超声波检测技术在铁路行业的应用

超声波检测技术在铁路行业的应用
包丽静
【摘要】近几年随着超声波检测技术的发展,超声波检测开始用于车轮踏面及轮辋的表面缺陷检查,尤其在对在役车轴疲劳缺陷探伤中发挥了重要作用.在应用超声波
探伤过程中应注意探头角度的选取,每次开工前后必须进行设备校验试验.
【期刊名称】《湖北农机化》
【年(卷),期】2018(000)011
【总页数】1页(P32)
【关键词】超声波检测;车轴探伤;缺陷
【作者】包丽静
【作者单位】吉林铁道职业技术学院
【正文语种】中文
1 超声波检测简介
超声波检测利用超声波传播过程中的能像光线一样呈直线传播，且在2种介质形
成的界面处发生反射、折射以及形成波形转换的现象对工件中存在的缺陷进行检测。

超声波探头将一定频率的超声波入射到被检测工件当中，当超声波传播过程中遇到缺陷时有一部分超声波反射回来，超声波探头接收反射回来的超声波，并通过显示终端显示缺陷回波，可不损坏工件检出缺陷大小（尺寸）和位置，如图1所示。

超声波检测对缺陷的检测能力受超声波波长，一般只能检测出尺寸大于1/2。

超声
波检测不受被检测工件的材料、尺寸、外形等的限制，对工件内部及外表面缺陷都可检测。

图1 超声波检测原理示意图
2 超声波检测在铁路行业的应用
铁路行业中的无损检测一般用于在役产品的维护与检修，有时也对新制产品进行质量检查。

检查在役产品时主要判定是否存在疲劳缺陷，对于重要的走行部件一旦发现疲劳缺陷必须停止使用。

超声波检测在铁路检修行业，主要用于各种铸件、锻件内部缺陷尤其是疲劳裂纹的探伤。

目前动车组运用检修中对车轮踏面、轮辋的表面缺陷检查也使用超声波检测。

2.1 在役轮轴超声波探伤
对在役车轴的超声波探伤，主要检测其使用过程中产生的疲劳缺陷，目前铁路行业使用的车轴主要有二大类：一类是实心车轴主要用于普通客、货列车，另一类是空心车轴主要用于高速动车组列车。

对这2类车轴探伤时，空心车轴采用直探头全
面扫查空心车轴内部，一次可检出各个位置缺陷，而对实心车轴，尤其在不退轮、不退轴的情况下，必须选取合适角度的斜探头进行探伤。

2.1.1 实心车轴探伤
以不退轮状态下对轮座进行超声波探伤为例，介绍实心车轴轮座的超声波探伤过程。

如图2所示，利用超声波探伤在不退轮情况下对车轴主要受力部位轮座进行探伤，为保证超声波能够到达轮座处，应使超声波以一定的角度入射到被检测的车轴中，用斜探头发射超声波。

图2 轮座超声波检测示意图
2.1.2 空心车轴探伤
对空心车轴进行探伤可直接采用直探头，将探头直接深入车轴空心腔内可实现全方位探伤，如图3所示。

图3 空心车轴超声波检测示意图
2.1.3 车轮踏面、轮辋探伤
高速动车组列车运行速度越来越高，列车高速运行时对轮轨关系提出了较高的要求，为保证列车高速运行的平稳舒适，动车组检修对车轮踏面的缺陷检查周期缩短，探伤修程提至二级修，而二级修作为运用检修，检修时动车组不分解，采用可移动式超声波探伤仪进行探伤，如图4所示。

图4 车轮踏面、轮辋探伤示意图
3 结束语
在铁路跨越式发展的大环境下，尤其是信息化、智能化、现代化铁路发展的新形势下，铁路车辆的检修作业，为更好服务铁路发展，应该向更安全、更快速、更智能的方向发展。

超声波检测技术也将越来越受到重视。

在以后的应用中应重点研究如何进一步提高缺陷检测灵敏度。

参考文献：
【相关文献】
[1]林铁.超声波检测技术的应用[J].中国设备工程，2012(07):42-44.
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[3]张宏涛.铁路列车车轴损伤无损检测关键技术研究[D].长春:吉林大学，2017.。