Способ слежения за продольной осью рельса при скоростной ультразвуковой дефектоскопии и устройство для его осуществления

013613 Изобретение относится к неразрушающему контролю ультразвуковым (УЗ) методом и может быть использовано при дефектоскопии железнодорожных рельсов. При ультразвуковом контроле рельсов, уложенных в путь, мобильными средствами дефектоскопии(вагоны-дефектоскопы, автомотрисы дефектоскопные) одной из задач является обеспечение слежения резонаторов, установленных в блоках преобразователей, за продольной осью рельса. Из-за того что ширина колеи от участка к участку меняется, а также из-за люфтов в буксах колесных пар, ультразвуковые тележки вагонов-дефектоскопов и автомотрисы дефектоскопные при движении смещаются относительно оси колеи рельсового пути. Если блоки преобразователей жестко закрепить к раме ультразвуковой тележки или к балке автомотрисы, то они будут смещаться вместе с подвижной единицей и не будет осуществляться слежение блоков преобразователей за продольной осью рельса. Для исключения влияния смещения подвижной единицы относительно оси колеи рельсового пути при движении применяются следящие системы. Известен способ слежения за продольной осью рельса при скоростной УЗ дефектоскопии, при котором до начала движения вагона-дефектоскопа по железнодорожной колее шарнирно монтируют на дефектоскопной тележке вагона-дефектоскопа устройство слежения за продольной осью рельса. Это устройство содержит комплект искательных и следящих лыж, причм последние оборудованы блоками УЗ преобразователей, оси симметрии которых совпадают с продольной осью рельса. Затем прижимают лыжи к рельсу с помощью пневмосистемы, которой оснащено устройство слежения, после чего начинают движение вагона-дефектоскопа по железнодорожной колее [l]. Описанный выше способ реализуют с помощью известного устройства слежения за продольной осью рельса при скоростной УЗ дефектоскопии, которое содержит следящий механизм, выполненный в виде двух пар искательных и следящих лыж, установленных на продольных балках, которые шарнирно смонтированы на раме дефектоскопной тележки вагона-дефектоскопа с помощью подшипниковых опор. Следящие лыжи снабжены блоками УЗ преобразователей. Следящий механизм оборудован пневмосистемой, содержащей пневмокамеры, связанные с искательными лыжами, и пневмоцилиндры, штоки которых соединены со следящими лыжами. При срабатывании пневмосистемы искательные лыжи прижимаются к боковой грани головки рельса, а следящие лыжи вместе с блоками УЗ преобразователей - к рабочей поверхности головки рельса. При этом ось симметрии блока УЗ преобразователей следящей лыжи совпадает с продольной осью рельса [l]. Однако механическое трение искательных лыж о боковую грань головки рельса приводит к возникновению УЗ колебаний (помех) в диапазоне рабочих частот аппаратуры дефектоскопа, что значительно затрудняет обработку информации. Кроме того, при прохождении вагоном-дефектоскопом крестовин стрелочных переводов при контактном слежении за боковой гранью головки рельса не исключена поломка следящего механизма и даже выбросы дефектоскопной тележки. В зимнее время года на заснеженных участках пути лыжи загребают снег, который образует наледи на лыжах, в результате чего нарушается центровка блоков УЗ преобразователей и контроль рельсов делается невозможным. Задача настоящего изобретения заключается в исключении механического трения лыж о боковую грань головки рельса и повышении наджности слежения блока УЗ преобразователей за продольной осью рельса при скоростной УЗ дефектоскопии. Поставленная задача решается тем, что в известном способе слежения за продольной осью рельса при скоростной УЗ дефектоскопии до начала движения вагона-дефектоскопа монтируют на его дефектоскопной тележке устройство слежения, содержащее комплект следящих лыж с установленными в них блоками УЗ преобразователей. При этом ось симметрии блоков совпадает с продольной осью рельса. Затем прижимают следящие лыжи с помощью пневмосистемы к контролируемой поверхности рельса,после чего начинают движение вагона-дефектоскопа. Новизна заключается в том, что в целях бесконтактного слежения за продольной осью рельса следящих лыж с блоками УЗ преобразователей устройство слежения дополнительно снабжено магнитными сборками, которые смонтированы над контролируемой поверхностью рельса с зазором. При этом магнитные сборки расположены на одной оси с блоками УЗ преобразователей, а оси симметрии магнитных сборок и блоков УЗ преобразователей постоянно совпадают с продольной осью рельса во время движения вагона-дефектоскопа. Указанный способ слежения за продольной осью рельса реализуют с помощью устройства слежения, которое содержит следящий механизм, выполненный в виде следящих лыж, установленных на балках, которые шарнирно смонтированы на раме дефектоскопной тележки вагона-дефектоскопа с помощью подшипниковых опор. Лыжи снабжены блоками УЗ преобразователей, а следящий механизм оборудован пневмосистемой, включающей пневмоцилиндры. Штоки пневмоцилиндров связаны со следящими лыжами с возможностью прижатия лыж и установленных в них блоков УЗ преобразователей в рабочем положении к рабочим поверхностям головки рельса с обеспечением совпадения осей симметрии блоков УЗ преобразователей с продольной осью рельса. Новизна согласно изобретению заключается в том, что следящий механизм дополнительно снабжен магнитными сборками, которые закреплены на балках следящего механизма и расположены на одной оси со следящими лыжами. Магнитная сборка содержит корпус, в котором размещена обойма из диэлек-1 013613 трического материала. В гнздах обоймы размещены постоянные магниты. Разноимнные полюса магнитов замкнуты сердечником. Магнитные сборки расположены над контролируемой поверхностью рельса с зазором обеспечивая бесконтактное слежение за совпадением осей симметрии блоков УЗ преобразователей следящих лыж с продольной осью рельса. Магнитная сборка может содержать два постоянных магнита, преимущественно круглой формы с магнитными полюсами, расположенными в вертикальной плоскости. На каждой балке следящего механизма могут быть установлены две магнитные сборки, по одной с внешней стороны относительно следящей лыжи. На раме дефектоскопной тележки вагона-дефектоскопа с каждой стороны может быть закреплено по две подшипниковые опоры, которые шарнирно соединены посредством рычагов с балкой следящего механизма с возможностью придания балке степени свободы. Технический результат заключается в повышении качества скоростной УЗ дефектоскопии рельсов за счт бесконтактного слежения за продольной осью рельса. Изобретение поясняется чертежами, представленными на фиг. 1-5, на которых фиг. 1 - устройство слежения за продольной осью рельса при скоростной УЗ дефектоскопии, вид сбоку,фиг. 2 - то же, вид сверху,фиг. 3 - магнитная сборка, продольный разрез,фиг. 4 - то же, сечение А-А на фиг. 3,фиг. 5 - то же, вид сверху. Устройство слежения за продольной осью рельса при скоростной УЗ дефектоскопии (фиг. 1, 2) содержит следящий механизм, который смонтирован на дефектоскопной тележке вагона-дефектоскопа 1. Следящий механизм выполнен в виде двух пар следящих лыж 2, свободно подвешенных на балках 3 и связанных с ними балках 4, причм последние шарнирно смонтированы на раме 5 дефектоскопной тележки вагона-дефектоскопа 1 с помощью подшипниковых опор 6 и рычагов 7, что придат балкам 4 степень свободы. На каждой следящей лыже 2 установлен блок УЗ преобразователей. Следящий механизм также оборудован пневмосистемой, включающей пневмоцилиндры 8, которые установлены на балках 4,причм штоки пневмоцилиндров соединены с балками 3, на которых подвешены следящие лыжи. Следящий механизм дополнительно снабжен двумя парами магнитных сборок 9 (фиг. 3-5), которые закреплены на балках 4 посредством кронштейнов (не показаны). Магнитные сборки расположены на одной оси со следящими лыжами с внешней стороны относительно лыж. Каждая магнитная сборка выполнена в виде корпуса 10, в котором размещена обойма 11 из диэлектрического материала, например пластмассы. В гнздах обоймы размещены постоянные магниты 12 преимущественно круглой формы, причм магнитные полюса расположены в вертикальной плоскости. Разноимнные полюса магнитов замкнуты сердечником 13. Магнитные сборки расположены над контролируемой поверхностью рельса 14 с зазором, составляющим 5-12 мм. Заявляемый способ бесконтактного слежения за продольной осью рельса при скоростной УЗ дефектоскопии реализован с помощью устройства слежения. Способ бесконтактного слежения осуществляют следующим образом. Перед началом работы устройство слежения монтируют на дефектоскопной тележке вагонадефектоскопа 1 (фиг. 1, 2). При этом крепят балки 4 следящего механизма к раме 5 дефектоскопной тележки с помощью подшипниковых опор 6 и рычагов 7, а затем монтируют балки 3 со следящими лыжами 2 и устанавливают магнитные сборки 9 (фиг. 3-5) с регулировкой зазора 5-12 мм между поверхностями магнитных сборок и контролируемой поверхностью рельса 14. Включают пневмосистему, после чего пневмоцилиндры 8 опускают балку 3 вместе со следящими лыжами и установленными в них блоками УЗ преобразователей на рельсы, прижимая лыжи с блоками к контролируемой поверхности, т.е к рабочей поверхности головки рельса. Ось симметрии магнитных сборок конструктивно совпадает с осью симметрии блоков УЗ преобразователей. Магнитные сборки вместе с блоками УЗ преобразователей в силу физических свойств магнитов устанавливаются по продольной оси рельса. При движении вагона-дефектоскопа 1 пневмоцилиндры 8 постоянно прижимают следящие лыжи 2 и блоки УЗ преобразователей к рабочей поверхности головки рельса 14. Одновременно с этим магнитные сборки 9, которые установлены с зазором 5-12 мм над рельсом 14, постоянно стремятся занять положение, при котором оси симметрии магнитных сборок и связанные с ними посредством балок 3 оси симметрии блоков УЗ преобразователей совпадают с продольной осью рельса 14. При этом, благодаря способу крепления балок 3, 4 к раме дефектоскопной тележки вагона-дефектоскопа, а именно - с помощью подшипниковых опор 6 и рычагов 7, обеспечивается степень свободы балке 4, достаточная для устранения влияния смещения дефектоскопной тележки вагона-дефектоскопа в процессе контроля относительно оси железнодорожной колеи на центровку блоков УЗ преобразователей. Это, в свою очередь, гарантирует высокое качество неразрушающего контроля при скоростной УЗ дефектоскопии рельсов. Библиографическая ссылка 1. Ультразвуковой вагон-дефектоскоп. Руководство по эксплуатации ЩЮ 2.778.190 РЭ, Кишинев,ИИНК, 1993, стрю 42,43.-2 013613 ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ 1. Способ слежения за продольной осью рельса при скоростной ультразвуковой (УЗ) дефектоскопии, заключающийся в том, что до начала движения вагона-дефектоскопа шарнирно монтируют на его дефектоскопной тележке устройство слежения, содержащее следящие лыжи с установленными в них блоками УЗ преобразователей, ось симметрии которых совпадает с продольной осью рельса, прижимают следящие лыжи с помощью пневмосистемы к контролируемой поверхности рельса, после чего начинают движение вагона-дефектоскопа по железнодорожной колее, отличающийся тем, что бесконтактное слежение за продольной осью рельса следящих лыж с блоками УЗ преобразователей во время движения вагона-дефектоскопа осуществляют с помощью магнитных сборок, которыми дополнительно снабжено устройство слежения и которые смонтированы над контролируемой поверхностью рельса с зазором и расположены на одной оси с блоками УЗ преобразователей следящих лыж, причем ось симметрии магнитных сборок и блоков УЗ преобразователей постоянно совпадает с продольной осью рельса во время движения вагона-дефектоскопа. 2. Устройство слежения за продольной осью рельса при скоростной УЗ дефектоскопии, содержащее следящий механизм, выполненный в виде следящих лыж, установленных на балках, которые шарнирно смонтированы на раме дефектоскопной тележки вагона-дефектоскопа с помощью подшипниковых опор,причем лыжи снабжены блоками УЗ преобразователей, а следящий механизм оборудован пневмосистемой, включающей пневмоцилиндры, штоки которых связаны со следящими лыжами с возможностью прижатия лыж и блоков УЗ преобразователей в рабочем положении к рабочим поверхностям головки рельса с обеспечением совпадения осей симметрии блоков УЗ преобразователей с продольной осью рельса, отличающееся тем, что следящий механизм дополнительно снабжен магнитными сборками, закрепленными на его балках и расположенными на одной оси со следящими лыжами, причем каждая из магнитных сборок содежит корпус с размещенной в нем обоймой из диэлектрического материала, в гнездах которой размещены постоянные магниты, а разноименные полюса магнитов замкнуты сердечником, при этом магнитные сборки расположены над контролируемой поверхностью рельса с зазором и возможностью бесконтактного слежения за совпадением осей симметрии блоков УЗ преобразователей следящих лыж с продольной осью рельса. 3. Устройство по п.1, отличающееся тем, что магнитная сборка содержит по меньшей мере два постоянных магнита преимущественно круглой формы с магнитными полюсами, расположенными в вертикальной плоскости. 4. Устройство по п.1, отличающееся тем, что на каждой балке следящего механизма установлено по две магнитные сборки, по одной с внешней стороны относительно следящей лыжи. 5. Устройство по п.1, отличающееся тем, что на раме дефектоскопной тележки вагона-дефектоскопа с каждой стороны рамы закреплено по две подшипниковые опоры, которые шарнирно соединены посредством рычагов с балкой следящего механизма с возможностью придания балке степени свободы.