一种基于交流电磁场的钢轨裂纹扫查小车

1.本实用新型涉及钢轨裂纹检测领域，具体为一种基于交流电磁场的钢轨裂纹扫查小车。


背景技术：

2.交流电磁场检测(alternating current field measurement)技术是一种新兴的电磁场无损检测技术，通过探头中的激励模块产生激励磁场，在工件中感应出均匀的交变电流，电流在遇到缺陷时导致空间磁场畸变，探头中的检测模块采集工件上方畸变的电磁场信息并进行进一步的信号调理分析，便可以获得能够体现缺陷几何形状特征的尺寸信息，从而实现对缺陷的定量分析。该技术可以检测导电材料中的表面裂纹、断裂和其他缺陷，省掉了对待检测区域进行大面积的预清洗的工序，也无需提前去除工件表面的保护漆层。
3.钢轨作为铁路轨道的基石，在列车运行过程中时刻受到冲击，容易产生疲劳裂纹，然而现有的钢轨探伤小车重量较重，检测速度慢，效率低。本实用新型基于交流电磁场检测技术，提出一种快速检测的钢轨裂纹扫查小车，在保障快速检测的同时能够对钢轨中的裂纹有更好的检测效果。


技术实现要素：

4.本实用新型目的是针对现有技术的不足，利用交流电磁场检测技术，设计一种用于快速检测的钢轨裂纹扫查小车，配合阵列检测探头装置，实现钢轨裂纹的快速检测。
5.本申请实施例提供一种基于交流电磁场的钢轨裂纹扫查小车。所述钢轨裂纹扫查小车包括钢轨、车身、探头夹具和阵列检测探头，所述车身包括把手、支架、端盖、车轮、车轮架和探头架，所述探头夹具用于夹持阵列检测探头，且与车身两侧的探头架连接，所述阵列检测探头可与钢轨轨头紧密贴合，所述车轮通过转动轴安装在车轮架内，车轮和钢轨表面滚动接触，车轮内侧设有轮缘，轮缘外侧形状与钢轨轨头配合。
6.所述阵列检测探头包括外壳主体、探头盖、磁芯、磁场传感器和线圈，所述线圈均匀缠绕在磁芯上，所述外壳主体包括磁芯凹槽、磁场传感器凹槽和信号线预留孔，在阵列检测探头与钢轨配合时，所述磁场传感器凹槽分别位于轨头两侧轨距角的正上方和轨头踏面的正上方，所述磁场传感器安装在磁场传感器凹槽内，所述磁芯安装在磁芯凹槽内，所述探头盖与所述外壳主体通过螺纹装配固定。
7.与现有技术相比，本申请实施例所提出的技术方案的有益技术效果包括：
8.(1)检测方法简单，不需要耦合剂，可以实现轨道在线快速测量
9.(2)结构简单，减少提离扰动影响
10.(3)重量轻，节省人力
11.(4)操作简单，容易上手
附图说明
12.为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
13.图1为本申请实施例中钢轨裂纹扫查小车的整体结构图
14.图2为本申请实施例中钢轨裂纹扫查小车的局部放大图
15.图3为本申请实施例中阵列检测探头的爆炸结构示意图
具体实施方式
16.下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
17.本申请实施例提供一种基于交流电磁场的钢轨裂纹扫查小车。所述钢轨裂纹扫查小车包括钢轨10、车身20、探头夹具30和阵列检测探头40，所述车身20包括把手201、支架202、端盖203、车轮204、车轮架205和探头架206，所述探头夹具30用于夹持阵列检测探头40，且与车身20两侧的探头架207连接，所述阵列检测探头40可与钢轨10轨头紧密贴合，所述车轮205通过转动轴安装在车轮架206内，车轮205和钢轨10表面滚动接触，车轮205内侧设有轮缘，轮缘外侧形状与钢轨10轨头配合，防止车身20在运行过程中脱离钢轨10。
18.所述阵列检测探头30包括外壳主体301、探头盖302、磁芯303、磁场传感器304和线圈305，所述线圈305均匀缠绕在磁芯303上，所述外壳主体301包括磁芯凹槽3011、磁场传感器凹槽3012和信号线预留孔3013，在阵列检测探头30与钢轨10配合时，所述磁场传感器凹槽3012分别位于轨头两侧轨距角的正上方和轨头踏面的正上方，所述磁场传感器304安装在磁场传感器凹槽3012内，所述磁芯303安装在磁芯凹槽3011内，所述探头盖302与所述外壳主体301通过螺纹装配固定。
19.工作原理：在对钢轨10上的裂纹缺陷进行检测时，阵列检测探头30通过与钢轨10轨头紧密配合，同时通过信号线预留孔3013，外部信号激励设备将激励信号传输到线圈305上，磁芯3030会在磁芯凹槽3011中激励出均匀电流，均匀电流在遇到缺陷时导致空间磁场畸变，磁场传感器304将检测到的磁场信号通过信号线预留孔3013传输到外部信号采集设备，实现钢轨10裂纹缺陷信号的采集。
20.以上公开的本实用新型优选实施例只是用于帮助阐述本实用新型。优选实施例并没有详尽叙述所有的细节，也不限制该实用新型仅为具体实施方式。显然，根据本说明书的内容，可作很多的修改和变化。本说明书选取并具体描述这些实施例，是为了更好地解释本实用新型的原理和实际应用，从而使所属技术领域技术人员能很好地理解和利用本实用新型。本实用新型仅受权利要求书及其全部范围和等效物的限制。


技术特征：
1.一种基于交流电磁场的钢轨裂纹扫查小车，其特征在于：包括钢轨、车身、探头夹具和阵列检测探头，所述车身包括把手、支架、端盖、车轮、车轮架和探头架，所述探头夹具用于夹持阵列检测探头，且与车身两侧的探头架连接，所述阵列检测探头可与钢轨轨头紧密贴合，所述车轮通过转动轴安装在车轮架内，车轮和钢轨表面滚动接触，车轮内侧设有轮缘，轮缘外侧形状与钢轨轨头配合。2.如权利要求1所述的一种基于交流电磁场的钢轨裂纹扫查小车，其特征在于：所述阵列检测探头包括外壳主体、探头盖、磁芯、磁场传感器和线圈，所述线圈均匀缠绕在磁芯上，所述外壳主体包括磁芯凹槽、磁场传感器凹槽和信号线预留孔，在阵列检测探头与钢轨配合时，所述磁场传感器凹槽分别位于轨头两侧轨距角的正上方和轨头踏面的正上方，所述磁场传感器安装在磁场传感器凹槽内，所述磁芯安装在磁芯凹槽内，所述探头盖与所述外壳主体通过螺纹装配固定。

技术总结
本实用新型提供一种基于交流电磁场的钢轨裂纹扫查小车，包括钢轨、车身、探头夹具和阵列检测探头。车身包括把手、支架、端盖、车轮、车轮架和探头架，阵列检测探头包括外壳主体、探头盖、磁芯、磁场传感器和线圈，由探头夹具夹持，安装在车身两侧的探头架，阵列检测探头可以与钢轨轨头紧密贴合，可检测踏面和轨距角处裂纹，轨头车轮内侧设有轮缘，防止车体在运行过程中脱离钢轨，轮缘外侧形状与钢轨轨头配合，钢轨踏面和车轮滚动接触，工作时，由人手握把手推动小车前进，实现对钢轨裂纹的快速扫查。查。查。


技术研发人员：卞旭东 汪光祖
受保护的技术使用者：中国石油大学（华东）
技术研发日：2022.08.08
技术公布日：2023/1/3