Стенд для магнитолюминесцентного контроля железнодорожных колес
Полезная модель относится к неразрушающему контролю железнодорожных колес методом магнитопорошковой дефектоскопии. Сущность заключается в следующем: стенд для магнитолюиминесцентного контроля железнодорожных колес включает станину с соединенными вертикальными направляющими стойками верхней и нижней траверсой, на которых установлены три ролика, предназначенные для удержания в вертикальном положении периодически поворачиваемого колеса с помощью одного из роликов, выполненного приводным. На стенде размещено средство для полива магнитной суспензией. На верхней траверсе установлены две каретки с возможностью перемещения вдоль данной траверсы в качестве направляющих. Выполненные в форме, приближающейся к П-образной протяженной рамке, - два соленоида, каждый из них жестко соединен с соответствующим трансформатором со стороны незамкнутых концов соленоида с образованием секции, подвешенной к соответствующей каретке за конец с трансформатором посредством шарнирного соединения с корпусом каретки для поворота соответствующей секции в вертикальной плоскости из исходного положения в рабочее положение с помощью пневмоцилиндра, установленного на корпусе соответствующей каретки. При этом в исходном и рабочем положении секций продольные элементы одного соленоида (первого) находятся между продольными элементами другого соленоида (второго), исходное положение секций соответствует расположению соленоидов приблизительно вдоль верхней траверсы, а в рабочем положении, предназначенном для размещения железнодорожного колеса между продольными сторонами соленоидов, данные соленоиды расположены наклонно относительно верхней траверсы с углом взаимного пересечения продольных приблизительно 90°. Трансформаторы предназначены для подвода переменного тока к соленоидам со сдвигом фаз на 90°. Технический результат: повышение достоверности контроля железнодорожных колес за счет выявления на боковой поверхности индикаторных рисунков разнонаправленных дефектов. 1 н.п., 1 илл.
Полезная модель относится к неразрушающему контролю железнодорожных колес методом магнитопорошковой дефектоскопии.
Известно устройство - стенд для магнитолюминесцентного контроля железнодорожных (ж/д) колес, сведения о котором предоставлены в каталоге компании-производителя Helling GmbH «Неразрушающий контроль», опубликованном на веб-странице www.ntcexpert.ru/images/stories/catalog_helling.pdf (страница 34 каталога).
Стенд включает соединенные вертикальными направляющими стойками верхнюю и нижнюю траверсы с роликами, предназначенными для удержания в вертикальном положении периодически поворачиваемого колеса, средство для полива магнитной суспензией. Намагничивание боковых поверхностей ж/д колеса обеспечивается с помощью соленоида, выполненного в форме рамки, содержащей два продольных элемента, между которыми расположено в вертикальном положении ж/д колесо. Соленоид подвешен к верхней траверсе.
При использовании известного стенда достоверность контроля снижена из-за использования соленоида, создающего однонаправленное магнитное поле, с помощью которого невозможно выявить разнонаправленные дефекты.
Наиболее близким аналогом выбран стенд для магнитолюминесцентного контроля железнодорожных колес, описанный в электроном каталоге: http://www.ndt.com.ua/articles/15_tools.html. Стенд включает соединенные вертикальными направляющими стойками верхнюю и нижнюю траверсы с роликами, предназначенными для приема и удержания в вертикальном положении периодически поворачиваемого приводного ж/д колеса с помощью указанных роликов, соленоид, предназначенный для намагничивания боковой поверхности железнодорожного колеса, и средство для полива магнитной суспензией боковой поверхности колеса.
Известное устройство препятствует выявлению разнонаправленных дефектов ввиду того, что соленоид обеспечивает намагничивание контролируемой поверхности в одном направлении.
Задача предполагаемой полезной модели заключается в повышении достоверности контроля железнодорожных колес за счет выявления индикаторных рисунков разнонаправленных дефектов на боковой поверхности.
Указанная задача решается тем, что стенд для магнитолюиминесцентного контроля железнодорожных колес включает станину с соединенными вертикальными направляющими стойками верхней и нижней траверсой, на которых установлены три ролика, предназначенные для удержания в вертикальном положении периодически поворачиваемого колеса с помощью одного из роликов, выполненного приводным, размещенное на станине средство для полива магнитной суспензией, установленные на верхней траверсе две каретки с возможностью перемещения вдоль данной траверсы в качестве направляющих, выполненные в форме, приближающейся к П-образной протяженной рамке, - два соленоида, каждый из них жестко соединен с соответствующим трансформатором со стороны незамкнутых концов соленоида с образованием секции, подвешенной к соответствующей каретке за конец с трансформатором посредством шарнирного соединения с корпусом каретки для поворота соответствующей секции в вертикальной плоскости из исходного положения в рабочее положение с помощью пневмоцилиндра, установленного на корпусе соответствующей каретки, при этом в исходном и рабочем положении секций продольные элементы одного соленоида (первого) находятся между продольными элементами другого соленоида (второго), исходное положение секций соответствует расположению соленоидов приблизительно вдоль верхней траверсы, а в рабочем положении, предназначенном для размещения железнодорожного колеса между продольными сторонами соленоидов, данные соленоиды расположены наклонно относительно верхней траверсы с углом взаимного пересечения продольных приблизительно 90°, причем трансформаторы предназначены для подвода переменного тока к соленоидам со сдвигом фаз на 90°.
Сущность полезной модели поясняется следующим образом.
Для обеспечения достоверности контроля используются два соленоида, предназначенные для намагничивания железнодорожного колеса во вращающемся магнитном поле в качестве средства намагничивания, установленного неподвижно относительно объекта контроля.
Каждый соленоид для пропускания тока жестко соединен с соответствующим трансформатором с образованием секции. Каждая секция подвешена за один конец со стороны трансформатора к соответствующей каретке, установленной на верхней траверсе в качестве направляющих. При этом, находясь в любом положении относительно верхней траверсы, продольные элементы одного соленоида (первого) расположены между продольными элементами другого соленоида (второго). Такое взаимное расположение возможно в том случае, когда соленоиды (секции) наклонены навстречу друг другу. Но для работы устройства важны два положения соленоидов:
исходное и рабочее положения, при этом в исходном положении соленоиды располагаются вдоль верхней траверсы, а в рабочем положении соленоиды наклонены относительно верхней траверсы и взаимно наклонены под углом 90 (угол взаимного наклона продольных элементов соленоидов). В рабочем положении соленоидов колесо размещено непосредственно между продольными элементами первого соленоида, соответственно и между продольными элементами второго соленоида. Таким образом, две боковые поверхности колеса намагничиваются во вращающемся магнитном поле, когда переменный ток от трансформаторов со сдвигом фаз на 90 пропускается по обмоткам соленоидов.
Перенастройка стенда для контроля ж/д колес различного типоразмера обеспечивается тем, что каретки способны перемещаться вдоль верхней траверсы для установки соленоидов в необходимом положении.
Известно, что вращающееся магнитное поле характеризуется тем, что вектор магнитной индукции постоянно вращается в каждой точке поверхности контроля, данное явление приводит к обнаружению разнонаправленных дефектов.
На фигуре приведен общий вид стенда магнитолюминесцентного контроля железнодорожных колес.
Стенд включает: станину 1, верхнюю и нижнюю траверсы 2 с тремя роликами 3, при этом траверсы 2 соединены стойками 4.
Нижний ролик 3 выполнен приводным; нижняя траверса 2 выполнена с возможностью перемещения вдоль стоек 4 до фиксированного положения, при котором ролики 3 удерживают железнодорожное колесо 5.
На станине 1 стенда установлены два средства 6 с многосопловьми форсунками для выпуска магнитной суспензии, установленные так, чтобы каждое такое средство 6 обеспечивало полив магнитной суспензией поверхности ж/д колеса 5 с двух сторон. На фигурах 1, 2 не показаны элементы системы полива, они могут быть выполнены стандартными, обычно применяемыми в данной области техники.
На верхней траверсе 2 установлены две каретки 7 с возможностью перемещения вдоль данной траверсы в качестве направляющих.
Соленоиды 8, предназначенные для намагничивания во вращающемся магнитном поле, выполнены в виде незамкнутой рамы П-образной формы с продольными элементами 9. Пропускание тока по обмоткам каждого соленоида 8 осуществляется с помощью соответствующего трансформатора 10, жестко соединенного с соленоидом 8 со стороны его незамкнутых концов. Каждый соленоид 8 и соответствующий трансформатор образуют секцию (на фигуре позициями 8 и 10 указаны составные элементы секции).
К соответствующим кареткам 7 с помощью шарнирного крепления за один конец со стороны трансформатора 10 подвешены упомянутые секции.
Соленоиды 8, находясь в составе соответствующей секции, прикреплены к кареткам 7 в положении, при котором указанные соленоиды обращены друг к другу, при этом продольные элементы 9 одного (первого) соленоида) 8 свободно проходят между продольными элементами 9 другого (второго) соленоида 8.
В исходном и рабочем положениях соленоиды 8 удерживаются пневмоцилиндрами 11, при этом в исходном положении соленоиды 8 расположены приблизительно вдоль верхней траверсы 2, а в рабочем положении - наклонно относительно верхней траверсы 2 с взаимным углом пересечения приблизительно 90°.
Такое решение связано с удобством осуществления процесса контроля и обслуживания оборудования стенда. Объясняется это тем, что в исходном положении секций обеспечен доступ на место установки контролируемого ж/д колеса, а в рабочем положении соленоидов (секций) - становится возможным беспрепятственно осуществлять полив зоны, находящей между продольными сторонами соленоидов, а также фиксировать поверхность колеса в свободной зоне, выбранной в качестве зоны контроля.
Для осуществления магнитолюминесцентного контроля железнодорожное колесо 5 помещают на стенд. Для этого нижнюю траверсу 2 отводят в нижнее положение, устанавливают ж/д колесо 5 в удерживающих роликах 3, перемещая нижнюю траверсу 2 до необходимого положения.
Первый и второй соленоиды 8 устанавливают наклонно приблизительно под углом 90, располагая ж/д колесо 5 непосредственно между продольными элементами 9 первого соленоида 8. Место пересечения продольных элементов 9 соленоидов 8 располагается напротив воображаемой линии вертикального радиуса нижней части ж/д колеса 5.
В таком положении устройство готово к работе.
При пропускании тока по обмоткам соленоидов намагничиваются обе поверхности колеса, создавая вращающееся магнитное поле, предопределяющее формирование возможных дефектов различной направленности. Полив магнитной суспензией поверхностей колеса 5 осуществляют одновременно с процессом намагниченности для выявления рисунков дефектов в зоне устойчивой намагниченности.
Адаптивность стенда для контроля ж/д колеса одновременно с двух сторон, которые соответствуют двум боковым поверхностям, свидетельствуют об оптимизации процесса контроля и о возможности получения достоверного результата о качестве железнодорожного колеса.
Стенд для магнитолюминесцентного контроля железнодорожных колес включает станину с соединенными вертикальными направляющими стойками верхней и нижней траверсой, на которых установлены три ролика, предназначенные для удержания в вертикальном положении периодически поворачиваемого колеса с помощью одного из роликов, выполненного приводным, размещенное на станине средство для полива магнитной суспензией, установленные на верхней траверсе две каретки с возможностью перемещения вдоль данной траверсы в качестве направляющих, выполненные в форме, приближающейся к П-образной протяженной рамке, два соленоида, каждый из них жестко соединен с соответствующим трансформатором со стороны незамкнутых концов соленоида с образованием секции, подвешенной к соответствующей каретке за конец с трансформатором посредством шарнирного соединения с корпусом каретки для поворота соответствующей секции в вертикальной плоскости из исходного положения в рабочее положение с помощью пневмоцилиндра, установленного на корпусе соответствующей каретки, при этом в исходном и рабочем положении секций продольные элементы одного соленоида (первого) находятся между продольными элементами другого соленоида (второго), исходное положение секций соответствует расположению соленоидов приблизительно вдоль верхней траверсы, а в рабочем положении, предназначенном для размещения железнодорожного колеса между продольными сторонами соленоидов, данные соленоиды расположены наклонно относительно верхней траверсы с углом взаимного пересечения продольных приблизительно 90°, причем трансформаторы предназначены для подвода переменного тока к соленоидам со сдвигом фаз на 90°.
