Стенд для ультразвукового дефектоскопирования рельсов Советский патент 1992 года по МПК E01B35/00 B61K9/10 

Фиг 1

Изобретение относится к области железнодорожного транспорта, а именно к устройствам для контроля рельсов.

Целью изобретения является повышение точности измерения и надежности,

На фиг. 1 дана общая схема устройства; на фиг, 2 - общий вид устройства; на фиг. 3 - пластина уплотнения, контактирующая с боковыми гранями рельса; на фиг. 4 - то же, контактирующая с нижней гранью рельса.

Устройство состоит из основания 1, в направляющих 2 которого размещена роликами 3 каретка 4, снабженная жестко закрепленными на ней направляющими колонками 5 и силовым цилиндром 6 пере- мещения платформы 7, во втулках 8 которой размечцены направляющие колонки 5. В направляющих вертикальных пазах 9 платформы 7 расположены оси 10 иммерсионной ванны 11, подпружиненной относительно платформы 7 пружинами 12. На стенках иммерсионной ванны 11 размещены уплотнения 13 и 14, состоящие из пар эластичных пластин 15 и 16. С внеш- стороны иммерсионной ванны 11 раз- мощены переливные ванны 17 и 18 и ролики 19 и 20, верхняя плоскость которых предназначена для взаимодействия с плоскостью контролируемого рельса 21. В иммерсионной ванне 11 размещен приемник 22 ультразвуковых сигналов, связанный с усилителем-регистратором 23 этих сигналов. Рабочая плоскость 24 приемника 22 расположена ниже верхней (рабочей) плоскости роликов 19 и 20 на величину от 0 до 5 мм.

На основании 1 размещены также бачок-отстойник 25 с насосом 26 и дополнительный бачок 27 с переливной воронкой 28, верхняя кромка 29 которой расположена выше рабочей плоскости. Переливные ванны соединены с бачком-отстойником трубопроводами 30,насос 26 соединен с бачком-отстойником 25 и дополнительным бачком 27 трубопроводами 31 и 32 соответ- ственно. Переливная воронка 28 соединена с бачком-отстойником трубопроводом 33. Иммерсионная ванна 11 соединена с дополнительным бачком 27 трубопроводом 34 с запорно регулирующим клапаном (венти- лем) 35.

Каретка 4 связана со штоком силового цилиндра 36, корпус которого закреплен на основании 1, шток силового цилиндра 6 закреплен на платформе 7, а его корпус - на каретке 4,

Устройство работает следующим образом.

Подающим устройством (не показано) контролируемый рельс 21 подается в рабочую зону. Его нижняя плоскость, являющаяся рабочей плоскостью, касается верхних образующих роликов 19 и 20, при этом рабочая поверхность 24 приемника 22 ультразвуковых сигналов располагается на расстоянии 0-5 мм от нижней (рабочей) поверхности контролируемого рельса 21. Иммерсионная ванна 11 заполнена жидкостью выше рабочей плоскости и удерживается на определенной отметке за счет уплотнений 13 и 14, состоящих из пар эластичных пластин 15 и 16, в зависимости от износа головок рельсов 21 размер головки (рабочий размер) меняется. Стабильность работы уплотнений 15 и 14 обеспечивается тем, что при протяжке рельса 21 механизмом протяжки (не показан) одна из пластин 15 контактирует с боковыми гранями головки рельса 21, изгибаясь до касания пластины 16, которая контактируете рабочей поверхностью головки рельса 21 и, изгибаясь, соприкасается с пластинкой 15 следующей пары. Таким образом, создается непрерывный ряд уплотнений, обеспечивающий необходимую герметичность. Просочившаяся по уплотнениям жидкость сливается в переливные ванны 17 и 18, из которых потрубоп- роводу 30 попадает в бачок-отстойник 25. Из бачка 25 насос 26 по трубопроводам 32 и 33 подает жидкость в дополнительный бачок 27, уровень жидкости в котрром поддерживается по верхней кромке 29 переливной воронки 28, соединенной с бачком-отстойником 25 трубопроводом 34. Расход жидкости, проходящей через насос 26, подбирается таким образом, чтобы он с запасом компенсировал утечки через уплотнения 13 и 14.

Таким образом, рабочая поверхность рельса 21 оказывается в пеоиод прохождения рельса 21 через иммерсионную ванну 11 в жидкости и межцу рабочей поверхностью рельса 21 и рабочей плоскостью 24 приемника 25 ультразвуковых сигналов образуется слой жидкости, обеспечивающий беспрепятственное прохождение ультразвуковых сигналов с малым коэффициентом поглощения.

При протяжке рельса 21 с нагруженном (механизм нагружения на чертеже не показан) приемник 22 ультразвуковых сигналов находится в зоне наибольшего изгибающего момента и при наличии в рельсе дефекта воспринимает излучаемые рельсом с дефектом импульсы ультразвуковой частоты.

Так как при нагружении рельс деформируется, то угловые и линейные деформации компенсируются пружинами 12, а смещение в направлении протяжки рельса 21 ограничиваются осями 10 иммерсионной ванны 11

и направляющими 9 платформы 7. Таким образом, обеспечивается постоянное под- жатие роликов 19 и 20 к рельсу 21 и соответственно постоянный зазор между рабочей поверхностью рельса 21 с рабочей пноскостью приемника 25 ультразвуковых сигналов. Регистрация сигналов производится усилителем-регистратором 23. Для обслуживания иммерсионной ванны 11 и приемника 25 ультразвуковых сигналов платформа 7 вместе размещенной на ней имерсионной ванной 11 опускается по направляющим колонкам 5 с помощью силового цилиндра 6 таким образом, что верхняя кромка иммерсионной ванны 11 оказывается ниже рабочей поверхности рельса 21. Затем силовым цилиндром Зб каретка 4 выдвигается из-под рельса 21, перемещаясь роликами 3 в направляющих 2 основания 1.

Приведение устройства в рабочее положение производится в обратном порядке.

Формула изобретения Стенд для ультразвукового дефектоско- пирования рельсов, содержащий основание, установленную на нем иммерсионную ванну с уплотнением рабочей зоны, заполняемую контактной жидкостью, приемник и усилитель ультразвуковых сигналов и механизм относительного перемещения приемника и рельса, отличающийся тем, что,

10

15

0

5

0

с целью повышения точности измерения и надежности, иммерсионная ванна выполнена с переливными баками и роликами для направления рельса, при этом переливные баки и ролики размещены с внешних сторон уплотнения рабочей зоны, а рабочая поверхность роликов расположена выше рабочей поверхности приемника ультразвуковых сигналов, ванна шарнирно установлена на5 платформе и подпружинена относительно нее для компенсации угловых, поперечных и продольных линейных перемещений, платформа установлена на стойках с возможностью вертикального перемещения, стойки закреплены на каретке, установленной на рамках в пазах основания, а механизм относительного перемещения образован двумя цилиндрами, один из которых установлен между кареткой и платформой и связан с ними своими концами, а другой - на каретке, при этом уплотнение рабочей зоны ванны образовано набором пар эластичных пластин с вырезами для плотного охвата рельса, устройство снабжено баком-отстойником и напорным баком, соединенными с насосом трубопроводами, при этом переливные баки связаны трубопроводом с баком-отстойником, а иммерсионная ванна - с напорным баком, а трубопровод, связывающий ванну с напорным баком, выполнен с запорным клапаном.

Изобретение относится к железнодорожному транспорту, а именно к устройствам для контроля рельсов. Цель изобретения - повышение точности измерения и надежности. Иммерсионная ванна 11 перемещена на платформе 7 с возможностью самоустановки по головке рельса 21, который перемещается над рабочей плоскостью 24 приемника 22 ультразвуковых сигналов. Сигналы регистрируются. Для создания ультразвукового контакта между плоскостями рельса 21 и приемника 22 ванна 11 заполнена жидкостью. Уплотнения 13 и 14 состоят из пар пластин. Платформа 7 размещена на каретке 4. перемещающейся в направляющих 2 основания 1. 4 ил.

22

W

16

75

19

12

Фиг.1

V

Фм.З

Фм.4

у

15