Đầu máy xe lửa và bánh xe là những bộ phận quan trọng để đảm bảo vận hành an toàn của đoàn tàu vì chúng chịu tải và cung cấp hướng dẫn.Nếu bánh xe bị trục trặc, nó có thể dẫn đến gãy bánh xe và trục cắt, có khả năng gây trật bánh và tai nạn nghiêm trọng.Vì vậy, việc phát hiện và duy trì sự an toàn của bánh xe là hết sức quan trọng.

Khiếm khuyết lớn trong bánh xe đường sắt

• Vết nứt trên vành bánh xe đường sắt

  
  

Khi tàu đang chạy, phạm vi độ sâu nhất định (10 mm ~ 20 mm) dưới bánh xe lửa bề mặt tiếp xúc là vùng phân bố tối đa của ứng suất cắt tiếp xúc với bánh xe-đường ray và nếu có các khuyết tật luyện kim như các tạp chất phi kim loại trong khu vực, các tạp chất sẽ trở thành nguồn gây ra các vết nứt mỏi dưới tác động của ứng suất cắt, và sau đó là vết nứt mỏi tiếp tục mở rộng.

Ứng suất cắt tiếp xúc với bánh xe-ray vốn có ở cặp bánh xe khi tàu đang chạy, khi nguồn vết nứt hình thành và thúc đẩy vết nứt phát sinh dưới tác dụng của ứng suất cắt, tàu chạy càng nhanh thì vết nứt giãn nở càng nhanh, Khi vết nứt phát triển đến kích thước lớn hơn trong giai đoạn giãn nở nhanh, vết nứt sẽ phát triển ra mặt ngoài của vành bánh xe, mặt trong hoặc bề mặt gai lốp nếu không được phát hiện kịp thời sẽ khiến bánh xe bị rơi khối. không được phát hiện kịp thời sẽ khiến bánh xe “rơi khỏi khối”.Loại khuyết tật này được gọi là vết nứt vành.

Vết nứt mỏi trên vành bánh xe đường sắt

Vành bánh xe đường sắt rơi ra ngoài

Từ khuyết tật nứt vành hở có thể thấy rõ khuyết tật nứt vành có nguồn gốc mỏi và quá trình kéo dài mỏi (vết nứt vỏ).Từ quá trình phát triển vết nứt của vành bánh xe, nó giãn nở dọc theo chu vi của bánh xe nên gọi là khuyết tật chu vi.

• bị nứt bánh xe đường sắt

Sự sứt mẻ xuyên tâm của bánh xe do lực phanh mạnh bất thường, các lỗi luyện kim bên trong bánh xe hoặc các lỗi trong quá trình sản xuất có thể gây ra sự cố cho đoàn tàu khi vận hành tàu.

Bánh xe lửa bị nứt dọc theo hướng của đường kính bánh xe, được gọi là khuyết tật xuyên tâm.

Quy trình phát hiện khuyết tật siêu âm đối với khuyết tật bánh xe lửa

• Phát hiện vết nứt chu vi

Theo nguyên lý phát hiện khuyết tật siêu âm, năng lượng phản xạ siêu âm đạt cực đại khi sóng siêu âm vuông góc với bề mặt vết nứt.Sóng siêu âm tới dọc theo hướng xuyên tâm của bánh xe vuông góc chính xác với các khuyết tật theo chu vi.Vì vậy, việc sử dụng siêu âm xuyên tâm để phát hiện các khuyết tật chu vi bánh xe

• Phát hiện khuyết tật xuyên tâm

Phát hiện bằng sóng siêu âm ngang thông thường