三、轨道检测的内容
2.钢轨断面测量系统
钢轨探伤车应装备断面测量系统。断面测量系统应能独立工作，其里程 信息应与伤损检测系统一致。
3.波浪磨耗检测系统技术条件
• • • 测量波长要求：0.1～3m； 测量办法：惯性法或惯性基准法或弦测法；测量精度：±0.1mm； 测量范围：0.1 ～3mm；采样间隔：计算机实时等距离采样及处理，采样间隔为 20mm； 可靠性要求：可一次性连续检测2400km，或连续工作24h无故障。 分析方法：提出对检测数据进行整理的方法；输出要求：能输出波形图，存储原始数 据，输出钢轨波磨病害的位置、长度及深度和对应的行车速度，以及200m区段内波浪 磨耗的标准差，并应记录在光盘上，系统具有对原始数据进行事后重放功能。
•
三、轨道检测的内容
轨道检测车的基本原理——以GJ-4型轨检车为例（4）
•
方向的检测原理——方向指钢轨内侧面轨距点沿轨道纵向水平位置的变化。 利用左右股轨距测量装置所测的左右股轨距变化或位移，轨距点相对纵向轨 迹—轨向。监测范围±100mm，误差±1.5mm ，模拟弦长18.6米。 扭曲（三角坑）的检测原理：扭曲反映了钢轨顶面的平面性。设轨顶面abcd 四个点不在一个平面上，c点到abd三个点组成的平面的垂直距离h为扭曲。 扭曲会使车轮抬高面悬空，使车辆产生3点支撑1点悬空，极易造成脱轨掉道。 扭曲值h为：h=(a-b)-(c-d)，h=△h1-△h2。△h1为轨道横断面I-I的水平值， △h2为轨道断面Ⅱ-Ⅱ的水平值，△h1-△h2为基长L（断面I-I与断面II-II之间 距）时两轨道断面的水平差。水平已经测出，所以只要按规定基长取两断面 水平差即可计算出扭曲值。
轨道铺设时对平顺度的精度要求是很高的，如高低、轨向和水平不平顺都不 能超过2毫米，扭曲不能超过1.5毫米，轨距不能宽2毫米，也不能窄2毫米。
•
三、轨道检测的内容
轨道检测车平顺度的基本原理——以GJ-4型轨检车为例（1）
•
轨距的检测原理——GJ-4型轨检车所采用的轨距检测系统为激光光电伺服跟踪轨距测 量装置。在测量梁上安装激光光电传感器、位移计、驱动马达及伺服机械。当钢轨产 生位移，使轨距变化时，光电传感器感受其变化并输出相关电信号。经调制解调器处 理后，成为与轨距变化成线形比例的电压信号，再经过信号处理器、功放、驱动马达 使光电传感器在伺服的推动下，发出的光束投身到左右股钢轨顶面下16mm处 （16mm处是有效位置），跟踪钢轨位移。经计算显示轨距。（光电头被堵住、就不 能检测轨距、同时也不检测方向）。监测范围1415mm-1480mm +45mm、–20mm， 误差为±1mm。
• •
四、轨道检查车的指标，在一定程度范围内检测，评价轨道状态和养 护水平 计划——根据不同等级线路提出的安全度和舒适度要求，提出恢复到设计状 态所需要进行的维修保养计划 分析——提供轮轨关系在行车、科研、养路等方面的原始数据并进行整理分 析，用以加强科学管理，提高养路水平
•
三、轨道检测的内容
轮轨作用力检测 •
[5]
————轨道检测的主要内容
运行的列车与轨道组成一个共同的力学系统，它们紧密地联系在一起，并且 相互作用。检测轮轨相互作用力不仅为机车车辆和轨道的维修提供依据，更 重要的是判断列车是否有可能脱轨掉道，对保障列车运行安全非常重要。比 如车轮作用于钢轨的垂直力为P,横向力为Q.轨道检查车在运行中连续测量P和 Q。根据P和Q测值计算出“脱轨系数”和“减载率”两个重要参数。当检测 的“脱轨系数”和“减载率”值大于规定值时，意味着列车有可能脱轨掉道， 危及行车安全。
二、检测原理
• 1、系统构成
[2]
公铁2用综合检测车
车辆平台
供电与控制
业务功能模块
通 用 车 辆
轨 道 悬 架
发 电 机
配 电 系 统
定 位 系 统
轨 道 几 何 参 数
钢 轨 断 面
限 界
评价与报表软件模块
2.轨道检测车的工作原理
• 以GJ-5型轨道检测系统为例简述一下检测原理
[3]
GJ-5 型非接触测量系统检测梁
三、轨道检测的内容
钢轨探伤 [ 7 ]
————轨道检测的主要内容
•
若钢轨存在内伤，如裂纹或裂缝，对行车安全危害极大。钢轨内伤用钢轨探 伤车检查。日本东海道新干线“电气轨道综合检测列车”可同时对弓网状态 检测;通信信号状态检测;轨道状态检测。检测车运行速度每小时240公里。每 10天对新干线检查一次，为保障新干线安全运行发挥了重大作用。
三、轨道检测的内容
[8 ]
1.钢轨伤损检测系统
探测精度（在80km/h的情况下）：
•
• • • •
钢轨头部横向裂纹——在轨头任意位置处，最小直径6mm； 钢轨头部及腰部纵向垂直裂纹——高度不小于20mm； 钢轨头部及腰部纵向水平裂纹——最小长度10mm； 螺纹孔裂纹——最小裂纹长度8mm；
•
可探测铝热焊接头内直径8mm以上的伤损
轨检车的发展概况
70年代以前的轨检车：
方式：弦测法和接触检测小轮来测量轨道的不平顺状况。 缺点：弦测法的测量值随测量弦的长度与轨道不平顺波长 的比值变化，测得的高低等波形，往往与实际轨道不平顺 情况有较大的差异。接触检测小轮在高速时，因惰性等影 响，误差较大。 70年代后的轨检车：
方式：采用惯性基准、无接触检测等先进技术，研制成功 用电子计算机自动处理检测数据、能如实地反映轨道状态、 检测速度达每小时200公里的现代化高速电子轨道检查。 优点：能够更准确地测出轨道不平顺波形，高速轨道检测 技术中检测方式、检测设备可靠性均有较大改善,检测项目 更加全面。
轨道检测技术
姓名：华明亚
学号：14721353
1
研究背景
检测原理 轨道检测的内容 轨道检查车的使用
目录
2
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一、研究背景
铁路轨道由于其特殊性，使用非常频繁，所受的应力结构也 非常复杂，很容易造成轨道的磨损，擦伤，疲劳损伤或断裂， 给列车行进中带来巨大的安全隐患。因此定期对轨道进行检测 十分有必要，这样便于及时发现修复出现的轨道问题。由于我 国铁路线很长而且复杂，所以高效，快速，准确是轨道检测车 [1 ] 重要的衡量标准。
现代轨检车： 组成：由检测和数据处理系统、 发电供电系统、空气调 节系统、仪表工作室、瞭望台以及走行转向架等几部分组 成。 检测项目：轨道的高低、水平、三角坑、方向、轨距，以 及里程和行车速度等。有的还能测量曲线超高、曲率，以 及高低方向等轨道不平顺的变化率、曲线通过的均衡速度 等。 优点：提供直观反映轨道状态的波形图，并能提供经车载 计算机处理打印成的轨道状态报告表，以及记录在磁带上 的轨道状态资料等。有的还可在轨道状态严重不良和需紧 急补修的地方，直接在轨道上喷上颜色标记。将磁带记录 送地面计算机进一步处理，便可编制出各种轨道状态管理 图和轨道整修作业计划表
该检测系统的核心传感器部件是组装在一个封闭的梁 体中, 便于安装、检修和维护。非接触测量总成安装在检 查车底部构架位置。检测梁内共配置使用10个摄像机、4 个激光器、1 个惯性包, 用于钢轨断面的非接触测量。钢 轨内、外两侧激光器发出一扇形光带, 垂直照射在钢轨上, 在钢轨上形成一垂直断面;同时, 断面和轨距摄像机捕捉 到激光线的图像, 视频图像输出到VMEbus 计算机系统, 经数字处理后, 拟合成完整的钢轨断面图像, 通过坐标变 换、合成和滤波处理等, 最终获得合成后的轨道几何数据 和钢轨断面磨耗等参数。
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•
四、轨道检查车的使用
轨道检测车的检测周期
——根据运量和线路状态确定 • 铁道部基础设施检测中心轨道检测车，应根据铁道部运输局的安排，对容许 速度大于120km/h的线路及其他主要繁忙干线进行定期检查。 铁路局轨道检测车，对容许速度大于120km/h的线路每月检查不少于2遍 （含铁道部基础设施检测中心轨道检测车检查），对于年通过总重不小于 80Mt· km/km的正线15～30天检查一遍，对于年总重为25～ 80Mt· km/km 以内的正线每月检查1遍，对于年通过总重小于25Mt· km/km的正线每季度 检查一遍，对状态较差的线路，可以适当增加检查遍数。
•
• 回答有关问题 1.以轨道平行度检测为例,如何消除测量中的检测系统本身运行误 差的影响?
参考文献
[1] 耿宇真，国内轨道检测技术概况，[J] 机器人2009 31 (3):283一 288 [2] 武汉武大卓越科技有限责任公司，公铁两用检测车测量系统 预 研 报 告，2011年3月 [3] 魏世斌，刘伶萍，赵延峰，李颖， 王昊，高速轨道检测系统[J]. 铁路技术创新，2012,1:29-32. [4] Chaolong Jiaa，Weixiang Xub， Hanning Wanga，Analysis and forecast of track composite irregularity，Advanced in Control Engineering and Information Science ，2011，1288 – 1292 [5] Filippo Attivissimo, Angelo Danese, Nicola Giaquinto, and Patrizia Sforza，A Railway Measurement System to Evaluate theWheel–Rail Interaction Quality，IEEE，2007，1583 – 1589 [6] 陈嵘，王平，客运专线无碴轨道噪声问题探讨.铁道科学与工程 学报，2006,3（5）:3-5. [7]Zhu Yi，Rail Flaw Detection System Based on Electromagnetic Acoustic Technique， IEEE，2010，211 – 215 [8] 徐其瑞，刘 峰.钢轨探伤车技术发展与应用.中国铁路， 2011,(7):38-41.