便攜式高速列車制動(dòng)盤螺栓裂紋檢測裝置研制.pdf

1、隨著高速列車的發(fā)展，列車的運(yùn)行安全顯得愈發(fā)重要。制動(dòng)盤作為列車制動(dòng)的關(guān)鍵部件，決定了列車制動(dòng)的性能。制動(dòng)盤螺栓作為制動(dòng)盤的重要緊固件，其可靠性不言而喻。但是目前并沒有快速、有效的檢測制動(dòng)盤螺栓裂紋的方法，對(duì)列車運(yùn)行安全是一種潛在威脅。故本文旨在研制一款便攜式的高速列車制動(dòng)盤螺栓裂紋檢測裝置，實(shí)現(xiàn)在不拆卸螺栓的情況下對(duì)螺栓裂紋進(jìn)行高效的定性定量檢測，保障列車安全運(yùn)行。
　　論文介紹了基于超聲波無損探傷技術(shù)的螺栓裂紋檢測總體方案。采用

2、A型脈沖反射法，在分析不同探頭頻率信號(hào)基礎(chǔ)上，選用5M單晶直探頭作為超聲波探頭;設(shè)計(jì)了脈寬小于50ns的尖脈沖超聲波發(fā)射電路;設(shè)計(jì)了超聲波接收信號(hào)限幅、放大、濾波等調(diào)理電路;基于FPGA設(shè)計(jì)了基于FIFO的超聲波信號(hào)數(shù)據(jù)存取，實(shí)現(xiàn)了FPGA與ARM之間的傳輸速度匹配與數(shù)據(jù)通信;設(shè)計(jì)了基于ARM的小波閾值去噪算法，實(shí)現(xiàn)了超聲波信號(hào)信噪比的進(jìn)一步提高;提出了基于超聲波波包能量閾值判定算法完成對(duì)螺栓裂紋大小的判定，以及位置判定算法對(duì)裂紋位置的

3、確定;同時(shí)還實(shí)現(xiàn)了人機(jī)交互界面、數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)等功能。
　　為驗(yàn)證設(shè)備功能及可靠性，分別進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)室環(huán)境實(shí)驗(yàn)、現(xiàn)場實(shí)驗(yàn)以及第三方機(jī)構(gòu)鑒定。實(shí)驗(yàn)室環(huán)境下完成對(duì)不同裂紋大小、不同裂紋位置的人工裂紋螺栓實(shí)驗(yàn)，現(xiàn)場實(shí)驗(yàn)完成對(duì)不拆卸情況下制動(dòng)盤螺栓的檢測?，F(xiàn)場試驗(yàn)及第三方機(jī)構(gòu)的檢測結(jié)果均表明，本文研制的設(shè)備能夠?qū)崿F(xiàn)1mm以上螺栓裂紋的檢測，能對(duì)螺栓裂紋自動(dòng)判別并報(bào)警裂紋的位置及大小，檢測準(zhǔn)確度高，誤報(bào)率在2％以下，設(shè)性能穩(wěn)定。同時(shí)設(shè)備簡單的人機(jī)