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超声波对于钢轨中的测伤设施效用(2)

探头与钢轨表面之间要保持适当的压力,压力太小探头不能保持跟踪钢轨表面,压力太大探头磨损太快。为此要正确的选择探头架的位置,除此之外还要调节弹簧的拉力。一根钢轨检验完毕,驱动大四连杆的气缸被放气,在大四连杆的弹簧的作用下,大四连杆恢复原形(平行四边形),探头回到预备位置。总之,大四连杆用于移动探头在预备和工作位置之间往返,小四连杆用于保持探头到达工作位置之后,探头与钢轨表面之间有适当的压力。四连杆机构有三个优点:第一是四连杆在转动过程中,始终保持其端面与不受驱动时的端面平行,容易保持探头表面与钢轨表面平行。第二是能在X、Y、Z三个方向上移动,参看。

X、Y、Z分别是钢轨的宽度、高度和长度方向,因此调整探头位置的调整能力强。虽然X、Y、Z三个方向上的移动不是独立的,而是互相关联的,但探头在Z方向上的移动对探伤没有影响,在Y方向的移动量不大时,对探伤也没有影响。第三,如果探头架前端受到Z方向的作用力时,小四连杆端头向Z方向移动,与此同时也在X和Y方向上向后移动离开钢轨。除此之外,当驱动大四连杆的活塞杆伸出并到达极限位置时,大四联杆转过的角度略大一点,使得大四联杆略呈平行四边形而不是准确的矩形,这也有助于提高探头架的抗撞击能力。

因此,一旦控制系统发生故障,探头架受到正在运动的钢轨的撞击,其结果只是探头架被撞离开,而不会受到损伤。所有的探头架分为六组,每组探头架由一套独立的电控系统来控制,各套电控系统完全相同,并且共用一个可编程控制器。一套电控系统有两个接近开关K1和K2,两个编码器C1和C2,两个电磁阀V气和V水,除此之外还有一个标记喷涂器M.V气和V水分别用于接通和切断通向探头架气缸的压缩空气以及通向探头的耦合水。上述元件的分布所示。控制系统的作用有两项:第一是钢轨到达检验位置时,使探头从预备位置移动到工作位置,并施加耦合水。钢轨检测完毕之后,使探头由工作位置回到预备位置并切断耦合水。

第二是探伤仪发现缺陷并发出报警信号时,控制打标器在钢轨的有缺陷的位置上喷涂标记。控制系统硬件组成包括:可编程控制器PLC,编码器动作光电开关S1、S2,探头动作接近开关K1、K2,喷标器K及各种电磁阀,操作台等。PLC选用西门子公司S7-300系列,用STEP7软件进行编程,主要是完成编码器及检测元件的信号采集、整个系统的逻辑及联锁控制等。

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