專利名稱：一種空心車軸的超聲波探傷校驗體的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及無損探傷領(lǐng)域，尤其涉及一種空心車軸的超聲波探傷校驗體。
背景技術(shù)：
國內(nèi)鐵道“和諧號”、“先鋒號”等動車組車輛使用內(nèi)徑為30 80mm的空心車軸， 為保證行駛安全，每行駛一定里程就需要對空心車軸進(jìn)行內(nèi)部超聲波探傷檢查。與傳統(tǒng)的探傷接觸面不一樣，動車組空心車軸的探傷接觸面為空心車軸的內(nèi)孔圓弧面。為了獲得對空心車軸的準(zhǔn)確的超聲波探傷結(jié)果，需要設(shè)計一種適用于空心車軸超聲波探傷的校驗體， 以準(zhǔn)確獲得探頭的系統(tǒng)分辨力等數(shù)據(jù)。

實用新型內(nèi)容本實用新型設(shè)計開發(fā)了一種空心車軸的超聲波探傷校驗體。在本實用新型中，該超聲波探傷校驗體可以用于模擬空心車軸的超聲波探傷的過程，在校驗體主體上人工設(shè)置缺陷，根據(jù)探頭對缺陷回波的檢測結(jié)果，獲得對探頭性能參數(shù)的準(zhǔn)確評價。本實用新型提供的技術(shù)方案為一種空心車軸的超聲波探傷校驗體，包括主體，其為相對x-y平面為對稱結(jié)構(gòu)的長方體，所述主體的端部為四分之一圓弧形，所述主體的端部具有一四分之一圓筒形的凹槽，所述主體下方具有一矩形凹槽，且在所述主體的矩形凹槽底部具有一沿y軸方向延伸的平底孔，所述主體的上表面具有一沿χ軸方向延伸的具有圓弧形截面的第一凹槽，所述主體沿χ軸方向設(shè)置有刻度線以及刻度值。優(yōu)選的是，所述的空心車軸的超聲波探傷校驗儀中，所述主體的中間部位還設(shè)置有兩個沿ζ軸方向延伸的貫穿所述主體的橫通孔。優(yōu)選的是，所述的空心車軸的超聲波探傷校驗儀中，所述主體的中間部位還設(shè)置有沿X軸方向展開的三個同心的成階梯式分布的圓孔，所述圓孔內(nèi)嵌有透明的有機玻璃。優(yōu)選的是，所述的空心車軸的超聲波探傷校驗儀中，所述三個圓孔的直徑分別為 40mm、44mm 和 50mmo優(yōu)選的是，所述的空心車軸的超聲波探傷校驗儀中，所述主體下方的矩形凹槽的底部設(shè)置有一沿Z軸方向延伸的具有圓弧形截面的第二凹槽。優(yōu)選的是，所述的空心車軸的超聲波探傷校驗儀中，所述第一凹槽的圓弧形截面的半徑為31mm，所述第二凹槽的圓弧形截面的半徑為31mm。優(yōu)選的是，所述的空心車軸的超聲波探傷校驗儀中，所述第一凹槽的圓弧形截面的半徑為41mm，所述第二凹槽的圓弧形截面的半徑為41mm。優(yōu)選的是，所述的空心車軸的超聲波探傷校驗儀中，所述第一凹槽的圓弧形截面的半徑為16mm。本實用新型所述的空心車軸的超聲波探傷校驗體，該超聲波探傷校驗體類似于空心車軸的一個“切片”，以此可以用于模擬空心車軸的超聲波探傷的過程，在校驗體主體上人工設(shè)置缺陷，根據(jù)探頭對缺陷回波的檢測結(jié)果，獲得對探頭性能參數(shù)的準(zhǔn)確評價。
圖1為本實用新型所述的空心車軸的超聲波探傷校驗體的實施例一和實施例二的主視圖。圖2為本實用新型所述的空心車軸的超聲波探傷校驗體的實施例一和實施例二的沿X軸負(fù)方向的視圖。圖3為本實用新型所述的空心車軸的超聲波探傷校驗體的實施例三的主視圖。圖4為本實用新型所述的空心車軸的超聲波探傷校驗體的實施例三的沿χ軸負(fù)方向的視圖。
具體實施方式
以下結(jié)合附圖對本實用新型做進(jìn)一步的詳細(xì)說明，以令本領(lǐng)域技術(shù)人員參照說明書文字能夠據(jù)以實施。如圖1和圖2所示，本實用新型提供一種空心車軸的超聲波探傷校驗體，包括主體2，其為相對x-y平面為對稱結(jié)構(gòu)的長方體，所述主體2的端部為四分之一圓弧形，所述主體的端部具有一四分之一圓筒形的凹槽8，所述主體2下方具有一矩形凹槽6，且在所述主體2的矩形凹槽6底部具有一沿y軸方向延伸的平底孔7，所述主體2的上表面具有一沿χ軸方向延伸的具有圓弧形截面的第一凹槽5，所述主體2沿χ軸方向設(shè)置有刻度線1以及刻度值。上述超聲波探傷校驗體主體的上表面具有第一凹槽5，第一凹槽5沿χ軸方向延伸，截面為圓弧形，以保證探傷過程中探傷接觸面與探頭的凸面圓弧充分接觸，從而保證探頭與校驗體的超聲耦合。在校驗體主體2上人工設(shè)置缺陷，由于缺陷的大小及位置均為已知，可以以此獲得探頭的性能參數(shù)。車軸裂紋有橫向、縱向兩種形式，與車軸中心線交角在45°以上的為橫裂紋，在45°以下的為縱裂紋。根據(jù)超聲波聲束盡可能覆蓋疲勞裂紋發(fā)生區(qū)，且聲束盡可能和裂紋垂直，以獲得最大的裂紋發(fā)射量，形成較高的探傷靈敏度。上述主體2上的平底孔7可視為沿y軸方向延伸的位于主體2內(nèi)部的一個缺陷，且此平底孔7的位置在刻度線1上明確標(biāo)出。一個實施例中，還可以在主體2的中間部位設(shè)置兩個沿ζ軸方向延伸的貫穿主體的橫通孔3。以第一凹槽5為探傷接觸面，探頭沿第一凹槽5移動，通過改變探頭所在位置，就是改變探頭對平底孔7缺陷和橫通孔3缺陷的超聲波的入射點，根據(jù)探頭對缺陷回波的檢測結(jié)果，就可以獲得探頭的入射點、折射角、回波頻率誤差、聲束橫向偏斜角以及系統(tǒng)的縱波分辨力、橫波分辨力、縱波靈敏度余量、橫波靈敏度余量等性能參數(shù)。所述的空心車軸的超聲波探傷校驗儀中，所述主體2的中間部位還設(shè)置有兩個沿ζ軸方向延伸的貫穿所述主體的橫通孔3。所述的空心車軸的超聲波探傷校驗儀中，所述主體2的中間部位還設(shè)置有沿χ軸方向展開的三個同心的成階梯式分布的圓孔4，所述圓孔4內(nèi)嵌有透明的有機玻璃。所述的空心車軸的超聲波探傷校驗儀中，所述三個圓孔4的直徑分別為40mm、44mm 和 50mm。[0026]所述的空心車軸的超聲波探傷校驗儀中，所述主體2下方的矩形凹槽6的底部設(shè)置有一沿ζ軸方向延伸的具有圓弧形截面的第二凹槽9。校驗體主體2的中間部位設(shè)置有沿χ軸方向展開的三個同心的成階梯式分布的圓孔4。并且，在主體2下方的矩形凹槽6底部設(shè)置第二凹槽9，以第二凹槽9作為探傷接觸面，當(dāng)探頭沿第二凹槽9移動時，通過探頭對上述三個圓孔的圓周邊緣的回波進(jìn)行檢測，可以測試出大角度周向掃查探頭和軸向橫波探頭的系統(tǒng)分辨力。所述的空心車軸的超聲波探傷校驗儀中，所述第一凹槽5的圓弧形截面的半徑為 31mm，所述第二凹槽9的圓弧形截面的半徑為31mm。所述的空心車軸的超聲波探傷校驗儀中，所述第一凹槽5的圓弧形截面的半徑為 41mm，所述第二凹槽9的圓弧形截面的半徑為41mm。所述的空心車軸的超聲波探傷校驗儀中，所述第一凹槽5的圓弧形截面的半徑為 16mm。實施例一如圖1和圖2所示，實施例一的校驗體在擁有一平底孔7和兩個橫通孔3缺陷的同時，還在主體2的中間部位設(shè)置有沿χ軸方向展開的三個同心的成階梯式分布的圓孔4。 校驗體主體2的第一凹槽5的圓弧形截面的半徑為31mm，第一凹槽5的沿χ軸方向的長度為320mm，所述第二凹槽9的圓弧形截面的半徑為31mm。三個階梯式分布的圓孔4的直徑分別為40mm、44mm和50mm。該校驗體主要配合凸面半徑為30mm的探頭使用。實施例二如圖1和圖2所示，實施例二的校驗體在擁有一平底孔7和兩個橫通孔3缺陷的同時，還在主體2的中間部位設(shè)置有沿χ軸方向展開的三個同心的成階梯式分布的圓孔4。 校驗體主體2的第一凹槽5的圓弧形截面的半徑為41mm，第一凹槽5的沿χ軸方向的長度為320mm，所述第二凹槽9的圓弧形截面的半徑為41mm。三個階梯式分布的圓孔4的直徑分別為40mm、44mm和50mm。該校驗體主要配合凸面半徑為40mm的探頭使用。實施例三如圖3和圖4所示，實施例三的校驗體在擁有一平底孔7和兩個橫通孔3缺陷的同時，還在主體2的中間部位設(shè)置有沿χ軸方向展開的三個同心的成階梯式分布的圓孔4。 第一凹槽5的圓弧形截面的半徑為16mm，第一凹槽5的沿χ軸方向的長度為320mm。主體下方的矩形凹槽6底部不設(shè)置第二凹槽9，也可視為第二凹槽9的圓弧形截面的半徑為無窮大。三個階梯式分布的圓孔4的直徑分別為40mm、44mm和50mm。該校驗體主要配合凸面半徑為15mm的探頭使用。校驗體主體2由材質(zhì)晶粒度為7 8級的LZ50鋼制造。盡管本實用新型的實施方案已公開如上，但其并不僅僅限于說明書和實施方式中所列運用，它完全可以被適用于各種適合本實用新型的領(lǐng)域，對于熟悉本領(lǐng)域的人員而言， 可容易地實現(xiàn)另外的修改，因此在不背離權(quán)利要求及等同范圍所限定的一般概念下，本實用新型并不限于特定的細(xì)節(jié)和這里示出與描述的圖例。
權(quán)利要求1.一種空心車軸的超聲波探傷校驗體，其特征在于，包括主體，其為相對x-y平面為對稱結(jié)構(gòu)的長方體，所述主體的端部為四分之一圓弧形，所述主體的端部具有一四分之一圓筒形的凹槽，所述主體下方具有一矩形凹槽，且在所述主體的矩形凹槽底部具有一沿y軸方向延伸的平底孔，所述主體的上表面具有一沿χ軸方向延伸的具有圓弧形截面的第一凹槽，所述主體沿χ軸方向設(shè)置有刻度線以及刻度值。
2.如權(quán)利要求1所述的空心車軸的超聲波探傷校驗儀，其特征在于，所述主體的中間部位還設(shè)置有兩個沿ζ軸方向延伸的貫穿所述主體的橫通孔。
3.如權(quán)利要求1所述的空心車軸的超聲波探傷校驗儀，其特征在于，所述主體的中間部位還設(shè)置有沿χ軸方向展開的三個同心的成階梯式分布的圓孔，所述圓孔內(nèi)嵌有透明的有機玻璃。
4.如權(quán)利要求3所述的空心車軸的超聲波探傷校驗體，其特征在于，所述三個圓孔的直徑分別為40mm、44mm和50mm。
5.如權(quán)利要求3所述的空心車軸的超聲波探傷校驗體，其特正在于，所述主體下方的矩形凹槽的底部設(shè)置有一沿ζ軸方向延伸的具有圓弧形截面的第二凹槽。
6.如權(quán)利要求5所述的空心車軸的超聲波探傷校驗體，其特征在于，所述第一凹槽的圓弧形截面的半徑為31mm，所述第二凹槽的圓弧形截面的半徑為31mm。
7.如權(quán)利要求5所述的空心車軸的超聲波探傷校驗體，其特征在于，所述第一凹槽的圓弧形截面的半徑為41mm，所述第二凹槽的圓弧形截面的半徑為41mm。
8.如權(quán)利要求3所述的空心車軸的超聲波探傷校驗體，其特征在于，所述第一凹槽的圓弧形截面的半徑為16mm。
專利摘要本實用新型公開了一種空心車軸的超聲波探傷校驗體，包括主體，其為相對x-y平面為對稱結(jié)構(gòu)的長方體，所述主體的端部為四分之一圓弧形，所述主體的端部具有一四分之一圓筒形的凹槽，所述主體下方具有一矩形凹槽，且在所述主體的矩形凹槽底部具有一沿y軸方向延伸的平底孔，所述主體的上表面具有一沿x軸方向延伸的具有圓弧形截面的第一凹槽，所述主體沿x軸方向設(shè)置有刻度線以及刻度值。在本實用新型中，該超聲波探傷校驗體可以用于模擬空心車軸的超聲波探傷的過程，在校驗體主體上人工設(shè)置缺陷，根據(jù)探頭對缺陷回波的檢測結(jié)果，獲得對探頭性能參數(shù)的準(zhǔn)確評價。
文檔編號G01N29/04GK202159038SQ20112026995
公開日2012年3月7日 申請日期2011年7月27日 優(yōu)先權(quán)日2011年7月27日
發(fā)明者單繼光, 譚鷹 申請人:北京新聯(lián)鐵科技發(fā)展有限公司