钢轨超声波检测起落架国产化研制

1、钢轨超声波检测起落架国产化研制【摘要】轨梁厂万能重轨精整生产线是轨梁厂2002年建成投产的国内首条能够生产加工优质钢轨的生产线, 其检测中心超声波检测装置作为重轨精整线主要的生产检测设备 , 全套引进奥地利一家公司的成套产品, 自投产以来 , 检测中心超声波的使用稳定性和设备寿命是影响轨梁厂生产顺行和设备维护的重点, 且进口备件价格高、订货周期长。因此需对钢轨检测中心超声波起落架的部件进行国产化研制,达到降低备件费用及订货周期, 更好的满足轨梁厂生产工艺及设备要求。【关键词】检测中心超声波检测起落架国产化研制1. 前言攀钢轨梁厂万能重轨精整生产线是轨梁厂2002年建成投产的国内首条能够生产加工

2、优质钢轨的生产线, 其检测中心超声波检测装置作为重轨精整线主要的生产检测设备 , 全套引进奥地利一家公司的成套产品, 自投产以来 , 检测中心超声波的使用稳定性和设备寿命是影响轨梁厂生产顺行和设备维护的重点, 且进口备件价格高、订货周期长。在近来, 对其设备进行了国产化研制, 使用后效果良好 , 降低了备件费用 , 减少了订货周期 , 满足生产工艺要求 , 为厂部生产创造了良好的设备条件。2. 检测中心钢轨超声波检测起落架国产化研制情况介绍钢轨超声波检测是确保钢轨内部质量的重要手段, 而超声波起落架是钢轨在线探伤装置的关键设备 , 主要用于安装固定探头 , 对检测结果的准确性和可靠性起主要作用

3、。我们对进口的超声波自动化检测设备重要损耗件超声波探头起落架组件进行了国产化研制。超声波自动化检测设备是一台机电一体化设备。其特点是检测速度快, 声电转换要求高 , 对其机电配合的精确性有相当高的要求。其中, 除超声波探头质量直接影响检测效果外 , 探头起落架的制造精度及与探头的配合定位都严格影响了检测的效果。由于在线检测使用时钢轨运动速度很快, 带来机械传动系统及探头起落架因运转产生的撞击、磨损、变形等形成探头架零件间间隙增大, 位置偏移 , 从而影响了探头和钢轨间的严密配合 , 造成了电声耦合不良 , 声能不能很好地进入钢轨 , 以至于出现检测信号传递阻塞 , 检测范围减小并有盲区出现,

4、形成漏检或引起检测失效。为了克服这一现象 , 除加强对样件检测的跟踪外, 及时更换失效的探头起落架更是必不可少的途径。为了加速检测器件的国产化水平, 从 2007年开始我们与轨梁厂检测中心一起对在线超声波探伤的易损耗器件进行国产化使用研究。现已完成了耐磨块、导向轮、超声波探头等的国产化研制, 成功地替代了进口产品。并组织有关探伤、机械、自动化技术的专业人员对所需的五套探头起落架组件单元进行了实物测绘和分析, 完成了相关组件的测量制图工作。其中, 对轨腰组件、轨头 (左)、轨头 ( 右) 、轨头踏面及轨底共绘制了三百多张实物测绘图。通过对测绘及部分器件的研制, 我们认为实现国产化的重要途径是在消

5、化吸收的基础上加以改进、完善。为了了解实物情况 , 我们对主要器件的材质进行了化学分析。经过分析, 认为有的材料可以进一步改进, 采用了质量较好的国产材料, 提高其耐用性 , 并对其抗磁、抗氧化性能进行处理, 增加零件的使用寿命。在使用功能上与现场检测人员人员进行了仔细探讨及研究。对部分现场调试较困难的零部件以及个别使用中不稳定的零件进行了研制改进, 使其更能满足现场使用, 减少调整时间 , 且安装、检修方便。3. 检测中心超声波起落架的技术要求通过对超声波探头的国产化改造及探头起落架易损件的加工, 我们积累了较多的经验。在零部件的加工和装配上, 将严格按照图纸加工 , 保证加工精度、表面粗糙

6、度及现场装配安装精确度, 并满足相关标准中的探伤技术条件, 满足起落架与探头、仪器配合的性能。其中 , 灵敏度余量是轨道侧面不低于18db、轨腰不低于 28db、轨底不低于 26db;分辩率 : 不低于 16db;信噪比 : 不低于 20db。407 根据反复思考、分析、研究, 并与现场实际结合 , 制定了检测中心超声波起落架的技术要求如下 : 3.1 超声波起落架的设计、制造要求3.1.1 各零部件材质应符合的关标准的规定并要求检验合格; 3.1.2 铸件应承符号 jb/t500.2-1998 铸件通用技术标准; 3.1.3 焊接件应满足 jb/t5000.3-1998 焊接件通用技术要求;

7、 3.1.4 切割件应符合 jb/t5000.2-1998 火焰切割件通用技术要求; 3.1.5 锻件应符合 jb/t5000.8-1998 锻件通用技术要求; 3.1.6 装配要求符合 jb/t5000.10-1998 装配通用技术条件; 3.1.7 涂装防锈应符合jb/5000.12-1998 涂装通用技术条件要求等13 个标准要求。3.2 起落架所有的零部件各项特性达到或者高于外方起落架的各项特性要求。3.3 起落架所有的零部件具有防腐和无磁的要求。3.4 根据现场安装的实际情况进行修改设计、调整间隙、达到完全满足生产现场要求。3.5 起落架所有的零部件质量必须满足生产现场要求, 达不到

8、质量要求的 , 必须重新改进 , 必须符合现场生产对质量的要求。3.6 起落架的弹簧进行材质和性能检测, 各项参数和订货号、规格或图纸要完善。3.7 在使用中出现的问题随时作出改进, 保证正常、安全、优质的生产。4. 检测中心超声波检测起落架国产化研制的技术难点4.1 无详细的零部件制造图。因为检测中心起落架使用的是国外设备, 只给了总装配图 , 没有零部件图 , 必须到现场详细测绘 , 总共需要测绘三百多张图纸, 必须在生产间隙时间才能测绘, 并且时间紧 , 工作量很大 , 任务相当艰巨。 4.2 加工精度的难点检测中心起落架所有的零部件全部是在现场进行测绘确定的, 由于是在现场利用检修有限

9、时间而且所测绘的全部是旧件, 与实际工件尺寸有误差 , 造成加工难度大 ,生产过程中需要改动并精确调整。4.3 加工生产的难度首先对检测中心起落架材质确定, 由于起落架不同部位采用了不同材质的材料,材料选购 , 加工尺寸的精度、配合要求高, 对不同零件的特点进行研究, 分析易损件的工作特性 , 并且分析部件的强度、硬度, 韧性特性 , 根据一系列的分析研究 , 确定了材料牌号、加工工艺 , 采用系列特殊的机加工工艺, 确保工件在加工过程中不因为温度升高产生不可消除的加工应力变形, 加工完毕后预留加工富余量进行初装配, 根据装配过程中出现的问题再采用精加工的工序, 完成工件的最后加工装配, 试验

10、其机械运行动作 , 运行范围确定 , 对旋转及轴承转动、抗震防水等方面做了一系列要求,调试合格后再进行热处理工艺, 主要处理表面硬度、强度等, 通过一系列的加工工艺保证, 完成了对钢轨超声波检测起落架国产化的研制生产。4.4 对弹簧的韧性、强度、材质进行分析实验, 使之满足生产需要。4.5 根据探伤实际要求对系统功能进行改进为了适应对轨头侧新研制探头使用的改进, 对轨头探头支撑部分进行了改进,为了适应道岔钢轨轨底的探伤要求, 对轨底机械部分进行了改进, 对于轨腰、轨头底部导向装置进行了改进 , 使备件可进行互换 , 使之适应各种钢轨轨型的探伤要求。4.6 经过测绘、改进、加工和安装、调试、及使

11、用运行后, 改进后的起落架轨腰组件、轨头 ( 左) 、轨头 (右)、轨头踏面及轨底图纸见附图1-5 所示(略)。5. 国产化研究试用情况及结论5.1 超声波起落架国产化实验情况近年来轨梁厂与四川省新天源检测有限公司一起对检测中心超声波起落架进行了国产化 , 经过现场试用情况来看 , 国产化起落架满足了生产、工艺、设备的要求。5.2 钢轨的种类及轨型408 国产化起落架安装到生产线上后, 通过的钢轨种类有 :50kg/m、60kg/m、75kg/m、翼轨、道岔轨 (60at 和 60d40)、uic60、uic54、bs100a 、115re 、136re,满足了不同轨型钢轨的生产要求。国产起落架与进口起落架在线调试探伤灵敏度相差在 02db之间, 满足了生产需要。5.3 磨损情况通过近几年上机使用来看, 关键部位的轴承、转动连接部分未出现明显磨损,与万向球接触处起落架未出现磨损( 万向球有轻度磨损 ), 能够满足技术协议的要求。5.4 国产超声波起落架实验结论通过对超声波起落架实验、安装、调试并投入使用, 国产超声波起落架所有零部件具有防锈和抗磁化要求, 备件的强度、硬度及韧性较好, 起落架所有零部件的机加工精度、表面粗糙度、表面材质处理等满足生产要求; 各零部件装配间隙、安装精度满足了生产需要。6. 取得的经济效益国产超声波起落架加工质量及精度基本达到进口产品的