以轮轴为轭铁的环形永磁体励磁装置的制作方法
本实用新型属于钢轨检测技术领域,特别是涉及一种以轮轴为轭铁的环形永磁体励磁装置。
背景技术:
钢轨在车轮的压力和冲击下会产生核伤、压溃、剥离、裂纹、磨耗等各种缺陷。缺陷通常起源于钢轨顶面,逐渐向内部扩展,因此钢轨顶面裂纹的检测能够及早的发现早期缺陷,对铁路运营安全有重要意义。
漏磁检测技术具有无污染、不需耦合剂、快速、高可靠性、成本低廉等优点,对钢轨顶面缺陷进行漏磁检测需要快速、可靠的励磁装置。常规的励磁方法有直流励磁、交流励磁、脉冲励磁、永磁体励磁等。直流励磁、交流励磁、脉冲励磁均依赖外部电源,钢轨检测现场偏远,难以为励磁装置提供单独的电源。
技术实现要素:
本实用新型目的在于提供一种以轮轴为轭铁的环形永磁体励磁装置,该励磁装置采用永磁体,磁化方式简单,不依赖外部电流,垂直于钢轨方向进行励磁更容易实现磁化饱和,从而提高漏磁缺陷的检测准确率。
本实用新型所采用的技术方案是:
以轮轴为轭铁的环形永磁体励磁装置,包括环形永磁体和小车;所述小车包括双边轮、护板和铝制把手;所述双边轮共两个,分别位于小车的前部和后部;所述环形永磁体安装在小车前部双边轮的左右两侧;所述双边轮为铸铁双边轮,双边轮的槽宽稍大于被测钢轨顶面的头宽;所述双边轮的轮轴穿过环形永磁体的内环,同时环形永磁体的外环小于双边轮侧边圆的直径;所述环形永磁体通过铝制z字型卡扣固定在双边轮的侧面圆上;所述护板安装在双边轮的轮轴上,并固定在环形永磁体的外侧。
进一步的,该励磁装置以环形永磁体、双边轮、被测钢轨构成励磁回路,磁化方向垂直于钢轨方向。
进一步的,所述护板为铝制护板,可以保护环形永磁体避免铁屑等物体吸附造成损伤。
进一步的,所述铝制z字型卡扣的一边开设有通孔,螺栓通过通孔将环形永磁体固定在双边轮上。
进一步的,所述环形永磁体外径为100mm,内径为60mm,厚度为6mm。
采用上述技术方案后,本实用新型具有的有益效果为:
(1)该励磁装置通过双边轮能够在钢轨上稳定的运行,不会出现脱轨等情况,被检测区域的钢轨能够充分励磁,同时铝护板能保护磁环,不会吸附周边的铁屑等金属;
(2)由于双边轮和被测钢轨紧密接触,环形永磁体、双边轮、被测钢轨构成的励磁回路中空气间隙非常小,大大降低了由于空气造成的磁阻;
(3)z字型铝制卡扣可以避免环形永磁体出现滑移等现象;
(4)垂直于钢轨方向进行励磁更容易实现磁化饱和,从而提高漏磁缺陷的检测准确率。
附图说明
图1是本实用新型励磁装置的整体结构示意图;
图2是本实用新型中励磁回路结构示意图;
图3是本实用新型中环形永磁体固定示意图;
图4是本实用新型中z字型卡扣的结构示意图;
图5是本实用新型中励磁回路等效模型示意图;
图中,1-环形永磁体,2-双边轮,3-护板,4-铝制把手,5-轮轴,6-z字型卡扣,7-通孔。
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型做进一步描述:
实施例1以轮轴为轭铁的环形永磁体励磁装置,结构如图1所示,包括环形永磁体1和小车;小车包括双边轮2、护板3和铝制把手4;双边轮2共两个,分别位于小车的前部和后部;环形永磁体1安装在小车前部双边轮2的左右两侧;双边轮2为铸铁双边轮,双边轮2的槽宽稍大于被测钢轨顶面的头宽;可以保证小车在前进过程中沿钢轨运动,不会脱轨;
其中,双边轮2的轮轴5穿过环形永磁体1的内环,同时环形永磁体1的外环小于双边轮2侧边圆的直径;环形永磁体1通过铝制z字型卡扣6固定在双边轮2的侧面圆上;护板3安装在双边轮2的轮轴5上,并固定在环形永磁体1的外侧,能够避免铁屑等铁磁性物体被环形永磁体吸附;
该励磁装置以环形永磁体1、双边轮2、被测钢轨构成励磁回路,结构如图2所示,磁化方向垂直于钢轨方向;护板3为铝制护板,可以保护环形永磁体1避免铁屑等物体吸附造成损伤。
铝制z字型卡扣6的一边开设有通孔7,结构如图4所示,螺栓通过通孔7将环形永磁体1固定在双边轮2上;每一侧的环形永磁体1采用4个z字型铝制卡扣均匀的固定在四周,能够防止永磁体磁环1滑移,参照图3所示。
根据静态磁路的计算原理,本文设计的横向励磁回路的等效模型,如图5所示,其中环形永磁体等效为恒定磁势fm和线性磁阻rm串联,rfe是双边轮作为轭铁的磁阻,rg是空气间隙磁阻,rt是钢轨磁阻;由于双边轮与钢轨紧密接触,以双边轮作为轭铁,可使空气间隙磁阻rg大大降低,接近于零。从而避免了磁化间隙对被检测的钢轨区域的影响,大大减小了磁路的磁阻。
在本实施例中,以被检测钢轨为60kg/m的重轨,顶面宽度为73mm为例,加工内槽宽度为80mm的铸铁材质的双边轮,设计环形磁铁外径为100mm,内径为60mm,厚度为6mm,经试验验证,能够实现对钢轨检测区域的饱和磁化。
本新型提供的励磁装置,双边轮能够在钢轨上稳定的运行,不会出现脱轨等情况,被检测区域的钢轨能够充分励磁,同时铝护板能保护磁环,不会吸附周边的铁屑等金属;由于双边轮和被测钢轨紧密接触,环形永磁体、双边轮、被测钢轨构成的励磁回路中空气间隙非常小,大大降低了由于空气造成的磁阻;z字型铝制卡扣可以避免环形永磁体出现滑移等现象;垂直于钢轨方向进行励磁更容易实现磁化饱和,从而提高漏磁缺陷的检测准确率。
最后说明的是,以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案而非限制,本领域普通技术人员对本实用新型的技术方案所做的其他修改或者等同替换,只要不脱离本实用新型技术方案的精神和范围,均应涵盖在本实用新型的权利要求范围当中。
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