钢轨探伤车主要采用超声技术检测在役钢轨内部伤损(如钢轨轨头横向裂纹、螺栓孔裂纹等),能够自动检测并识别出钢轨伤损。
钢轨探伤车
对铁路线路上在役钢轨伤损进行快速检测的特种车辆。简称探伤车。
- 英文名称
- rail flaw detection car
- 简称
- 探伤车
- 所属学科
- 土木工程
中国在用的探伤车主要型号有GTC-40、GTC-60和GTC-80型(GTC为钢探车拼音的首字母,40、60、80表示速度为40千米/时、60千米/时、80千米/时),GTC-80Ⅱ型(图1左上)、GTC-80x型(图1右上)。
GTC-40型探伤车。采用自走行动力集中式铁路专用车辆和SYS-1000型超声波探伤系统(24超声通道),使用小车机构承载装置,通过道岔时需要人工锁定,检测速度40千米/时,最高运行速度100千米/时。
GTC-60型探伤车。采用自走行动力分散式铁路专用车辆和frontier型超声波探伤系统(24超声通道),使用改进型小车探轮承载装置(图1左下),能够自动通过道岔,检测速度60千米/时,最高运行速度100千米/时。
GTC-80型探伤车。采用自走行动力集中式铁路专用车辆和SYS-1900型超声波探伤系统(30超声通道),使用H型转向架探轮承载装置(图1右下)和电磁对中方式,能够自动通过道岔,检测速度80千米/时,最高运行速度120千米/时。
GTC-80Ⅱ型探伤车。采用自走行动力下沉集中式铁路专用车辆和中国国产化SYS-1900型超声波探伤系统(30超声通道),使用H型转向架机械机构承载装置和激光对中方式,能够自动通过道岔,检测速度80千米/时,最高运行速度120千米/时。
GTC-80x型探伤车。采用自走行动力下沉分散式铁路专用车辆和自主化TKGT-Ⅰ型超声波探伤系统(30超声通道),使用#形大空间转向架机械机构承载装置和激光对中方式,能够自动通过道岔,检测速度80千米/时,最高运行速度120千米/时。
探伤车超声检测系统配备4个A型探轮和2个B型探轮,对称安装在探轮支持机构上(图2),能够检测钢轨中不同位置和不同取向的伤损。A型探轮内配有6个超声换能器(简称探头),即0°探头(1个)、37.5°探头(1个)、70°探头(3个)及侧打探头(1个);B型探轮内配有偏斜角探头(2个)和0°探头(1个)。
当探轮中的探头受到高电压脉冲激励会产生超声波,超声波按照设定的角度进入钢轨,检测到钢轨伤损后形成超声回波。各种不同的超声探头将超声回波转化成电信号,再经过模拟处理、数字处理、空间转换、伤损识别,最终在计算机上以B型图显示出来,完成钢轨不同部位、不同形态伤损的检测过程(图3、图4)。
探伤车以固定的距离间隔发射超声波脉冲,在探测同一伤损时,接收到的反射波次数越多,则表明伤损越大。所以,探伤车检测钢轨伤损的大小,主要以检测到的回波数目或探头的移动长度确定。
由于超声波是以脉冲方式发射,为了不漏伤,要求超声波发射的脉冲间隔不能太大。在探伤车检测速度相同的情况下,发射超声波脉冲距离间隔越小,检测精度越高。