红外线轴温探测系统培训教程(PPT 138页).ppt

1、哈尔滨铁路局科学技术研究所 哈尔滨威克科技股份有限公司 苏玉东 2009.11,红外线轴温探测系统培训教程,主要内容,工作原理 设备介绍 故障自检 典型热轴案例 热轴波形分析 影响热轴的因素,全路的热轴概况,红外线轴温探测系统自应用以来，发现了大量的轴承故障，避免了多起燃轴切轴事故。 全路目前探测站共4811台，其中哈科所2430台，康拓公司1506台，科峰公司788台，哈曼87台。 2008年7月至2009年6月，探测列车73017980列，2612619897辆，10436799950轴。预报强激热热轴4808次，拦停1509次，甩车945次，换轮775次,一、工作原理：探头探测角度,一、

2、工作原理：外探角度,一、工作原理：内探角度,工作原理：双探角度,一、工作原理：轴温波形的采集,首先扫描车底架56个点，扫描轴承轴径1516个点，接着扫描车底架913点 标准的货车滚动轴承波形大致上左右对称，前沿部分大约为1至3点，尾部大约为3至5点，为波形平顶属轴承热区部分,工作原理：采集到的波形,一、工作原理 探测,无论内探还是外探，通常采用沿着列车运行方向探测，即探测位置是轴承的背风面，而非迎风面。这样做的原因主要有：1）轴承的背风面，温度比较稳定，受到车速风速的影响较小，温度较高。2）车上坠物的影响较小。当然，迎着列车运行方向探测，在技术上也是可以实现的。如在青藏线有些探测站就是采用的单

3、个探测站双向探测。,热轴判别,热轴判别在上位机进行。 上位机收到探测站的过车报文后，根据轴温信息进行热轴判别。 判别方法： 分货车模型、客车模型、动车模型、特种车模型 选取全列前五大值参与热轴判别。 大值模型 坎值模型 比值模型 绝对值模型 跟踪模型 多轴车模型,一、工作原理：THDS、红外线测温仪对比,THDS（红外线轴温探测系统）专门为铁路车辆热轴探测设计 能够对车速360km/h及以下车速的车辆进行轴温探测 在强振动、强电气干扰、潮湿、粉尘、高低温等各种露天环境下能够持续地正常工作 适应环境温度范围通常为-50 60 除检修外，不间断连续工作。 能够智能判别热轴（含轴承温度，热轴发生位置

4、等）自动计轴、计辆、测速 能够联网工作，智能跟踪，集中预报。 需要专业人员操作和维护 红外线测温仪（点温枪） 适用静态或低速的测温 非持续工作 恶劣工作环境会有影响 操作简单,一、工作原理：红外线基础,在大气中，各种气体吸收较弱的区域形成三个大气窗口：2.12.5m、35m（光子探头）、814m（热敏探头），在这三个窗口中，红外线在大气中传输的衰减较小。 由于物体的温度与其红外线辐射能量有关，利用能够将红外线辐射转换为其它信号的红外线传感器，能够以非接触的方式测量物体的温度。红外线测温具有非接触性、灵敏度高、检测速度快的优点，但也有材料、制造成本高，以及难以精确测量物体某一点确切的温度值的不足

5、之处。,一、工作原理：红外线探头,红外线探头是将红外辐射转换为电压信号的传感器。按照红外探测器件的种类区分，红外探头可分为热敏电阻探头和光子探头两种，探测器件分别为热敏电阻和碲镉汞；按照放大电路的种类区分，红外探头可分为直流探头和调制探头两种。,热敏探头,三、设备介绍（特点、技术指标）,威克公司生产的在用红外线设备分为HTK-391、HTK-499和THDS-A三种型号。 HTK-391型，探测站主机采用8088CPU，探头：热敏探头（1991年定型） HTK-499，探测站采用嵌入式586主机板，加装车号跟踪装置，探头：光子探头（1999年定型）。 THDS-A型，探测站主机采用工控机。全息

6、采集，探头采用双探（2007年定型）。 威克公司的各种型号的设备都是向下兼容的。如：新的监测站程序兼用所有型号的探测站。所有旧型号的功能在新型号上都有实现。,HTK-391,探测站构成,HTK-391室外设备,普通探头箱和防雪探头箱,391室内设备,机柜 交流电源箱 直流电源箱 主机箱 无线发射机 温控箱,HTK-391设备特点,HTK-391型红外线设备是在前代机型成功的经验上运用先进的微机技术，从单点式探测发展到区间联网监测，集中预报的先进管理模式。 探测站探头测得的轴温信息由探测站主机贮存、处理后，经铁路通信信道传输至路局监测站，对热轴进行跟踪，发现热轴，通知有关部门拦停列车并对热轴进行

7、检查处理。 该机型采用直流定量探头，采用热敏电阻材料作为温度敏感元件，响应速度快，适应车速为5160Km/h。 HTK-391探测系统由探测站主机、探头、和中央处理系统三大部份组成。沿线每隔30km设置探测站一处。 探测站主机是STD总线专用计算机，探测站信息处理采用8088微处理器。,HTK-391技术指标,自动探测蒸气、内燃和电力机车牵引的货、客车辆所发生的热轴故障； 自动测速（显示最高、最低、平均速度）； 自动分级判别热轴故障和跟踪热轴； 自动显示轴箱温度； 探测站信息传输采用有线音频二线方式或网络信息传输； 自动检测探测站电源、磁钢、探头、环温箱、保护门等12类故障，并保留当前100个

8、故障纪录； 自动补偿校正设备增益和灵敏度，以适应环境温度和车速的变化； 探测站能够存储当前通过的240列列车的探测信息； 探测信息在一分钟内传送至监测中心； 检测车信息传输采用地面无线自动方式；,HTK-499,探测站构成,HTK-499 室内设备,机柜 直流电源箱 主机箱 光子控制箱 温控箱 无线发射机 车号RF箱,主机箱内的模板及功能,HTK-499室外设备,HTK-499设备特点,HTK-499型红外热轴探测系统是为适应我国铁路提速需求而研制的新一代探测设备。不但继承了早期红外线轴温探测系统探测站的所有优点，而且还有巨大的提高，完善了热轴报警的自动化和智能化,是红外线轴温探测系统的一次飞

9、越，极大地提高了红外线轴温预报的兑现率，更有效地保障列车安全、高效的运行。 通过配套红外线智能跟踪装置，HTK-499红外热轴探测系统可实现根据不同车型的热轴智能判别。 轴温传感器为高速直流光子探头。该探测器采用先进的碲镉汞(HgCdTe)材料作为温度敏感元件，响应速度快，适应车速为5360Km/h，满足列车提速的要求；元件真空充氮密封，三级半导体制冷，性能稳定；探测器采用低噪声自稳零直流放大电路，实现定量探测。另外该系统还增加了新研发的光子自适应系统，通过自适应可控恒温热源，可对光子探头采集精度进行自动调整，确保轴温采集的准确性。 通过全路联网，实现全路车辆信息轴温共享。,HTK-499技术

10、指标,系统是完全自动的无人操作 自动定量测量轴箱的温度 自动判别列车（上、下行）运行方向 自动识别和排除机车 自动测速 自动识别客、货车辆 自动计轴、计辆 系统内置故障自检系统,监测提示系统故障 系统不受通过列车或机车的电磁干扰(EMI)的影响 自动识别滚动轴承和滑动轴承 自动探测蒸汽、内燃和电力机车牵引区段内运行的各种（含客、货）车辆的热轴故障，并按微热、强热、激热分级预报 。 适应列车运行速度5360KM/H。 存储120列车的探测数据。 利用传输线与上位机直接通话。 系统提供与其它检测设备的接口,如垂下品、热轮等 可扩展车号识别进行热轴准确跟踪,光子探头,1 钢轨卡具 2 光子探头传感器

11、滤光镜片 3 热靶总成 4 探头箱下箱体 5 控制电缆 6 上盖控制电缆 7 保护门总成 8 箱温传感器（AD590） 9 光子探头 10 探头电缆 11风机 12上箱体,THDS-A统型机设备构成,轨边设备 室内设备,统型机探头箱,统型机探测站轨边设备,轨边设备,红外轴温箱扫描器（内装探头）卡轨器 过轨管组件 车轮传感器（简称磁头） 环境温度传感器 分线箱 AEI天线,统型机探测站室内设备,室内设备构成,室内设备包括电源防雷箱、通道防雷箱、UPS不间断电源、探测站机柜等。探测站机柜主要有主机箱（工控机）、键盘显示箱、控制箱、车号箱、电源箱、远程管理箱等部分组成。 主机箱 主机箱为19英寸4U

12、机箱的工业控制机，包括操作键盘和17寸显示器。机箱扩展插槽有高性能的AD采集卡、数字IO卡和通信扩展卡。 控制箱 THDS-A型控制箱是一种适用于统型机，采用欧式总线、前插板方式的控制箱。系统检测及控制电路模板都装在此控制箱内，它是红外线系统的核心部位。 前放箱 前放箱采用总线的形式实现电路板和电路板之间、电路板和外线之间的信号交换。总线分为左右两个区域，左边是信号总线区，右边是功率总线区，两区分别采用不同的接插件一适应不同的要求。控制箱内包括磁头信号处理板、温度信号调理板、模拟信号调理板、制冷温度控制板、探头较零板和功率控制板。每个板上设有指示灯、测试孔、合操作按钮。 电源系统 电源箱为19

13、英寸4U机箱，分别为上下行两个方向的控制箱提供电源。 电源箱前面板：提供上下行两套电源的指示及检测端子，面板上附有上下行电源显示板。 电源箱后面板：提供上下行两套电源的输出端子，两套电源配有各自的电源开关。,统型机设备特点,THDS-A设备对现有设备技术状况和运用情况的总结，在新一代设备中采用了新的技术和工艺。THDS-A型系统探测站设备在系统的可靠性、易用性、维护的方便性上有很大的提高。 轨边设备的特点： 轨边设备结构紧凑。安装时不用拨枕木、不用深挖道渣，便于轨边设备的快速安装。 卡轨器离渣较高，排除了道渣挤压影响，提高安装的一致性和探测角度的准确性。 轨边设备个机构部件设计精巧，具有探头的

14、快速安装、快速更换的特点，适应了列车提速对轨边作业的新要求，方便了提速干线设备的维护。 具有很好的兼容性。电缆布线设计时，充分考虑了兼容性，可以兼容各厂家的探头，磁头、板件等。 轴温探头安装卡具，具有快装快拆的功能。 轴箱扫描器具有自动扫雪、融雪功能。适应冬季气候列车探测的影响,统型机设备特点,室内设备是探测站的核心，在设计时要求在实现基本功能外，着重考虑了可靠性、稳定性、维护的方便性等，具有以下特点： 高性能，充分满足了系统功能对硬件的要求 采用高速采集卡，为系统对列车运行的各重要参数实现全息采集提供了强大的采集、信息处理平台。 高速处理器、大容量存储器的运用，保证了探测站可以实现对高速运行

15、列车动态信息的采集。列车信息包括车速、车号、轴温等，为更准确测温、准确预报、提高兑现率，必须有更丰富的列车信息为基础，通过对大量基础信息的分析处理，更准确把握列车轴温的变化规律，正确预报热轴。出有探测站设备由于当时技术水平的原因，主计算机的处理比较小，数据存储容量也较小，无法对列车信息进行全方位的采集、存储和处理，已经不能满足新的要求。 主计算机采用标准的工控机，性能稳定，功能强大。配备键盘显示器，具有良好的人机界面，方便操作。 采用高速通信接口，为列车信息的快速传输、快速反应、快速处理提高基础。,统型机设备特点,远程管理和维护。现有设备由于没有远程维护的功能，使得探测站软件升级、故障判断、故

16、障处理工作必须到探测站才能完成，今后这些工作将可以在维护中心、在车间、在办公室里通过远程通信手段来完成。方便维护和操作 控制箱采用总线式结构，便于系统的维修，对缩短维修时间有决定性的作用。 采用功率、信号双总线模式，简化电路板间的互连，外引线全部从后面板出入，提高了可靠性，简化了生产加工工艺。 控制箱在外观上简洁，各信号指示、操作按钮、测试端子齐备，便于设备的测试和维护。 控制箱后面板采用可拔插的端子排，同时具有端子测试方便和快装快拆的特点。,统型机设备特点,采用全息采集、专家系统分析判断，为提高兑现率提供技术基础。 采用热靶在线标定，自适应测温技术，克服了探头工作状态变化造成的测温误差。保证

17、了探测站设备长期测温的准确性。 完备的自检功能，实时故障报警。 采用冗余技术，大大提高了系统的运行的可靠性。 采用磁头冗余技术，基本消除了磁头故障对设备接车的影响。当任意一个磁头故障时，不影响设备的正常运行。 而双探头的采用，一方面使探测方位更有针对性，两个探头也起到冗余的作用，从而提高了设备运行、热轴探测的可靠性。,统型机技术指标,探测站采用光子探头与热敏探头相结合的双下探方式，自动探测客、货车辆的热轴； 自动识别机车、客车、货车； 自动测速；适应车速：客探（光子探头）5360公里小时；货探（热敏探头）5160公里小时； 系统测温精度：静态标定在温升40时，误差不大于2，温升70时，误差不大

18、于3； 动态检测中低温区误差不大于3，中高温区误差不大于4； 计轴计辆精度： 计轴误差210-5； 计辆误差210-6； 具有双向同时接车功能，可探测最大编组为512辆的列车； 探测站主机存储容量：保存不少于1000列车数据；保存不少于1000条设备自检测故障信息； 在线读取设备编号，实时同步更新三个系统中的设备管理信息； 工作环境：温度：室外：-4070，室内060 相对湿度：室外：95%，室内：90%。,探测站侦听状态界面,接车采集界面,自检界面,热靶标定界面,全息采集界面,四、设备故障,设备故障分为随车故障和实时故障。随车故障代表该类型故障是在探测站过车时才会检测到的故障，且故障报文随过

19、车报文一起传送到上位机，实时故障代表该类型故障是探测站在自检状态下实时检测的到故障，即随时可能发生并被探测站检测到的故障。 实时故障包括5类： 探头静态故障 探头动态故障 异常复位 上电复位 电源故障 随车故障包括8类： 低温车或探头输出幅值低 探头噪声大 保护门没开 保护门没关 开机磁钢故障 开关门计数不等 环箱温故障 光子探头自适应系统故障,四、设备故障：实时故障,探头静态故障 探头正常工作静态校零时固定输出1V，若此状态探头输出超出10.5V的误差范围，则向上位机送故障报文；故障后，若监测探头静态输出恢复至10.25V范围之内再向上位机送故障恢复报文。 故障参数：探头故障位置: 左下探、

20、右下探、左上探、右上探以及故障时间。 故障处理： 通常为探头校零电路或校零电源出现异常，如果左右侧探头同时出现此故障，则为校零电源故障，检查校零电源板以及校零电源连接线路。如果单侧故障，则检查探头及和探头连接的校零电源线路。,四、设备故障：实时故障,探头板故障 探测站实时检测探头板上面设置的基准电压2.485V，以此来检验AD774的转换正确性，如发现AD774转换上述电压得到的数字量偏离基准电压大于0.5V送故障报文，故障后若偏离基准电压小于0.25V送恢复报文。 故障参数：故障时间 故障处理： 发生在探头板上，更换探头板即可解决。,四、设备故障：实时故障,异常复位 非上电及正常来车情况导致

21、探测站系统出现的复位状态(等待接车状态)，都列为异常复位。如磁钢干扰，反向来车等引起的系统复位。 记录如下参数： 复位时间 开机次数 开门次数 关门次数 故障处理：磁钢干扰，反向来车以及低速车都会造成异常复位，如果不是反复出现，则不用处理。否则，更换磁钢以及调整磁钢板上的门槛电阻值，以及其它抗干扰措施来降低干扰。,四、设备故障：实时故障,上电复位 系统关电上电后，会产生上电复位。 记录如下参数： 上电时间 关电时间 处理：如果现场在进行正常的检修，则不是故障。如果现场停电后恢复，会产生上电复位。如果频繁出现，则可能是电源故障。检查直流电源和交流电源。,四、设备故障：实时故障,电源故障 当探头电

22、压上下超限4V形成自检报文，当探头电压故障后恢复到202V范围内形成恢复报文。 参数：左下探、右下探、左上探、右上探 处理：根据故障位置，检查相应的电源板和传输线路。,四、设备故障：随车故障,低温车或探头输出幅值低 检查采集全列车每侧轴温的最大AD值小于16或温升（相对于车底架）小于32（指滚动，滑动小于16）时，则该侧形成自检报文。 参数：左下探、右下探、左上探、右上探 处理：始发站和长期停车会出现此现象。如果不是这种情况，而且集中在一段时间内频繁出现，则可能是探头故障，或者保护门打开不充分以及探头有遮挡造成的。进行相应处理即可。,四、设备故障：随车故障,探头噪声大 大值波形拐点超过8个（下

23、探，上探超过4个）时，形成自检报文。 参数：左下探、右下探、左上探、右上探 处理：如果偶尔出现，可能是低温车。如果频繁出现则可能为探头故障或者连接探头输出的信号电缆问题。通过更换探头可以很明显地判断出来。,四、设备故障：随车故障,保护门没开 开门前采AD值与采天空AD值的差的绝对值小于2且温升（相对与车底）小于32（指滚动，滑动小于16）时，形成自检报文。 参数：左下探、右下探、左上探、右上探 处理：如果经常出现，则需要检查保护门的机械部分和控制电路。 保护门没关 该故障是判断探测站接车前的保护门状态，开门前采AD值与采天空AD值的差的绝对值小于1时，若保护门没开则形成自检报文。 参数：左下探

24、、右下探、左上探、右上探 如果经常出现，则需要检查保护门的机械部分和控制电路。,四、设备故障：随车故障,开机磁钢故障 当开关门次数相等且其次数大于35次时，若开机次数开（或关）门数大于35次报故障。 如果频繁出现，检查开机磁钢。看是否磁钢掉了或者断线。 开关门计数不等 比较开门与关门次数是否相等，若不相等即送开关门次数不等。 如果不是低速车，且经常出现，则需要更换磁钢，开关门磁钢计数中，哪个计数不对（如出现单数，大于总轴数等），就更换哪个。,四、设备故障：随车故障,环箱温故障 当环箱温有一未接或环箱温之差有一大于30或左右侧箱温之差大于20（上探）30（下探）报故障。 更换故障位置的环箱温传感

25、器，或检查连接环箱温传感器的线路。 光子探头自适应系统故障 探测站系统选用光子探头时，有此类故障。当测量温度曲线出错时，报自适应系统故障。 检查光子探头自适应系统，包括热靶,五、典型热轴案例,五：典型热轴案例,五：典型热轴案例,五：典型热轴案例,五：典型热轴案例,五：典型热轴案例,五：典型热轴案例,五：典型热轴案例,五：典型热轴案例,五：典型热轴案例,五：典型热轴案例,五：典型热轴案例,五：典型热轴案例,五：典型热轴案例,五：典型热轴案例,五：典型热轴案例,五：典型热轴案例,六、热轴波形分析,正常波形 异常波形,正常波形,标准滚动热轴波形 C70型及C80型宽轴承（25吨轴重）波形 客车波形

26、动车波形,标准滚动热轴波形,265mm角度 光子探头 顶部比较平直，宽约12至14点,标准滚动热轴波形,265mm角度 热敏探头 顶部稍圆滑，宽约10至14点,标准滚动热轴波形,415mm角度 光子探头 顶部比较平直，宽约12至14点,标准滚动热轴波形,415mm角度 热敏探头 顶部稍圆滑，宽约10至14点,标准滚动热轴波形,265mm角度 光子探头 特征：由于挡键遮挡，顶部宽度较窄，约为6至8点,端磨波形,415mm角度 热敏探头 特征：见于415mm角度，顶部呈现尖状，端盖磨损引起，可结合内探识别。,C70型及C80型宽轴承（25吨轴重）波形,265mm角度 热敏探头 特征：轴颈较宽，由于

27、角度原因，其波形特征与正常波形接近。,C70型及C80型宽轴承（25吨轴重）波形,415mm角度 光子探头 特征：由于轴颈较宽，波形下降沿较小,C70型及C80型宽轴承（25吨轴重）波形,265mm角度 热敏探头 特征：轴颈较宽，由于角度原因，其波形特征与正常波形接近,C70型及C80型宽轴承（25吨轴重）波形,415mm角度 热敏探头 特征：轴颈较宽，波形下降沿较小,客车波形,415mm角度 光子和热敏探头。 特征：带盖滚动 波形为类似M波。下降沿较多。光子探头和热敏探头的波形类似,客车波形,265mm角度 光子探头和热敏探头。 特征：类似于正常滚动，没有前沿，尾部较大。光子探头和热敏探头波

28、形类似,动车波形,265mm角度光子探头。特征：由于速度高，顶部较圆滑，波形下降沿较小,异常热轴波形,阳光干扰波形 尖峰波形 多尖峰波形 满量程波形 抱闸波形 抬起波形,阳光干扰波形,415mm角度 热敏探头 特征：两头高中间低，常见于白天探测的罐车。,阳光干扰波形,415mm角度 热敏探头 特征：前高后低，常见于白天探测的罐车。,阳光干扰波形,415mm角度 热敏探头 特征：前低后高，常见于白天探测的罐车,尖峰波形,265mm角度 光子探头 特征：波形中有一个峰值很高,尖峰波形,265mm角度 热敏探头 特征：波形中有一个峰值很高,尖峰波形,415mm角度 光子探头 特征：波形中有一个峰值很

29、高,多尖峰波形,415mm角度 热敏探头 特征：波形中有多点跃升,多尖峰波形,265mm角度 热敏探头 特征：波形中有多点跃升,满量程波形,265mm角度 光子探头 特征：波形浮起呈一条直线,满量程波形,415mm角度 热敏探头 特征：波形浮起呈一条直线,抱闸波形,265mm角度 热敏探头 特征：由于内探角度受抱闸摩擦热干扰造成，波形易抬起，表面不够圆滑，有凸起有凹陷，且典型波形中至少有三组波形为同一辆车的波形,抬起波形,265mm角度 光子探头 特征：波形第一点抬起,抬起波形,265mm角度 热敏探头 特征：波形第一点抬起,抬起波形,415mm角度 热敏探头 特征：波形第一点抬起,七、热轴的

30、影响因素,探测位置的影响 内、外探正常运转热对比 内、外探热轴预报对比 内探的问题与外探的风险 车辆的技术状态对热轴预报的影响 轮对踏面损伤的影响 超偏载的影响 环温的影响 轴承类型的影响,热轴预报的影响因素,探测位置的影响 内、外探正常运转热对比 内、外探热轴预报对比 内探的问题与外探的风险,探测位置的影响,内、外探正常运转热对比,探测位置的影响,内、外探热轴预报对比 外探改为内探后，红外线热轴预报数量明显下降。外探预报的强、激热轴承，经停车确认，绝大多数为采用接触式密封结构的SKF轴承；经外观和转动检查，轴承技术状态正常；就地放行后，经连续跟踪三个探测站，再无热轴预报。这说明，在轴承温度超

31、过正常运转热而进行热轴预报时，外探无法滤除采用接触式密封结构的SKF轴承由于密封罩与密封座之间的摩擦热而导致的假热轴。,探测位置的影响,内探的问题与外探的风险 内探存在的问题是：X1K、C61Y和长大货物车由于车辆结构造成的遮挡，而导致红外线无法直接探测到轴承表面，容易出现对这三种车型的漏探。但从全路联网数据库中查询，自2006年9月1日至2007年5月8日，全路预报X1K微热208个，强热3个，激热3个；预报C61Y微热154个，激热1个，没有强热。这些热轴都没有拦停甩车记录。 相对于内探的问题，外探风险相对较大。由于目前SKF轴承和其它轴承混装，而且SKF轴承越来越多，就有可能出现其它类型

32、轴承的热轴相对于同辆车的SKF轴承的端摩假热并不显著，被其掩盖，从而出现报不出这个热轴的情况。随着铁道部更换密封罩和保持架（见相关技术文件）这种情况有所好转。 考虑到内、外探对热轴预报的不同影响，应在固定编组、固定车型循环使用的区段（如大秦线）全部采用内探方式；在有X1K、C61Y和长大货物车运行的区段采用内、外探相结合的方式。,车辆的技术状态对热轴预报的影响,轮对踏面损伤的影响 超偏载的影响 环温的影响 轴承类型的影响,轮对踏面损伤的影响,红外线预报与TPDS踏面损伤情况对比表,红外线预报的热轴中有约一半以上有踏面损伤问题，说明存在踏面损伤的货车，发生热轴预报的几率就会增大，换言之，踏面损伤

33、是轴承故障的重要原因之一。 轮对踏面损伤不仅会造成红外线预报热轴数量增加，更为严重的是会造成轴承故障，甚至热切。 2007年2月28日18：00至3月31日18：00，TPDS全路联网数据表明，在163965辆踏面损伤货车中，同一轮对两侧踏面同时损伤货车为12007辆，单侧踏面损伤货车为151958辆，单侧踏面损伤货车占损伤总数的93%,超偏载的影响,绝大多数超载、偏载货车平均温升高于正常装载货车；约60%的偏重货车平均温升高于正常装载货车。分析结论： 货车超偏载会造成轴承温升升高，加速轴承的失效，因此，杜绝货车超偏载，就会降低热轴的概率，热轴预报数量就会相应降低，需要进行停车检查的数量就会相

34、应降低。,环温的影响,轴承类型的影响,车型轴型与热轴探测,车型： 普通货车（敞车、篷车等） 普通客车 动车 集装箱运输车 罐车、平车 带挡键的车型 轴型： 普通197726轴承 SKF197726轴承 25吨轴重的轴承,车型与热轴探测,一些特殊的车型对探测角度有要求。 客车：普通客车因轴承带有轴箱盖儿，外探探侧效果并不好，采用内探可以照到轴承的下面中间位置，效果比较好。 动车：个别车型轴承下面有遮挡，探测不到温度。所以内探效果不好。 集装箱运输车（如x1k)，轴箱下面有遮挡，内探照不到轴承。因此宜采用外探。 罐车、无车底板的平车等：外探会收到阳光干扰，宜采用内探。,车型与热轴探测,带挡键的车型

35、：转k2,转k4,转k6等转向架的车型，通常在1、3轴上有挡键，个别车在2、4轴上挡键有遮挡。会部分遮挡内探探头的照射，但是不会影响热轴探测。 所以最好是双角度探测。不会漏探。兑现率也高。,谢谢大家！,一、工作原理,车辆在运行过程中，如果轴承内部损伤或外部受力不合理，会导致轴承发生结构部件过度磨耗或损坏、卡滞等故障，如果不及时对这些轴承故障发出警告，最终会导致发生严重的列车安全事故 车辆轴箱温度过高是车辆轴承出现故障的一个重要表征，而且轴承故障的严重程度与轴箱温度的高低有着密切关系。 红外线轴温探测系统能够实时测量行进中列车车辆的轴箱温度，并根据是否出现异常轴温（热轴）判断车辆轴承状态是否异常

36、，及时发出警告，从而防止出现列车热切轴事故。 经过多年的发展，红外线系统目前已经成为保障列车运行安全的一个智能化、网络化、信息化系统。红外线系统实现分散探测，集中报警，联网运行，信息共享，防止铁路车辆热切轴事故的发生，成为保障铁路运输安全与畅通的一个重要体系。,一 、工作原理：系统构成,红外线系统由铁道部查询中心、铁路局车辆运行安全监测站、铁路局行车调度复示终端、车辆段复示站、列检复示站、探测站及通信网络组成 铁道部查询中心设于铁道部运输局。查询中心由查询双机集群服务器、查询终端等构成，通过铁路计算机网络与各铁路局相连接，可查询全路红外线轴温探测系统探测、预报、处理信息及设备运行情况，并进行相

37、关数据汇总和分析。 铁路局车辆运行安全监测站设于铁路局调度所。监测站由数据传输设备、数据处理设备、监控终端等构成，通过专用通道或铁路计算机网络与管内红外线轴温探测系统探测站相连接，实时监测全局红外线轴温探测系统探测、预报信息，监控系统运行状态，并进行相关数据汇总和分析。 铁路局行车调度复示终端设于铁路局调度所相关列车调度台，复示管辖线路内红外线轴温探测系统探测站热轴预报情况，按规定及时处理热轴预报列车。,一 、工作原理：系统构成,车辆段复示站设于车辆段调度室或动态检测车间。车辆段复示站由数据复示终端、通信（网络）接口设备、防雷装置、不间断电源等构成，通过专用通道或铁路计算机网络与铁路局车辆运行

38、安全监测站连接，实时监控管内红外线轴温探测系统探测站的网络和设备运行状态，汇总、统计、分析及上报相关数据。 列检复示站设于车辆技术作业场。列检复示站由复示终端、通信（网络）接口设备、防雷装置、不间断电源等构成，通过专用通道或铁路计算机网络与铁路局车辆运行安全监测站和红外线轴温探测系统探测站连接，实时监测本站红外线轴温探测系统探测、预报信息，监控系统运行状态，汇总、统计、分析及上报相关数据。 探测站沿铁路线路每隔30公里左右设置，是探测行进列车车辆轴温的基础设施。探测站主要由探头、车轮传感器、探测站主机、控制箱、电源箱、远程控制箱、车辆智能跟踪装置、防雷装置、不间断电源等组成，实时探测通过探测站

39、车辆的轴温。,一、工作原理：运转热、温度、温升,运转热：车辆轴承在运转的过程中会因内部的摩擦产生热量，这一运转过程中产生的热量，就是运转热，通常的运转热是指车辆轴承在平稳运行后稳定的热量，用此时的轴承温度或温升来表示，也就是轴承的运转热温度或温升。轴承运转过程中其内部温度要比表面温度高得多，而红外线系统探测的是轴承表面的温度，所以这里的运转热就是轴承表面的温度或温升。 轴承的温度会因季节，外界的环境温度变化而有较大的变化。如在哈尔滨铁路局夏天最高的环境温度可以达到35，冬天的环境温度可以达到-40。环境温度差可以达到75。同样轴承的温度夏天最热和冬天最冷时也可能相差75以上。所以在红外线轴温探

40、测中，我们通常采用温升来表示轴承的运转热温度。 温升是指轴承的表面温度减去其所在的环境温度。温升受环境温度的影响较小，不会随着环境温度的变化而发生大的变化，所以在红外线系统中，我们通常采用温升来表示轴承的运转热，也用温升来判别是否有热轴发生。当然，也会在某些特定的情况下，采用温度来判断热轴。,一、工作原理：故障热、热轴、燃轴、切轴,故障热：就是轴承在发生故障后，由于轴承润滑不良，产生比正常运转热要高得多的热量，反映在轴承的温升或温度上是通常运转热的数倍，所以称为故障热。 车辆轴承出现故障热时，我们称之为热轴。发生热轴的轴承可能存在轴承故障，但是不能说一定就是轴承发生了故障。因为轴承油脂过多或者

41、轴承装配时发生过盈配合都可能使得轴承产生过热。这是轴承的温升确实达到了故障热的程度，也就是符合了热轴预报的标准。但是轴承是否有故障还要看轴承的分解结果。 车辆轴承在运行过程中因轴承故障发热，在外观上表现为油脂燃烧，冒烟，轴承变色称之为燃轴。 热切轴是指轴承运行中因故障发热最终导致轴承抱死，软化最终断裂，称之为热切轴。运行中的轴承故障断裂而没有发热，称为冷切轴。,一、工作原理：影响轴承运转热的因素,轴承运转过程中，其轴温会受到很多的因素影响。主要包括：车速、载重、环境温度、迎风面、背风面、阳光面、背光面等。轴承运转热也受到车辆的运行状态的影响，如超载，偏载等。,一、工作原理：探测站的工作过程,启

42、动系统 等待接车 列车压到开机磁钢 来车压倒2、3#磁钢 列车全部通过,工作原理：探测站工作过程,启动系统： 探测站主机上电 检测磁钢、探头、通信 检测电源电压 等待接车 在没有列车通过的情况下，探测站系统进行自检，当上一级计算机(复示中心或监测中心)有通信查询报文时，探测站主机中断自检，向上一级计算机回定点应答报文，然后继续进行系统自检。 探头箱保护门关闭，探头处于校零状态，校零输出电压(直流电压档)为1V。,工作原理：探测站工作过程,列车压至开机磁钢 当车轮压至号(开机)磁钢时，探测站主机首先判断是车轮信号还是干扰信号，当磁钢有效信号大于3次时，认为是来车信号，此时探测站主机系统向上位机发

43、送一次正在过车报文，然后进入中断子程序，即系统停止自检和对上位机通信联络，探测站系统准备接车，处理来车的各种信息，为轴温采集作好准备工作。 列车压到2#、3#磁钢 测速 当列车第一轮压上2号磁钢时，探测站计算机记下该时刻t1；该轮压至3号磁钢时，记下该时刻t2，所以当同一轮从2号到3号时所需的时间为 。又由于2号到3号之间的距离，我们已经设定为 s=270mm，因此，该轮通过2号、3号时的速度为 。 这样就测出了该车轮通过探测点时的速度， 测出列车速度以后，我们可以进一步来测轮与轮之间的距离。,测距 当下一轮压至2号磁钢时，记下该时刻t3，即可计算出车轮与车轮之间的距离 ，即轴距。 轴温采集

44、内探的采集 当列车车轮压到3号磁钢时，固定延时11个点（约等于150mm）开始采集，采集距离450mm，共采集32点。 外探的采集 当列车车轮压到3号磁钢时，固定延时11个点（约等于150mm）开始采集，采集距离450mm，共采集32点。,判断列车是否通过 计算机靠磁钢信号来判断列车是否通过，因为计算机在轴间距处理时为一字节，最大为FF，换算成米为25.5m，即计算机通过判断两次磁钢信号间的时间间隔是否大于时间t(下面公式） 来判断列车是否通过。若时间大于t，则说明至少2个轮子之间的距离大于25.5m，判列车已过。若时间小于t，即轮-轮间距小于25.5m，表明列车还没过完。若列车临时停在探测点上，就会引起一列车当成两列车生成，并且后半辆车先传到上位机。,列车全部通过 轴距表 我们国家车辆车型、结构品种很多，但各种车辆有其特殊性，为我们计轴计辆提供了依据。例如客车和货车两者台车有明显的区别。 计轴计辆 计算机根据采集的轴距形成轴距表，我们采用“前后齐看，丢轴补位”的方法。在计轴计辆之前，首先要弄清各种机车车辆的轴距特征和连接条件，然后根据不同的特征值进行查表，步骤如下: 、判别