UA20971U

UA20971U - Magnetic rail flaw detector

Info

Publication number: UA20971U
Application number: UAU200609850U
Authority: UA
Inventors: Oleksandr Ivanovych Kravchenko; Oleksandr Mykhailovych Bovda; Anatolii Ivanovych Tarasenko
Original assignee: Oleksandr Ivanovych Kravchenko; Oleksandr Mykhailovych Bovda; Anatolii Ivanovych Tarasenko
Priority date: 2006-09-14
Filing date: 2006-09-14
Publication date: 2007-02-15

Abstract

The magnetic rail flaw detector relates to the flaw detection of rails and most effectively can be used at high-speed magnetic flaw detection of rails at their operation on the railroad.

Description

Опис винаходуDescription of the invention

Корисна модель відноситься до дефектоскопії рейок і найбільше ефективно може бути використана при 2 Шшвидкісній магнітній дефектоскопії рейок при їхній експлуатації на залізниці.The useful model refers to rail flaw detection and can be most effectively used in 2 High-speed magnetic flaw detection of rails during their operation on the railway.

Магнітна дефектоскопія є одним з основних способів контролю стану рейок при їхній експлуатації на залізниці. Вона здійснюється за допомогою дефектоскопів, які укріпляються на залізничних транспортних засобах (вагон або візок) над рейкою й мають систему, що намагнічує, і датчик магнітного поля, з'єднаний з електронною апаратурою реєстрації. Дефекти рейки проявляються збільшенням магнітного поля розсіювання 70 поблизу дефекту. Чутливість дефектоскопа зростає при збільшенні магнітного поля, створюваного системою, що намагнічує. Намагнічувальні системи дефектоскопів створюються з використанням, як електромагнітів, так і постійних магнітів.Magnetic defectoscopy is one of the main methods of monitoring the condition of rails during their operation on the railway. It is carried out with the help of defectoscopes, which are fixed on railway vehicles (wagons or carts) above the rail and have a magnetizing system and a magnetic field sensor connected to electronic registration equipment. Rail defects are manifested by an increase in the scattering magnetic field 70 near the defect. The sensitivity of the flaw detector increases when the magnetic field created by the magnetizing system increases. Magnetizing systems of flaw detectors are created using both electromagnets and permanent magnets.

Відомий вагон-дефектоскоп серії 1750.000.000.00, що містить укріплену на рамі вагона систему, що намагнічує, у вигляді електромагнітів з П-подібним магнітопроводом і електроживленням від установленого на 12 вагоні електрогенератора. При цьому система, що намагнічує, кріпиться так, що її полюси знаходяться над рейкою на видаленні 1Омм, а магнітний потік, створюваний у зазорі між полюсом і рейкою становить близько 18мв6 ІГурвич А.К., Довнар Б.П., Козлов В.Б., Коло Г.А., Кузьміна Л.И., Матвєєв А.Н. Неразрушающий контроль рельсов при зксплуатации и ремонте. Під ред. Гурвича А.К. - М: Транспорт, 1983. с.164-166) (11.The well-known wagon-defectoscope of the 1750.000.000.00 series, which contains a magnetizing system mounted on the wagon frame, in the form of electromagnets with a U-shaped magnetic conductor and power supply from an electric generator installed on wagon 12. At the same time, the magnetizing system is mounted so that its poles are above the rail at a distance of 1 Ohm, and the magnetic flux created in the gap between the pole and the rail is about 18 mv6 IGurvych A.K., Dovnar B.P., Kozlov V.B. ., Kolo G.A., Kuzmina L.I., Matveev A.N. Non-destructive control of rails during operation and repair. Under the editorship Gurvycha A.K. - M: Transport, 1983. p.164-166) (11.

Відомий дефектоскоп, який містить систему, що намагнічує, у вигляді електромагнітів, розміщених навколо осей колісних пар, пов'язаних із джерелами постійної напруги. Магнітний потік формується в осі колісної пари, потім у колесі й у рейці між колісними парами |Свідоцтво на корисну модель РФ Мо10465, 501М27/83, 19991 (21.A defectoscope is known, which contains a magnetizing system in the form of electromagnets placed around the axles of wheel pairs connected to sources of constant voltage. The magnetic flux is formed in the axis of the wheel pair, then in the wheel and in the rail between the wheel pairs | Certificate for utility model of the Russian Federation Mo10465, 501M27/83, 19991 (21.

Недоліками дефектоскопів з електромагнітами, описаних в |1, 2), є їхня складність, пов'язана з необхідністю застосування потужного електрогенератора й масивних електромагнітів, а також обмеженість застосування, пов'язана з необхідністю великої швидкості руху дефектоскопа для забезпечення достатньої потужності електрогенератора (не менш ЗО0км/год). шоThe disadvantages of flaw detectors with electromagnets, described in |1, 2), are their complexity, associated with the need to use a powerful electric generator and massive electromagnets, as well as the limitation of use, associated with the need for a high speed of movement of the flaw detector to ensure sufficient power of the electric generator (not less than 30 km/h). what

Більше простим за конструкцією й в експлуатації є магнітний рейковий дефектоскоп, обраний як прототип |, с.147-148). Магнітний рейковий дефектоскоп містить рейковий транспортний засіб, укріплену на ньому систему, що намагнічує, у вигляді П-подібного магнітопроводу з постійними магнітами на його кінцях, а також датчик магнітного поля, з'єднаний з електронною апаратурою реєстрації. Система, що намагнічує, виконана у вигляді -- сталевого магнітопроводу із приєднаними до нього двома вертикальними елементами у вигляді постійних магнітів ча зі сплаву магнико. Кожний з полюсів системи, що намагнічує, має перетин 55х5Омм?, розташовується на видаленні б мм від рейки й створює в зазорі між полюсом і рейкою магнітний потік не менш 1,5мВб. Такий Ф дефектоскоп не вимагає застосування масивного електрогенератора, має вигляд ручного візка й має (ав) працездатність при будь-яких швидкостях руху.The magnetic rail flaw detector, chosen as a prototype |, p.147-148), is simpler in design and operation. The magnetic rail defectoscope contains a rail vehicle, a magnetizing system mounted on it, in the form of a U-shaped magnetic conductor with permanent magnets at its ends, as well as a magnetic field sensor connected to electronic registration equipment. The magnetizing system is made in the form of a steel magnetic conductor with two vertical elements attached to it in the form of permanent magnets made of magnico alloy. Each of the poles of the magnetizing system has a cross-section of 55x5 Ohm?, is located at a distance of b mm from the rail and creates a magnetic flux of at least 1.5 mVb in the gap between the pole and the rail. Such a Ф defectoscope does not require the use of a massive electric generator, has the appearance of a hand cart and has (а) performance at any speed of movement.

Зо Недоліком дефектоскопа з постійними магнітами є його ненадійність, пов'язана з можливістю його руйнування сч при ударах об випадковий сторонній предмет, що може з'явитися на рейці або поблизу його (наприклад, відшарування або вибій головки рейки; вкладиш, що піднявся, на стику рейок; дерев'яний настил, що піднявся, залізничного переїзду й т.п. - найчастіше при проходженні системи, що намагнічує, над рейкою стороння « дю перешкода, наприклад, дерев'яний настил переїзду із залізною окантовкою, підіймається над рейкою під дією З першого за ходом магніту, після чого про нього вдаряється другий магніт). Зазначений недолік стає помітніше с зі збільшенням швидкості руху дефектоскопа. 1» В основу корисної моделі поставлене завдання створити такий магнітний рейковий дефектоскоп, що у порівнянні з магнітним рейковим дефектоскопом, обраним як прототип, був більше надійним у роботі.The disadvantage of a flaw detector with permanent magnets is its unreliability, which is associated with the possibility of its destruction when hitting a random foreign object that may appear on the rail or near it (for example, peeling off or knocking out the head of the rail; a raised liner on a joint of rails; a raised wooden floor of a railway crossing, etc. - most often, when passing through a magnetizing system, an external obstacle above the rail, for example, a wooden floor of a crossing with an iron edging, rises above the rail under the action From the first magnet along its course, after which the second magnet hits it). This defect becomes more noticeable with increasing speed of movement of the flaw detector. 1" The basis of the useful model is the task of creating such a magnetic rail flaw detector that, in comparison with the magnetic rail flaw detector chosen as a prototype, was more reliable in operation.

Поставлене завдання досягається тим, що в магнітному рейковому дефектоскопі, до складу якого входить юю 395 рейковий транспортний засіб, укріплена на ньому система, що намагнічує, у вигляді П-подібного магнітопроводу з постійними магнітами на його кінцях, а також датчик магнітного поля, з'єднаний з електронною апаратурою (ав) реєстрації. Згідно корисною моделлю система, що намагнічує, підвішена на транспортному засобі на шарнірах. с Підвішування системи, що намагнічує, до транспортного засобу на шарнірах робить конструкцію системи, що намагнічує, складною при ударі об випадкову перешкоду з поверненням у робочий стан після проходження - І 50 перешкоди, завдяки чому виключається руйнування магнітів і досягається підвищення надійності роботи що дефектоскопа.The task is achieved by the fact that in the magnetic rail defectoscope, which includes a 395 rail vehicle, a magnetizing system is fixed on it, in the form of a U-shaped magnetic conductor with permanent magnets at its ends, as well as a magnetic field sensor, with connected to the electronic equipment (av) of registration. According to a useful model, the magnetizing system is suspended from the vehicle on hinges. c The suspension of the magnetizing system to the vehicle on hinges makes the design of the magnetizing system difficult when it hits an accidental obstacle with a return to working condition after passing - I 50 obstacles, thanks to which the destruction of magnets is excluded and an increase in the reliability of the flaw detector is achieved.

На Фіг.1 схематично зображена намагнічувальна система дефектоскопа; а на Фіг.2 схематично зображен намагнічувальна система дефектоскопа при наїзді його на перешкоду.Figure 1 schematically shows the magnetization system of the flaw detector; and Fig. 2 schematically shows the magnetization system of the flaw detector when it hits an obstacle.

П-подібний магнітопровід 1 з постійними магнітами 2 підвішений на шарнірних підвісах З до рами 4 99 залізничні вагони. Між магнітами 2 поблизу рейки розміщено датчик магнітного поля, сигнал від якого подається с на електронну апаратуру реєстрації (на Фіг.1 і 2 датчик і апаратура реєстрації не показані).The U-shaped magnetic wire 1 with permanent magnets 2 is suspended on hinged hangers Z to the frame 4 99 railway cars. A magnetic field sensor is placed between the magnets 2 near the rail, the signal from which is sent to the electronic registration equipment (in Fig. 1 and 2, the sensor and the registration equipment are not shown).

Колеса вагона рухаються по рейці 5 з перешкодою 6. Стрілками показаний напрямок руху вагона й напрямок відхилення системи, що намагнічує, при її зіткненні з перешкодою 6. За рахунок шарнірних підвісів З система, що намагнічує, піднімається (Фіг.2), пропускаючи перешкоду б. Після проходження перешкоди б відхилена 60 система, що намагнічує, під дією власної ваги вертається в робоче положення.The wheels of the car move along rail 5 with obstacle 6. Arrows show the direction of movement of the car and the direction of deflection of the magnetizing system when it collides with obstacle 6. Thanks to hinged suspensions C, the magnetizing system rises (Fig. 2), passing the obstacle b . After passing the obstacle, the magnetizing system would be deflected 60 and return to its working position under the influence of its own weight.

Для збільшення магнітного потоку системи, що намагнічує, з постійними магнітами (тобто для збільшення чутливості дефектоскопа) габарити постійних магнітів можуть бути збільшені, а матеріал магніту (сплав магнико) може бути замінений сплавом неодим-залізо-бор (Ма-Бе-В) з більш високими магнітними характеристиками. (Як показують розрахунки й експерименти, для створення магнітного потоку близько 183мВб в 65 10-міліметровому зазорі між полюсом і рейкою магніт зі сплаву Ма-Ге-В повинен мати розміри 320х90х50мм У).To increase the magnetic flux of the magnetizing system with permanent magnets (that is, to increase the sensitivity of the flaw detector), the dimensions of the permanent magnets can be increased, and the magnet material (magnico alloy) can be replaced by a neodymium-iron-boron (Ma-Be-B) alloy with higher magnetic characteristics. (As calculations and experiments show, to create a magnetic flux of about 183 mVb in the 65 10-mm gap between the pole and the rail, a magnet made of Ma-Ge-B alloy should have dimensions of 320x90x50mm U).

Висота перешкоди, що пропонований дефектоскоп може проходити без ушкодження, визначається довжиною підвісів 3. При довжині магніту уздовж рейки 320мм, довжині підвісу 720мм і початковому 10-міліметровому видаленні магніту від рейки дефектоскоп проходить перешкоди висотою до 100мм при З0-градусному відхиленні підвісів від вертикалі й до 190мм при 45-градусному відхиленні.The height of the obstacle that the proposed flaw detector can pass without damage is determined by the length of the hangers 3. With the length of the magnet along the rail 320 mm, the length of the hanger 720 mm and the initial 10 mm distance of the magnet from the rail, the flaw detector passes obstacles up to 100 mm high with a 30-degree deviation of the hangers from the vertical and up to 190 mm at a 45-degree deviation.

Таким чином, пропонований магнітний рейковий дефектоскоп у порівнянні з дефектоскопом, обраним як прототип, є більше надійним у роботі.Thus, the proposed magnetic rail flaw detector, in comparison with the flaw detector selected as a prototype, is more reliable in operation.

Claims

The formula of the invention

Magnetic rail flaw detector, which includes a rail vehicle, a magnetizing system in the form of a U-shaped magnetic conductor with permanent magnets at its ends, and a magnetic field sensor connected to electronic registration equipment, which is distinguished by the fact that the magnetizing the system is suspended from the vehicle on hinges.

what with "- ich- (o) "c) s - i"

name) (in) se)

- and -

60 b5