CN105818823B - 一种具备钢轨顶面伤损检测功能的钢轨探伤车 - Google Patents
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Abstract
本发明提出了一种具备钢轨顶面伤损检测功能的钢轨探伤车，该钢轨探伤车包括：探伤车、探伤系统、顶面伤损检测系统；其中，探伤车，在钢轨上行驶；探伤系统，安装于探伤车上，用于进行钢轨内部伤损的检测；顶面伤损检测系统，安装于探伤车上，用于进行钢轨轨头表面及亚表面伤损的检测。
Description
技术领域
本发明涉及钢轨交通技术领域，尤指一种具备钢轨顶面伤损检测功能的钢轨探伤车。
背景技术
钢轨是铁路运输的基础，确保钢轨全断面运营状态良好是保证铁路运输安全的重要措施。随着我国铁路运行里程的增加和列车运行速度的提高，对钢轨全断面快速检测的要求也逐渐提高。国内普遍采用80公里/小时运行速度的大型钢轨探伤车对钢轨进行周期性检测，钢轨探伤车上搭载超声波检测系统对钢轨内部伤损进行检测，不能检测钢轨顶面的伤损，且顶面伤损会影响超声入射，影响超声检测的伤损判别。满足不了钢轨全断面快速检测的要求。在钢轨探伤车上搭载电磁检测技术，利用电磁检测技术对铁磁性材料表面及亚表面材料状态敏感这一特性，能有效地检测钢轨轨头顶面伤损状态。
现有技术中提出过一种用于铁道钢轨的多功能检测探伤车，除了具备轮式超声波钢轨探伤装置外，还搭载了钢轨轮廓检测装置及轨道状态巡检装置。该方案的钢轨探伤装置设置在前转向架构架下面，探轮设置在前转向架沿钢轨方向的轮对之间且探轮与钢轨接触。钢轨轮廓检测装置设置在后转向架的前端部，而轨道状态巡检装置设置在检测车车体下端的前部且为两个。
对于上述方案，轨道状态巡检装置通过视频摄像检测钢轨表面状态，其并不能检测钢轨轨头亚表面伤损，且难于发现钢轨表面的细微的伤损。轮式钢轨探伤装置设置在前转向架构架下面，从而相应的操作台也设置在检测车的前部，使得检测操作员与司机位置距离较近，不利于工作人员的舒适性。
目前国内基于大型钢轨探伤车的钢轨顶面及亚表面伤损高速检测缺乏有效手段，钢轨顶面状态不能得到有效控制。一方面钢轨顶面打磨没有有效指导，为确保安全存在过度打磨的情况；另一方面现有的大型钢轨探伤车由于顶面伤损的存在导致不能有效检测部分轨头核伤。另外，现有的钢轨探伤车的探伤装置的里程校准主要是人工手动输入里程校准，消耗人工作业资源。且现有的探伤车检测操作人员位置与司机操作位置空间较近，不利于工作环境的舒适性。
发明内容
针对现有的钢轨探伤车不能检测钢轨轨头的表面细微伤损及亚表面伤损这一技术问题，本发明在钢轨探伤车上搭载电磁检测系统，弥补现有探伤车检测技术的检测盲区。针对探伤车检测人员的工作环境舒适性，合理布置检测系统及操作区布局，提高检测人员的工作环境舒适性。配备自动里程校准系统，省去原始的人工输入里程校准，提高钢轨探伤车的自动化能力。
为达到上述目的，本发明提出了一种具备钢轨顶面伤损检测功能的钢轨探伤车，该钢轨探伤车包括：探伤车1、探伤系统2、顶面伤损检测系统3；其中，探伤车1，在钢轨上行驶；探伤系统2，安装于探伤车1上，用于进行钢轨内部伤损的检测；顶面伤损检测系统3，安装于探伤车1上，用于进行钢轨轨头表面及亚表面伤损的检测。
进一步的，探伤车1包括：检测车11、动力车12；其中，动力车12，连接于检测车11，用于提供动力，驱动检测车11在钢轨上行驶；检测车11底部安装有检测车前向转向架13、检测车后向转向架14，检测车前向转向架13及检测车后向转向架14上安装有车轮，探伤系统2及顶面伤损检测系统3安装于检测车11上。
进一步的，探伤系统2包括：探轮21、钢轨探伤装置22、探伤控制柜23；其中，探轮21连接钢轨探伤装置22，安装于钢轨探伤装置22下部并与钢轨接触，钢轨探伤装置22连接探伤控制柜23，安装于检测车后向转向架14底部的两个车轮之间，探伤控制柜23设置于检测车11内部；钢轨探伤装置22用于进行钢轨内部的伤损检测，并将内部伤损检测结果发送至探伤控制柜23。
进一步的，顶面伤损检测系统3包括：运行在前面的顶面伤损检测探头31、运行在后面的顶面伤损检测探头32、顶面伤损检测装置33、顶面伤损检测控制柜34；其中，运行在前面的顶面伤损检测探头31、运行在后面的顶面伤损检测探头32连接顶面伤损检测装置33，安装于顶面伤损检测装置33下部并与钢轨接触，顶面伤损检测装置33连接顶面伤损检测控制柜34，安装于检测车前向转向架13底部的两个车轮之间，顶面伤损检测控制柜34设置于检测车11内部；运行在前面的顶面伤损检测探头31用于拾取检测信号，运行在后面的顶面伤损检测探头32用于对钢轨进行消磁，顶面伤损检测装置33用于进行钢轨轨头表面及亚表面伤损的检测，并将顶面伤损检测结果发送至顶面伤损检测控制柜34。
进一步的，检测车11、动力车12的车轮采用锥形车轮。
进一步的，检测车11内设置有耦合水箱，用于保持钢轨探伤装置22的稳定性。
进一步的，该钢轨探伤车还包括：里程校准系统，用于自动为钢轨探伤装置22提供里程校准数据。
本发明提出了一种具备钢轨顶面伤损检测功能的钢轨探伤车，其具备钢轨顶面与内部伤损检测能力。该探伤车由动力车和检测车组成，动力车主要为探伤车提供牵引动力，检测车主要提供钢轨伤损检测。其中，在检测车的后向转向架构架下安装钢轨探伤装置对钢轨内部伤损进行检测，相应的钢轨探伤操作台布局于检测车后部份空间，从而司机室与钢轨探伤操作台间可以布局会议室，使得检测操作员与司机有更舒适的操作空间，耦合水箱与探轮的距离也更近。同时，在检测车的前向转向架构架下安装钢轨顶面伤损检测装置对钢轨轨头表面及亚表面伤损进行检测，弥补现有探伤车不能检测钢轨顶面伤损的不足。钢轨探伤装置和顶面伤损检测装置的输出端连接各自的控制柜输入端，各自控制柜输出端再连接探伤操作台输入端以供检测操作员进行钢轨内部及顶面伤损检测。在钢轨探伤车上装配自动里程校准系统，里程校准系统自动将数据传输给钢轨探伤装置进行检测里程的校准，提高探伤车的自动化能力。
附图说明
此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分，并不构成对本发明的限定。在附图中：
图1为本发明一实施例的具备钢轨顶面伤损检测功能的钢轨探伤车的结构示意图。
图2为本发明一具体实施例的具备钢轨顶面伤损检测功能的钢轨探伤车的侧视结构示意图。
图3为本发明一具体实施例的具备钢轨顶面伤损检测功能的钢轨探伤车的俯视结构示意图。
图4为本发明一具体实施例的检测车后向转向架局部结构放大示意图。
图5为本发明一具体实施例的检测车前向转向架局部结构放大示意图。
具体实施方式
以下配合图示及本发明的较佳实施例，进一步阐述本发明为达成预定发明目的所采取的技术手段。
图1为本发明一实施例的具备钢轨顶面伤损检测功能的钢轨探伤车的结构示意图。如图1所示，该钢轨探伤车包括：探伤车1、探伤系统2、顶面伤损检测系统3；其中，
探伤车1，在钢轨上行驶。
探伤系统2，安装于探伤车1上，用于进行钢轨内部伤损的检测。
顶面伤损检测系统3，安装于探伤车1上，用于进行钢轨轨头表面及亚表面伤损的检测。
进一步的，结合图2至图5来看，探伤车1包括：检测车11、动力车12。
动力车12，密接式车钩连接检测车11，用于提供动力，驱动检测车11在钢轨上行驶，底部安装有动力车转向架15，动力车转向架15上安装有车轮。动力车12内部还配备有第二司机操作台121、厨房122、发电机间123、维修间124、卫生间125等。
检测车11底部安装有检测车前向转向架13、检测车后向转向架14，检测车前向转向架13及检测车后向转向架14上安装有车轮。检测车11主要提供检测设备的安装空间及检测人员操作场所，配备耦合水箱111、卧铺间112、钢轨探伤操作台113、会议室114、第一司机操作台115、里程校准系统116、探伤控制柜23、顶面伤损检测控制柜34。
第一司机操作台115、第二司机操作台121为探伤车司机提供行车操作场所。由于探伤车长期外出作业需求，厨房122、卫生间125及卧铺间112为车上工作人员提供外出作业时期的生活基本功能。维修间124提供探轮等配件存储及维修场所。耦合水箱111提供钢轨探伤装置22作业时的超声波检测所需耦合剂。探伤控制柜23、顶面伤损检测控制柜34、里程校准系统116及钢轨探伤操作台113为探伤车作业时主要操作场所。钢轨探伤操作台113用于操作钢轨探伤车进行钢轨探伤。会议室114为工作人员提供作业以外时开会及休息之用，会议室布局于钢轨探伤操作台113及第一司机操作台115之间，使得探伤车为司机及操作员作业时提供了更大的操作空间，提高了工作人员的工作环境舒适性。里程校准系统116自动为钢轨探伤装置提供里程校准数据，省去了原始的人工输入里程校准，提高了钢轨探伤车的自动化能力。
检测车11、动力车12的车轮采用锥形车轮，便于轮对在钢轨上对中，减少蛇形运动；且锥形轮对便于列车通过弯道。
检测车11、动力车12的体积小、重量轻、两车钩连挂后各方向的相对移动量很小，可实现真正的“密接”；同时，采用密接式车钩连接对提高制动软管、电气接头自动对接的可靠性极为有利。
具体的，探伤系统2安装于检测车11上，包括：探轮21、钢轨探伤装置22、探伤控制柜23。其中，
探轮21连接钢轨探伤装置22，安装于钢轨探伤装置22下部并与钢轨接触，钢轨探伤装置22连接探伤控制柜23，安装于检测车后向转向架14底部的两个车轮之间，使得钢轨探伤装置22离钢轨探伤操作台113及耦合水箱的距离更近，有利于钢轨探伤装置22的稳定性，探伤控制柜23设置于检测车11内部。
钢轨探伤装置22用于进行钢轨内部的伤损检测，并将内部伤损检测结果发送至探伤控制柜23。
具体的，顶面伤损检测系统3包括：运行在前面的顶面伤损检测探头31、运行在后面的顶面伤损检测探头32、顶面伤损检测装置33、顶面伤损检测控制柜34；其中，运行在前面的顶面伤损检测探头31、运行在后面的顶面伤损检测探头32为一模一样的探头，在双侧轨道的每侧钢轨的两车轮间安装有该两个探头。
运行在前面的顶面伤损检测探头31、运行在后面的顶面伤损检测探头32连接顶面伤损检测装置33，安装于顶面伤损检测装置33下部并与钢轨接触，顶面伤损检测装置33连接顶面伤损检测控制柜34，安装于检测车前向转向架13底部的两个车轮之间，顶面伤损检测控制柜34设置于检测车11内部。
运行在前面的顶面伤损检测探头31用于拾取检测信号，运行在后面的顶面伤损检测探头32用于对钢轨进行消磁，顶面伤损检测装置33用于进行钢轨轨头表面及亚表面伤损的检测，并将顶面伤损检测结果发送至顶面伤损检测控制柜34。
本发明提出了一种具备钢轨顶面伤损检测功能的钢轨探伤车，其具备钢轨顶面与内部伤损检测能力。该探伤车由动力车和检测车组成，动力车主要为探伤车提供牵引动力，检测车主要提供钢轨伤损检测。其中，在检测车的后向转向架构架下安装钢轨探伤装置对钢轨内部伤损进行检测，相应的钢轨探伤操作台布局于检测车后部份空间，从而司机室与钢轨探伤操作台间可以布局会议室，使得检测操作员与司机有更舒适的操作空间，耦合水箱与探轮的距离也更近。同时，在检测车的前向转向架构架下安装钢轨顶面伤损检测装置对钢轨轨头表面及亚表面伤损进行检测，弥补现有探伤车不能检测钢轨顶面伤损的不足。钢轨探伤装置和顶面伤损检测装置的输出端连接各自的控制柜输入端，各自控制柜输出端再连接探伤操作台输入端以供检测操作员进行钢轨内部及顶面伤损检测。在钢轨探伤车上装配自动里程校准系统，里程校准系统自动将数据传输给钢轨探伤装置进行检测里程的校准，提高探伤车的自动化能力。
以上所述的具体实施例，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施例而已，并不用于限定本发明的保护范围，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (6)
1.一种具备钢轨顶面伤损检测功能的钢轨探伤车，其特征在于，该钢轨探伤车包括：探伤车(1)、探伤系统(2)、顶面伤损检测系统(3)；其中，
探伤车(1)，在钢轨上行驶；
探伤系统(2)，安装于探伤车(1)上，用于进行钢轨内部伤损的检测；
顶面伤损检测系统(3)，安装于探伤车(1)上，用于进行钢轨轨头表面及亚表面伤损的检测，包括：
运行在前面的顶面伤损检测探头(31)、运行在后面的顶面伤损检测探头(32)、顶面伤损检测装置(33)、顶面伤损检测控制柜(34)；其中，
运行在前面的顶面伤损检测探头(31)、运行在后面的顶面伤损检测探头(32)连接顶面伤损检测装置(33)，安装于顶面伤损检测装置(33)下部并与钢轨接触，顶面伤损检测装置(33)连接顶面伤损检测控制柜(34)，安装于检测车前向转向架(13)底部的两个车轮之间，顶面伤损检测控制柜(34)设置于检测车(11)内部；
运行在前面的顶面伤损检测探头(31)用于拾取检测信号，运行在后面的顶面伤损检测探头(32)用于对钢轨进行消磁，顶面伤损检测装置(33)用于进行钢轨轨头表面及亚表面伤损的检测，并将顶面伤损检测结果发送至顶面伤损检测控制柜(34)。
2.根据权利要求1所述的具备钢轨顶面伤损检测功能的钢轨探伤车，其特征在于，探伤车(1)包括：检测车(11)、动力车(12)；其中，
动力车(12)，连接于检测车(11)，用于提供动力，驱动检测车(11)在钢轨上行驶；
检测车(11)底部安装有检测车前向转向架(13)、检测车后向转向架(14)，检测车前向转向架(13)及检测车后向转向架(14)上安装有车轮，探伤系统(2)及顶面伤损检测系统(3)安装于检测车(11)上。
3.根据权利要求2所述的具备钢轨顶面伤损检测功能的钢轨探伤车，其特征在于，探伤系统(2)包括：探轮(21)、钢轨探伤装置(22)、探伤控制柜(23)；其中，
探轮(21)连接钢轨探伤装置(22)，安装于钢轨探伤装置(22)下部并与钢轨接触，钢轨探伤装置(22)连接探伤控制柜(23)，安装于检测车后向转向架(14)底部的两个车轮之间，探伤控制柜(23)设置于检测车(11)内部；
钢轨探伤装置(22)用于进行钢轨内部的伤损检测，并将内部伤损检测结果发送至探伤控制柜(23)。
4.根据权利要求2所述的具备钢轨顶面伤损检测功能的钢轨探伤车，其特征在于，检测车(11)、动力车(12)的车轮采用锥形车轮。
5.根据权利要求3所述的具备钢轨顶面伤损检测功能的钢轨探伤车，其特征在于，检测车(11)内设置有耦合水箱，用于保持钢轨探伤装置(22)的稳定性。
6.根据权利要求1所述的具备钢轨顶面伤损检测功能的钢轨探伤车，其特征在于，该钢轨探伤车还包括：里程校准系统，用于自动为钢轨探伤装置(22)提供里程校准数据。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C41 | Transfer of patent application or patent right or utility model | ||
| CB03 | Change of inventor or designer information |
Inventor after: Zhang Yuhua Inventor after: Zhou Yuwei Inventor after: Li Pei Inventor after: Fu Qiang Inventor after: Liu Feng Inventor after: Zhong Yanchun Inventor after: Xu Qirui Inventor after: Ke Zaitian Inventor after: Ma Yunzhong Inventor after: Yang Guotao Inventor after: Luo Guowei Inventor after: Shi Yongsheng Inventor after: Xiong Longhui Inventor after: Yan Jun Inventor before: Shi Yongsheng Inventor before: Zhang Yuhua Inventor before: Xiong Longhui Inventor before: Ma Yunzhong |
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| COR | Change of bibliographic data | ||
| TA01 | Transfer of patent application right |
Effective date of registration: 20160914 Address after: 100081 Beijing city Haidian District Daliushu Road No. 2 Applicant after: China Academy of Railway Sciences Applicant after: CHINA RAILWAY CORPORATION Applicant after: Infrastructure Testing Institute of China Academy of Railway Sciences Applicant after: Beijing IMAP Technology Co., Ltd. Address before: 100081 Beijing city Haidian District Daliushu Road No. 2 Applicant before: China Academy of Railway Sciences Applicant before: Infrastructure Testing Institute of China Academy of Railway Sciences Applicant before: Beijing IMAP Technology Co., Ltd. |
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| GR01 | Patent grant | ||
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