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原文传递轮轴超声波自动探伤系统研制

论文题名：	轮轴超声波自动探伤系统研制
关键词：	铁路货车;轮轴部件;超声波自动探伤系统;结构设计
摘要：	铁路货车车辆的走行部对车辆运行性能起着至关重要的作用，轮轴是走行部的关键部件，其质量的优劣，影响着铁路的运行安全。在车辆制造、检修过程中采取有效手段发现轮轴缺陷并及时处理，对提高货车制造、检修质量，保证运输安全起着关键性作用。随着铁路的迅速发展，新车型、新轴型的不断运用，轮轴探伤在车辆检修环节中显得更加重要。目前，车辆轮轴的探伤手段主要依靠人工手动超声波探伤，这种探伤方式效率低，操作人员工作强度大，并且可靠性差，对于目前已有的轮轴超声波自动探伤机来说，在探伤应用实际过程中存在着设计不尽合理、探伤精度欠佳等诸多问题。　　本文研制了可对轮轴的轮座镶入部、轴颈根部、轴身大裂纹等实现超声波自动探伤的设备，希望有效地弥补目前探伤方式的缺陷，提高轮轴超声探伤的效率及可靠性。　　在机械系统方面，选用刚度和强度更高的型材进行结构设计，提高稳定性，转轮机构采用机械缓冲稳定，符合相关规程要求，探头运动采用精度高的伺服、步进电机驱动丝杠，确保运动可靠性及探伤定位精度，选用小角度探头增强探测覆盖面。　　在控制系统和电器控制方面，选择DMC运动控制卡进行探伤运动控制，在分析误差的基础上通过前馈重复定位误差补偿的PID控制方法进行误差补偿，定位稳定性高，定位精度可以达到±0.005mm，在探头与车轴接触部分耦合液在探伤过程中自动控制喷淋，减少了探头的磨损，探伤过程可进行自动探伤或手动探伤选择，降低探伤人员的劳动强度、提高工作效率。设计了电器系统、通过对设备各部分的放置布局进行统筹规划、传输线的屏蔽处理、电控柜内的降噪处理等措施，降低系统噪声，编写了软件控制程序，协调实现了并行运作、协调管理、功能模块化、响应式操作，实现了操作人员信息管理，超声波数据蓝线显示，内部裂纹发现计算报警，裂纹定位，自检、轮轴探伤结果储存、调阅、打印等功能。　　研制的探伤机通过试运行和整体性能的调试，探伤机的自动化探伤过程、手动自动转换;用户登录及用户信息管理、自检、性能校验、参数设置、缺陷波形分析与判定、探伤结果记录、存储、打印等功能操作均满足设计要求，保证探伤过程的高效性，探伤结果的准确性和可靠性。
作者：	师睿鑫
专业：	车辆工程
导师：	杨美传;王国民
授予学位：	硕士
授予学位单位：	西南交通大学
学位年度：	2015
正文语种：	中文