宋佳偉

（齊齊哈爾中鐵泰格自動(dòng)化有限公司，黑龍江 齊齊哈爾）

1 設(shè)備概述

2 功能特點(diǎn)

該磁粉探傷機(jī)采用濕法連續(xù)磁粉探傷工藝，探傷范圍為車軸全部外圓面，磁化系統(tǒng)采用120度旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)復(fù)合磁化，形成交變感應(yīng)磁場(chǎng)，磁化均勻，一次磁化可發(fā)現(xiàn)車軸表面及近表面各個(gè)方向的缺陷。通過(guò)數(shù)字化給定及數(shù)字化IGBT功率模塊的使用，使電流調(diào)節(jié)范圍更寬，更容易保證磁化效果。

（1）檢測(cè)磁化最大電流，準(zhǔn)確記錄峰值磁化效果，保證退磁效果。頂部投射光源，實(shí)現(xiàn)最佳光照效果。（2）采用通過(guò)式工作方式，可以連接輪軸物料輸送線，減少了輔助工作時(shí)間，提高效率2-3倍。（3）采用液壓夾緊方式，保證定位可靠，同時(shí)采用機(jī)電一體化設(shè)計(jì)，結(jié)構(gòu)緊湊、合理，占地面積小。（4）采用計(jì)算機(jī)+PLC控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，使設(shè)備自動(dòng)化程度更高、動(dòng)作更可靠。（5）上位管理微機(jī)與PLC采用工業(yè)以太網(wǎng)連接，數(shù)字化給定磁化數(shù)據(jù)，傳輸數(shù)據(jù)快,提供全面的檢測(cè)信息化數(shù)據(jù)。（6）使用采樣頻率高達(dá)100kHz的高精度數(shù)據(jù)采集卡采集磁化及退磁數(shù)據(jù)，實(shí)時(shí)顯示電流波形以及磁化的最大電流值，并具有數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、查詢、管理功能。（7）采用數(shù)字化給定模塊，數(shù)字化控制方式，采用大功率IGBT功率模塊，提高檢測(cè)范圍和磁化效果。（8）采用移動(dòng)式整體磁化環(huán)線圈取代開(kāi)合環(huán)結(jié)構(gòu)，保證磁化效果，降低設(shè)備的故障率及維修成本。（9）具有全軸復(fù)合磁化和退磁功能，采用連續(xù)法磁懸液探傷，具有磁懸液攪拌功能。（10）具有以太網(wǎng)接口，提供全面數(shù)據(jù)。（11）該設(shè)備采用頂尖定位的方式，能夠不更換工裝滿足高速動(dòng)車組CRH1、CRH2、CRH3、CRH5輪對(duì)四五級(jí)檢修車軸以及客車、貨車不同長(zhǎng)度車軸的探傷，且操作簡(jiǎn)便，該設(shè)備采用通過(guò)式工作方式，可以根據(jù)用戶現(xiàn)場(chǎng)情況配置相應(yīng)長(zhǎng)度的上下料輸送線。

3 主要技術(shù)參數(shù)

（1）設(shè)備尺寸（長(zhǎng)×寬×高）：4000×1200×1770mm。（2）總功率：55KVA（峰值）。（3）磁懸液水箱容積：80升。（4）周向電流：0－3000A（有效值，連續(xù)可調(diào)）。（5）縱向電流：0－2400A（有效值，連續(xù)可調(diào)）。（6）紫外線波長(zhǎng)范圍：320nm～400nm，中心波長(zhǎng)為365nm。（7）熒光照度:輻照度≥ 800μw/cm2。（8）工件剩磁：≤3GS。（9）退磁方式：自衰減法（AC）

4方案組成結(jié)構(gòu)

由主機(jī)、車軸輸送機(jī)構(gòu)、車軸定位旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)、磁懸液噴淋系統(tǒng)、電氣控制系統(tǒng)、磁化退磁系統(tǒng)、熒光照度機(jī)構(gòu)、暗室以及上位計(jì)算機(jī)管理系統(tǒng)等組成。

主機(jī)：主機(jī)采用通過(guò)框架式結(jié)構(gòu)，保證整機(jī)的強(qiáng)度。采用整理焊接，并做去應(yīng)力處理。加工均采用數(shù)控機(jī)床進(jìn)行定位，保證加工和定位精度。

車軸輸送機(jī)構(gòu)：車軸輸送裝置部分包括上料架鏈條傳送裝置、對(duì)中裝置。完成車軸從上下料位到探傷工位的輸送工作。采用鏈輪輸送方式。

定位旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)：采用液壓頂尖定位，電機(jī)驅(qū)動(dòng)旋轉(zhuǎn)。合理的結(jié)構(gòu)保證油缸及支撐機(jī)構(gòu)受力合理。與車軸接觸的電極采用紫銅材質(zhì)，并采用特殊結(jié)構(gòu)方式保證電極與車軸端面密貼，避免電極與車軸接觸不好造成打火并損傷車軸的問(wèn)題。

磁懸液噴淋系統(tǒng)：噴淋系統(tǒng)由磁懸液箱、攪拌機(jī)構(gòu)、水泵、管路、噴管及控制閥等組成。

上述能源互聯(lián)網(wǎng)概念的共同點(diǎn)在于核心目標(biāo)一致,致力于能源轉(zhuǎn)型的研究,最終實(shí)現(xiàn)以新能源為主導(dǎo)的能源體系;主要特征相同,都是采用互聯(lián)網(wǎng)思維,將能源和信息連接起來(lái)。德國(guó)在能源互聯(lián)網(wǎng)方面的實(shí)踐已處于全球領(lǐng)先地位,而中國(guó)的電力市場(chǎng)發(fā)育程度遠(yuǎn)不及德國(guó)。

磁懸液箱采用不銹鋼材質(zhì)，具有液位顯示及報(bào)警功能。

攪拌機(jī)構(gòu)完成磁懸液的攪拌，防止磁粉堆積。

噴管可調(diào)整角度，調(diào)整合理的角度，避免停止噴淋時(shí)磁懸液對(duì)工件的沖擊。

控制閥用于控制磁懸液的噴淋開(kāi)始和停止，為風(fēng)動(dòng)閥。

電氣控制系統(tǒng)：采用PLC進(jìn)行控制，用于探傷機(jī)各動(dòng)作的控制。包括車軸的輸送控制、定位旋轉(zhuǎn)控制、噴淋控制、各開(kāi)關(guān)信號(hào)的采集以及與上位機(jī)的通訊等。

磁化退磁系統(tǒng)：完成車軸的復(fù)合磁化和退磁工作。采用數(shù)字化給定模塊，數(shù)字化控制方式，采用大功率IGBT功率模塊，提高檢測(cè)范圍和磁化效果。

熒光照度機(jī)構(gòu)：采用進(jìn)口GE品牌紫外燈管，設(shè)置在探傷工件的上方，并可以調(diào)整角度。紫外光不照射到觀察者的面部。

暗室：采用型鋼框架，墻板、頂板采用阻燃夾芯板，頂板可以拆卸。

上位計(jì)算機(jī)管理系統(tǒng)：上位計(jì)算機(jī)采用中文Windows操作系統(tǒng)，軟件具有良好的圖形人機(jī)交互接口，操作簡(jiǎn)單，具有操作向?qū)?、操作提示，包含了用于車軸探傷的全部功能，并可根據(jù)用戶在使用中的要求及在用戶今后擴(kuò)展功能的要求下進(jìn)行軟件的升級(jí)。

控制軟件具有磁化數(shù)據(jù)自動(dòng)顯示、記錄、存儲(chǔ)、分析、判斷功能，自動(dòng)將數(shù)據(jù)記錄到數(shù)據(jù)表中。操作者可在軟件中進(jìn)行工作項(xiàng)目、車軸類型等工作參數(shù)的選擇，并可輸入車軸軸號(hào)等信息。

結(jié)語(yǔ)

該探傷機(jī)符合原鐵道部運(yùn)輸局《鐵路貨車輪軸組裝、檢修及管理規(guī)則》（鐵運(yùn)〔2007〕98號(hào)）、《鐵路貨車輪軸專用設(shè)備檢修維護(hù)管理規(guī)程》（運(yùn)裝管驗(yàn)〔2010〕868號(hào)）等規(guī)程上的有關(guān)技術(shù)要求。

[1]張岱良.TYC—3000型熒光磁粉探傷機(jī)輪對(duì)探傷存在的問(wèn)題及改進(jìn)[J].電力機(jī)車技術(shù),2001,（1）:30-30.