探轮调零架、调零系统及其方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及铁路工程领域，尤其是涉及一种应用于调整钢轨探伤车探轮内部换能器与钢轨之间位置的探轮调零架、调零系统及其方法。
【背景技术】
[0002]钢轨探伤车是利用超声波原理，通过探轮中的换能器发射和接收超声波来检测钢轨内部的伤损。换能器一般按照特定的角度安装在探轮的内部，通过探轮在钢轨表面的滚动，并喷洒耦合水进行耦合，使得超声发射波，以及超声回波能够顺利传输，再通过对回波信号的处理达到检测钢轨内部伤损的目的。在探伤检测过程中，为了提高检测的效果，通常需要调整探轮内部换能器中声波入射钢轨的角度，即需要调整探轮内部换能器与钢轨的位置关系(也就是调整探轮的安装位置)。
[0003]当探轮内部的零度换能器在钢轨的正上方时(此位置关系称为探轮的零位)，探轮内部的零度换能器中声波垂直入射钢轨面，此时超声回波信号最强，超声回波达到最高值，检测效果最佳，此位置称为探轮的零位。而探轮通常都是安装在转向架的底部，在车底的钢轨面上进行调零，尽管也可以调整探轮安装位置，但是操作人员趴在车底下进行操作十分不方便，需要多人配合，且调零时间长，操作人员工作时间过长，容易产生疲劳感，从而影响工作效率。使用探轮调零架，可以在车上调整探轮安装位置，操作简单、方便，大大提高工作效率。特别是在检测过程中需要更换破损的探轮时，严重占用了 “天窗”时间，进一步影响了整体的工作效率。因此设计了此探轮调零架，可以将调零工作在车上提前完成，且操作简单方便，大大提高了工作效率。
[0004]因此，研制开发一种探轮调零装置、系统及其方法，克服现有探轮调零方式必须操作人员趴在车底下来完成探轮安装位置的调整，操作不方便、工作强度大、效率极低的技术缺陷成为当前亟待解决的问题。
【发明内容】
[0005]有鉴于此，本发明的目的在于提供一种探轮调零架、调零系统及其方法，能够有效解决现有探轮安装位置人工调整过程中操作不便、影响工作效率的技术问题，能够实现在车上调整探轮的安装位置，操作简单、方便，大大地提高了工作效率。
[0006]为了实现上述发明目的，本发明具体提供了一种探轮调零架的技术实现方案，探轮调零架，包括:顶板、底板、左立板、右立板和入射块。所述左立板、右立板均连接在所述顶板和底板之间，以形成放置探轮组成的内部空间，所述探轮组成包括探轮架，以及设置在所述探轮架上的探轮。底板用于模拟所述探轮架的固定座，所述探轮组成设置在所述底板上，用于模拟钢轨的所述入射块设置在所述顶板)的底部。通过所述探轮调零架调整所述探轮内部的换能器与所述入射块之间的位置，模拟所述换能器与钢轨之间的位置调整，实现所述探轮的零位调整。
[0007]优选的，所述探轮调零架还包括等高螺栓和弹簧，通过所述等高螺栓实现所述顶板与所述左立板和/或右立板上部的孔之间的连接，通过所述等高螺栓确保所述入射块位于所述探轮的正上方。所述弹簧设置在所述左立板和/或右立板，与顶板、等高螺栓之间，所述弹簧用于产生相对于所述左立板和/或右立板将所述顶板向上顶开的推力。
[0008]优选的，所述探轮调零架还包括拉紧勾夹和U型螺栓，所述U型螺栓设置在所述顶板的端部，所述拉紧勾夹设置在所述左立板和/或右立板上，通过所述拉紧勾夹和U型螺栓的连接实现所述顶板与所述左立板和/或右立板之间的连接。通过调节所述U型螺栓的安装位置，以及所述拉紧勾夹的安装螺母实现所述顶板与所述左立板、右立板之间的无间隙。
[0009]优选的，所述探轮调零架还包括设置在所述底板上的锁紧固定块、锁紧移动块和直线肘夹。所述锁紧固定块和锁紧移动块相对设置形成燕尾槽，通过所述燕尾槽锁紧所述探轮架。所述锁紧固定块和直线肘夹均固定在所述底板上，所述锁紧移动块与所述直线肘夹相连，通过操作所述直线肘夹能使所述锁紧移动块相对于所述锁紧固定块往复运动，从而调节所述锁紧固定块与所述锁紧移动块之间的距离。
[0010]优选的，所述探轮调零架还包括夹块和锁紧螺母，所述夹块的下部固定在由所述锁紧固定块和锁紧移动块形成的燕尾槽中，所述探轮架通过所述锁紧螺母固定在所述夹块上部的燕尾槽结构中。
[0011]优选的，所述锁紧固定块的一端设置有定位止挡，所述定位止挡用于对所述探轮架进行限位。
[0012]优选的，在所述顶板与所述入射块之间设置有反射垫，所述反射垫采用橡胶垫，用于增强超声波的反射强度。
[0013]优选的，所述探轮组成进一步包括固定块、螺钉和探轮轴。所述换能器设置在所述探轮轴上，所述探轮轴设置在所述固定块与所述探轮架之间。所述螺钉用于将所述探轮轴固定在所述固定块与所述探轮架之间，通过调节所述探轮轴实现所述换能器中零度换能器的零位调整。
[0014]本发明还另外具体提供了一种探轮调零系统的技术实现方案，探轮调零系统，包括:探轮组成、示波器，以及如上所述的探轮调零架，所述探轮组成与所述示波器之间通过电缆线相连。所述探轮组成包括固定块、探轮、螺钉、探轮架和探轮轴。所述探轮内部的换能器设置在所述探轮轴上，所述探轮轴设置在所述固定块与所述探轮架之间。所述螺钉用于将所述探轮轴固定在所述固定块与所述探轮架之间，通过调节所述探轮轴实现所述换能器的零位调整。
[0015]本发明还另外具体提供了一种利用上述系统进行探轮调零的方法的技术实现方案，探轮调零方法，包括以下步骤:
[0016]SlOl:当所述探轮调零架工作时，先松开所述拉紧勾夹的手柄，在所述弹簧的推力作用下，所述顶板向上移动，将所述探轮架的燕尾结构安装在所述底板上由所述锁紧固定块和锁紧移动块形成的燕尾槽中，直至所述探轮架顶住所述定位止挡，扳动所述直线肘夹的手柄，锁紧所述探轮架；
[0017]S102:拉下所述拉紧勾夹的手柄，使所述探轮的外膜接触到所述入射块，并使所述探轮的外膜产生适当的变形，通过所述电缆线连接所述探轮轴与所述示波器；
[0018]S103:松开所述探轮轴两端的螺钉，转动所述探轮轴，在所述示波器的显示屏上观察所述换能器接收到的回波幅度，直至回波幅度达到最高值，此时所述换能器所处的位置为所述探轮的零位，拧紧所述探轮轴两端的螺钉来固定所述探轮轴此时的位置；
[0019]S104:将所述探轮组成从所述探轮调零架上取下，所述探轮调零完成。
[0020]通过实施上述本发明提供的探轮调零架、调零系统及其方法，具有如下有益效果:
[0021](I)本发明通过采用入射块来代替钢轨，可以无需趴在车底下进行操作，能够实现在车上调整探轮的安装位置，极大地提高了工作效率；
[0022](2)本发明能够实现在车上进行探轮调零，操作方便，可以节省大量时间，利用轮探调零架可以将随车的全部探轮，包括备用探轮都预先调整好，当在检测过程中，一旦车下探轮架上的探轮发生故障时，可以利用这些校正好的探轮替下损坏的探轮，而不必在车底再做调整，操作简单、方便，大大节省了操作时间。
【附图说明】
[0023]为了更清楚地说明本发明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的介绍。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得其他的实施例。
[0024]图1是本发明探轮调零架一种【具体实施方式】的结构原理示意图；
[0025]图2是本发明探轮调零架一种【具体实施方式】的正面结构示意图；
[0026]图3是本发明探轮调零架一种【具体实施方式】的立体结构示意图；
[0027]图4是本发明探轮调零架一种【具体实施方式】中顶板组成的结构示意图；
[0028]图5是本发明探轮调零架一种【具体实施方式】中底板组成的结构示意图；
[0029]图6是本发明探轮调零架一种【具体实施方式】中的顶板与左、右立板连接的局部剖面结构示意图；
[0030]图7是本发明探轮调零架一种【具体实施方式】中探轮组成的结构示意图；
[0031]图8是本发明探轮调零系统一种【具体实施方式】的系统结构组成示意图；
[0032]图中:1-顶板，2-底板，3-左立板，4-右立板，5-入射块，6_反射垫，7_换能器，8-夹块