一种超声波探伤中轮

技术领域

本发明涉及钢轨探伤技术领域，尤其涉及一种轮式超声波探伤中轮总成，特别适用于探伤速度为0～80km/h的大型钢轨探伤车使用。

背景技术

超声波探伤设备广泛运用于多个技术领域，超声波探伤的原理是：超声波在被检测材料中传播时，由于材料内部损伤导致的材料声学特性和内部组织的变化对超声波的传播会产生一定的影响，通过对超声波受影响程度和状况的探测，了解材料性能和结构变化。为了方便在钢轨上进行无损探伤检测，通常使用超声波轮式探头安装在探伤车上，超声波轮式探头内部安装有超声波传感器，随着探伤车在轨道的运动，通过超声波轮式探头中安装的超声波传感器，将电脉冲转化为超声波，从各组超声波传感器发射出的超声波经过介质传入轨道后发生折射，通过以预定角度折射超声波来探测铁轨预定部位的损伤情况。由本申请人于2020年09月29日申请，并于2020年12月15日公开，公开号为CN112083071A的中国发明申请就给出了一种传感器安装结构，包括该结构的超声波探轮及其应用。

在现有技术中，主要有以下技术方案与本发明申请最为相关：

该现有技术为中国铁道科学研究院、中国铁道科学研究院基础设施检测研究所、北京铁科英迈技术有限公司于2013年12月16日申请，并于2015年06月17日公开，公开号为CN104713952A的中国发明申请。该发明公开了一种钢轨探伤用二次波轮式探头，该二次波轮式探头包括有换能器架，换能器架上设有换能器组。换能器架两侧分别固定连接有同轴设置的线缆轴。两线缆轴上通过轴承分别连接有法兰盘。一柔性透声外膜包覆在两个法兰盘的外部并分别由两侧的压盘密封压设固定在相应的法兰盘上，柔性透声外膜内形成轮内密封空间，轮内密封空间充满液体耦合介质。换能器组包括0度换能器、前向偏转70度换能器和后向偏转70度换能器。0度换能器水平设置在换能器架的顶部。换能器架的前、后两端向下设有倾斜部。各倾斜部的下侧分别设有安装平面，安装平面的法向指向钢轨轨头内侧，前向偏转70度换能器和后向偏转70度换能器分别设置在相应的安装平面上。

然而，现有轮式探头因传感器自身特性及其安装位置和角度原因，无法对所有轨型的钢轨进行有效的检测和精准定位，而且非常容易引起探轮液泄漏、密封失效的现象。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种超声波探伤中轮，解决了传感器设计及其安装位置和角度的优化问题，改善了探伤检测覆盖区域，以适用多种轨型的检测，能够有效针对轨头内侧核伤、螺孔裂纹等疲劳伤损进行检测和精准定位。

为了实现上述发明目的，本发明具体提供了一种超声波探伤中轮的技术实现方案，超声波探伤中轮，包括：轮轴、探轮架、充液法兰座、探轮膜、中心架、法兰座、散热器、线轴、轴承、挡声板及压环。所述充液法兰座、线轴及轴承通过同轴压装组成阀侧法兰组件，所述轴承设置于充液法兰座与线轴之间。所述法兰座、轮轴及另一个轴承通过同轴压装组成无阀侧法兰组件，所述轴承设置于法兰座与轮轴之间。所述阀侧法兰组件与无阀侧法兰组件分别安装于中心架沿轴向的两侧，所述换能器座固定于中心架的下方。所述挡声板设置于中心架上，所述换能器座上设置有传感器组件。所述散热器通过与轮轴配合连接紧固于中心架上，所述探轮膜通过压环紧固安装于充液法兰座及法兰座上。所述探轮膜内填充有探轮液，所述探轮架的一侧安装于轮轴上，另一侧安装于所述线轴上。在所述充液法兰座与线轴之间，以及所述法兰座与轮轴之间均设置有密封装置。所述传感器组件包括用于检测钢轨中水平向伤损、螺孔裂纹及螺孔不良的第一换能器，以及沿作业方向设置并用于检测钢轨轨头内侧核伤的第二换能器及第三换能器。

进一步的，所述密封装置包括：永磁体环、静环、第一O型圈、动密封环、动环及第二O型圈。所述动环的内侧表面沿圆周方向开设有第一环形槽，所述动环面向静环的一侧表面开设有第二环形槽。所述动密封环通过压装固定于第二环形槽中，所述第二O型圈安装于第一环形槽中，所述动密封环、动环及第二O型圈组成动环组件。所述静环的外侧表面沿圆周方向开设有第三环形槽，所述静环远离动环的一侧表面沿圆周方向开设有环形缺口。所述永磁体环通过压装固定于环形缺口中，所述第一O型圈安装于第三环形槽中，所述永磁体环、静环及第一O型圈组成静环组件。所述动密封环面向静环一侧的表面伸出动环的外表面，所述动环组件与静环组件沿轴向通过磁力吸引贴合在一起。当所述动环组件与静环组件之间发生相对旋转运动时，由所述动密封环摩擦静环的表面以实现密封。

进一步的，所述永磁体环嵌入安装于静环的非安装面内，并沿轴向延伸一定的深度，为静环与动密封环之间提供恒定大小的磁力，以保证密封端面的贴合。

进一步的，所述环形缺口沿径向贯通至静环的内侧表面。

作为本发明的另一种技术实现方案，所述密封装置包括：静环、第一O型圈、动密封环、动环及第二O型圈。所述动环的内侧表面沿圆周方向开设有第一环形槽，所述动环面向静环的一侧表面开设有第二环形槽。所述动密封环通过压装固定于第二环形槽中，所述第二O型圈安装于第一环形槽中，所述动密封环、动环及第二O型圈组成动环组件。所述静环的外侧表面沿圆周方向开设有第三环形槽，所述第一O型圈安装于第三环形槽中，所述静环及第一O型圈组成静环组件。所述静环采用磁性材料，所述动密封环面向静环一侧的表面伸出动环的外表面，所述动环组件与静环组件沿轴向通过磁力吸引贴合在一起。当所述动环组件与静环组件之间发生相对旋转运动时，由所述动密封环摩擦静环的表面以实现密封。

作为本发明的又一种技术实现方案，所述密封装置包括：磁柱、静环、第一O型圈、动密封环、动环及第二O型圈。所述动环的内侧表面沿圆周方向开设有第一环形槽，所述动环面向静环的一侧表面开设有第二环形槽。所述动密封环通过压装固定于第二环形槽中，所述第二O型圈安装于第一环形槽中，所述动密封环、动环及第二O型圈组成动环组件。所述静环的外侧表面沿圆周方向开设有第三环形槽，所述静环面向动环一侧的外表面沿圆周方向开设有若干安装孔。所述磁柱嵌入安装于安装孔中，所述第一O型圈安装于第三环形槽中，所述磁柱、静环及第一O型圈组成静环组件。所述动密封环面向静环一侧的表面伸出动环的外表面，所述动环组件与静环组件沿轴向通过磁力吸引贴合在一起。当所述动环组件与静环组件之间发生相对旋转运动时，由所述动密封环摩擦静环的表面以实现密封。

作为本发明的再一种技术实现方案，所述密封装置包括：永磁体环、静环、第一O型圈、动密封环、动环及第二O型圈。所述动环的内侧表面沿圆周方向开设有第一环形槽，所述动环面向静环的一侧表面开设有第二环形槽。所述动密封环通过压装固定于第二环形槽中，所述第二O型圈安装于第一环形槽中，所述动密封环、动环及第二O型圈组成动环组件。所述静环的外侧表面沿圆周方向开设有第三环形槽，所述静环包括沿轴向相对设置的环形壳体一与环形壳体二。所述环形壳体一与环形壳体二相互接触的表面分别开设有彼此联通的第四环形槽及第五环形槽。所述永磁体环嵌入安装于第四环形槽及第五环形槽中，所述第一O型圈安装于第三环形槽中，所述永磁体环、静环及第一O型圈组成静环组件。所述动密封环面向静环一侧的表面伸出动环的外表面，所述动环组件与静环组件沿轴向通过磁力吸引贴合在一起。当所述动环组件与静环组件之间发生相对旋转运动时，由所述动密封环摩擦静环的表面以实现密封。

进一步的，所述动环组件安装于需要密封的耦合介质侧，当法兰座与轮轴之间发生相对旋转运动时，所述动环组件与静环组件之间也相应发生相对旋转，通过所述动密封环与静环之间高平面度及粗糙度的密封端面，实现动环组件与静环组件之间的密封。

进一步的，所述第二O型圈能通过自身的弹性扭转和角向浮动自动补偿密封端面的磨损，并适应轮轴的窜动。

进一步的，当所述超声波探伤中轮工作时，在所述动密封环与静环之间维持有液体膜以避免密封端面之间的干摩擦。

进一步的，所述第一换能器的超声波发射信号垂直于钢轨的轨面，所述第二换能器与第三换能器彼此背靠背并成一定角度对称设置。所述第二换能器与第三换能器的发射面法线夹角在60±10度之间，所述第二换能器及第三换能器的入射面与钢轨的轨面垂线夹角在10±5度之间。

进一步的，所述挡声板设置于中心架沿作业方向的侧部，所述挡声板自垂直方向朝向远离第一换能器的方向偏转70±15度。

进一步的，所述第一换能器固定安装于换能器底座上，再通过所述换能器底座固定安装于换能器座的上方。

进一步的，所述轮轴的一端连接有恒温对接管，所述充液法兰座上设置有充/排液阀。

通过实施上述本发明提供的超声波探伤中轮的技术方案，具有如下有益效果：

(1)本发明超声波探伤中轮，优化了传感器安装位置和角度，改善了探伤检测覆盖区域，可精准定位钢轨内部伤损，适用于多种轨型的钢轨伤损检测；

(2)本发明超声波探伤中轮，通过在多个位置设置不同倾斜角度的挡声板，能够防止超声波信号在超声波探伤中轮内部四处反射，提升了信噪比，增强了分辨率；同时配合传感器一体化结构设计，增强了超声波的耦合能力，提升了钢轨探伤检测的灵敏度(相对于现有探轮可提升1-3dB)、可靠性和稳定性；

(3)本发明超声波探伤中轮，密封装置通过静环组件来提供磁力，磁力均匀稳定，不易衰减，解决了现有密封装置磁性静环的磁力不能长时间稳定，易出现磁力衰减的现象，导致密封失效的技术问题，同时加工工艺性好，防锈性能优异，提高了产品的使用寿命。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单的介绍。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的实施例。

图1是本发明超声波探伤中轮一种具体实施例的横向截面结构示意图；

图2是本发明超声波探伤中轮一种具体实施例的纵向截面结构示意图；

图3是本发明超声波探伤中轮一种具体实施例的外形结构示意图；

图4是本发明超声波探伤中轮一种具体实施例的探轮架装配结构示意图；

图5是本发明超声波探伤中轮一种具体实施例的局部装配结构示意图1；

图6是图5中A部分的局部装配结构示意图；

图7是本发明超声波探伤中轮一种具体实施例的局部装配结构示意图2；

图8是本发明超声波探伤中轮一种具体实施例的局部装配结构示意图3；

图9是本发明超声波探伤中轮密封装置第一种实施例的装配结构示意图；

图10是本发明超声波探伤中轮密封装置第一种实施例的安装结构局部截面示意图；

图11是本发明超声波探伤中轮密封装置第一种实施例的截面结构示意图；

图12是本发明超声波探伤中轮密封装置第一种实施例的立体结构示意图；

图13是本发明超声波探伤中轮密封装置第一种实施例的结构示意俯视图；

图14是本发明超声波探伤中轮密封装置第一种实施例的结构示意仰视图；

图15是本发明超声波探伤中轮装置第一种实施例另一种变形的截面结构示意图；

图16是本发明超声波探伤中轮密封装置第二种实施例的截面结构示意图；

图17是本发明超声波探伤中轮密封装置第三种实施例的截面结构示意图；

图18是本发明超声波探伤中轮密封装置第三种实施例的装配结构示意图；

图19是本发明超声波探伤中轮密封装置第四种实施例的截面结构示意图；

图中：1-永磁体环，2-静环，3-第一O型圈，4-动密封环，5-动环，6-第二O型圈，7-磁柱，8-环形壳体一，9-环形壳体二，10-密封装置，11-轮轴，12-探轮架，13-充液法兰座，14-探轮膜，15-换能器座，16-中心架，17-法兰座，18-散热器，19-恒温对接管，20-换能器底座，21-线轴，22-轴承，23-第一环形槽，24-第二环形槽，25-第三环形槽，26-环形缺口，27-安装孔，28-第四环形槽，29-第五环形槽，30-轴孔，31-挡声板，32-第一换能器，33-第二换能器，34-第三换能器，35-压环，36-充/排液阀，40-钢轨，50-超声波探伤中轮。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述。显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

如附图1至附图19所示，给出了本发明超声波探伤中轮的具体实施例，下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步说明。

如附图1至附图8所示，一种超声波探伤中轮50，的实施例，主要安装于大型钢轨探伤车上使用，具体包括：轮轴11、探轮架12、充液法兰座13、探轮膜14、中心架16、法兰座17、散热器18、线轴21、轴承22、挡声板31及压环35。充液法兰座13、线轴21及轴承22通过同轴压装组成阀侧法兰组件，轴承22设置于充液法兰座13与线轴21之间。法兰座17、轮轴11及另一个轴承22通过同轴压装组成无阀侧法兰组件，轴承22设置于法兰座17与轮轴11之间。阀侧法兰组件与无阀侧法兰组件分别通过螺栓紧固安装于中心架16沿轴向(如附图1中L所示方向)的两侧，换能器座15通过螺栓固定安装于中心架16的下方。挡声板31设置于中心架16沿作业方向(如附图2中P所示方向)的侧部，换能器座15上设置有传感器组件(包括若干个传感器)。散热器18通过与轮轴11配合连接紧固于中心架16上，探轮膜14通过压环35紧固安装于充液法兰座13及法兰座17上。探轮膜14内填充有探轮液(即耦合介质)，探轮架12的一侧安装于轮轴11上，另一侧安装于线轴21上。在充液法兰座13与线轴21之间，以及法兰座17与轮轴11之间均设置有密封装置10。在充液法兰座13与线轴21之间，以及法兰座17与轮轴11之间还设置有若干用于实现限位或间隙调节的卡簧、垫圈及挡圈等部件。传感器组件包括用于检测钢轨40中水平向伤损、螺孔裂纹及螺孔不良的第一换能器32，以及沿作业方向(如附图2中P所示方向)设置并用于检测钢轨40轨头内侧核伤的第二换能器33及第三换能器34。

如附图2所示，第一换能器32的超声波发射信号垂直于钢轨40的轨面，第二换能器33与第三换能器34背靠背设置。第二换能器33与第三换能器34的超声波发射面成一定角度空间立体对称布置，其发射面法线夹角在60±10度之间(如附图2中α所示)。第二换能器33及第三换能器34的入射面与钢轨40的轨面垂线夹角在10±5度之间(如附图2中β所示)。

如附图6所示，第一换能器32固定安装于换能器底座20上，再通过换能器底座20固定安装于换能器座15的上方。换能器底座20用于垫高第一换能器32，以增加第一换能器32在超声波探轮50内的声程。充液法兰座13上设置有充/排液阀36，通过充/排液阀36能够填充或排出探轮液。轮轴11及线轴21通过探轮架12安装固定，轮轴11的一端连接有恒温对接管19，然后整体固定在探伤机械装置上。

各个传感器及挡声板均通过螺栓紧固安装于换能器座15上，散热器18则通过螺栓与轮轴11(非线轴)配合连接紧固于中心架16上，然后将探轮膜14套装于两侧法兰座(及充液法兰座13与法兰座17)相应的凹槽内，并通过压环35及螺栓进行紧固，最后将探轮膜14内填充满探轮液，再安装恒温对接管19及探轮架12，即可安装组成一个完整的超声波探伤中轮50。

本发明具体实施例描述的超声波探伤中轮50安装在大型钢轨探伤车上使用，可对钢轨40的轨头内侧核伤、螺孔裂纹等疲劳伤损进行检测。单侧钢轨40配置一个相向布置的超声波探伤中轮50，每个超声波探伤中轮50布置有一个0度超声波传感器(即第一换能器32)及两个偏斜70度超声波传感器(即第二换能器33和第三换能器34)。其中，0度超声波传感器可检测钢轨40中的水平取向伤损、螺孔裂纹和螺孔不良；偏斜70度超声波传感器可检测钢轨40的轨头内侧(尤其表面有微裂纹)核伤。

工作时，超声波探伤中轮50的电气电缆连接至超声波激励与接收单板，单板产生高压脉冲激励超声波传感器产生超声波，经探轮液、轮膜14、耦合液进入钢轨40。中心架16上还安装有挡声板31，用于起阻挡作用，以防止超声波信号在超声波探伤中轮50内部四处反射。钢轨40中反射的超声回波返回超声波探伤中轮50，被传感器组件接收后转化为包含回波信息的电信号，经探轮电缆发送到检测系统供后续分析处理。超声波探伤中轮50持续滚动，从而实现对钢轨40内部伤损的不间断快速检测。

在实际工况下，现有密封装置磁性静环磁力在振动情况下存在明显的衰减现象，装配在动环上的O形橡胶圈施加给动环的轴向力和动环自身惯性力的合力可能超过磁性静环磁力，造成磁性静环与动环分离，从而产生探轮液泄漏、密封失效的现象。以下给出本发明超声波探伤中轮50中四种密封装置10的实施例，以解决现有现有密封装置磁性静环的磁力不能长时间稳定，易出现磁力衰减的现象，导致密封失效的技术问题。

如附图9至附图14所示，第一种密封装置10的实施例，安装于轮轴11与法兰座12之间，具体包括：永磁体环1、静环2、第一O型圈3、动密封环4、动环5及第二O型圈6。动环5的内侧表面沿圆周方向开设有第一环形槽23，动环5面向静环2的一侧表面开设有第二环形槽24。动密封环4通过压装固定于第二环形槽24中，第二O型圈6安装于第一环形槽23中，动密封环4、动环5及第二O型圈6组成动环组件。静环2的外侧表面沿圆周方向(如附图9中W所示方向)开设有第三环形槽25，静环2远离动环5的一侧表面沿圆周方向开设有环形缺口26，环形缺口26进一步沿径向(如附图11中A所示方向)贯通至静环2的内侧表面。永磁体环1通过压装固定于环形缺口26中，第一O型圈3安装于第三环形槽25中，永磁体环1、静环2及第一O型圈3组成静环组件。动密封环4面向静环2一侧的表面伸出(稍微高出)动环5的外表面，动环组件与静环组件沿轴向(如附图11中B所示方向)通过磁力吸引贴合在一起。永磁体环1嵌入安装于静环2的非安装面内，并沿轴向延伸一定的深度，为静环与动密封环4之间提供恒定大小的磁力，以保证密封端面的贴合。当动环组件与静环组件之间发生相对旋转运动时，由动密封环4摩擦静环2的表面以实现密封。

其中，第一O型圈3及第二O型圈6可以进一步采用橡胶圈。动密封环4可以进一步采用石墨材料。静环2可以进一步采用磁性材料，动环5可以进一步采用采用马氏体不锈钢材料。

第一O型圈3与法兰座12的轴孔30过盈装配以实现静态密封，第二O型圈6与轮轴11过盈装配以实现静态密封。动环组件安装于需要密封的耦合介质侧，通过静环2与动密封环4间的磁性吸力保证密封端面的贴合。当法兰座12与轮轴11之间发生相对旋转运动时，动环组件与静环组件之间也相应发生相对旋转，静环2与动密封环4之间产生摩擦运动，通过动密封环4与静环2之间高平面度及粗糙度的密封端面，实现动环组件与静环组件之间的密封。动密封环4和旋转轴(即轮轴11)之间的第二O型圈6能通过自身的弹性扭转和角向浮动(即与旋转轴成一定角度方向的摇摆转动)自动补偿密封端面的磨损，并适应轮轴11(即旋转轴)的窜动。当超声波探伤中轮50工作时，在动密封环4与静环2之间维持有一层极薄的液体膜以避免密封端面之间的干摩擦，能够有效地降低密封端面的磨损程度，延长使用寿命。

作为本实施例的另一种变形，与第一种实施例有所不同的是，环形缺口26沿径向(如附图11中A所示方向)未贯通静环2的内侧表面(在这种变形的实施例中，环形缺口26为环形槽的结构)，如附图15所示。

本实施例描述的密封装置10，能够很好地满足在液体溶剂的实际工况下，磁力保持长时间相对稳定，并且能够实现零泄漏的磁性密封状态，在保证密封端面平面度和粗糙度的要求下，有效地改善了现有磁密封装置存在的磁性静环磁性衰减的现象，保证了静环与动密封环的完美贴合，同时加工工艺性好，防锈性能优异。

如附图8所示，第二种密封装置10的实施例，安装于轮轴11与法兰座12之间，具体包括：静环2、第一O型圈3、动密封环4、动环5及第二O型圈6。动环5的内侧表面沿圆周方向开设有第一环形槽23，动环5面向静环2的一侧表面开设有第二环形槽24。动密封环4通过压装固定于第二环形槽24中，第二O型圈6安装于第一环形槽23中，动密封环4、动环5及第二O型圈6组成动环组件。静环2的外侧表面沿圆周方向开设有第三环形槽25，第一O型圈3安装于第三环形槽25中，静环2及第一O型圈3组成静环组件。静环2进一步采用整体磁性材料，动密封环4面向静环2一侧的表面伸出动环5的外表面，动环组件与静环组件沿轴向(如附图16中B所示方向)通过磁力吸引贴合在一起。当动环组件与静环组件之间发生相对旋转运动时，由动密封环4摩擦静环2的表面以实现密封。

其中，第一O型圈3及第二O型圈6可以进一步采用橡胶圈。动密封环4可以进一步采用石墨材料。静环2可以进一步采用整体磁性材料，动环5可以进一步采用采用马氏体不锈钢材料。

第一O型圈3与法兰座12的轴孔30过盈装配以实现静态密封，第二O型圈6与轮轴11过盈装配以实现静态密封。动环组件安装于需要密封的耦合介质侧，通过静环2与动密封环4间的磁性吸力保证密封端面的贴合。当法兰座12与轮轴11之间发生相对旋转运动时，动环组件与静环组件之间也相应发生相对旋转，静环2与动密封环4之间产生摩擦运动，通过动密封环4与静环2之间高平面度及粗糙度的密封端面，实现动环组件与静环组件之间的密封。动密封环4和旋转轴之间的第二O型圈6能通过自身的弹性扭转和角向浮动自动补偿密封端面的磨损，并适应轮轴11(即旋转轴)的窜动。当超声波探伤中轮50工作时，在动密封环4与静环2之间维持有一层极薄的液体膜以避免密封端面之间的干摩擦，能够有效地降低密封端面的磨损程度，延长使用寿命。

本实施例描述的密封装置10，在第一种实施例的基础上，结构更加精简，同时加工工艺性好，对防锈性能的要求更低。

如附图17和附图18所示，第三种密封装置10的实施例，安装于轮轴11与法兰座12之间，具体包括：磁柱7、静环2、第一O型圈3、动密封环4、动环5及第二O型圈6。动环5的内侧表面沿圆周方向(如附图18中W所示方向)开设有第一环形槽23，动环5面向静环2的一侧表面开设有第二环形槽24。动密封环4通过压装固定于第二环形槽24中，第二O型圈6安装于第一环形槽23中，动密封环4、动环5及第二O型圈6组成动环组件。静环2的外侧表面沿圆周方向开设有第三环形槽25，静环2面向动环5一侧的外表面沿圆周方向开设有若干安装孔27。磁柱7嵌入安装于安装孔27中，第一O型圈3安装于第三环形槽25中，磁柱7、静环2及第一O型圈3组成静环组件。动密封环4面向静环2一侧的表面伸出动环5的外表面，动环组件与静环组件沿轴向(如附图17中B所示方向)通过磁力吸引贴合在一起。当动环组件与静环组件之间发生相对旋转运动时，由动密封环4摩擦静环2的表面以实现密封。

其中，磁柱7可以进一步采用永磁体小圆柱结构，并成设定角度沿静环2的圆周方向均布并嵌入安装于安装孔27中。

其中，第一O型圈3及第二O型圈6可以进一步采用橡胶圈。动密封环4可以进一步采用石墨材料。静环2可以进一步采用磁性材料，动环5可以进一步采用采用马氏体不锈钢材料。

第一O型圈3与法兰座12的轴孔30过盈装配以实现静态密封，第二O型圈6与轮轴11过盈装配以实现静态密封。动环组件安装于需要密封的耦合介质侧，通过静环2与动密封环4间的磁性吸力保证密封端面的贴合。当法兰座12与轮轴11之间发生相对旋转运动时，动环组件与静环组件之间也相应发生相对旋转，静环2与动密封环4之间产生摩擦运动，通过动密封环4与静环2之间高平面度及粗糙度的密封端面，实现动环组件与静环组件之间的密封。动密封环4和旋转轴之间的第二O型圈6能通过自身的弹性扭转和角向浮动自动补偿密封端面的磨损，并适应轮轴11(即旋转轴)的窜动。当超声波探伤中轮50工作时，在动密封环4与静环2之间维持有一层极薄的液体膜以避免密封端面之间的干摩擦，能够有效地降低密封端面的磨损程度，延长使用寿命。

本实施例描述的密封装置10，在具备第一种实施例所有优点的基础之上，磁力的均匀稳定性更好，防锈性能更加优异。

如附图19所示，第四种密封装置10的实施例，安装于轮轴11与法兰座12之间，具体包括：永磁体环1、静环2、第一O型圈3、动密封环4、动环5及第二O型圈6。动环5的内侧表面沿圆周方向开设有第一环形槽23，动环5面向静环2的一侧表面开设有第二环形槽24。动密封环4通过压装固定于第二环形槽24中，第二O型圈6安装于第一环形槽23中，动密封环4、动环5及第二O型圈6组成动环组件。静环2的外侧表面沿圆周方向开设有第三环形槽25，静环2包括沿轴向相对设置的环形壳体一8与环形壳体二9。环形壳体一8与环形壳体二9相互接触的表面分别开设有彼此联通的第四环形槽28及第五环形槽29。永磁体环1嵌入安装于第四环形槽28及第五环形槽29中，第一O型圈3安装于第三环形槽25中，永磁体环1、静环2及第一O型圈3组成静环组件。动密封环4面向静环2一侧的表面伸出动环5的外表面，动环组件与静环组件沿轴向(如附图19中B所示方向)通过磁力吸引贴合在一起。当动环组件与静环组件之间发生相对旋转运动时，由动密封环4摩擦静环2的表面以实现密封。

其中，第一O型圈3及第二O型圈6可以进一步采用橡胶圈。动密封环4可以进一步采用石墨材料。静环2可以进一步采用磁性材料，动环5可以进一步采用采用马氏体不锈钢材料。

第一O型圈3与法兰座12的轴孔30过盈装配以实现静态密封，第二O型圈6与轮轴11过盈装配以实现静态密封。动环组件安装于需要密封的耦合介质侧，通过静环2与动密封环4间的磁性吸力保证密封端面的贴合。当法兰座12与轮轴11之间发生相对旋转运动时，动环组件与静环组件之间也相应发生相对旋转，静环2与动密封环4之间产生摩擦运动，通过动密封环4与静环2之间高平面度及粗糙度的密封端面，实现动环组件与静环组件之间的密封。动密封环4和旋转轴之间的第二O型圈6能通过自身的弹性扭转和角向浮动自动补偿密封端面的磨损，并适应轮轴11(即旋转轴)的窜动。当超声波探伤中轮50工作时，在动密封环4与静环2之间维持有一层极薄的液体膜以避免密封端面之间的干摩擦，能够有效地降低密封端面的磨损程度，延长使用寿命。

本实施例描述的密封装置10，在具备第一种实施例所有优点的基础之上，在第一种至第四种实施例中具有最好的磁力均匀稳定、加工工艺性及防锈性能。

通过实施本发明具体实施例描述的超声波探伤中轮的技术方案，能够产生如下技术效果：

(1)本发明具体实施例描述的超声波探伤中轮，优化了传感器安装位置和角度，改善了探伤检测覆盖区域，可精准定位钢轨内部伤损，适用于多种轨型的钢轨伤损检测；

(2)本发明具体实施例描述的超声波探伤中轮，通过在多个位置设置不同倾斜角度的挡声板，能够防止超声波信号在超声波探伤中轮内部四处反射，提升了信噪比，增强了分辨率；同时配合传感器一体化结构设计，增强了超声波的耦合能力，提升了钢轨探伤检测的灵敏度(相对于现有探轮可提升1-3dB)、可靠性和稳定性；

(3)本发明具体实施例描述的超声波探伤中轮，密封装置通过静环组件来提供磁力，磁力均匀稳定，不易衰减，解决了现有密封装置磁性静环的磁力不能长时间稳定，易出现磁力衰减的现象，导致密封失效的技术问题，同时加工工艺性好，防锈性能优异，提高了产品的使用寿命。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其它实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制。虽然本发明已以较佳实施例揭示如上，然而并非用以限定本发明。任何熟悉本领域的技术人员，在不脱离本发明的精神实质和技术方案的情况下，都可利用上述揭示的方法和技术内容对本发明技术方案做出许多可能的变动和修饰，或修改为等同变化的等效实施例。因此，凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同替换、等效变化及修饰，均仍属于本发明技术方案保护的范围。