CJW-3000型數(shù)字化通過式整體磁化線圈復合磁場車軸熒光磁粉探傷機在高速動車組輪對四五級檢修的應用

宋佳偉

（齊齊哈爾中鐵泰格自動化有限公司，黑龍江 齊齊哈爾）

1 設備概述

2 功能特點

該磁粉探傷機采用濕法連續(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度旋轉磁場復合磁化，形成交變感應磁場，磁化均勻，一次磁化可發(fā)現(xiàn)車軸表面及近表面各個方向的缺陷。通過數(shù)字化給定及數(shù)字化IGBT功率模塊的使用，使電流調節(jié)范圍更寬，更容易保證磁化效果。

（1）檢測磁化最大電流，準確記錄峰值磁化效果，保證退磁效果。頂部投射光源，實現(xiàn)最佳光照效果。（2）采用通過式工作方式，可以連接輪軸物料輸送線，減少了輔助工作時間，提高效率2-3倍。（3）采用液壓夾緊方式，保證定位可靠，同時采用機電一體化設計，結構緊湊、合理，占地面積小。（4）采用計算機+PLC控制系統(tǒng)結構，使設備自動化程度更高、動作更可靠。（5）上位管理微機與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,提供全面的檢測信息化數(shù)據(jù)。（6）使用采樣頻率高達100kHz的高精度數(shù)據(jù)采集卡采集磁化及退磁數(shù)據(jù)，實時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、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，提高檢測范圍和磁化效果。（8）采用移動式整體磁化環(huán)線圈取代開合環(huán)結構，保證磁化效果，降低設備的故障率及維修成本。（9）具有全軸復合磁化和退磁功能，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）該設備采用頂尖定位的方式，能夠不更換工裝滿足高速動車組CRH1、CRH2、CRH3、CRH5輪對四五級檢修車軸以及客車、貨車不同長度車軸的探傷，且操作簡便，該設備采用通過式工作方式，可以根據(jù)用戶現(xiàn)場情況配置相應長度的上下料輸送線。

3 主要技術參數(shù)

（1）設備尺寸（長×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）。（5）縱向電流：0－2400A（有效值，連續(xù)可調）。（6）紫外線波長范圍：320nm～400nm，中心波長為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方案組成結構

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

主機：主機采用通過框架式結構，保證整機的強度。采用整理焊接，并做去應力處理。加工均采用數(shù)控機床進行定位，保證加工和定位精度。

車軸輸送機構：車軸輸送裝置部分包括上料架鏈條傳送裝置、對中裝置。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。

定位旋轉機構：采用液壓頂尖定位，電機驅動旋轉。合理的結構保證油缸及支撐機構受力合理。與車軸接觸的電極采用紫銅材質，并采用特殊結構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題。

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

上述能源互聯(lián)網(wǎng)概念的共同點在于核心目標一致,致力于能源轉型的研究,最終實現(xiàn)以新能源為主導的能源體系;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。德國在能源互聯(lián)網(wǎng)方面的實踐已處于全球領先地位,而中國的電力市場發(fā)育程度遠不及德國。

磁懸液箱采用不銹鋼材質，具有液位顯示及報警功能。

攪拌機構完成磁懸液的攪拌，防止磁粉堆積。

噴管可調整角度，調整合理的角度，避免停止噴淋時磁懸液對工件的沖擊。

控制閥用于控制磁懸液的噴淋開始和停止，為風動閥。

電氣控制系統(tǒng)：采用PLC進行控制，用于探傷機各動作的控制。包括車軸的輸送控制、定位旋轉控制、噴淋控制、各開關信號的采集以及與上位機的通訊等。

磁化退磁系統(tǒng)：完成車軸的復合磁化和退磁工作。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，提高檢測范圍和磁化效果。

熒光照度機構：采用進口GE品牌紫外燈管，設置在探傷工件的上方，并可以調整角度。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。

上位計算機管理系統(tǒng)：上位計算機采用中文Windows操作系統(tǒng)，軟件具有良好的圖形人機交互接口，操作簡單，具有操作向導、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展功能的要求下進行軟件的升級。

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

結語

該探傷機符合原鐵道部運輸局《鐵路貨車輪軸組裝、檢修及管理規(guī)則》（鐵運〔2007〕98號）、《鐵路貨車輪軸專用設備檢修維護管理規(guī)程》（運裝管驗〔2010〕868號）等規(guī)程上的有關技術要求。

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