《轨检车课件》PPT课件

一 哈局轨检车简介 共有3台 1 三型车DJ997744车体 22b型120km h2 四型车DJ998387车体 25k型140km h3 五型车WX999247车体 25t型160km h 1 三型轨检车简介 主要负责局管内其他线检查工作 可以提供高低 左右 轨向 左右 轨距 水平 三角坑 水平加速度 垂直加速度等项目的检测 不能对超高进行测量 可以提供 1 4级超限数据 TQI数据 公里小结数据 区段汇总数据 波形打印输出 2 四型轨检车简介 主要负责局管内干线 提速线的检查工作 可以提供高低 左右 轨向 左右 轨距 水平 三角坑 水平加速度 垂直加速度等项目的检测 可以提供 1 4级超限数据报告 TQI数据报告 曲线资料报告 公里小结数据报告 区段汇总数据报告 波形打印输出 四型车检测精度 3 五型轨检车简介 主要负责局管内干线 提速线的检查工作 可以提供高低 左右 轨向 左右 轨距 水平 三角坑 水平加速度 垂直加速度 钢轨波磨 断面磨耗 轨底坡 线路环境监视等项目检测 可以提供 1 4级超限数据报告 TQI数据报告 T 值报告 曲线资料报告 公里小结数据报告 区段汇总数据报告 波形打印输出 TQI波形输出等 五型车检测精度 二 轨检车原理简介 1 弦测法 日本East i综合检测列车 East i综合检测车采用了弦测法进行检测 由于弦测法不能全部真实反映轨道状况 在复原及逆滤波处理时仅能换算到40m波长的测值 因此该方法存在一定的缺陷 2 惯性基准法 世界上主流技术 惯性基准法受速度影响较大 不适宜低速检测 在高速时更具优势 我国轨检车的原理都是基于惯性基准法 什么叫惯性基准 就是当轴箱 车体 上下运动很快时 即底座振动频率大大高于系统的自振频率 质量块 车体 不能追随而保持静止的位置 这个静止位置即为质量 弹簧系统的 惯性基准 惯性基准法的建立是测量基准线 是由质量弹簧系统中质量块 车体 的运动轨迹给出的 轨检车是以车体为质量块 陀螺与车体为基准 惯性基准法的原理 以高低为例 M为车体质量 K C分别表示其弹簧和阻尼 轨道高低不平顺y为y x Z W R 采用这一方法的特点是 质量块M上的加速度传感器主要反映频率较低的长波 位移传感器主要反映频率较高的短波 两者之和即为整个需测波长范围的轨道不平顺 水平基准的建立不同于高低和方向 虽然同是利用加速度测量 但水平基准的建立是通过敏感重力得到当地水平面形成的 重力本身与行车速度无关 但重力测量要受到列车行进中复杂运动的影响 因此 水平测量无车速限制 即使是车辆静止时亦可进行测量 各车型所使用的检测通道的标准 三 四型车 高低 空间曲线20米左右波长轨向 空间曲线20米左右波长水平 相对水平 三型车 绝对水平 四型车 三角坑 基长2 4米 五型车 高低 30米波长的空间曲线轨向 30米波长的空间曲线水平 绝对水平 长波水平超限不删除三角坑 基长2 5米 三 轨道不平顺定义 1 轨距点 修规 规定实际钢轨顶面以下钢轨内侧16mm处轮轨接触点 最小作用边 目前轨检车检测的是16mm点间的距离 现场如果钢轨有肥边 容易造成现场测量值与轨检车轨距值的偏差 2 轨距 同一轨道横截面内左右钢轨两轨距点之间的最短距离 3 轨向 钢轨内侧轨距点垂直于轨道方向偏离轨距点平均位置的偏差 分左右轨向两种 轨向也称作方向 4 高低 钢轨顶面垂直于轨道方向偏离钢轨顶面平均位置的偏差 分左右高低两种 5 水平 超高中国水平 同一轨道横截面上左右钢轨顶面所在水平面的高度差 不含圆曲线上设置的超高和缓和曲线上超高顺坡量 UIC水平 型轨检车相对水平超高 曲线地段外轨顶面与内轨顶面设计水平高度之差 6 三角坑 轨道平面的扭曲 沿轨道方向前后两水平代数差 也称作扭曲注意 在轨检车上 三角坑是由超高相减得到的 而不是水平相减 在后面分析三角坑出现的原因时 我们进一步分析 7 复合不平顺 在轨道同一位置上 垂向和横向不平顺共存时称为轨道复合不平顺 目前主要指轨向不平顺与水平不平顺组合的逆向不平顺 复合不平顺的计算如下 复合不平顺 X 1 5Y 式中 X为轨向不平顺值 Y为水平不平顺值 轨向 水平逆向复合不平顺 水平 轨向 垂直磨耗 标准钢轨断面宽度内侧1 3处实际钢轨垂向磨耗 侧面磨耗 标准钢轨顶面以下16mm处实际钢轨垂向磨耗 总磨耗 垂直磨耗 1 2侧面磨耗 垂直磨耗 侧面磨耗 8 钢轨断面磨耗 9 钢轨波磨 波形磨耗是指钢轨顶面上出现的波状不均匀磨耗 按其波长分为短波 或称波纹型磨耗 和长波 或称波浪型磨耗 两种 波纹型磨耗为波长约50 100mm 波幅0 1 0 4mm的周期性不平顺 波浪型磨耗为波长100mm以上 3000mm以下 波辐2mm以内的周期性不平顺 10 轨距变化率 只要满足列车通过条件连续不变轨距 有利于车辆动力性能 轨距检测受标定误差影响 常产生检测系统误差 由相隔2 5m的两点实际测量的轨距差除以2 5m得到 选择2 5m主要考虑车辆轴距和滤波 轨距变化率直接影响轮轨接触几何 危机行车安全和舒适性 11 曲率变化率 目前轨检车是由相隔18m的两点实际测量的曲率差除以18m计算得到 选择18m主要考虑车辆定距和滤波 曲率变化率主要考虑直线段长波长轨向和曲线段曲线不圆顺 是舒适性控制指标 12 横向 水平 加速度变化率 由相隔18m的两点实际测量的横向加速度差除以18m走行时间 选择18m主要考虑车辆定距和滤波 是舒适性控制指标 13 1 5 70m 长波高低和轨向不平顺 1 5 70m是长波高低和轨向不平顺随机信号所包含的波长范围 以往轨检车检测输出和评价的高低和轨向波长范围是1 5 42m 对于160km h以下线路1 5 42m波长范围的高低和轨向不平顺足以反映影响行车安全和舒适性 但160km h以上的线路1 5 42m波长范围的高低和轨向不平顺不足以反映影响行车安全和舒适性 考虑舒适性必须而且重点考虑1 5 70m波长范围的高低和轨向不平顺 四 轨检车检测项目正负号定义 轨检车正向 检测梁位于轨检车二位端 定义二位端至一位端方向为轨检车正向 轨检车行使方向与轨检车正向一致时为正向检测 反之为反向检测 轨距 偏差 正负 实际轨距大于标准轨距时轨距偏差为正 反之为负 高低正负 高低向上为正 向下为负 轨向正负 顺轨检车正向 轨向向左为正 向右为负 水平正负 顺轨检车正向 左轨高为正 反之为负 曲率正负 顺轨检车正向 右拐曲线曲率为正 左拐曲线曲率为负 车体水平加速度 平行车体地板 垂直于轨道方向 顺轨检车正向 向左为正 车体垂向加速度 垂直于车体地板 向上为正 五 静态和动态轨道不平顺的关系 静态轨道不平顺无轮载作用时 人工或轻型测量小车测得的不平顺通常称为静态不平顺静态不平顺不能反映暗坑吊板和弹性不均匀等形成的不平顺 往往也只能部份反映道床路基不均匀残余变形积累形成的不平顺 静态不平顺只是真实完整的轨道不平顺在无列车轮载时 部份的 不确定的 甚致虚假的现象动态轨道不平顺用轨检车测得的在列车车轮荷载作用下才完全显现出来的轨道不平顺通常称为动态不平顺 真正对行车安全 轮轨作用力 车辆振动产生实际影响的轨道不平顺是动态不平顺 因此 各国轨道不平顺的各种维修管理标准 尤其是安全管理标准 大多是动态不平顺值 1 由于铁路轨道道床 路基的弹性不均 钢轨 层垫 轨枕 道床间的间隙不等 扣件扣压力不足等原因 在轮载作用下 轨道沿延长方向弹性下沉不均匀 横向弹性不同 因此 轨道在轮载作用下的动态平顺性与无轮载作用下的静态平顺性存在着明显的差异 见下图 为某同一区段高低不平顺轮载作用下的动态平顺性与无轮载作用下的静态平顺性 同样 轨向 水平 扭曲 轨距等的动态平顺性与静态平顺性亦有不同 2 目前世界许多发达国家在高低 轨向不平顺的检测中广泛采用了 惯性基准 测量这一新技术 3 我国新型轨道检查车亦采用了这一新技术 惯性基准 测量所测得的轨道不平顺是轮载作用下轨道的真实空间状态 所摘取的数据为半峰值 4 正是因为如此 所以经常有现场反映找不到轨检车病害的情况 绝大多数原因是现场的检查方法及动静态的差异造成的 静 动态不平顺波形比较 静态 动态 差异和关系 同一地段动态不平顺与静态不平顺的波形有较大差异 暗坑 吊板越多 不良扣件越多 道床密实度越不均匀 差异越大 一般动态不平顺的幅值越大 静 动态之间的差异也越大 新线铺轨或大修 维修作业刚完工时 动态不平顺与静态不平顺的差异较小 起道捣固 拨道作业的质量越好越均匀 两者的差异越小 线路等级越高 动静态的差异越小 相同轨道结构 不同种类的轨道不平顺 动 静态幅值之间的差异和相互关系各不相同 动 静态不平顺的幅值不存在一一对应的函数关系 一个静态值可能对应一组动态值 一个动态值也可能对应一组静态值 可在一定置信度的条件下 求出相互对应的最大可能值 绘制出静 动态不平顺的统计关系曲线 五 轨检车数据的认识 一 峰值管理 二 均值管理 病害的位置 里程 左右股 病害的长度病害的种类病害的等级 1 2 3 4级 病害的发展程度 峰值 病害的检测标准 一 峰值管理的相关内容 超限报告 曲线报告 公里小结报告 区段总结报告 公里小结报告表的识别 1 每公里的扣分数 优良 0 50分合格 51 300分失格 301分以上 2 每公里发生的病害种类 级别 数量 1级分为保养标准 每处扣1分2级分为舒适度标准 每处扣5分3级分为临时补修标准 每处扣100分4级分为限速标准 每处扣301分 1 TQI定义 TrackQualityIndex轨道质量指数是一种采用数学统计方法描述区段轨道整体质量状态的综合指标和评价方法 TQI是高低 轨向 轨距 水平 三角坑的动态检测数据的统计结果 该值的大小与轨道状态平顺性密切相关 二 均值管理的相关内容 TQI报告 TQI的管理值 2 T值的定义 简单地说就是依据TQI的值未超过管理值 超过管理值 超过管理值10 超过管理值20 四个档次分别计算T200等于0 40 50 61分 再将1公里的5个T200加起来就是 T 值 T 0分为均衡0 T 100为计划T 100为优先 均衡的意思就是线路质量均衡 计划的意思就是线路需要有计划地安排综合维修 优先的意思就是线路需要优先安排综合维修或整治 T值报告 六 轨检车图纸的认识 一 超限位置及其峰值长度的识别采集原理 车辆每运行250mm计算机对各检测项目电量采集一次 当某项目连续三次采集量都超过最低病害界限值时 计算机统计为一处病害 并取病害最大采集量值为该处超限病害的幅值 最低级超限病害起点为该处病害长度的起点 当轨检车采集到的轨道病害超过 级限界以后 又回到 级限界以内 统计为一次超限 对于 级超限而言 即为当轨检车采集到的轨道病害超过 级限界以后 又回到 级限界以内 统计为一次 级超限 超限位置的里程为此处超限的最大峰值里程 超限长度为超过 级限界以后 又回到 级限界的长度 1 3 2 0 L 病害长度 0 1 2 3 L 注意 现场病害的长度一定要做长 做够 二 波形图的比例问题 1 轨检车的波形图纸是A4纸输出 2 必须弄清纸上单位长度 1毫米 所对应地面的距离 波形图每幅输出1公里的波形 3 必须弄清各检测通道的显示比例 可以调节 一般情况 高低 轨向 三角坑 轨距的比例为1 2 5水平 超高的比例为1 64 波形图的超限处所与超限报告存在一一对应关系 三 轨检车地面标记识别 轨道上的道口 道岔 桥梁 轨距拉杆等会含有金属部件 安装于轨检梁上ALD传感器可以探测到这些金属部件 其输出的信号可以和里程 轨道不平顺同步显示在轨道检测波形图上 由于道口 道岔 桥梁 轨距拉杆等会含有金属部件大小 形状 位置不同 ALD信号反应就有所区别 因此根据ALD信号特征可以识别就可以道口 道岔 桥梁 轨距拉杆位置 根据这些位置可以方便准确地找出轨道病害的位置 道岔区ALD信号特征 轨检车直向或侧向过道岔时 安装在轨检梁上的ALD传感器经过转辙器尖轨拉杆和导曲线钢轨或连接部分直股连接钢轨产生高电压信号 拉杆较细 ALD反应持续时间短 ALD信号表现为两根小刺 导曲线钢轨和连接部分直股连接钢轨较粗 ALD反应持续时间较长 同时ALD通过轨迹斜交钢轨 因此ALD经过导曲线钢轨和连接部分直股连接钢轨时产生等边梯形信号曲线 桥头ALD信号特征 轨检车通过桥时 安装在轨检梁上的ALD传感器在通过桥两头护轨梭头时产生感应产生一对高电压信号 并且当ALD传感器偏离轨检梁中心较大时ALD还能感应到桥梁护轨产生高电压信号 护轨处ALD信号波动是由于检测梁随转向架横向摆动引起ALD与护轨距离变化产生的 现在许多新建桥梁无护轨 这时桥梁位置较难识别 桥头常见的轨道不平顺超限是路桥过渡段不均匀下沉产生的高低超限 特别是长波长高低不平顺超限 平交道口ALD信号特征 平交道口处在轨道中心一般有钢筋混凝土板和其钢板约束 当ALD传感器从上面经过时产生感应 产生高电压信号 平交道口日常较难维修 因此产生空吊 道口常见的病害是三角坑 轨距和高低不平顺 但有时因平交道口处因泥土覆盖在轨距点上产生虚假的小轨距超限 电容枕ALD信号特征 当ALD传感器通过电容枕时产生感应 产生高电压信号 但持续时间较短 当ALD增益调节恰当时能检测到电容枕位置 电容枕一般等间距布置 根据电容枕位置也可以确定轨道病害确切位置 1 高低病害的识别和分析 2 轨向病害的识别和分析 3 轨距病害的识别和分析 4 水平病害的识别和分析 5 三角坑病害的识别和分析6 垂直加速度病害的识别和分析 7 水平加速度病害的识别和分析 七 轨道病害的成因与分析 1 高低病害的识别和分析 高低超限的波长与病害的对应关系高低危害的大小与幅值 变化率成正比 与高低波长成反比 常见的高低病害有三种 波长在2m以内的高低 波长在10m左右的高低 波长在20m左右的高低轨检车高低检测的波长为1 5m 42m 高低波形的识别和分析 一定要结合水平 三角坑的波形进行识别 以确定最佳作业方式 2 轨向病害的识别和分析 轨向检测项目是评价直线轨道的平直度和曲线轨道的圆顺度 轨向过大会使车轮受到横向冲击 引起车辆左右晃动和车体摇摆震动 对列车平稳度和舒适度产生较大影响 加速轨道结构和道床变形 1 几何尺寸不良 直线区段方向不良 曲线区段不圆顺 正矢超限 轨距变化率不好等 2 轨道结构不良 钢轨硬弯 不均匀磨耗 木枕失效 道钉浮离等 3 框架刚度减弱 扣件扣压力不足 轨道弹性不均匀挤开等 轨向波形的识别 一定要和轨距和水平相结合 以确认拨或改以及是否为逆向复合不平顺 3 轨距病害的识别和分析 轨距变大的主要原因 1 轨枕 扣件失效等结构性病害 2 扣件扣压力不足 3 小半径曲线的轨距磨耗 4 钢轨接头支嘴 焊接接头 轨距病害的识别 一定要与轨向波形相联系 水平病害分为长波病害和短波病害两种 1 习惯的一面留差 2 两股钢轨下沉量不一致 3 有空吊和暗坑 4 缓和曲线超高顺坡不良 水平病害可结合左右两股的高低进行识别 要和方向相结合 以防止逆向复合不平顺 三型车 短波水平 相对水平 四型车 长波水平 绝对水平 五型车 长波水平 绝对水平 6000m以