基于磁致伸缩超声导波的道岔尖轨缺陷监测实验研究

尖轨缺陷是道岔系统的重要安全隐患之一。研究利用平板式磁致伸缩传感器在轨底激发30、70和100 kHz的类水平剪切波,对尖轨轨头和轨底缺陷进行监测。首先,研究了环境温度对尖轨中特征结构反射回波波包能量的影响规律,观察到波包能量随温度近似线性增长。提出利用特征信号和基准信号能量比值的方法,有效补偿温度对监测结果的影响。其次,开展了尖轨轨头和轨底缺陷体积增大过程中的导波监测实验,利用了缺陷及其后端反射波包能量“先扬后抑”的特性,增强了导波对缺陷的识别能力。以30和70 kHz导波为例,它们可分别识别出长20.0 mm、宽2.0 mm、深7.1 mm的轨底缺陷和长38.6 mm、宽2.0 mm、深10.1 mm的轨头缺陷。上述研究表明,磁致伸缩导波技术可以实现道岔尖轨缺陷的有效监测,具有重要的工程应用前景。

道岔尖轨轨底缺陷的磁致伸缩导波监测实验研究

道岔尖轨在线监测是轨道智慧运维的工程技术难题之一。该文利用开发的磁致伸缩超声导波监测系统,对道岔尖轨开展了轨底缺陷监测实验。首先,分析了温度对导波监测信号特征的影响,波包能量值、传播时间均与温度呈近似正相关;其次,对比研究了基于标定方程和参考基准的两种温度补偿方法,其中参考基准法对信号的补偿效果更佳;最后,利用温度补偿后的特征波包能量值实现了缺陷尺寸逐步扩大过程的有效监测,且波包能量值随缺陷深度的变化规律可以用抛物线方程进行近似描述。上述研究结果表明磁致伸缩超声导波技术可以应用于道岔尖轨轨底缺陷的监测及定量评估。

基于声发射技术的道岔尖轨伤损监测系统研究

道岔尖轨是轨道的风险控制关键点,针对现有伤损检测技术在道岔尖轨处存在盲区的问题,提出一种基于声发射信号的铁路道岔尖轨伤损监测方法,研发出道岔尖轨损伤监测系统。系统基于伤损模式分类算法对列车经过钢轨时所产生的声发射信号进行分析,实现对尖轨伤损状态的识别。现场测试数据表明该方法能够有效识别道岔尖轨的伤损。

高速铁路道岔尖轨跟端的整体热处理工艺开发

针对传统道岔尖轨跟端热处理存在的问题,提出了对尖轨跟端采用全断面加热,并利用余热进行喷风冷却的热处理工艺。通过对尖轨跟端加热和冷却过程的试验,研究出合适的工艺参数。试验结果表明:尖轨跟端热处理后热影响区软点数量为3个,软区硬度最低值为312HBW,跟端其他部位力学性能、金相组织等都满足相关行业标准。

高强耐磨贝氏体道岔尖轨的研制

在贝氏体钢轨及贝氏体辙叉研究的基础上,通过成分选择、精炼、精轧及稳定化处理,制成60AT贝氏体钢轨,再加工成贝氏体道岔尖轨。通过对60 AT贝氏体钢轨以及异型钢轨性能的检验可知:60 AT贝氏体钢轨以及异型钢轨全断面抗拉强度、屈服强度和伸长率等均达到相关标准规定的要求,并且强韧性配合非常好;贝氏体道岔尖轨强韧性指标明显地优于珠光体道岔尖轨,同时不需要进行淬火处理,就可以保证全断面具有高且均匀的硬度。通过大秦线的铺设试验可知:贝氏体道岔尖轨无严重的剥离掉块等疲劳伤损;耐磨性能相比珠光体尖轨具有明显优势,使用寿命约为珠光体道岔尖轨的2倍。

基于超声导波的道岔尖轨伤损监测试验研究

针对在工作状态下道岔尖轨伤损难以监测的问题,建立尖轨的简化模型并求解其频散方程,对道岔尖轨中存在的导波的多模态和频散等传播特性进行了研究,提出了基于超声导波的道岔尖轨伤损监测方法,并在理论分析和有限元仿真的基础上使用超声导波监测仪对尖轨进行模拟缺陷监测试验。结果表明:采用60 kHz的超声导波能够有效监测到道岔中截面损失在3.40%以上的缺陷,采用超声导波监测道岔尖轨伤损具有可行性。

基于轮轨动力学的道岔尖轨切削方式选型研究

为给不同号码道岔选取合适的尖轨切削方式,以获得较好的行车性能和钢轨磨耗性能,基于轮轨系统动力学建立车辆-转辙器动力耦合模型,分别以18号和42号道岔转辙器为例分析5种尖轨切削方式下轮轨系统的动力响应及钢轨磨耗情况,对影响磨耗指数的相关因素进行计算。结果表明:从动力学角度对各种尖轨切削方式进行评判,可以为尖轨选型提供准确合理的指导;号码较小的18号道岔选择切线型及半切线型尖轨时使用性能较优,钢轨磨耗程度低,相离半切线型尖轨粗壮度大,也可作为主要线型之一;号码较大的42号道岔以半切线型尖轨适用性较强;计算运营中道岔转辙器动力性能时需考虑几何不平顺等因素的影响。

高速道岔尖轨热处理新工艺研究

高速铁路道岔尖轨制造工艺中,国外用特种断面钢轨整体热处理后,再加工成尖轨;国内用成型尖轨进行热处理的方法,两种工艺各有利弊。本文介绍了道岔热处理采用道岔尖轨非工作面预留,轨底预热和轨头加热相结合的新工艺,降低了轨头与轨底的温差,解决了尖轨热处理过程中上弓变形大、尖轨小断面热处理质量不稳定、与基本轨密贴差的技术难题。道岔尖轨性能指标达到了客专道岔尖轨热处理规定的技术指标,能够满足高速客运专线的使用要求。

高速道岔尖轨弹性波频散特性研究

高速道岔尖轨弹性波频散特性研究对道岔伤损检测以及揭示弹性波作用下钢轨裂纹动态扩展机制具有重要意义。基于半解析有限元方法,对于尖轨跟端60D40钢轨和CHN60钢轨,求解得到频散曲线,并结合波结构对比分析两种钢轨的频散特性;对于尖轨尖端由60D40钢轨铣削加工而成的变截面钢轨,求解不同位置断面的频散曲线。结果表明,频散特性沿纵向连续缓慢变化,基于此提出考虑截面位置信息的三维频散曲面,并结合不同位置断面的波结构对频散特性沿纵向的变化规律进行分析。建立一种道岔非对称变截面钢轨弹性波传播特性数值分析方法,为道岔尖轨伤损检测弹性波频率和模式的选取提供理论依据。

SC325型可动心道岔尖轨的探伤方法

SC325型可动心道岔长心轨尖轨断面的变化,使普通探伤仪不能对该范围的钢轨进行全面探伤,利用GHCT 1型焊缝探伤仪的37°探头,K2.5单探头,通过对探头保护膜加工改进、设置仪器、扫查方法及伤损判定方法的介绍,以及现场判定后与实际重伤伤损对比,对可动心尖轨探伤问题进行解决,从而保证运输安全。

冲角对车轮与道岔尖轨弹塑性接触的影响

在机车运行中轮轨间存在冲角,改变轮轨接触关系.针对冲角对车轮与尖轨接触的影响问题,建立了车轮—尖轨接触三维有限元模型,通过弹塑性接触计算,分析不同冲角工况下的接触情况.结果表明:轮轨间冲角的存在,导致车轮与钢轨接触位置发生改变,基本轨和尖轨接触斑中心不在同一钢轨横断面上,冲角越大,超前或滞后的数值越大;车轮与尖轨接触法向力随冲角的增大而增大;不同冲角工况下车轮与尖轨的接触等效应力变化规律基本一致,最大等效应力均出现在2 m位置处;冲角的增大会造成尖轨前端等效应力增大,导致车轮轮缘与尖轨的磨耗增加,降低车轮和尖轨的使用寿命.

道岔尖轨数控铣削编程及加工中应注意的几个问题

我国道岔尖轨的加工已逐步由原来的刨切加工改为数控铣削加工,它具有尺寸精度高、表面光洁度好等无可比拟的优势,在编程及加工过程中应充分发挥数控铣床的优势是加工出高质量尖轨的重要前提。具体介绍加工实践经验,分析并提出在尖轨数控铣削编程及加工中易出现的一些问题的对策。

上海地铁2号线道岔尖轨侧弯病害原因与整治

道岔作为线路轨道设备的重要组成部分,是地铁运输生产的重要基础设施。对上海地铁2号线道岔尖轨侧弯病害的产生原因进行分析,阐述道岔尖轨侧弯病害可能造成的危害,以及整治道岔尖轨侧弯病害的常见方法。

京沪高铁CN42号码道岔尖轨更换施工技术

以全国首例的京沪高铁扬州线路所2号道岔直尖轨现场更换为例进行分析,介绍现场采用的实用有效吊装、运输、更换施工技术,并对该技术加以分析阐述,为今后高速铁路大号码道岔伤损轨件更换施工提供参考依据。

地铁道岔尖轨线型复核及矫正

地铁道岔尖轨是道岔实现转换功能的主要部件之一,尖轨线型不良不仅使列车产生晃动,也会影响与基本轨的正常靠贴和自由状态平面位置。尖轨与基本轨靠贴时存在离缝、卡阻和尖轨原始位置不准,会使尖轨失去稳定刚度和增大道岔锁闭"框动"、转换动力以及出现转换反弹现象,继而恶化通号转辙设备的工况,影响道岔的正常使用。由此,轨道专业人士应高度重视尖轨的线型控制。在实践的基础上,认真分析尖轨从生产制造、运输、存放、上道使用过程中线型发生不良变化的成因,提出相应对策措施;并介绍尖轨线型的检测复核和矫正手段。其中,首次倡导"一弦矢距法"检测复核整根尖轨线型的现状,特别针对曲线型尖轨,通过建立数学模型计算得到"一弦"条件下尖轨各检测点理论矢距值,为尖轨上道前进行预矫正提供了依据,这对地铁停运后的有限时间天窗内圆满完成尖轨更换作业意义重大。

铁路道岔尖轨密贴、爬行检测方法探讨

分析列车通过道岔尖轨时的运动状态及监测尖轨密贴、爬行变化的重要性;阐述监测实时数据的意义;探讨检测方法及检测仪安装位置的选择。介绍JM/P-2型铁路道岔尖轨密贴爬行检测仪的功能特点。

道岔尖轨伤损无损监测系统方案论述

本文在分析道岔尖轨结构和既有钢轨伤损检测技术的基础上,提出了道岔尖轨伤损的无损监测方案,设计了道岔尖轨伤损无损监测系统的结构和功能,进行了试验测试。现场试验证明,该系统运行稳定,能够有效地在线监测尖轨的运行状态,现场使用获得良好的效果。

道岔尖轨的打磨及相关问题研究

伴随我国社会经济的不断发展,为了能够更好的满足人们对出行方面的需求,普速铁路建设数量正在逐渐增加。本文主要探索普速铁路大号码道岔大机打磨技术展开剖析,并与实际工程案列相结合,对打磨前的测量数据进行有效分析,并提出相应的设计廓形,通过道岔打磨机与小型打磨机械相结合的方式,制定直曲股打磨技术方案。在此之后,还需要按照相关标准,对打磨效果展开有效的评价,确保各项指标能够保持良好的状态,最终能够为日后工程实践提供有力的经验参考。

一种道岔尖轨自动夹具的设计

针对道岔尖轨机加生产过程中,装夹时间过长、夹具种类繁多等影响效率的问题,设计了电控永磁盘夹紧、自动上下料夹具。本设计一次装夹能同时进行铣下腭、刨头铣削、轨腰钻孔等机加作业。