新型线圈磁化法在铁路整体车轮磁粉检测中的应用

　　1　前言

　　近年来随着我国铁路事业突飞猛进的发展,列车运行速度越来越快,列车运行的安全性、可靠性就成为铁路机车车辆运行中的一个更加重要的指标,这无疑对铁路机车车辆的质量提出了更高的要求。保证列车运行的安全性,车辆下部的走行部是非常重要的部件,车轮又是走行部的关键所在,因此,车轮的质量好坏直接影响到车辆运行的安全性。

　　如果在车轮上存在任何一个微小的超标缺陷,车轮的整体运行性能就会受到影响,甚至会造成重大的事故,尤其是在车轮上有裂纹存在,哪怕很小,都是非常可怕的,因此裂纹是绝对不允许存在的。

　　目前铁路企业对车轮的表面缺陷检测,大部分采用磁轭法或支杆法对车轮进行干法磁粉探伤。这种检测方法不但粉尘较大,工作环境差,工作效率低,而且检测灵敏度不高,不能完全保证缺陷不被漏检。随着无损检测技术的不断发展,检测设备的不断更新,对整体车轮的磁粉探伤我们改变了传统的车轮不动,磁场变化的方法,采用了车轮旋转磁化、旋转喷液、退磁三者一次性完成的荧光湿法检测方法。这种整体车轮的检测方法不但提高了检测灵敏度,而且也省去了单独给车轮退磁这道工序,提高了生产效率。

　　2　检测原理与操作方法

　　2.1　线圈中磁场的理论计算

　　整个线圈的形状如图1,它是由130匝扁平铜导线绕制而成,线圈匝间是绝缘的,而且整体浸泡环氧树脂,以保证线圈对地绝缘和增加线圈强度。它的理论计算如下:H= [KπNI(cosX- cosY)]/M(1)

　　式中　H—线圈中心面上一点的磁场强度

　　X、Y—线圈中心面上任一点到线圈两断面的夹角

　　I—电流(安培)

　　N—线圈匝数

　　M—线圈长度(米)

　　K—比例常数

　　μ是空气中的磁导率,该点的磁感应强度为:B=μγ×H如果在线圈中充满铁磁性物质,那么该点的磁感应强度要比没有充满铁磁性物质大102～106倍以上,因为铁磁性物质的磁导率μγ是空气磁导率μ的102～106倍以上。因此当把旋转的车轮放在静止通电的线圈中,对车轮进行磁化,这相当于车轮不

　　动,给车轮施加了一个旋转磁场对车轮进行磁粉探伤,发现车轮表面及近表面的缺陷。

　　2.2　操作方法

　　当在磁探工位有车轮时,操作人员操作线圈下降套住车轮直径2/5时停止,然后通电、喷磁悬液,直到整个车轮全部被磁悬液覆盖为止,然后带电升起线圈,操作人员用波长为3650埃的紫外线灯进行检查。

　　3　分析

　　影响发现车轮表面及近表面缺陷的因素有两方面:(1)磁化系统及磁悬液的因素;(2)缺陷本身的因素。