铁道车辆车轴的检查技术

本文介绍铁道车辆实心车轴和空心车轴的无损检查技术;采用磁粉探伤、超声波探伤以及应用相控阵探伤的实例。同时介绍了超声波探伤结果可视化的技术。     

空心车轴用超声波自动探伤装置

300系列以后的新干线电动车轴,为减轻簧下质量及提高车轴的超声波探伤精度,均采用在车轴中心部镗孔φ60mm的空心车轴.这之前的车辆几乎均使用实心车轴.按原运输部规定,对车轴的检查中,务必实施衰减度检测及垂直探伤.衰减度检测是从车辆端面入射超声波,根据超声波的透射率来判断是否异常的检测方法.     

既有线车辆用试制空心轴的超声波探伤试验

以提高既有线车辆中车轴检查作业的效率及探伤精度为目的,在新干线电动车镗孔直径为60mm的空心车轴应用有效的基础上,开发了可在既有线车辆上应用的镗孔直径为30mm的小直径空心轴及其超声波探伤装置,见图1所示。图1既有线车辆用空心轴的概况及其探伤结果为了补偿由于镗孔直径小     

既有线车辆用空心车轴的超声波探伤试验

介绍了以提高探伤精度为目标,试制的既有线车辆用空心模型车轴及超声波探伤装置,并概述了空心车轴的疲劳试验结果.     

NDC-1S型多通道数字式轮轴超声波探伤仪的研究

铁道车辆是完成铁路运输任务的重要运载工具，车辆轮对是保证车辆安全运行的关键部件，超声波探伤是发现车辆轮对车轴危害性疲劳裂纹及缺陷的重要检测手段。根据1995年颁布的铁道车辆轮对超声波探伤工艺规程要求，各车辆检修单位一般采用一个工位四台模似式探伤仪或一台多通道模拟式探伤仪轮流对车辆轮对的不同部件进行探伤。实践证明，     

电力机车车轴不解体超声波探伤

车轴不解体超声波探伤法在任何场合均可以对车轴进行不解体探伤及监视“病轴”裂纹的发展。这种探伤法1977年由铁科院研试成功,是机务段较理想的一种快速检查车轴裂纹方法。1972年我段对6Y_2型电力机车部分车轴的非齿侧轮座进行过超声波探伤,当时发现轮座内侧距边缘10～15毫米处近90％的轴产生不同深度的裂纹,退轴后电磁探伤验证无误。当时我们采用30°斜探头在抱轴颈处进行横波探伤,这种探伤法必须解体转向架和轮对,其作业过     

影响荧光磁粉探伤机探伤效果的原因及处理方法

铁道车辆是完成铁路运输任务的重要运载工具,车辆轮对是车辆上极为重要的部件,是保证车辆安全运行的关键部位。磁粉探伤是发现车辆轮对车轴表面疲劳裂纹的重要无损检测手段。荧光磁粉探伤机就是对铁道车辆轮对车轴进行磁粉探伤检查的专用设备,在确保车辆运行中不发生冷切事故上     

铁道车辆空心车轴裂纹的超声波检测

本文在试验的基础上,研讨了孔径为30 mm空心车轴的超声波检测装置。为补偿因孔径太小而导致的探测灵敏度下降,设计了一种压电复合聚焦探头。业已表明,所研发的超声波技术,可检测出非配合中间部位深度为0.15 mm的人工裂纹以及轮座(配合部位)内深度为0.3 mm的裂纹。对装用这种空心车轴的车辆来说,车轴的检查精度符合新干线铁道车辆的要求。     

轨道车车轴不解体超声波探伤的二种方法——横波斜探和小角度纵波直探

机务和车辆部门对大修、段修车辆的车轴进行探伤时是在解体的状况下进行的。工务、大修、工程及供电部门运用的轨道车在年检或运行3000km必须对车轴进行探伤,以防止车辆运行时发生断轴事故确保行车安全。而此时往往受到场地和设备条件限制,对轨道车车轮解体难度大、成本高。能否在轨道车不退轮对和拆卸轴承箱状态下准确而简便地对轨道车轮轴进行探伤就显得十分重要。     

空心车轴轮座处的裂纹扩展性评价

以往以既有线车辆使用的非高频淬火车轴的轮座为对象,探讨过裂纹的扩展性。车轴上通常装有车轮或齿轮、制动盘等其他匹配件。本文就车轴上装有车轮的轮座及靠近轮座处有匹配部（如齿轮、制动盘等）的非高频淬火镗孔车轴进行裂纹扩展性评价,同时介绍超声波探伤试验的结果。     

机车车辆车轴的安全性评价

为了对新干线动车车轴进行安全性评价，通过采用断裂力学的疲劳裂纹扩展特性计算以及实物疲劳试验，确定了车轴上两个关键部位－齿轮侧轮座和中央平行部，其裂纹停止扩展极限深度分别为３ｍｍ和２ｍｍ。为了确保运行中的车轴能够在上述极限范围内安全运转，日本新干线制定了严格的定期探伤检查规范，规定在每运转３万ｋｍ、４５ｋｍ和９０万ｋｍ要进行超声波探伤或磁粉探伤，从而确保了新干线动车车轴的运转安全性。     

地铁在役车辆车轴超声波探伤方案

提出了一种地铁车辆车轴超声波探伤新方案,并介绍了相关超声波探伤仪的研发方案。探伤仪采用高精度调节探头倾角的专用探头盒以及基于嵌入式PC104系统的数字化信号采集及处理单元,完成探伤全过程。该方法只需打开车辆端盖便可对车轴进行探伤,并从探伤仪中即可对缺陷波和界面波作出分辨,降低了误判率。     

车轴微振磨损的对策

介绍了为减轻新干线电动车车轴轮座微振磨损所采取的措施：一是压装车轮时使内轮毂端呈悬臂状安装；二是将车轴轮座端的圆角半径由１００ｍｍ缩小６０ｍｍ；三是对车轴表面进行感应淬火。要取上述措施后，因微振磨损引起的裂纹发生率大幅度下降。还介绍了在不改变车轮压装状态条件下进行精确探伤的新方法。以及用于镗孔车轴的超声波探伤法和表面ＳＨ波探伤法的原理和装置。     

车辆车轴超声波探伤工艺的研究

分析了车辆车轴内部缺陷产生的原因及危害,对超声波探伤工艺进行了详细介绍,提出了超声波探伤过程中应注意的问题。     

DF8B型机车整体轮车轴探伤

分析了DF8B型内燃机车整体轮车轴疲劳裂纹产生原因,介绍了采用超声波探伤确定车轴疲劳裂纹的判别方法.     

铁道车辆车轴上的配合部件对缺陷检出概率的影响

在铁路车轴的超声波检测中,回波高度本质上存在偏差,对诸如轮座等配合部件的缺陷检测偏差会更大。研究了空心轴的缺陷回波高度与缺陷反射面积的关系。利用检测曲线的概率,比较了车轴体与轮座的关系。轮座90%置信度的下侧95%置信极限的缺陷检测区比车轴体的大两倍以上。     

铁道车辆车轴的超声波探伤

应用于铁道车辆车轴的无损检测方法主要有超声波探伤及磁粉探伤。本文介绍了超声波探伤的基本原理与发展过程,并描述了今后的发展前景。     

东风4D型机车车轴超声波探伤研究

针对东风4D型机车车轴研制的超声波探伤试轴，除了轴的两个端面与原形车轴略有不同，其余几何尺寸均与原形车轴保持1：1的对应关系。试轴设计了12处模拟缺陷，解决了对东风4D型机车车轴各应力集中点探伤的当量问题；在这次超声波车轴探伤研制中首次利用表面波探头，和双晶片探头，解决了车轴轴身在不能用磁粉方法进行表面探伤，以及K值探头无法解决的轮座外侧压装线部位的探伤方法问题。     

改善新干线车辆车轴常规检测

用实尺寸车轴进行断裂力学计算、疲劳试验，对目前超声波探伤的精度进行测定，以提高新干线车辆车轴常规检测的效率而又不降低其安全性。作为许可的裂纹，提议对车辆最重要的部位，齿轮侧轮座内端3mm深的裂纹，对可能在运动中损伤的车轴中间无配合部位2mm深的裂纹进行检测，发现只要运用应力和残余应力保持现有水平，就有可能省去新干线车辆的转向架磁粉检测。     

“先锋”号动车组用实心车轴替代空心车轴可行性研究

"先锋"号电动车组原设计采用空心车轴,但由于国内空心车轴制造工艺尚不成熟,在服役中存在备用轮对供应困难的问题。本文在对比计算"先锋"号电动车组空心车轴和实心车轴的结构强度、车辆动力学性能影响的基础上,提出了采用LZ50钢实心车轴替代35CrMo空心车轴的解决方案,并在装车运行中得到了验证。