Lokomotywa kolejowa i koła pojazdu są kluczowymi elementami zapewniającymi bezpieczną eksploatację pociągów, ponieważ przenoszą obciążenie i zapewniają prowadzenie.Jeśli koło działa nieprawidłowo, może to prowadzić do pęknięć koła i oś przecięcie, co może spowodować poważne wykolejenia pociągów i wypadki.Dlatego wykrywanie i utrzymywanie bezpieczeństwa kół ma ogromne znaczenie.

Główne wady kół kolejowych

• Pęknięcia obręczy kół kolejowych

  
  

Kiedy pociąg jedzie, pewien zakres głębokości (10 mm ~ 20 mm) pod koło pociągu powierzchnia styku to maksymalna powierzchnia rozkładu naprężenia ścinającego na styku koło-szyna, a jeśli w tym rejonie występują defekty metalurgiczne, takie jak wtrącenia niemetaliczne, wtrącenia te staną się źródłem pęknięć zmęczeniowych pod wpływem naprężenia ścinającego, a wówczas pęknięcia zmęczeniowe nadal się rozszerzają.

Naprężenie ścinające styku koło-szyna jest nieodłącznym elementem pary kół podczas jazdy pociągu, gdy źródło pęknięć zarodkuje się i powoduje pęknięcie pod wpływem naprężenia ścinającego, im szybciej pociąg jedzie, tym szybsze będzie rozszerzanie się pęknięć, gdy pęknięcie rozwinie się do większego rozmiaru w fazie szybkiego rozszerzania, pęknięcie rozwinie się na zewnętrznej stronie felgi, wewnętrznej stronie lub powierzchni bieżnika, a jeśli nie zostanie wykryte na czas, spowoduje to opadanie bloku koła. Jeśli nie zostanie wykryty na czas, spowoduje to „spadnięcie koła z bloku”.Ten rodzaj wady nazywany jest pęknięciem felgi.

Pęknięcia zmęczeniowe na obręczach kół szynowych

Wypadające felgi kolejowe

Z wady pęknięcia otwartej felgi jasno wynika, że ​​pęknięcie felgi ma źródło zmęczeniowe i proces rozciągania zmęczeniowego (pęknięcie skorupy).Z procesu rozwoju pęknięcia felgi rozszerza się ono na obwodzie koła, dlatego nazywa się to defektem obwodowym.

• Pęknięty koło kolejowe

Promieniowe odpryski kół spowodowane nienormalnie mocnym hamowaniem, wewnętrzne wady metalurgiczne kół lub wady procesu produkcyjnego mogą powodować zakłócenia w eksploatacji pociągu.

Pęknięcia kół pociągu wzdłuż kierunku średnicy koła, zwane defektami promieniowymi.

Proces ultradźwiękowego wykrywania wad kół pociągów

• Wykrywanie pęknięć obwodowych

Zgodnie z zasadą ultradźwiękowego wykrywania wad, energia odbicia ultradźwiękowego jest maksymalna, gdy fala ultradźwiękowa jest prostopadła do powierzchni pęknięcia.Fale ultradźwiękowe padające wzdłuż promieniowego kierunku koła są dokładnie prostopadłe do defektów obwodowych.Dlatego też zastosowanie ultradźwiękowej detekcji promieniowej występowania defektów na obwodzie koła

• Wykrywanie defektów promieniowych

Detekcja za pomocą konwencjonalnych ultradźwiękowych fal poprzecznych