[精品]研究意义,国内外现状和发展趋势

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1、课题研究的意义；国内外研究现状和发展趋势木课题要研究一种用于铁路动车轮对滚动轴承外圈的涡流探伤机械装置。该装置采用涡流技术实施对动车轴承外圈表面质量的检测，从而将一改轴承外圈传统的人工磁粉探伤方法所帯来的探伤结果受人为因素影响较大及很难实现探伤口动化等缺点。采用该装置对轴承外圈进行冇效探伤的同时，能极人地提高无损探伤评价的客观性，而且具冇自动化程度高（配以合适的上、下料机构就能接入轴承生产和在线检测流水线）、探伤效率高及探伤检测质量好等优点。近年来，随着铁路和轨道交通的快速发展，各种型式的轨道交通工具层岀不穷，如高

2、速列车、动车、地铁、城轨加上传统的铁路列车，都无一例外在其轮对上使用滚动轴承。因而滚动轴承的性能和质量将直接影响列车运行的安全性及舒适性，为此滚动轴承及其主要零件（包括内外圈、滚动体）的质量及其检测越来越受到各方的重视。在欧美一些发达国家及FI本的轴承生产厂家，尤其是世界十大著名轴承生产商，为了抢占世界铁路轴承市场，都对铁路轴承的开发、检测投入了大量的财力和人力，如世界最大的轴承生产商瑞士的SKF,在全球拥有90个独资生产厂家，2008年销售额为50亿美元，在国际轴承市场的产品占有率达20%。目前中国的大部分动车轮

3、对进口滚动轴承均使用SKF轴承；此外R本的NSK、NTN等轴承株式会社生产的轴承，国际市场产品占有率也达20%左右。轨道交通尤其是高速列车（吋速2200公里）所采用的滚动轴承，在列车高速运行时所受各种因素的影响更严重，为达到同样的使用寿命，对轴承的质量提出了更高的要求,所以要求对新制出厂的轴承及其主要零件进行较为严格的探伤检测，以确保轴承品质优良。同时轴承在运行时由于受列车交变应力的作用也易产生疲劳缺陷,甚至发展成裂纹。这对轨道交通车辆的安全运行将造成严重威胁，因此滚动轴承缺陷的检测也就成了是一项非常必要而又关键的

4、工作。长期以来，随着探伤检测技术及其他相关技术的不断发展，轴承及其主要零件的探伤检测已经成为一种较为成熟的工艺技术。无论对于新制出厂的轴承还是在役使用的轴承（所产生的疲劳缺陷主要表现为表面缺陷），对其表面质量的检测最为有效的方法是磁粉探伤，不仅检测方法简单、磁痕显示直观，而且检测灵敏度高，能非常高效地检出轴承零件如外圈的表面缺陷。尤其是在役使用的轴承零件，由于大多为表面疲劳缺陷，因而采用磁粉探伤的方法更是优势凸现，所以一直以来磁粉探伤都作为检测表而缺陷的首选方法。但是受多方而因素的限制，直至廿前，几乎所有的磁粉探伤

5、均采用人工探伤，该方法的关键工序之观察磁痕，由于采用肉眼观察法，从而导致难以实现探伤检测的自动化，使探伤评价的客观性大大降低。如何实现动车轴承外圈探伤的自动化一直是一个困扰无损探伤界的难题，其根本原因在于：磁粉探伤的原理是通过在被探伤零件表面产生磁场，如杲零件表面存在缺陷则通过零件内（主要是表面及近表面）的磁力线会发生畸变而从被探件表面逸出，从而在缺陷附近形成漏磁场，吸附磁介质（磁粉）在缺陷漏磁场处形成磁痕（基本反映缺陷走向和尺寸大小的磁粉堆积成的痕迹），该磁痕一般由探伤人员通过肉眼观察识别，从而确认是否真实的缺陷

6、。依赖人工肉眼识别判断缺陷就不可避免地造成探伤结果受探伤人员的人为因索的影响，如探伤人员的技术水平、工作态度将直接影响探伤结果。为了避免探伤的主观臆断，提高探伤质量，同时提高探伤自动化程度及探伤效率，最有效的手段是采用其他探伤方法取代磁粉探伤方法，而行Z有效的方法即为涡流探伤方法。该方法与磁粉探伤方法类似，也主要用于检测零件表面和近表面的缺陷。其原理是将被探零件看成一个电桥的电阻，与探伤系统中设定的三个电阻组成一个电桥，检测时调节系统相关参数使电桥平衡，当被检测零件表面某处岀现缺陷时，则该处的电阻值会发生变化,使电

7、桥失去平衡，据此检出零件表面的缺陷。与磁粉探伤方法相比，涡流探伤方法最人的优点在于缺陷的检测结果依赖于机器的判断从而避免了人为因素的影响，因而探伤结果的客观性得到了大大的捉高，冇力地保证了探伤质量，而冃可实现自动化探伤。缺点是对检测的要求较高,如被检测工件必须是导电材料、形状规则、工件表面状况较好、涡流检测探头的走行及探伤装置的传动精度要求较高等。多年来，国外一些主要的轴承生产商一直致力于研究轴承零件的口动化探伤，尤其是从上世纪八十年代至今，已先后开发成功轴承零件涡流探伤自动化检测系统及设备，如瑞士SKF公司研制的

8、系列化轴承涡流自动探伤检测（包括轴承其他性能和尺寸检测）设备已经用于轴承生产流水线，并已出口世界上四十多个国家作为轴承生产检测工具；日木的NSK、NTN等轴承株式会社也相继研制岀轴承H动探伤检测系统及相应的探伤标准和试块，对其新出厂的新制铁路轴承（如新干线高速列车轮对轴承）进行无损探伤，并取得了较好的效果，有力地保障了行车安全。我国的列车在上世纪八十年代前，