鋼軌超聲波高速探傷系統(tǒng)設(shè)計(jì)

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1、鋼軌超聲波高速探傷系統(tǒng)設(shè)計(jì)《檢測(cè)技術(shù)》課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書同組成員：劉言5040309901游宇5040309297劉祖良5040309285胡晟5040309165呂吉50403092882007年6月目錄一.設(shè)計(jì)題目......................................................................................1二.設(shè)計(jì)目的…………………………………………………...………….…..3三.設(shè)計(jì)要求……………………………………

2、……………...……………...3四.設(shè)計(jì)背景............…………………………………………...………….…4五.技術(shù)原理............………………………………….………...……………9六.基本設(shè)計(jì)過(guò)程............…………………………………………...……111.探頭的設(shè)計(jì).…………………………………………...……………112.探傷系統(tǒng)的設(shè)計(jì)……………………………………...……………153.探傷小車的設(shè)計(jì)……………………………………...…………...184

3、.探傷車組的設(shè)計(jì)…………………….………………...……………225.其他…………………………………………………………………….24七.高速探傷車的關(guān)鍵技術(shù)……………………………………………….25八.設(shè)計(jì)總結(jié)…………….……………………………………………………..27九.參考書目……………………………………..…………………………….29鋼軌超聲波高速探傷設(shè)計(jì)說(shuō)明書【設(shè)計(jì)目的】我國(guó)鐵路運(yùn)輸繁忙，列車運(yùn)行間隔只有十幾分鐘，同時(shí)，運(yùn)營(yíng)線路近七萬(wàn)公里，線路狀況較差，超期服役鋼軌數(shù)量很大，鋼軌傷損發(fā)生率

4、高。為了保障鐵路運(yùn)輸安全，目前檢測(cè)鋼軌內(nèi)部缺陷的主要設(shè)備為小型鋼軌超聲探傷儀，由人工進(jìn)行鋼軌傷損的檢測(cè)。為防止、監(jiān)測(cè)傷損的發(fā)生、發(fā)展，平均每年每條線路檢測(cè)需十遍以上，總檢測(cè)里程近一百萬(wàn)公里，全線有近萬(wàn)名專職鋼軌探傷人員負(fù)責(zé)鋼軌內(nèi)部傷損的檢測(cè)。隨著中國(guó)鐵路的第三次提速，使鐵路對(duì)于能在現(xiàn)有魚尾板聯(lián)結(jié)線路上完成高速探傷的設(shè)備需求日益迫切，研究開(kāi)發(fā)鋼軌高速探傷車，使其在檢測(cè)時(shí)不影響鐵路正常運(yùn)營(yíng)，對(duì)鐵路運(yùn)輸業(yè)具有重要的意義。試設(shè)計(jì)鋼軌探傷系統(tǒng)?！驹O(shè)計(jì)要求】（1）以5人左右的小組為單位，注意發(fā)揮集體的力量。對(duì)

5、問(wèn)題的討論務(wù)必注意敘述的清晰性、嚴(yán)謹(jǐn)性。（2）最后的結(jié)果必須以Word文檔和PowerPoint文檔提交，每組只提交一份文檔即可。注意，文件的格式、圖表的美觀將作為評(píng)價(jià)的一部分。其中圖必須采用MicrosoftVisio描畫。（3）每組在班級(jí)作10-15分鐘交流。（4）可以進(jìn)行自由選題，問(wèn)題可超出教師擬定的問(wèn)題之外?！驹O(shè)計(jì)背景】鋼軌和鋼軌傷損一．鋼軌的作用和分類（一）鋼軌的作用：鋼軌是軌道結(jié)構(gòu)的重要部件，主要作用是支持并引導(dǎo)機(jī)車車輛的車輪，直接承受來(lái)自車輪的載荷和沖擊，并將其傳布于軌枕和扣件。在自

6、動(dòng)閉塞區(qū)段，鋼軌成為信號(hào)電流的導(dǎo)體，起到軌道電路的作用。在電氣化區(qū)段，鋼軌還起到牽引電流的回流導(dǎo)線。（二）鋼軌的分類目前我國(guó)定型鋼軌分類如下：a)按鋼軌成份分：i.普碳鋼:U71、U74和U71Cu等ii.合金鋼:U71Mn、U70MnSi和U70MnSiCu等b)按鋼軌重量分：38kg/m；43kg/m；50kg/m；60kg/m（主要線路使用）；75kg/m（主要線路使用）。c)按鋼軌長(zhǎng)度分：12.5m、25m以及超長(zhǎng)無(wú)縫鋼軌二．鋼軌的性能和成分（一）鋼軌的性能1.機(jī)械性能主要包括：強(qiáng)度，塑性

7、，硬度，韌性，疲勞2.綜合性能在列車行駛下的抗壓性，耐磨性，抗剝離，抗磨擦，抗疲勞，耐腐蝕，可焊接性。（二）鋼軌的成分主要成分：鋼和碳；有益成分：錳、銅、釩、鈦等；有害成分：硫、磷、氧、氫等。三．鋼軌傷損和形成原因共分五大類：1.鋼軌核傷（危害最大的傷損，也是探傷的主要項(xiàng)目）2.鋼軌接頭傷損3.鋼軌水平和縱向裂紋4.鋼軌軌底裂紋5.鋼軌焊接接頭傷損（附：核傷形成的主要原因是鋼軌本身存在白點(diǎn)、氣泡、非金屬雜質(zhì)或嚴(yán)重偏折等缺陷。在列車動(dòng)載荷的重復(fù)作用下，使這些微細(xì)疲勞源逐步擴(kuò)展而形成斑痕，通常稱為白核

8、。當(dāng)白核發(fā)展至軌面，疲勞斑痕受氧化，逐步發(fā)展成為黑核。除材質(zhì)因素外還有下列原因：a)接觸疲勞形成的核傷b)軌面剝離形成的核傷c)魚鱗破損形成的核傷d)擦傷焊補(bǔ)形成的核傷等等原因。實(shí)驗(yàn)表明，當(dāng)核傷面積占軌頭5%~10%，靜力強(qiáng)度只有正常鋼軌的16%~40%；當(dāng)占10%~15%時(shí)，疲勞強(qiáng)度下降90%以上；當(dāng)占20%~30%時(shí)將發(fā)生斷軌。由此可見(jiàn)，核傷是鋼軌傷損中最為嚴(yán)重的項(xiàng)目，因此也就成為探傷中最重要的項(xiàng)目。其他種類傷損形成原因及危害此處略，詳見(jiàn)《鋼軌探傷工》P135)四．無(wú)損檢測(cè)簡(jiǎn)介