為保障列車的行車安全，在開動狀態(tài)下對列車車輪踏面進行定期的自動探傷是至關重要的。在鋼軌線路上嵌入超聲波探頭對行進中的車輪踏面進行自動檢測，是一種新的車輪在役探傷理念。本技術是在采用鋼鐵研究總院獨有的電磁超聲探傷技術的基礎上開發(fā)出的專門用于行使中的火車車輪探傷的新方法。它不同于傳統的壓電超聲探傷方法，無需探頭與車輪之間的相對運動、不需要使用耦合劑，在車輪滾動通過探頭的瞬間既可完成對整個車輪踏面的檢測。

主要技術特點和指標

探傷靈敏度：車輪踏面深1mm、長10mm裂紋。

探傷速度：適合火車入庫5～20km/h行車速度。

檢測范圍：車輪踏面皮下10mm。

探測缺陷：車輪踏面上的裂紋、掉塊和剝離等。

處理功能：自動對車輪編號，自動記錄和存儲每個車輪的檢測結果和波形。

超聲表面波在鋼鐵材料中的傳播速度約為2900m/sec。要確保超聲表面波將車輪踏面中的缺陷可靠地檢測出來，需使聲束能夠在車輪表面至少傳播兩周或兩周以上。由此，電磁超聲探頭與車輪的接觸時間不應小于2ms。按照我們研制的探頭長度計算，允許火車的行進速度約為30km/h。這一速度適合用于列車進庫一段的軌道上的檢查。

電磁超聲探傷雖然是一種非接觸式探傷方法，但它對提離間隙的要求是十分苛刻的。按照電磁超聲探傷理論，探頭距離被檢試件每增加1mm，檢測靈敏度將下降96dB。一般來說，在火車車輪探傷中，探頭距車輪踏面的距離應保持在0.5mm范圍之內。火車的重量是巨大的，當列車駛過時，每個車輪對鋼軌的正向壓力超過數十噸，并伴有側向碾壓和劇烈的振動。所以，使探頭對車輪的近距離跟蹤和保護探頭不受損壞，是能否保證檢測得以成功的關鍵。此外，電磁超聲換能器埋設在鐵道線上，其所處的環(huán)境是非常惡劣的，如電磁干擾、振動干擾、風霜雨雪等等，這些都會給檢測帶來噪聲。這就要求采取屏蔽、密封、以及儀器降噪等一系列措施，確保檢測的可靠性。

在役火車車輪自動檢測是一種實時動態(tài)檢測，它需要在實施探傷（多路信號的觸發(fā)、發(fā)射、接收、處理、顯示、判傷等）的同時，完成檢測結果的紀錄和存儲等多項工作。在這些方面，我們均進行了大量卓有成效的嘗試。

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