轨道探伤机构及轨道探伤车的制作方法

1.本发明涉及轨道检测技术领域，特别是涉及一种轨道探伤机构及轨道探伤车。


背景技术：

2.轨道是铁路运输的基础，确保轨道运营状态良好是保证铁路运输安全的重要措施。由于重载铁路具有运量大、轴重大、载重大、运输密度高等特点，钢轨容易产生疲劳裂纹，而疲劳裂纹在交变应力下容易发展为核伤，核伤如不及时处理容易导致轨道断裂，造成重大的人身财产损失。
3.国内通常采用大型轨道探伤车对钢轨进行周期性检测，轨道探伤车装有超声探头，通过超声探头对轨道的内部损伤进行检测。然而，轨道损伤检测的准确性较低。


技术实现要素：

4.基于此，有必要提供一种轨道探伤机构及轨道探伤车，能够更好地对轨道进行超声探伤检测，保证轨道探伤检测的准确性及可靠性。
5.一种轨道探伤机构，包括第一承载架、第二承载架、带轮组件及探头，所述探头设于所述第二承载架，所述第二承载架连接于所述第一承载架并悬吊于所述第一承载架的下方；所述带轮组件包括与所述第二承载架连接的传动轮及绕设于所述传动轮的传动带，所述传动带的内侧设有用于储存耦合液的容纳槽，所述容纳槽沿所述传动带的传动方向设置，所述探头的底部位于所述容纳槽内。
6.在其中一个实施例中，所述传动带包括带体、第一凸出部及第二凸出部，所述第一凸出部及所述第二凸出部沿所述传动带的传动方向延伸设置，并位于所述带体内表面的两侧；所述第一凸出部及第二凸出部均高于所述带体，所述带体、所述第一凸出部及所述第二凸出部围成所述容纳槽。
7.在其中一个实施例中，所述第一凸出部及所述第二凸出部对应所述传动轮的位置设有多个齿状凸起，多个所述齿状凸起沿所述传动带的传动方向排布。
8.在其中一个实施例中，所述轨道探伤机构还包括安装块及支架，所述支架连接于所述第二承载架，所述支架对应所述传动轮的位置设有与所述安装块适配的安装槽；所述传动轮的转轴活动连接于所述安装块，所述安装块装设于所述安装槽内。
9.在其中一个实施例中，所述轨道探伤机构还包括偏心调节组件，所述支架通过所述偏心调节组件连接于所述第二承载架。
10.在其中一个实施例中，所述轨道探伤机构还包括第一安装座、推力杆及设于所述推力杆的第一弹性件，所述支架与所述第二承载架活动连接，所述第一安装座固定于所述第二承载架；所述推力杆的一端与所述支架连接，另一端与所述第一安装座活动连接；所述第一弹性件靠近所述支架的一端固定于所述推力杆，另一端活动设置。
11.在其中一个实施例中，所述轨道探伤机构还包括第一驱动件、对中连杆及两个偏心组件，所述偏心组件设于所述第一承载架，所述对中连杆的两端分别活动地连接于两个
所述偏心组件，所述第一驱动件用于驱动所述第一承载架及第二承载架偏摆，使所述探头与所述钢轨的中心线对齐。
12.在其中一个实施例中，所述偏心组件包括驱动夹板、偏心轴、从动夹板、从动轮座及用于安装在车体的偏心轮座，所述偏心轴穿设于所述偏心轮座，并与所述驱动夹板及所述从动夹板连接；所述从动轮座固定于所述第一承载架，并通过对中从动轴与所述从动夹板连接；所述第一驱动件的输出轴及对中连杆的一端通过对中驱动轴与其中一个所述偏心组件的驱动夹板连接，所述对中连杆的另一端通过对中驱动轴与另外一个所述偏心组件的驱动夹板连接。
13.在其中一个实施例中，所述轨道探伤机构还包括第二驱动件、连杆及两个驱动摆杆，两个所述驱动摆杆间隔设置并连接于所述第二承载架，其中一个所述驱动摆杆连接于所述第二驱动件的输出轴，两个所述驱动摆杆通过所述连杆连接。
14.在其中一个实施例中，所述轨道探伤机构还包括挡板、第二弹性件及加接杆，所述加接杆的一端连接于所述第二驱动件的输出轴，另一端连接于所述驱动摆杆；所述挡板固定于所述加接杆，所述第二弹性件套设于所述第二驱动件的输出轴及所述加接杆，所述第二弹性件的两端分别抵触于所述挡板及所述第二驱动件。
15.一种轨道探伤车，包括车体及所述的轨道探伤机构，所述轨道探伤机构设于所述车体。
16.上述的轨道探伤机构及轨道探伤车，在探伤检测的过程中，传动轮沿着轨道表面转动，并带动传动带转动，探头相对传动带做滑动摩擦。通过在探头与轨道之间设置传动带，这样探头不会直接接触轨道，避免探头在轨道损伤检测的过程中受到冲击、磨损等，有效保护探头，延长探头的使用寿命。并且，由于传动带的内侧设有容纳槽，容纳槽内能够储存一定高度的耦合液，这样能够保证探头与传动带的内表面之间没有空气，更好地对轨道进行超声探伤检测，从而保证轨道探伤检测的准确性及可靠性。
附图说明
17.构成本申请的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。
18.为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获取其他的附图。
19.图1为本发明一实施例的导轨探伤机构的结构示意图；
20.图2为图1所示的导轨探伤机构中传动带的结构示意图；
21.图3为图2中沿a
‑
a的剖视图；
22.图4为图3中b处的局部放大示意图；
23.图5为图1所示的导轨探伤机构中带轮组件等结构的示意图；
24.图6为图5中c处的局部放大示意图；
25.图7为图1所示的导轨探伤结构中对中连杆等结构的示意图；
26.图8为图1所示的导轨探伤机构中探头安装于探头夹具的结构示意图；
27.图9为图8中的气囊抵压于探头的结构示意图。
28.附图说明：10、第一承载架；20、第二承载架；30、带轮组件；31、传动轮；32、传动带；321、带体；322、第一凸出部；323、第二凸出部；324、容纳槽；325、齿状凸起；40、探头；50、安装块；60、支架；61、安装槽；70、第一安装座；71、推力杆；72、第一弹性件；80、对中连杆；81、第一驱动件；82、偏心组件；821、驱动夹板；822、偏心轴；823、从动夹板；824、从动轮座；825、偏心轮座；90、第二驱动件；91、连杆；92、驱动摆杆；93、第二弹性件；94、加接杆；95、挡板；100、探头夹具；110、弹性体；120、推动件；130、第二安装座；140、插接件；150、端盖。
具体实施方式
29.为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明。但是本发明能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似改进，因此本发明不受下面公开的具体实施例的限制。
30.请参阅图1至图4，本发明一实施例的轨道探伤机构包括第一承载架10、第二承载架20、带轮组件30及探头40，探头40设于第二承载架20。第二承载架20连接于第一承载架10，并悬吊于第一承载架10的下方。带轮组件30包括与第二承载架20连接的传动轮31及绕设于传动轮31之间的传动带32，传动带32的内侧设有用于储存耦合液的容纳槽324，容纳槽324沿传动带32的传动方向设置，探头40的底部位于容纳槽324内。
31.可以理解的是，传动带32的内侧是指传动带32与传动轮31接触的一侧。
32.上述的轨道探伤机构，在探伤检测的过程中，传动轮31沿着轨道表面转动，并带动传动带32转动，探头40相对传动带32做滑动摩擦，保证探头40和传动带32协调运动，实现高速检测。通过在探头40与轨道之间设置传动带32，这样探头40不会直接接触轨道，避免探头40在轨道损伤检测的过程中受到冲击、磨损等，有效保护探头40，延长探头40的使用寿命。并且，由于传动带32的内侧设有容纳槽324，容纳槽324内能够储存一定高度的耦合液，这样能够保证探头40与传动带32的内表面之间没有空气，更好地对轨道进行超声探伤检测，从而保证轨道探伤检测的准确性及可靠性。
33.在一个实施例中，参阅图2、图3和图4，所述传动带32包括带体321、第一凸出部322及第二凸出部323。所述第一凸出部322及所述第二凸出部323沿所述传动带32的传动方向延伸设置，并位于所述带体321内表面的两侧。所述第一凸出部322及第二凸出部323均高于所述带体321，所述带体321、所述第一凸出部322及所述第二凸出部323围成所述容纳槽324。如此，该容纳槽324沿传动带32的传动方向延伸设置，保证探头40与传动带32的内表面之间没有空气，更好地对轨道进行超声探伤检测，保证轨道探伤检测的准确性及可靠性。
34.进一步地，参阅图2、图3和图4，所述第一凸出部322及所述第二凸出部323对应所述传动轮31的位置设有多个齿状凸起325，多个所述齿状凸起325沿所述传动带32的传动方向排布。如此，在轨道损伤检测的过程中，传动轮31与传动带32的齿状凸起325接触，增加传动带32在传动轮31上传动的摩擦力。
35.需要说明的是，齿状凸起325的数量可根据实际需求进行设置，在此不做具体限定。在本实施例中，相邻两个齿状凸起325顶部之间的间隔为2.3mm，相邻两个齿状凸起325之间的夹角为60
°
。
36.在一个实施例中，所述传动带32为聚氨酯带体321。当所述探头40发出的超声波通过所述聚氨酯带体321时，超声波的衰减不大于3db。如此，在轨道损伤检测的过程中，探头40发出的超声波经聚氨酯带体321的阻隔后，保证射向轨道的超声波频率在检测频率范围内，以对轨道的内部进行有效检测，确保轨道损伤检测的准确性及可靠性。
37.在一个实施例中，参阅图5和图6，所述轨道探伤机构还包括安装块50及支架60。所述支架60连接于所述第二承载架20，所述支架60对应所述传动轮31的位置设有与所述安装块50适配的安装槽61。所述传动轮31的转轴活动连接于所述安装块50，所述安装块50装设于所述安装槽61内。具体地，安装槽61的槽口设于支架60的侧部。安装传动轮31时，将安装块50安装在传动轮31的转轴，将安装块50放置于安装槽61的槽口，对安装块50施加作用力，便可将安装块50推入安装槽61内，使安装块50的侧部卡接在安装槽61内。需要拆卸传动轮31时，对安装块50施加反向作用力，便可将安装块50从安装槽61内取出。如此，便于快速地拆装传动轮31，提高工作效率。
38.具体地，参阅图1和图5，支架60设有两个，两个支架60间隔地设于第二承载架20。安装块50对应设有两个，两个安装块50分别安装于两个传动轮31的转轴，并且两个安装块50分别对应装设于两个支架60的安装槽61内，从而将带轮组的两个传动轮31连接于第二承载架20。
39.进一步地，所述轨道探伤机构还包括偏心调节组件，所述支架60通过所述偏心调节组件连接于所述第二承载架20。如此，通过偏心调节组件，能够调节传动轮31的偏心度，保证传动轮31的横向与轨道垂直。并且，调节该偏心调节组件，能够使传动轮31与传动带32脱离，方便拆卸带轮组件30。
40.在一个实施例中，参阅图5和图6，所述轨道探伤机构还包括第一安装座70、推力杆71及设于所述推力杆71的第一弹性件72。所述支架60与所述第二承载架20活动连接，所述第一安装座70固定于所述第二承载架20。所述推力杆71的一端与所述支架60连接，另一端与所述第一安装座70活动连接。第一弹性件72靠近所述支架60的一端固定于所述推力杆71，另一端活动设置。在轨道探伤的过程中，若遇到障碍物，传动轮31在障碍物的作用下上抬，带动支架60绕第二承载架20转动，进而带动推力杆71向靠近第一安装座70的一侧运动；在推力杆71运动的过程中，第一弹性件72抵触于第一安装座70，并处于压缩状态。如此，能够起到减震缓冲的作用，保证传动轮31柔性通过障碍物。待轨道探伤机构越过障碍物后，在第一弹性件72的作用下，推力杆71向远离第一安装座70的方向运动，进而带动支架60反向旋转。如此，在支架60、推力杆71及第一弹性件72的配合作用下，使得传动带32紧贴于轨道的表面，保证探头40的探伤耦合。
41.具体地，第一安装座70设有与推力杆71适配的安装孔，推力杆71远离支架60的一端活动地设于该安装孔内。并且，第一弹性件72处于伸展状态时，第一弹性件72远离支架60的端部与第一安装座70接触。如此，在支架60、推力杆71及第一弹性件72的配合作用下，能够保证传动轮31柔性通过障碍物；并且，待传动轮31通过障碍物后，还能够使传动带32紧贴于轨道的表面，保证探头40的探伤耦合。
42.具体到本实施例中，参阅图5，第一安装座70、推力杆71及第一弹性件72均设有两个，并分别对应两个传动轮31设置。如此，在轨道探伤的过程中，若遇到障碍物，保证两个传动轮31均能够柔性通过障碍物，减震缓冲效果更好。
43.在一个实施例中，参阅图1和图7，所述轨道探伤机构还包括第一驱动件81、对中连杆80及两个偏心组件82，所述偏心组件82设于所述承载架，所述对中连杆80的两端分别活动地连接于两个所述偏心组件82，所述第一驱动件81用于驱动所述承载架偏摆，使所述探头40与所述钢轨的中心线对齐。在钢轨损伤检测的过程中，若探头40偏离钢轨的中心线，则启动第一驱动件81，通过对中连杆80及偏心组件82带动承载架向钢轨的中心线偏摆，进而带动探头40偏摆，直至探头40与钢轨的中心线对齐。如此，在第一驱动件81、对中连杆80及偏心组件82的配合作用下，能够实现探头40的对中调节，使探头40在检测的过程中处于较好的对中状态，这样探头40能够更好地对钢轨进行损伤检测，提高探伤的准确性及可靠性。
44.进一步地，参阅图7，所述偏心组件82包括驱动夹板821、偏心轴822、从动夹板823、从动轮座824及用于安装在车体的偏心轮座825，所述偏心轴822活动地穿设于所述偏心轮座825，并与所述驱动夹板821及所述从动夹板823连接。所述从动轮座824固定于所述第一承载架10，并通过对中从动轴与所述从动夹板823连接。所述第一驱动件81的输出轴及对中连杆80的一端通过对中驱动轴与其中一个所述偏心组件82的驱动夹板821连接，所述对中连杆80的另一端通过对中驱动轴与另外一个所述偏心组件82的驱动夹板821连接。可选地，第一驱动件81为驱动气缸或者驱动液压缸。如此，在轨道探伤的过程中，第一驱动件81能够带动对中连杆80、第一承载架10及第二承载架20偏摆，进而带动探头40向靠近钢轨中心线的方向偏摆，实现对中调节，使探头40在检测的过程中处于较好的对中状态。
45.在一个实施例中，参阅图1和图7，所述轨道探伤机构还包括第二驱动件90、连杆91及两个驱动摆杆92。两个所述驱动摆杆92间隔设置并连接于所述第二承载架20，其中一个所述驱动摆杆92连接于所述第二驱动件90的输出轴，两个所述驱动摆杆92通过所述连杆91连接。启动第二驱动件90，第二驱动件90带动其中一个驱动摆杆92旋转，通过连杆91带动另外一个驱动摆杆92同步旋转，进而带动第二承载架20、带轮组件30、探头40等向远离轨道的方向运动，即实现第二承载架20、带轮组件30、探头40等部件的上抬。关闭第二驱动件90，其中一个驱动摆杆92反向旋转，通过连杆91带动另外一个驱动摆杆92同步反向旋转，进而带动第二承载架20、带轮组件30、探头40等部件向靠近轨道运动，即实现第二承载架20、带轮组件30、探头40等部件的下压。如此，通过第二驱动件90、连杆91及两个驱动摆杆92的配合作用，能够实现第二承载架20、带轮组件30、探头40等部件的上抬及下压。
46.进一步地，参阅图1和图7，轨道探伤机构还包括挡板95、第二弹性件93及加接杆94，所述加接杆94的一端连接于所述第二驱动件90的输出轴，另一端连接于所述驱动摆杆92。所述挡板95固定于所述加接杆94，所述第二弹性件93套设于所述第二驱动件90的输出轴及所述加接杆94，所述第二弹性件93的两端分别抵触于所述挡板95及所述第二驱动件90的缸体。如此，即使第二驱动件90处于不工作状态，也能够保证第二承载架20、带轮组件30、探头40等部件保持上抬状态。
47.在一个实施例中，参阅图8和图9，轨道探伤机构还包括弹性体110及探头夹具100。探头夹具100的底部设有贯穿孔，探头40活动地设于贯穿孔内。探头夹具100设有收容腔，所述弹性体110设于收容腔内，弹性体110用于将探头40抵压于传动带32的下沿，使所述探头40紧贴于钢轨踏面。如此，在损伤检测的过程中，弹性体110抵压探头40，使得探头40紧贴于钢轨踏面，保证探头40与轨道的表面没有间隙，便于损伤检测，同时还能够避免声程浪费。
48.在一个实施例中，请参阅图2和图3，所述弹性体110为气囊，所述气囊连接于所述
探头夹具100，所述气囊设有充气口。所述探伤组件还包括用于抵压所述探头40的推动件120，所述推动件120连接于所述气囊的底部。在轨道损伤检测的过程中，通过充气口向气囊内充气，气囊在充气的过程中带动推动件120运动，使得探头40的底部紧贴于钢轨踏面，保证探头40与轨道的表面没有间隙，便于损伤检测，同时还能够避免声程浪费。
49.在一个实施例中，请参阅图2和图3，所述弹性体110的顶部设有凸缘。所述探伤组件还包括第二安装座130及与所述第二安装座130可拆卸连接的端盖150，所述端盖150设有插孔，所述弹性体110插设于所述插孔，所述凸缘设于所述第二安装座130与所述端盖150之间。具体地，弹性体110的凸缘设于第二安装座130与端盖150之间，采用紧固件固定第二安装座130及端盖150。如此，方便弹性体110的拆装，提高工作效率。
50.进一步地，请参阅图2和图3，所述轨道探伤机构还包括插接件140。所述插接件140为u形结构，所述插接件140插设于所述探头夹具100，所述第二安装座130通过所述插接件140固定于所述探头夹具100。如此，只需将插接件140取出，就能快速地将探头40取出维护，方便快捷。
51.本发明一实施例提供的轨道探伤车，包括车体及上述任一实施例的轨道探伤机构，所述轨道探伤机构设于所述车体。
52.上述的轨道探伤车，在探伤检测的过程中，传动轮31沿着轨道表面转动，并带动传动带32转动，探头40相对传动带32做滑动摩擦。通过在探头40与轨道之间设置传动带32，这样探头40不会直接接触轨道，避免探头40在轨道损伤检测的过程中受到冲击、磨损等，有效保护探头40，延长探头40的使用寿命。并且，由于传动带32的内侧设有容纳槽324，容纳槽324内能够储存一定高度的耦合液，这样能够保证探头40与传动带32的内表面之间没有空气，更好地对轨道进行超声探伤检测，从而保证轨道探伤检测的准确性及可靠性。
53.在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指
54.示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
55.此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。
56.在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
57.在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示
第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
58.需要说明的是，当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“上”、“下”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。
59.以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
60.以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。