磁粉檢測技術(shù)在地鐵轉(zhuǎn)向架檢修中的應(yīng)用

馮文慧　唐魯楠（南京地鐵運(yùn)營有限責(zé)任公司，江蘇　南京　210012）

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磁粉檢測技術(shù)在地鐵轉(zhuǎn)向架檢修中的應(yīng)用

馮文慧唐魯楠
（南京地鐵運(yùn)營有限責(zé)任公司，江蘇南京210012）

摘要：磁粉檢測技術(shù)是地鐵車輛轉(zhuǎn)向架大修中應(yīng)用最廣泛的無損檢測技術(shù)，利用了鐵磁性材料表面或淺表面缺陷處在磁場中產(chǎn)生漏磁的特性。目前地鐵車輛磁粉檢測標(biāo)準(zhǔn)并未統(tǒng)一，轉(zhuǎn)向架各部件多沿用制造出廠時(shí)所參考的相關(guān)國際標(biāo)準(zhǔn)。本文重點(diǎn)介紹了地鐵車輛轉(zhuǎn)向架輪軸、構(gòu)架、鋼簧等部件的磁粉檢測技術(shù)要求，并分析了目前地鐵車輛無損檢測的現(xiàn)狀。

關(guān)鍵詞：磁粉檢測；地鐵車輛；轉(zhuǎn)向架；大修

隨著無損檢測理念的進(jìn)步及城市軌道行業(yè)不斷發(fā)展，無損檢測技術(shù)在城市軌道車輛高級別檢修中正在發(fā)揮著重要作用，目前應(yīng)用于地鐵車輛檢修的無損檢測技術(shù)主要是磁粉檢測，磁粉檢測對于軌道車輛走形部、車鉤、懸掛件等重要系統(tǒng)部件內(nèi)部缺陷檢測及提高列車運(yùn)行安全可靠性發(fā)揮著重要作用。

1 磁粉檢測與地鐵檢修

1.1 磁粉檢測原理

磁粉檢測利用了鐵磁性材料磁化后，在不連續(xù)性或截面變化處產(chǎn)生漏磁的特性，依磁粉分布顯示被探測物件表面和近表面缺陷。工件在強(qiáng)磁場中或通以大電流磁化后，在表面或近表面缺陷附近會產(chǎn)生漏磁，將導(dǎo)磁性良好的磁粉施加在物體上時(shí)，缺陷附近的漏磁場就會吸住磁粉，堆集形成可見的磁粉跡痕，從而把缺陷顯示出來。

1.2 磁粉檢測技術(shù)的局限性

磁粉檢測技術(shù)具有操作簡單、靈敏度高、成本低的優(yōu)點(diǎn)，所使用的設(shè)備也有固定式、移動式、便攜式多種。但由于利用了鐵磁性材料在工件表面及近表面缺陷處產(chǎn)生漏磁的原理，其又具有一定局限性，如：只適用于鐵磁性材料、只適用于工件表面近表面探傷、受工件表面涂層影響、缺陷方向性要求高等。

2 地鐵車輛磁粉檢測標(biāo)準(zhǔn)

自1996年起，鐵道部制定了一系列無損檢測標(biāo)準(zhǔn)，通過等同或等效采用國外先進(jìn)標(biāo)準(zhǔn)使得鐵道行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)水平明顯提高。與鐵道車輛相比，地鐵車輛有鮮明的特點(diǎn)：行業(yè)起步晚，車輛制造技術(shù)不統(tǒng)一，國外技術(shù)多等，以致目前國內(nèi)地鐵車輛檢修標(biāo)準(zhǔn)尚未統(tǒng)一，基本以ISO、EN、NF等相關(guān)國際標(biāo)準(zhǔn)為準(zhǔn)，同時(shí)參考鐵路TB標(biāo)準(zhǔn)，如EN1291：2002 《焊縫磁粉探傷驗(yàn)收等級》、《鐵路客車輪軸組裝檢修及管理規(guī)則》等。

3 地鐵轉(zhuǎn)向架磁粉檢測

目前，國內(nèi)地鐵行業(yè)所使用的車輛一般為A型和B型兩種，轉(zhuǎn)向架是軌道車輛的重要走形部件，承受軌道及車體間的相互作用，傳遞牽引及制動力，并保證車輛能夠順利通過曲線，它技術(shù)狀態(tài)直接影響列車運(yùn)行安全及車輛平穩(wěn)性，因此檢修要求格外嚴(yán)格，地鐵轉(zhuǎn)向架部件無損檢測以磁粉檢測為主，主要應(yīng)用于最高級別維修—大修。

地鐵轉(zhuǎn)向架需要進(jìn)行磁粉檢測的部件有輪軸，構(gòu)架，一系鋼彈簧，抗側(cè)滾扭桿、各類吊桿等，多使用專用磁粉檢測設(shè)備。

3.1 輪軸無損檢測

由于最高運(yùn)行速度一般不超過100km/h，地鐵輪軸磁粉探傷主要用于檢測車軸軸身表面及淺表面缺陷，采用濕法連續(xù)法復(fù)合磁化工藝，所使用的設(shè)備一般為在線通過式的輪對熒光磁粉探傷機(jī)，對于單根車軸的磁粉檢測，則需要固定式的車軸磁粉探傷專用設(shè)備。輪軸磁粉檢測設(shè)備一般采用縱向通電法進(jìn)行周向磁化，磁化電流應(yīng)至少達(dá)到3000A；而縱向磁化方式則既可以采用吸合線圈磁化，也可以采用非吸合線圈磁化，非吸合線圈磁化可以有效避免吸合線圈打火，無論哪種形式縱向磁勢至少應(yīng)達(dá)到24000AT并連續(xù)可調(diào)。需要注意的是出于對軸承的保護(hù)，輪對磁粉探傷后必須進(jìn)行退磁處理，要求在距探傷機(jī)4m 以外，用磁強(qiáng)計(jì)在車軸兩端中心孔處測量，剩磁應(yīng)符合標(biāo)準(zhǔn)要求。

3.2 構(gòu)架無損檢測

地鐵轉(zhuǎn)向架構(gòu)架一般為箱型焊接的無搖枕結(jié)構(gòu)，需要進(jìn)行磁粉檢測的部位有引弧板切割面、部件吊座、長直焊縫等。由于構(gòu)架屬于較大的異形工件，目前只能使用便攜式電磁軛探儀進(jìn)行人工探傷，采用非熒光的濕法連續(xù)法，磁懸液為預(yù)先配置好的黑磁粉噴劑，配合反差增強(qiáng)劑使用。驗(yàn)收等級按EN1291《焊縫磁粉探傷驗(yàn)收等級》執(zhí)行，不允許存在裂紋、未熔合、密集氣孔等缺陷。目前，南京地鐵已對正在架大修的幾條線路的構(gòu)架焊縫進(jìn)行了磁粉檢測，結(jié)果顯示缺陷主要存在于構(gòu)架引弧板切割面，一般以線性缺陷為主，如構(gòu)架焊縫端部引弧板切割面缺陷，對于這類缺陷處理方法一般為打磨后焊補(bǔ)。

3.3 一系鋼彈簧無損檢測

對于一系螺旋壓縮彈簧，其內(nèi)部缺陷以與棒料軸線平行的縱向缺陷為主，需要對鋼簧進(jìn)行縱向直接通電磁化；對于與棒料軸線垂直的橫向缺陷，需要穿棒法磁化，由于鋼簧的特殊結(jié)構(gòu)，其磁粉檢測一般需要通過專用探傷機(jī)進(jìn)行，檢測后剩磁一般要求不高于0.3kA/m。

3.4 桿件無損檢測

抗側(cè)滾扭桿、齒輪箱吊桿等均屬于長直類桿件，這類部件磁粉檢測可采用人工方式，也可以采用專用桿件磁粉探傷機(jī)，采用人工方式則應(yīng)注意必須對桿件進(jìn)行縱向和周向兩個(gè)方向的復(fù)合磁環(huán)檢測，存在漏檢問題。

4 地鐵轉(zhuǎn)向架磁粉檢測應(yīng)用現(xiàn)狀

可以看出，目前地鐵轉(zhuǎn)向架檢修所使用的磁粉檢測仍以最常規(guī)的技術(shù)手段為主，雖然針對不同零部件出現(xiàn)了一大批各種形式的專用檢測設(shè)備，但在核心技術(shù)及檢測靈敏度提高方面的進(jìn)展并不大，一些重要部位的檢測，尚只能采用簡單設(shè)備和人工方法，在提高操作便捷性、降低漏檢率方面仍需提高。此外，前面提到了國內(nèi)地鐵車輛檢修并沒有統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)，同樣的部件，有的地鐵單位采用ISO或NF標(biāo)準(zhǔn)，有的則采用TB標(biāo)準(zhǔn)，造成了各自為營的局面；而且標(biāo)準(zhǔn)的不統(tǒng)一也造成了另一個(gè)問題：檢測范圍的不統(tǒng)一，如有的單位要求對構(gòu)架焊縫檢測，而有的單位對此則不作要求，檢測標(biāo)準(zhǔn)的不統(tǒng)一一定程度上限制了磁粉檢測技術(shù)在地鐵車輛檢修領(lǐng)域的交流與發(fā)展。

結(jié)語

無損檢測技術(shù)尤其是磁粉檢測技術(shù)已經(jīng)在地鐵車輛的高級別檢修中有了廣泛的應(yīng)用，對于車輛零部件內(nèi)部缺陷檢出，提高車輛維修質(zhì)量及安全性有著十分重要的意義，但在檢測技術(shù)提高，行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)化方面仍需提高，相信隨著無損檢測技術(shù)及理念的不斷進(jìn)步，地鐵車輛無損檢測技術(shù)將會朝著更便捷、更靈敏、更科學(xué)的方向發(fā)展。

參考文獻(xiàn)

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中圖分類號：U272

文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A