Иммерсионное устройство для ультразвукового контроля загрязненности металла рельсов неметаллическими включениями Советский патент 1983 года по МПК G01N29/04 

Изобпетение относится к устройствам для неразрушающего ультразву кового контроля металла, в особенн ти для контроля, загрязненности металла рельсов неметаллическими включениями. Известно устройство для ультраз кового контроля металла, содержащее рамку, упруго укрепленную к ра ке каретку, соединейные с кареткой рычаги с роликами на их концах, шарнирно соединенные, с рычагами маятниковые рычаги, соединенные с рычаговыми маятниками регулируемые тяги и укрепленные на каретке ультразвуковые искатели ij. Недостатком известного устройст является малая надежность ультразвукового контроля, обусловленная креплением ультразвуковых искателей к каретке и конструкцией маятниковых рычагов, при которой возмо жен контроль в основном только кру лых в сечении изделий. Наиболее близким по технической сущности к изобретению является им мерсионное устройство для ультразвукового контроля загрязненности металла рельсов неметаллическими включениями, содержащее ванну с вх иым и выходным предванникс1ми, имею щими соосные отверстия для пропуска через них контролируемого рельса, уплотнения отверстий, дверцы отверстий, ультразвуковые искатели, расположенные в ванне, узел автоматической подачи и поддержани в ванне заданного уровня иммерсион ной жидкости с отделением пузырько воздуха-С 2. Недостатком этого устройства яв малая-надежность ультразвукового контроля загрязненности металла рельсов неметаллическими включениями,обусловленная креплени ем ультразвуковых искателей, при к тором не обеспечивается постоянство углов ввода ультразвуковых колебаний при наличии искривленности рельса. Цель изобретения - повышение на дежности ультразвукового контроля загрязненности металла рельсов неметаллическими включениями. Цель достигается тем, что иммер сионное устройство для ультразвукового контроля загрязненности металла рельсов неметаллическими включениями, содержащее ванну с входным и выходным предванниками, имеющими соосные отверстия для про пуска через них контролируемого рельса, уплотнения отверстий, двер цы отверстий, ультразвуковые искатели, расположенные в ванне , узел автоматической подачи и поддержания в ванне заданного уровня иммерсионной жидкости с отделением пузь1рьков воздуха, снабжено установленными в ванне вертикальными пружинами, установленной на них рамой, платформой, установленной на раме с возможностью перемещения перпендикулярно оси отверстий, жестко закрепленными на раме стойками с про- дольными na3cUuiH/ шарнирно укрепленными на раме дополнительными стойками, жестко закрепленной на дополнительных стойках рамкой с роликами, размещенными в продольных пазахI стоек, жестко закрепленной на платфор е вертикальной крестообразной стойкой, подвижно соединенной с крестообразной стойкой траверсой с укрепленными на ней дополнительными роликами, подвижно закрепленными на тргшерсе стержнями, установленньФ4и перпендикулярно стержням с возможностью вращения вокруг своих осей пальцами, шарнирно связанным с рамкой рычагом, установленными между рамой и платфор-. мой горизонтальными пружинами, установленными между платформой и рычагом упорными пружинами и тележкой, упруго связанной с дном ванны, а ультразвуковые искатели подвижйо установлены в пальцах. На фиг.1 приведена принципиальная схема иммерсионного устройства для ультразвукового контроля загрязненности металла рельсово неметаллическими включениями; на фиг.2 В.ИД А на фиг.1; на фиг.З - иммерсионное устройство для ультразвукового контроля загрязненности металла рельсов неметаллическими включениями, общий вид; на фиг.4 - ванна с установленным в ней акустическим блоком. Иммерсионное устройство для ультразвукового контроля загрязненности металла рельсов неметаллическими включениями содержит ванну 1, заполненную иммерсионной жидкостью, входной предванник 2, выходной предванник 3 с соосными отверстиями для пропуска контролируемого рельса, уплотнения 4 отверстий, дверцы 5 отверстий, ультразвуковые искатели 6, . расположенные в ванне 1, узел 7 автоматической подачи и поддержания в ванне 1 заданного уровня иммерсионной жидкости с отделением пузырьков воздуха, установленные в вание 1 вертикальные пружины 8, установленную на вертикальных пружинах 8 раму 9, платформу 10, установленную на раме 9 с возможностью перемещения перпендикулярно оси отверстий, жестко закрепленные на раме 9 стойки 11 с продольными пазами, шар- : нирно укрепленные на раме 9 дополнительные стойки 12, жестко закрепленную на дополнительных стой.ках 12 раму 13 с роликами 14, разнещенных в продольньос пазах стоек ll жестко закрепленную на платформе 10 вертикальную крестообразную стойку 15, подвижно соединенную с крестообразной стойкой 15 траверсу 16 с укрепленньми на ней дополните ль ньоки

,роликЕЕМИ 17, подвижно закрепленные на траверсе 16 стержни 18, установленные перпендикулярно стержням 18 с возможностью вршцения вокруг своих осей пальцы 19, шарнирно связанный

с рамкой 13 рычаг 20, установленные между рамой 9 и платформой 10 горизонтальные пружины 21, установленные между платформой 10 и рычагом 20 упорные пружины 22 и тележку 23, упруго связанную с дном ванны 1.

Кроме того, иммерсионное устройст во для ультразвукового контроля загрязнённости металла рельсов неметаллическш4и включениями содержит акустический блок 24, пружины 25, установленные на тележке 23, колеса 26 тележки 23, эксцентрики 27, направляющие 28, прижимные ролики 29 пружины 30 дверец 5, упоры 31 рамы 9, оси 32 дополнительных стоек 12 кассеты 33 с набором уплотнений 4 отверстий.

Иммерсионное устройство для ультразвукового контроля металла рельсов неметаллическими включениями работает следующим образом.

. Входной конец рельса 34 вводят в уплотнение 4 входного предванника 2 через створ направляющих 28 и прижимной ролик 29. Рельс 34 нажимает на дверцы 5, растягивает пружину 30 и продолжает движение по полости входного предванника 2. Затем вход,ной конец рельса 34 входит в уплотнение 4 ванны 1, открывает дверцы 5 ванны 1 со стороны входа рельса 34 . и растягивает пружину 30 дверец 5 отверстия ванны 1 со стороны входа

рельса 34 и растягивает пружину 30 дверец 5 отверстия ванны 1 со стороны входа рельса 34. При этом за счет плотного прижатия уплотнения к периметру рельса 34 достигается изоляция иммер,сионной жидкости ванны 1 от полости входного предванника 2.

Уплотнения 4 помещены в. кассеты

,33, которые крепятся в отверстиях

входного предванника 2, выходного

;предванника 3 и ванны 1 с .помощью эксцентриков 27 чем достигается быстрая замена уплотнений 4 при их износе. При выходе рельса 34 из отверстия под действием пружин 30

дверщ: 5 закрываются и предотвращают значительное вытекание иммер сионной жидкости из ванны 1 во вход ной предванник 2 и выходной пред;ванник 3.

Часть иммерсионной жидкости, попавшей во входной предванник 2 и выходной предванник 3, подается

затем в узел 7 автоматической подачи и поддержания в ванне 1 Зсшанно го уровня иммерсионной жидкости, где происходит ее отстой и отделение пузырьков воздуха с последующей подачей вновь в ванну 1. Снижению пузырьков воздуха в иммерсионной жидкости одновременно способствует лабиринтная конструкция уплотнений 4 и их сборка в кассеты 33.

Рельс 34, входя в отверстия вход0ного предванника 2, ванны 1 и выходного предванника 3 ванны 1 за счет направлякхцих 28 и роликов 29, устанавливает тележку 23 так, что ось указанных отверстий с уплотнениями 4

5 и дверцами 5 .принимает направление оси койтролируемого рельса. Это достигается затем, что тележка 23 . имеет колеса 26, ванна 1 установле на на пружинах 25 тележки 23. В ван0не 1 установлены вертикальные пружи- ны 8, на них размещается .рама 9, и перемещение рамы 9 в горизонтальном напрг1влении относительно тележки 23 ограничено упоргили 31.

5

Войдя в ванну 1 рельс 34 попадает на ролики 14 рамки 13, своим весом нажимает на нее, и усилие через дополнител ьные стойки 12 передается на пружины 8. При этом за

0 счет шарнирного крепления дополнительных стоек 12 к раме 9 с помощью осей 32 достигается контакт нижней поверхности рельса 34 с каждьм роликом 14. При перемещении рамки 13 .

5 под действием рельса 34 ролики 14 двигаются по продольньви пазам стоек 11. : Проходя по полости ваннУ 1, .рельс 34 нажимает на короткий конец рычага 20. При этом длинный конец рыча-,

0 га 20 нажимает на упорные пружины 22, которые перемещают, платформу 10 с жестко установленной на ней крестообразной стойкой 15 в. направлении рельса 34, вследствие чего

5 дополнительные ролики 17 касаются рельса 34, траверса 16 со стержнями 18, пальцами 19 и ультразвуковыми искателями 6 занимают положение, соответствующее оптимальному углу ввода

0 ультразвукового сигнала в контролируемой рельс 34. После этого включается акустический блок 24, и происходит контроль рельса.

Для стабилизации расстояния от

5 ультразвуковых искателей 6 до рельса 34 расстояние между дополнительными роликами 17 берется равньм или меньшим половины измерительной базы допуска на одиночную поперечную

0 деформацию контролируемого рельса 34. . .

После прохода рельса 3 4 усилие на рычаг 20 снимается, горизонтальные пружины 21 отводят платформу 10 от плоскости разм цения рельса 34,

5

и устройство вновь готово ;к приему очередного рельса 34 для его контроля .

Таким образе, при использовании изобретения достигается стабильная: ориентация ультразвуковых искателей . по отношению к контролируемому рельсу;

divd Л

28 29 5

снижается количество пузырьков в воде и появляется возможность контроля рельсов с регламентированньми искривлениями, что повышает надеж.ность контроля загрязненности ме5 ;талла рельсов неметаллическими включениями.

ИММЕРСИОННОВ УСТРОЙСТВСГ ДЛЯ УЛЬТРАЗВУКОВОГО КОНТРОЛЯ ЗАГРЯЗНЕННОСТИ МЕТАЛЛА РЕЛЬСОВ НЕМЕТАЛЛИЧЕСКШШ ВКЛЮЧЕНИЯМИ, содержащее ванну с ВХОДНШ1 и таьксщнам. предванникамц, ,имеющими соосные отверстия для пропуска через них контролируемого рельса, уплотнения отверстий, дверцы отверсргий, ультразвуковые искатели, расположенные в вайне, узел автоматическойподачи и поддер сания в ванне. заданнох сГ ypoBRil иммёрсионтI ной жидкости с отделенИ€а4 пузырьков : воздуха, о т л и ч а lo iq е ее я тем, .что, с целью повниения надежности ультразвукового контроля эа.34 грязненности металла рельсов неметаллическими включениями , оно снабжено установленными в ванне вертикальными пружинами, установленной на них рамой, платформой, установленной на р.аме с возможностью перемещения перпендикулярно оси отверстий, жестко закрепленными на раме стойками с продольньвки пазами, щарнирно укрепленньоди на ргине дополнительными стойками,, жестко закрепленной на дополнительных стойках рамкой с роликг1ми, размещенными в продольных :пазах стоек,-жестко закрепленной на платформе вертикальной крестообразной стойкой, подвижно соединенной с крестообразной стойкой травер сой с укрепленными на ней дополнит (О тельньми роликами,- подвижно закрепленными на траверсе с.тержнями, . установленньми перпендикулярно с ер жням с возможностью вращения вок- - , руг своих осей пальцами., шарнирно связанньш с рамкой рычсигсял, установленными между рамой и платформой горизонта ль пружинами, ус тановленными между платформой и рычагом упорньми пружинами и тележкой, упруго связанной с дном ванны, а ультразвуковые искатели подвижно установ.ю лены в пальцах. tvD сл

/

26

Vuz. 3

29

гб

18

17

13

8