1.     背景

輪對是窄軌車輛的重要部件，其質量的好壞，直接影響到行車安全。作為輪對生產的重要環節——輪對的組裝應引起我們的高度重視。

輪對組裝采用車軸和輪轂孔的過盈配合來實現，中國地方鐵路《窄軌車輛檢修規則》規定：輪與軸的配合過盈量為0.14—0.25mm。

利用壓力組裝法通過油壓機的壓力，將車軸的輪座壓裝于車輪轂中，靠金屬的彈性變形的特點，采用較合理的配合過盈量，使輪對的輪轂孔做緊密的夾固接合。其配合不產生塑性變形，不松動。

鑒于車輛輪對受力復雜，使用年限長，加之輪對在制動時閘瓦和車輪磨擦產生的高熱傳導的輪轂會引起輪轂孔的膨脹，軸頸運轉熱傳導到輪座會引起輪座膨脹等情況《窄軌車輛檢修規則》規定壓裝的終壓力按輪轂孔直徑計算，每100mm小不得低于30噸，大不得超過50噸；

在這樣的高壓和高負載情況下，很可能在壓裝面產生裂紋，而壓裝部位由于無法接觸到，而且周邊區域形狀復雜，一般只能用超聲方法進行檢測。而使用超聲相控陣技術可以更加直觀的顯示缺陷信息，即使缺陷是埋藏在壓裝部位固有信號內。

2.     檢測對象描述

檢測部位為輪對與軸之間的壓裝區，將探頭放置在軸身上，使用相控陣扇掃技術對壓裝區域進行檢測，并使用編碼器進行編碼記錄，以得到整個360度連續的檢測結果。

3.     使用的設備：

（1）    Omniscan MX2超聲相控陣系統

（2）    5L32相控陣探頭

（3）    45度楔塊，帶弧度

4.     檢測結果

使用相控陣技術可以得到連續的扇形掃查視圖，通過分析不同角度下的B掃描視圖，在58度發現3個缺陷指示，33度發現3個缺陷指示，41和42度分別發現1個缺陷指示，但經過分析發現41，42度發現的缺陷與33度發現的兩個缺陷實際上是一個缺陷的頭和尾。而缺陷的中間部分由于混在固有回波中，所以無法分辨。

因而得出結論為在58度（即遠端）有3個缺陷，在33度（即近端）有3個缺陷，具體分析如下：

良好部位的圖像，其中扇掃圖中的信號為固有回波，在整個掃描的過程中一直存在，不作為缺陷考慮，固有回波之外的信號為缺陷。

1號缺陷，58度角發現，說明缺陷在遠端（軸外側）

2號缺陷，58度角發現，說明缺陷在遠端（軸外側）

3號缺陷，58度角發現，說明缺陷在遠端（軸外側），但缺陷信號較弱。

4號缺陷，在33度角發現，說明缺陷在近端（軸內側），而且看到的是缺陷的頭部。

4號缺陷，在42度角也被發現，而且看到的是缺陷的尾部，即33度和42度看到的同一個缺陷。判斷依據是33度和42度角看到缺陷時所處的位置*一致，即上圖和下圖B掃描圖中垂直光標數字657標識的位置。

5號缺陷，在33度角發現，說明缺陷在近端（軸內側），而且看到的是缺陷的頭部。

5號缺陷，在41度角也被發現，而且看到的是缺陷的尾部，即33度和41度看到的同一個缺陷。判斷依據是33度和41度角看到缺陷時所處的位置*一致，即上圖和下圖B掃描圖中垂直光標數字808標識的位置。

6號缺陷，信號較弱，而且只能看到缺陷頭部，其他部位混在固有回波中。

5.     結論

使用相控陣可以檢測出壓裝部位的裂紋，雖然由于壓裝力的影響使得壓裝部位有固有的反射信號，但使用B掃描成像仍然可以清晰地發現隱藏在固有反射信號里面的裂紋缺陷。