Любой в секторе железнодорожных перевозок точно понимает, что поставлено на карту, не зная структурной целостности регулярно эксплуатируемых железнодорожных активов. Колеса железнодорожных вагонов крепятся к прямой цельной оси, и предотвращение выхода из строя этих осей поезда является ключевым приоритетом во избежание аварии. В то время как постоянная безопасная работа колесных пар необходима для железнодорожной отрасли, задача проверки осей поездов без разборки тележки и оси непроста. Вот в чем проблема: одним из наиболее распространенных дефектов, с которыми приходится сталкиваться при осмотре неразрезного моста, является коррозия, легко скрытая причина, которая может привести к поперечному усталостному растрескиванию и, в конечном счете, к серьезной катастрофе.

Задача контроля

Осмотры, направленные на обнаружение поперечных усталостных трещин в компонентах поезда, таких как оси, даже когда колеса все еще установлены, необходимы на регулярной основе. Ультразвуковой контроль — единственный метод, способный охватить весь объем оси поезда, когда компонент все еще находится на месте с колесами и шасси.

К сожалению, ось поезда имеет сложную геометрию, которая имеет тенденцию генерировать эхо от ее формы, и при использовании обычного ультразвукового контроля обычно требуется несколько наборов призм, чтобы обеспечить хорошее покрытие цельных осей. Оператор должен быть в состоянии выполнить правильное сканирование, которое дает надежные данные, в которых он или она полностью уверен. В частности, инспектор должен располагать полученные сигналы в правильном месте в объеме проверяемой оси, не путать эхо реальных показаний с эхом от геометрии.

После сбора данных они должны быстро и безопасно проанализировать результаты, но, в конце концов, было продемонстрировано, что вероятность обнаружения недостаточно высока, чтобы избежать демонтажа оси. Лидеры отрасли ищут решение, которое обеспечило бы очевидные преимущества, присущие проверке осей поездов в процессе эксплуатации.

Инновационное решение: PAUT со специализированным сканером

Eddyfi Technologies предлагает передовые дефектоскопы, такие как Gekko® или Mantis™, которые широко используются для обнаружения и определения характеристик трещин в металлических компонентах. Предлагаемое решение включает в себя:

• Система ультразвукового контроля с фазированной решеткой Gekko или Mantis для эффективной настройки многогрупповых конфигураций, определения планов сканирования и восстановления данных в геометрии оси.
• Линейная решетка из 16 или 32 элементов для создания акустических лучей для обнаружения трещин.
• И одноосевой сканер для поворота датчика на торцевой поверхности, чтобы охватить весь объем компонента.

Основной доступ к оси поезда осуществляется с обоих концов. Как правило, отверстие, расположенное в середине оси, используется сканером для неподвижного удержания ультразвукового датчика с фазированной решеткой. Этот датчик подключается к портативному ультразвуковому прибору со встроенным программным обеспечением.

Схема доступа к оси поезда с торцов для проведения ультразвукового контроля

Легко устанавливаемый сканер оси имеет встроенную систему кодирования, которая обеспечивает надлежащее 360-градусное сканирование для обнаружения показаний по окружности в процессе анализа. Во время контроля сканер обеспечивает правильную подачу контактной жидкости или геля для датчика с фазированной решеткой, чтобы ультразвуковые сигналы оставались постоянными на всем протяжении сканирования.

Программное обеспечение предоставляет функции анализа либо с отображением в режиме реального времени во время сканирования, либо с отображением в автономном режиме, используемым для завершения отчета об инспекции.

Рисунок 1: Уникальный сканер для контроля осей поездов

Рис. 2. Типичная многогрупповая настройка и отображение данных контроля

Ультразвуковой контроль с фазированной решеткой позволяет обнаруживать небольшие поперечные трещины. Когда система работает со сканером с одноосевым кодированием и оптимизированным датчиком, она обеспечивает быстрое сканирование больших площадей с высокой вероятностью обнаружения. Комбинируя различные представления данных фазированных решеток для обнаружения трещин, он становится быстрым и воспроизводимым для обеспечения эффективного контроля неразрезных мостов.

Принцип работы датчика фазированной решетки при контроле оси поезда

Ключевые преимущества технологии

Сканер, описанный для этого приложения, очень легко устанавливается. Это не позволяет оператору держать зонд рукой, что делает сканирование очень удобным. Поскольку в сканер встроен энкодер, каждая индикация точно расположена по окружности.

Кроме того, оператор может выполнять сканирование за один оборот, но он также может получать более длинные сканы с двумя или более оборотами, чтобы обеспечить повторяемость обнаружения и гарантировать качество сканирования, включая качество подачи контактной жидкости или геля. Поскольку отображение данных проверки накладывается на рисунок геометрии оси поезда, сигналы легче классифицировать как дефекты или эхо-сигналы, исходящие от геометрии. Это предотвращает ошибки, которые могут дорого стоить (ненужные повторные сканирования, неожиданная разборка, неожиданный ремонт).

Внешний вид специализированного сканера для контроля осей поездов