UA20977U

UA20977U - Rail magnetic flaw detector

Info

Publication number: UA20977U
Application number: UAU200609856U
Authority: UA
Inventors: Oleksandr Ivanovych Kravchenko; Oleksandr Mykhailovych Bovda
Original assignee: Oleksandr Ivanovych Kravchenko; Oleksandr Mykhailovych Bovda
Priority date: 2006-09-14
Filing date: 2006-09-14
Publication date: 2007-02-15

Abstract

The rail magnetic 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 використане 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 як збільшення 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 appear as 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 перебувають над рейкою на видаленні 1Омм, а магнітний потік, створюваний у зазорі між полюсом і рейкою становить близько 18мв6б (Гурвич А.К., Довнар Б.П., Козлов В.Б., Коло Г.А., Кузьміна Л.И., Матвеев А.Н, Не руйнуючий контроль рейок при їхній експлуатації й ремонті. Під ред. Гурвича А.К. - М.: Транспорт, 1983. с.164-1661 (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 18mv6b (Hurvych A.K., Dovnar B.P., Kozlov V. B., Kolo G.A., Kuzmina L.Y., Matveev A.N., Non-destructive control of rails during their operation and repair, edited by A.K. Gurvych - Moscow: Transport, 1983, p.164- 1661 (11.

Відомий дефектоскоп, що 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 known flaw detector containing 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 менше ЗОкм/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 3 km/h). what

Більше простим за конструкцією й в експлуатації є рейковий магнітний дефектоскоп, обраний як прототип |, с.147-148). Магнітний рейковий дефектоскоп містить рейковий транспортний засіб, укріплений 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 реєстрації. Намагнічувальна система виконана у вигляді в 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 бмм 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 rail magnetic 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 bmm 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, яка пов'язана з можливістю його сч руйнування 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 « дю стороння перешкода, наприклад, дерев'яний настил переїзду із залізною окантовкою, підіймається над рейкою під З дією першого по ходу магніту, після чого про нього вдаряється другий магніт). Зазначений недолік стає с помітніше 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 or a bump of the rail head; a raised liner, at the junction of the rails; a raised wooden decking of a railway crossing, etc. - most often when the magnetizing system passes over the rail, an external obstacle, for example, a wooden crossing deck with an iron edging, rises above the rail under With the action of 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 рейковому магнітному 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, кожний з магнітів з'єднаний з магнітопроводом через шарнір. с Шарнірне приєднання постійного магніту до магнітопроводу робить конструкцію системи, що намагнічує, складною при ударі об випадкову перешкоду з поверненням у робочий стан після проходження перешкоди, - І 50 завдяки чому виключається руйнування магнітів і досягається підвищення надійності роботи дефектоскопа. «мч На Фіг.1 схематично зображена намагнічувальна система дефектоскопа при наїзді його на перешкоду; а на Фіг.2 показаний розріз намагнічувальної системи по А-А.The task is achieved by the fact that in the rail magnetic 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, each of the magnets is connected to the magnetic circuit through a hinge. c The hinged connection of the permanent magnet to the magnetic conductor makes the design of the magnetizing system difficult when it hits an accidental obstacle with return to working condition after passing the obstacle, - И 50 due to which the destruction of the magnets is excluded and the reliability of the flaw detector is achieved. Fig. 1 schematically shows the magnetization system of the flaw detector when it hits an obstacle; and Fig. 2 shows a section of the magnetization system along A-A.

П-подібний магнітопровід 1 прикріплено до рами 2 залізничні вагони. Постійні магніти З шарнірно прикріплені до магнітопроводу 1 додатковими ма-гнітопроводами 4 за допомогою валів 5. Між магнітами З поблизу 59 від рейки розміщений датчик магнітного поля, сигнал від якого подається на електронну апаратуру реєстрації с (на фіг. 1 датчик і апаратура реєстрації не показані).U-shaped magnetic wire 1 is attached to the frame 2 of railway cars. The permanent magnets C are hingedly attached to the magnetic conductor 1 by additional magnetic conductors 4 with the help of shafts 5. Between the magnets C, near 59 from the rail, a magnetic field sensor is placed, the signal from which is sent to the electronic registration equipment c (in Fig. 1, the sensor and the registration equipment are not shown ).

Колеса вагона рухаються по рейці 6 з перешкодою 7. Стрілками показаний напрямок руху вагона й напрямок обертання магніту З навколо вала 5 при наїзді магніту З на перешкоду. Дефектоскоп проходить перешкоду в такий спосіб, як це наведено на Фіг.2 (розглядається випадок, коли один з магнітів З ударяється об виниклу бо перешкоду 7). За рахунок шарнірної підвіски магніт З, повертаючись, піднімається, пропускаючи перешкоду 7.The wheels of the wagon move along rail 6 with an obstacle 7. Arrows show the direction of movement of the wagon and the direction of rotation of the magnet Z around the shaft 5 when the magnet Z hits the obstacle. The defectoscope passes the obstacle as shown in Fig. 2 (the case is considered when one of the magnets Z hits the obstacle 7 that has arisen). Due to the hinged suspension, the magnet C, turning, rises, passing the obstacle 7.

Після проходження перешкоди 7 відхилений магніт під дією власної ваги вертається в робоче положення до упору 8.After passing the obstacle 7, the deflected magnet returns to its working position to the stop 8 under the action 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 бо магнико) може бути замінений сплавом неодим-залізо-бор (Ма-Бе-В) з більш високими магнітними характеристиками. (Як показують розрахунки й експерименти, для створення в 10-міліметровому зазорі між полюсом і рейкою магнітного потоку близько 18мВб магніт зі сплаву Ма-БРе-В повинен мати розміри 320х90х50мм?). При таких габаритах магніту й початковому 10-міліметровому видаленні магніту від рейки при максимально відхиленому магніті дефектоскоп проходить перешкоди висотою до 17Омм.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 (bo magnico alloy) can be replaced with a neodymium-iron-boron (Ma-Be-B) alloy with higher magnetic characteristics. (As calculations and experiments show, to create a magnetic flux of about 18mWb in a 10-millimeter gap between the pole and the rail, the Ma-BRe-B alloy magnet should have dimensions of 320x90x50mm?). With such dimensions of the magnet and the initial 10-millimeter removal of the magnet from the rail, with the maximum deflected magnet, the flaw detector passes obstacles up to 17 Ohm high.

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

70 Formulas of the invention Rail magnetic 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 fixed on it , that each of the 75 magnets is connected to the magnetic circuit through a hinge.

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

name) (in) se)

-and what

60 b5