無裂紋等缺陷。
本實用新型由送輪裝置、緩沖、驅動及出輪裝置、磁軛裝置、主變壓器及縱向磁化線圈、磁懸液噴灑裝置、磁懸液容器及循環管路、長波紫外線燈具、暗室裝置、控制氣管路和單片微機控制的電氣系統組成。
以下結合附圖對本實用新型詳細描述如下

圖1為整機示意圖圖2為送輪裝置示意圖圖3為緩沖、驅動及出料裝置示意圖圖4為磁軛裝置、主變壓器和縱向磁化線圈示意圖圖5為磁懸液噴灑裝置示意圖圖6為磁懸液容器及循環管路示意圖圖7為長波紫外線燈具示意圖圖8為暗室裝置示意圖圖9為控制氣管路示意圖。
本實用新型由送輪裝置1、緩沖、驅動及出輪裝置2、磁軛裝置，主變壓器及縱向磁化線圈3、磁懸液噴灑裝置4、磁懸液容器及循環管路5、長波紫外線燈具6、暗室裝置7、控制氣管路及單片微機控制的電氣系統8組成。
送輪裝置1如圖2所示，由支座9、推輪氣缸10、擺動推臂11、自動復位擋塊12和墊板13組成。工作時，墊板最高點與鋼軌平面保持一定距離。當按下操縱臺上料按鈕后，推輪氣缸左側進氣，將車軸輪對推至墊板最高點，輪對從最高點滾下，壓行程開關進入導向裝置。
緩沖、驅動及出輪裝置如圖3所示由進輪導向軌道14、擋輪氣缸15、傳動軸16、擺臂17、主動V形輪18、從動U形輪19、電機20、蝸輪減速器21、鏈輪傳動裝置22、驅動軸23、密封滾動軸承24、托輪軸25、托輪架26、傳動軸27、擺臂28、擺臂軸29和出料推輪氣缸30組成。
進輪導向軌道的作用是迫使輪對按照導向軌道進入擋輪裝置。該裝置中有擋輪氣缸15、傳動軸16、擺臂17。利用氣缸的排氣節流，使車軸輪對緩慢落入由主動V形輪18和從動U形輪19組成的檢測工位上。由電機20依次帶動蝸輪減速器21、鏈輪傳動裝置22、驅動軸23、主動V形輪18帶動輪對及從動U形輪19轉動。
由于采用了V字形作主驅動輪的輪廓，在驅動輪和輪對輪緣摩擦系數相同的情況下，其傳動力矩較使用U形外輪廓時增加74％。
從動U形輪19架在密封滾動軸承24、托輪軸25和托輪架26上。由于采用了滾動軸承24，輪對轉動時阻力矩下降約80％。從而使輪對在轉動時避免了顫動。
從動U形輪19和托輪架26裝在擺臂軸29上。通過擺臂28、傳動軸27和出料推輪氣缸30組成出輪裝置。當檢測完畢后，出料推輪氣缸30左邊進氣，推動托輪架26，從動U形輪19，將車軸輪對推出檢測工位。
磁軛裝置、主變壓器及縱向磁化線圈如圖4所示由主變壓器31、立柱32、縱向磁化線圈33、磁軛橫梁34、探頭35、偏心軸36、滾動導套37、探頭座38、球盤39、彈簧40、螺釘41、擺動式氣缸42、導電銅板43和導線44組成。
主變壓器31裝在磁軛兩邊的立柱32上，縱向磁化線圈33裝在磁軛橫梁34上。橫梁與立柱之間采用平面止口的聯接方式，以保證兩者之間的結合面積，磁軛裝置的探頭35與立柱32之間有相對移動，偏心軸36用來調整滾動導套37的位置，用以保證探頭35與立柱32之間的間隙。
磁軛兩端探頭35的頭部裝有探頭座38、球盤39，它們之間為球面聯接，利用彈簧40和螺釘41來保證球面密貼，利用擺動式氣缸42來夾緊探頭。
車軸的周向交流磁化電路是主變壓器31的次級，由導電銅板43和導電軟線44、探頭球盤39和輪對組成，縱向磁化線圈33對于磁軛裝置和車軸輪對組成的磁化回路進行縱向磁化。
磁懸液噴灑裝置如圖5所示由縫隙溢水式噴頭體45、噴頭底座46、安裝架47、管接頭48、塑料導水管49、截門50、支架51和磁懸液導流板52組成噴頭部件。該部件水平安裝在支架51上，支架51固定在擺動軸53上，磁懸液經充分攪拌后通過截門50、導水管49、管接頭48進入噴頭體45，隨著水位的提高，均勻地從縫隙中溢出，沿著導流板上的溝槽流向車軸表面的各個部位。由于縫隙處在噴頭體的頂部位置，磁粉不會沉淀或吸附在噴頭體的縫隙上，如果堵塞，清理起來也十分方便。
當車軸磁化后，磁懸液不應再流向車軸，可按壓手柄54，轉動擺動軸53，移開導液板52。
磁懸液容器及循環管路5如圖6所示由主泵55、管路止回閥56、主管57、支管58、分液器59、濾網60、回流槽61、循環泵62、液位顯示及報警裝置63、磁懸液箱64、清洗排污口65、排水截門66和排水口67組成。
將配好的磁懸液置于磁懸液箱64中，開始噴灑磁懸液時，循環泵62和主泵55同時工作，循環泵62使磁懸液充分攪拌，主泵將磁懸液壓出，通過止回閥56、主管57、分液器59、支管58和截門50進入磁懸液噴頭。噴灑的磁懸液由回收槽流入磁懸液箱重新使用。
磁懸液箱上的液位顯示及報警裝置63，可將液位顯示在控制柜的儀表屏上，當液位低于最低限度時能發聲報警。
長波紫外線熒光燈具6如圖7所示。它是由兩套長波紫外線熒光燈組成的燈具B69及固定管座70、緊固螺釘71、活動管72、角度調整座73組成。由于燈具采用了對紫外光反射率高的拋光鋁板作燈罩，又能按需要調整燈具的高度和照射角度，從而能充分利用紫外線，紫外線在車軸上的照射強度分布均勻，使磁痕激發較強的熒光。在暗室中能非常清晰地觀察到車軸上的缺陷，熒光紫外燈的效率高、產生的溫度低，在長期使用過程中，能防止燈泡因濺水而產生炸裂的問題。
暗室裝置7如圖8所示由幕簾繩輪減速器74、暗室75、風道76、排風扇77、檢查小車78和暗室幕簾79組成。
當車軸磁化及退磁后，暗室幕簾的關閉受幕簾繩輪減速器74的控制。當車軸隨輪對而轉動時，操作人員乘座檢查小車78沿車軸軸線方向檢查。
控制氣管路8如圖9所示由汽水處理三聯件80、上料二位五通電控閥81、擋輪電控閥82、出輪電控閥83、探頭夾持電控閥84組成。上述四閥控制上料推輪氣缸10、緩沖氣缸15、出料推輪氣缸30、探頭夾緊氣缸42，每個閥上都配有消音節流閥，用來降低噪音和調整各氣缸的移動速度，每個閥與氣缸之間都采用壓力軟管聯接。
實施例本實用新型中的單片機的型號為8031，主變壓器的初級為70匝，次級為1匝，長波紫外熒光燈的型號為蘭黑色透紫外玻璃熒光燈8W或40W，縱向磁化線圈的圈數為6000匝，磁懸液噴灑裝置中的導流板上有482個溝槽。槽深為1.2mm，寬1.5mm。探頭座33與球盤34之間為球面聯接，它們的曲率半徑為R200mm。
本實用新型與現有技術相比具有以下優點1、消耗功率低；2、調整時間方便；3、輪對轉動平穩不顫動；4、磁懸液噴灑均勻；5、溢水槽不堵塞；6、夾持探頭的端面能自動調整位置，從而降低了磁阻變化，當輪軸通過大電流時，接觸面不會打火燒傷；7、探傷的可靠性好。
權利要求1.一種由送輪裝置、緩沖、驅動及出輪裝置、磁軛裝置、主變壓器及縱向磁化線圈、磁懸液噴灑裝置，磁懸液容器及循環管路、紫外線燈具、暗室裝置和控制器管路及單片微機控制的電氣系統組成的鐵路客貨車軸熒光磁粉探傷機，其特征在于送輪裝置由支座、推輪氣缸、擺動推臂、自動復位擋塊和墊板組成；緩沖、驅動及出輪裝置由進輪導向軌道、擋輪氣缸、傳動軸及擺臂、主動V形輪，從動U形輪、電機，蝸輪減速器、鏈輪傳動裝置、驅動軸、密封滾動軸承、托輪軸、托輪架、傳動軸、擺臂、擺臂軸和出料推輪氣缸組成；磁軛裝置，主變壓器及縱向磁化線圈由主變壓器、立柱、縱向磁化線圈、磁軛橫梁、探頭、偏心軸、滾動導套、探頭座、球盤、彈簧、螺釘、擺動式氣缸、導電銅板和導線組成；磁懸液噴灑裝置由縫隙溢水式噴頭體、噴頭底座、安裝架、管接頭、塑料導水管、截門、支架、磁懸液導流板、擺動軸和導液板組成；磁懸液容器及循環管路由主泵、管路止回閥、主管、支管、分液器、濾網、回流槽、循環泵、液位顯示及報警裝置，磁懸液箱、清洗排污口、排水截門和排水口組成；長波紫外線熒光燈具由燈具A、燈具B、固定管座、緊固螺釘、活動管和角度調整座組成；暗室裝置由幕簾繩輪減速器、暗室、風道、排風扇、檢查小車和暗室幕簾控制開關組成；控制器管路由汽水處理三聯件、上料二位五通電控閥、擋輪電控閥、出輪電控閥和探頭夾持電控閥組成。
2.根據權利要求1所述的鐵路客貨車軸熒光磁粉探傷機，其特征在于緩沖、驅動及出輪裝置中的主動V形輪的輪廓為V字形，從動U形輪架在密封滾動軸承、托輪軸和托輪架上。
3.根據權利要求1所述的鐵路客貨車軸熒光磁粉探傷機，其特征在于磁軛裝置、主變壓器及縱向磁化線圈中的主變壓器裝在磁軛兩邊的立柱上，縱向磁化線圈裝在磁軛橫梁上，橫梁與立柱之間采用平面止口聯接，磁軛裝置的探頭與立柱之間能相對移動，偏心軸用來調整滾動導套位置，以保證探頭與立柱之間的間隙。
4.根據權利要求1所述的鐵路客貨車軸熒光磁粉探傷機，其特征在于磁軛兩端探頭的頭部裝有探頭、球盤，它們之間為球面聯接，利用彈簧和螺釘來保證球面密貼。
5.根據權利要求1所述的鐵路客貨車軸熒光磁粉探傷機，其特征在于磁懸液噴灑裝置中，由縫隙溢水式噴頭體、噴頭底座、安裝架、管接頭、塑料導水管、截門、支架和磁懸液導流板組成的噴頭部件水平地安裝在支架上，支架固定在擺動軸上。
6.根據權利要求1所述的鐵路客貨車軸熒光磁粉探傷機，其特征在于在管路系統中裝有止回閥；在磁懸液容器中裝有液位顯示及報警裝置。
專利摘要本實用新型是一種由送輪裝置、緩沖、驅動及出料裝置、磁軛裝置、主變壓器及縱向磁化線圈、磁懸液溢灑裝置、磁懸液容器及循環管路、長波紫外線燈具、暗室裝置和控制器管路及單片微機控制的電氣系統組成的鐵路客貨車軸熒光磁粉探傷機。該機功率消耗低，調整時間方便，輪對轉動平穩，不顫動，磁懸液噴灑均勻，溢水槽不堵塞，夾持探頭的端面能自動調整位置，從而降低了磁阻變化，當輪軸通過大電流時，不會打火燒傷，用該機探傷的可靠性好。
文檔編號G01N27/82GK2062847SQ90201920
公開日1990年9月26日 申請日期1990年2月26日 優先權日1990年2月26日
發明者顧天福, 劉鳳春, 孫怡, 高家俊, 李寧, 黃金平, 王紅舟, 王黔靈, 邵靜華, 靳榮英 申請人:鐵道部科學研究院中間試驗基地