专利名称：一种空心车轴的超声波探伤校验体的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及无损探伤领域，尤其涉及一种空心车轴的超声波探伤校验体。
背景技术：
国内铁道“和谐号”、“先锋号”等动车组车辆使用内径为30 80mm的空心车轴， 为保证行驶安全，每行驶一定里程就需要对空心车轴进行内部超声波探伤检查。与传统的探伤接触面不一样，动车组空心车轴的探伤接触面为空心车轴的内孔圆弧面。为了获得对空心车轴的准确的超声波探伤结果，需要设计一种适用于空心车轴超声波探伤的校验体， 以准确获得探头的系统分辨力等数据。
实用新型内容本实用新型设计开发了一种空心车轴的超声波探伤校验体。在本实用新型中，该超声波探伤校验体可以用于模拟空心车轴的超声波探伤的过程，在校验体主体上人工设置缺陷，根据探头对缺陷回波的检测结果，获得对探头性能参数的准确评价。本实用新型提供的技术方案为一种空心车轴的超声波探伤校验体，包括主体，其为相对x-y平面为对称结构的长方体，所述主体的端部为四分之一圆弧形，所述主体的端部具有一四分之一圆筒形的凹槽，所述主体下方具有一矩形凹槽，且在所述主体的矩形凹槽底部具有一沿y轴方向延伸的平底孔，所述主体的上表面具有一沿χ轴方向延伸的具有圆弧形截面的第一凹槽，所述主体沿χ轴方向设置有刻度线以及刻度值。优选的是，所述的空心车轴的超声波探伤校验仪中，所述主体的中间部位还设置有两个沿ζ轴方向延伸的贯穿所述主体的横通孔。优选的是，所述的空心车轴的超声波探伤校验仪中，所述主体的中间部位还设置有沿X轴方向展开的三个同心的成阶梯式分布的圆孔，所述圆孔内嵌有透明的有机玻璃。优选的是，所述的空心车轴的超声波探伤校验仪中，所述三个圆孔的直径分别为 40mm、44mm 和 50mmo优选的是，所述的空心车轴的超声波探伤校验仪中，所述主体下方的矩形凹槽的底部设置有一沿Z轴方向延伸的具有圆弧形截面的第二凹槽。优选的是，所述的空心车轴的超声波探伤校验仪中，所述第一凹槽的圆弧形截面的半径为31mm，所述第二凹槽的圆弧形截面的半径为31mm。优选的是，所述的空心车轴的超声波探伤校验仪中，所述第一凹槽的圆弧形截面的半径为41mm，所述第二凹槽的圆弧形截面的半径为41mm。优选的是，所述的空心车轴的超声波探伤校验仪中，所述第一凹槽的圆弧形截面的半径为16mm。本实用新型所述的空心车轴的超声波探伤校验体，该超声波探伤校验体类似于空心车轴的一个“切片”，以此可以用于模拟空心车轴的超声波探伤的过程，在校验体主体上人工设置缺陷，根据探头对缺陷回波的检测结果，获得对探头性能参数的准确评价。
图1为本实用新型所述的空心车轴的超声波探伤校验体的实施例一和实施例二的主视图。图2为本实用新型所述的空心车轴的超声波探伤校验体的实施例一和实施例二的沿X轴负方向的视图。图3为本实用新型所述的空心车轴的超声波探伤校验体的实施例三的主视图。图4为本实用新型所述的空心车轴的超声波探伤校验体的实施例三的沿χ轴负方向的视图。
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型做进一步的详细说明，以令本领域技术人员参照说明书文字能够据以实施。如图1和图2所示，本实用新型提供一种空心车轴的超声波探伤校验体，包括主体2，其为相对x-y平面为对称结构的长方体，所述主体2的端部为四分之一圆弧形，所述主体的端部具有一四分之一圆筒形的凹槽8，所述主体2下方具有一矩形凹槽6，且在所述主体2的矩形凹槽6底部具有一沿y轴方向延伸的平底孔7，所述主体2的上表面具有一沿χ轴方向延伸的具有圆弧形截面的第一凹槽5，所述主体2沿χ轴方向设置有刻度线1以及刻度值。上述超声波探伤校验体主体的上表面具有第一凹槽5，第一凹槽5沿χ轴方向延伸，截面为圆弧形，以保证探伤过程中探伤接触面与探头的凸面圆弧充分接触，从而保证探头与校验体的超声耦合。在校验体主体2上人工设置缺陷，由于缺陷的大小及位置均为已知，可以以此获得探头的性能参数。车轴裂纹有横向、纵向两种形式，与车轴中心线交角在45°以上的为横裂纹，在45°以下的为纵裂纹。根据超声波声束尽可能覆盖疲劳裂纹发生区，且声束尽可能和裂纹垂直，以获得最大的裂纹发射量，形成较高的探伤灵敏度。上述主体2上的平底孔7可视为沿y轴方向延伸的位于主体2内部的一个缺陷，且此平底孔7的位置在刻度线1上明确标出。一个实施例中，还可以在主体2的中间部位设置两个沿ζ轴方向延伸的贯穿主体的横通孔3。以第一凹槽5为探伤接触面，探头沿第一凹槽5移动，通过改变探头所在位置，就是改变探头对平底孔7缺陷和横通孔3缺陷的超声波的入射点，根据探头对缺陷回波的检测结果，就可以获得探头的入射点、折射角、回波频率误差、声束横向偏斜角以及系统的纵波分辨力、横波分辨力、纵波灵敏度余量、横波灵敏度余量等性能参数。所述的空心车轴的超声波探伤校验仪中，所述主体2的中间部位还设置有两个沿ζ轴方向延伸的贯穿所述主体的横通孔3。所述的空心车轴的超声波探伤校验仪中，所述主体2的中间部位还设置有沿χ轴方向展开的三个同心的成阶梯式分布的圆孔4，所述圆孔4内嵌有透明的有机玻璃。所述的空心车轴的超声波探伤校验仪中，所述三个圆孔4的直径分别为40mm、44mm 和 50mm。[0026]所述的空心车轴的超声波探伤校验仪中，所述主体2下方的矩形凹槽6的底部设置有一沿ζ轴方向延伸的具有圆弧形截面的第二凹槽9。校验体主体2的中间部位设置有沿χ轴方向展开的三个同心的成阶梯式分布的圆孔4。并且，在主体2下方的矩形凹槽6底部设置第二凹槽9，以第二凹槽9作为探伤接触面，当探头沿第二凹槽9移动时，通过探头对上述三个圆孔的圆周边缘的回波进行检测，可以测试出大角度周向扫查探头和轴向横波探头的系统分辨力。所述的空心车轴的超声波探伤校验仪中，所述第一凹槽5的圆弧形截面的半径为 31mm，所述第二凹槽9的圆弧形截面的半径为31mm。所述的空心车轴的超声波探伤校验仪中，所述第一凹槽5的圆弧形截面的半径为 41mm，所述第二凹槽9的圆弧形截面的半径为41mm。所述的空心车轴的超声波探伤校验仪中，所述第一凹槽5的圆弧形截面的半径为 16mm。实施例一如图1和图2所示，实施例一的校验体在拥有一平底孔7和两个横通孔3缺陷的同时，还在主体2的中间部位设置有沿χ轴方向展开的三个同心的成阶梯式分布的圆孔4。 校验体主体2的第一凹槽5的圆弧形截面的半径为31mm，第一凹槽5的沿χ轴方向的长度为320mm，所述第二凹槽9的圆弧形截面的半径为31mm。三个阶梯式分布的圆孔4的直径分别为40mm、44mm和50mm。该校验体主要配合凸面半径为30mm的探头使用。实施例二如图1和图2所示，实施例二的校验体在拥有一平底孔7和两个横通孔3缺陷的同时，还在主体2的中间部位设置有沿χ轴方向展开的三个同心的成阶梯式分布的圆孔4。 校验体主体2的第一凹槽5的圆弧形截面的半径为41mm，第一凹槽5的沿χ轴方向的长度为320mm，所述第二凹槽9的圆弧形截面的半径为41mm。三个阶梯式分布的圆孔4的直径分别为40mm、44mm和50mm。该校验体主要配合凸面半径为40mm的探头使用。实施例三如图3和图4所示，实施例三的校验体在拥有一平底孔7和两个横通孔3缺陷的同时，还在主体2的中间部位设置有沿χ轴方向展开的三个同心的成阶梯式分布的圆孔4。 第一凹槽5的圆弧形截面的半径为16mm，第一凹槽5的沿χ轴方向的长度为320mm。主体下方的矩形凹槽6底部不设置第二凹槽9，也可视为第二凹槽9的圆弧形截面的半径为无穷大。三个阶梯式分布的圆孔4的直径分别为40mm、44mm和50mm。该校验体主要配合凸面半径为15mm的探头使用。校验体主体2由材质晶粒度为7 8级的LZ50钢制造。尽管本实用新型的实施方案已公开如上，但其并不仅仅限于说明书和实施方式中所列运用，它完全可以被适用于各种适合本实用新型的领域，对于熟悉本领域的人员而言， 可容易地实现另外的修改，因此在不背离权利要求及等同范围所限定的一般概念下，本实用新型并不限于特定的细节和这里示出与描述的图例。
权利要求1.一种空心车轴的超声波探伤校验体，其特征在于，包括主体，其为相对x-y平面为对称结构的长方体，所述主体的端部为四分之一圆弧形，所述主体的端部具有一四分之一圆筒形的凹槽，所述主体下方具有一矩形凹槽，且在所述主体的矩形凹槽底部具有一沿y轴方向延伸的平底孔，所述主体的上表面具有一沿χ轴方向延伸的具有圆弧形截面的第一凹槽，所述主体沿χ轴方向设置有刻度线以及刻度值。
2.如权利要求1所述的空心车轴的超声波探伤校验仪，其特征在于，所述主体的中间部位还设置有两个沿ζ轴方向延伸的贯穿所述主体的横通孔。
3.如权利要求1所述的空心车轴的超声波探伤校验仪，其特征在于，所述主体的中间部位还设置有沿χ轴方向展开的三个同心的成阶梯式分布的圆孔，所述圆孔内嵌有透明的有机玻璃。
4.如权利要求3所述的空心车轴的超声波探伤校验体，其特征在于，所述三个圆孔的直径分别为40mm、44mm和50mm。
5.如权利要求3所述的空心车轴的超声波探伤校验体，其特正在于，所述主体下方的矩形凹槽的底部设置有一沿ζ轴方向延伸的具有圆弧形截面的第二凹槽。
6.如权利要求5所述的空心车轴的超声波探伤校验体，其特征在于，所述第一凹槽的圆弧形截面的半径为31mm，所述第二凹槽的圆弧形截面的半径为31mm。
7.如权利要求5所述的空心车轴的超声波探伤校验体，其特征在于，所述第一凹槽的圆弧形截面的半径为41mm，所述第二凹槽的圆弧形截面的半径为41mm。
8.如权利要求3所述的空心车轴的超声波探伤校验体，其特征在于，所述第一凹槽的圆弧形截面的半径为16mm。
专利摘要本实用新型公开了一种空心车轴的超声波探伤校验体，包括主体，其为相对x-y平面为对称结构的长方体，所述主体的端部为四分之一圆弧形，所述主体的端部具有一四分之一圆筒形的凹槽，所述主体下方具有一矩形凹槽，且在所述主体的矩形凹槽底部具有一沿y轴方向延伸的平底孔，所述主体的上表面具有一沿x轴方向延伸的具有圆弧形截面的第一凹槽，所述主体沿x轴方向设置有刻度线以及刻度值。在本实用新型中，该超声波探伤校验体可以用于模拟空心车轴的超声波探伤的过程，在校验体主体上人工设置缺陷，根据探头对缺陷回波的检测结果，获得对探头性能参数的准确评价。
文档编号G01N29/04GK202159038SQ20112026995
公开日2012年3月7日 申请日期2011年7月27日 优先权日2011年7月27日
发明者单继光, 谭鹰 申请人:北京新联铁科技发展有限公司
专业数控铣床产品供应商
20年生产经验，实力工厂，精工品质，质量有保障
