基于铁路货车车轴超声波探伤工艺的研究

基于铁路货车车轴超声波探伤工艺的研究

毛亚男，赵海，邹强

马鞍山钢铁股份有限公司 技术中心  安徽  马鞍山  243000

摘要：在铁路货运车辆运行中，关注车轴质量控制，分析了车轴质量的影响因素，从车轴结构、材料选择、轴承重量、使用条件和运行条件等方面采取了改善车轴质量的措施。其中，超声波缺陷检测技术是一种无损检测技术，对轴损伤检测具有重要的应用价值。通过计算机技术、信息技术、自动超声波探伤系统的三驾马车将为提高铁路货车的安全性打下良好的基础。文章分析了超声波探伤技术的研究，主要是基于铁路货车的车轴。

关键词：铁路货车；车轴；超声波探伤工艺

引言

铁路货车的车轴是保证铁路货车安全稳定运行的重要结构。这不仅起着重要的承载作用，而且直接关系到铁路货物的经济利益。铁路货运车辆运行过程中，影响车轴质量的因素很多，如结构建设、材料选择、轴承重量、工作环境和车轴服役时间等。因此采取有效措施提高车轴夹杂物的质量具有重要意义。超声波缺陷检测技术是一种有效的无损检测技术，在车轴损伤检测中广泛应用。随着科学技术的不断发展，铁路企业为提高铁路货运车辆的运行和维修水平，必须积极改变超声波缺陷检测的传统被动模式，利用计算机技术和信息技术不断改进自动超声波缺陷检测系统。

1、铁路货车轮轴损伤分析

铁路货运车辆走行部件的结构主要由车轴和车轮两部分组成。近年来铁路货运朝着重载的方向不断发展，目前世界上运营的最大轴重的为45吨轴重货运列车，重载列车的发展及运行周期的增加，使得车轴承受各种复杂的应力也相应增加。常见的铁路车轴的损伤行为主要为疲劳裂纹。

1.1车轴疲劳裂纹

车轴的疲劳裂纹主要是因为车轴处于高周期、高强度的条件下运行，在扭转、拉压、微动摩擦等作用下，车轴表面萌生的疲劳损伤。车轴易发生疲劳裂纹并且断裂位置隐蔽，当裂纹发展到一定深度时，剩余面积强度减小，在交变应力作用下车轴会发生瞬时断裂，造成灾难性后果。车轴断裂的发生具有很强的隐蔽性和突发性，如果不及时检验识别出可能的缺陷，做出相应处理，很可能引发巨大损失和灾难。

1.2车轴疲劳裂纹产生的原因

目前发现的车轴疲劳裂纹产生的主要原因有：材料内部缺陷、轴颈裂纹、轴颈根部局部腐蚀、轮座压装损伤、表面磕碰等。轴径卸荷槽部位划伤部位是最容易产生裂纹源的部位。探伤作业过程中受技术原因和其他原因所造成的漏探，导致疲劳裂纹被忽视。

2、铁路货车车轴超声波探伤工艺

2.1超声波探伤原理

超声波探伤是一种常用的无损检测方法。一个重要的原则是利用被检测工件中超声波的物理特性，如无线电波、折射、反射和波形转换，来研究材料的内部结构状态，并根据从超声设备接收到的声波来确定工件材料中缺陷和异常的具体位置。分析后得出实际缺陷情况，并为制定维护计划提供参考。随着科学技术的不断发展，数字和智能超声波缺陷检测设备得到了开发和应用。超声波材料和缺陷检测产品的类型更加丰富，检测深度进一步提高，采样效率和缺陷定位功能不断提高。它在铁路车轴检测中有很好的应用价值。

2.2轮轴超声波探伤技术

广泛应用于制造和铁路维修装置对车轮车轴的检测的超声波缺陷检测技术包括：第一，需要高水平的被动技术，全面彻底的被动超声缺陷检测技术在缺陷检测中往往取决于个人主观因素和维护经验。由于工作强度高，实际检测工作中经常会发生错误检测和缺失检测，这不仅影响车轮车轴无损检测的效果，而且还会增加检测成本。其次，通过微机控制的自动超声波缺陷检测技术得到了发展和应用，由计算机技术驱动，可以有效地检测车轮轮轴和车轮座的内置部件等内部缺陷，但随着新型号和新型轴的使用，带有微机控制的自动超声波缺陷检测器存在一些缺陷，如检测不准确的缺陷。机械稳定性差、工作误差大等，需要手动重新检测，因此必须创新和改进与新技术相结合的超声波缺陷检测技术。

3、超声波探伤自动化发展

结合对铁路货车车轴缺陷超声波检测技术的研究，我们可以看出，这一技术需要进一步的改进和创新。采用新技术和新设备，构建了轮轴缺陷自动超声波检测系统。该系统进行各种缺陷检测操作，并对每个工作环节产生的信息数据进行详细记录，为故障检测系统的建立提供了重要参数，提高了货车轮轴的检测效率和技术水平。轨道交叉采用稳定的门式结构，控制系统控制超声波探头移动致动器。整个设备的外部性比较简单，内部结构也不混乱。根据检验工作要求，可合理操作，达到预期检验目的。故障检测器内部结构包括连接到曲柄的负载机构、由探头驱动的、控制卡和服务器。当使用小角度探头检测到车辆底部并调整相应的行驶速度时，轮轴中的缺陷在恶劣环境下可以被检测为小缺陷。在整个调查过程中，会生成大量信息数据，当所有工作完成后，系统会将生成的信息数据保存在数据库中。从超声图采集的超声信息数据可用于准确确定缺陷检测情况和特定轴位置，确定轴缺陷位置，以及执行报警和报告打印功能。在铁路货车车轴超声波探伤自动开发过程中，探伤仪需要强大的自检功能，以保证车轴超声波探伤的效率和质量。随着中国铁路企业的迅猛发展，对新型超声波探伤技术提出了更高的要求，这种技术迫使探伤向自动化、系统化和数字化方向发展。(1)解决旧技术的技术问题，如车轮缺陷的大小和形状，并采用现代科学技术手段，根据验证信息数据，利用可视化技术找出缺陷，从而为新技术的创新和发展提供有利条件。(2)通过将新的超声波技术与旧技术进行比较，自动化技术的应用可以解决人员、物力和财力分配不均的问题，注意合理应用各种资源，熟练研制超声波检测装置。(3)在旧超声技术与新超声技术的转化过程中，考虑到新超声技术的质量和效率，在实际应用过程中，利用现代科学技术提高自动化技术的整体水平，确定新超声技术的检测内容和标准，并采用装配规范的政策内容。在的基础上，铁路货车车轴的维护和管理，货车车轴损伤的检测将顺利进行，并根据检测结果制定相应的解决方案和计划，这对铁路企业的稳定发展将产生积极的影响。(4)关注超声波的应用和断裂动力学，分析铁路货车车轴组件的重要作用，实现铁路货车车轴损伤检测，准确了解铁路货车车轴的使用条件，并关注可能对铁路货车车轴使用寿命产生积极影响的新技术的质量控制。这为铁路货车车轴的驾驶安全提供了良好的基本保障，提高了货车车轴的驾驶安全性，为铁路企业创造了良好的经济效益。

结束语

从铁路企业长远发展的角度来看，开展作为主要部件工作之一的铁路货运车辆车轴损坏工作具有重要意义。在分析结果的基础上，掌握了车轴裂纹等影响因素和危害性，超声自动缺陷检测过程的微控制的引入和过程参数的微控制的引入是通过应用现有过程和新工艺之间的变形而为人所知的，这为实际应用提供了参数化基础。掌握铁路货运车辆车轴超声波测试技术的原理，将无损测试技术应用于测试工作，引进和应用新的技术和设备，促进铁路货运车辆车轴超声波测试的自动、系统和数字化开发。

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