基于机器视觉的圆斑状钢轨擦伤检测算法

针对现有基于灰度阈值的钢轨擦伤检测算法受光照等外部环境的影响较大的问题,本文提出了一种基于机器视觉的圆斑状钢轨擦伤检测算法。首先通过分析采集图像在垂直方向的灰度均值曲线,提取出钢轨顶面区域;然后运用边缘检测的方法得到擦伤区域边缘的候选像素点;最后运用形态学处理删除不属于擦伤区域的虚假边缘,确定钢轨擦伤区域的位置。用测试数据集对本文算法进行检测性能评测,并与基于灰度阈值的算法进行对比。结果表明:本文算法对圆斑状钢轨擦伤样本的检测准确率为96.4%,而基于灰度阈值的算法的检测准确率为86.8%,本文算法的检测准确率大幅提升,能够对钢轨擦伤进行有效检测。

自动分钢系统在重轨加工线的研究与应用

针对重轨加工线分钢台架存在的问题,开展自动分钢系统的研究及应用,选用横移小车作为移钢装置,采用格雷母线技术精确定位,实现分钢台架操作自动化,减少轨底横向划伤,确保钢轨质量,提高生产效率。

60N U75V钢轨矫直断裂原因分析

钢轨作为铁路运输的关键设备,其质量的稳定性对铁路运输的安全性起到了至关重要的作用。在钢轨矫直过程中,会出现钢轨矫直断裂的问题,严重影响了钢轨质量的稳定性。对断裂钢轨取样,分析检测了钢轨的化学成分、力学性能,并采用光学显微镜、扫描电镜等方法对矫直断裂钢轨的组织进行了观察分析,查找出了钢轨矫直断裂的根本原因,并提出相应的预防措施,保证了钢轨产品的安全性。

客运专线钢轨擦伤原因分析

客运专线列车开行密度大,列车运行速度快,其对线路的要求也非常高。而钢轨擦伤可能带来断轨事故,其对于线路的安全性影响非常大,因此当线路发现钢轨擦伤时,应能够及时找出引起擦伤的原因,并采取对应处理措施,以尽量降低出现事故的风险。从客运专线的线路特征、运输组织模式、机车类型选择这3个角度出发,提出一套探寻钢轨擦伤原因的方法,并运用此方法对某客运专线钢轨擦伤进行实例分析,通过实例分析表明,本文所提出的钢轨擦伤原因分析方法现实可行,对于指导现场找出钢轨擦伤原因具有积极作用。

轨底划伤缺陷对高速钢轨疲劳寿命的影响研究

利用MTS100T实物疲劳试验机研究了高速钢轨轨底划伤缺陷对钢轨疲劳寿命的影响,研究得出当轨底存在横向划伤缺陷时,钢轨承受载荷的能力下降,钢轨的疲劳寿命缩短。轨底划伤缺陷的深度对钢轨疲劳寿命影响明显,长度为75 mm的轨底划伤缺陷,深度为0.3 mm时疲劳寿命平均降低27.2%,深度为0.5 mm时疲劳寿命平均降低31.4%。

大型车架滑轨副防划伤技术研究

从大型车架滑轨副的结构、装配及试验入手,分析了导致滑轨副摩擦配合面划伤的原因及机理,通过分析和试验,摸索出了滑轨副的防划伤技术,提高了滑轨副的运行可靠性。

钢轨擦伤及其派生病害的分析与整治

文章运用摩擦力学理论对钢轨擦伤及其派生病害的成因、机理、危害等进行了认真分析,并针对性地提出了整治措施。

钢轨砂带打磨残余应力的试验与仿真研究

为直观了解钢轨砂带打磨后钢轨表面的残余应力状态,在磨削试验台上开展磨削工艺参数对残余应力影响的试验研究,采用便携式残余应力仪测量磨后轨面中线轨向残余应力。结果表明:打磨后轨面在磨削方向产生了拉伸残余应力,大小在100~300 MPa;而径向残余应力则主要以压应力形式存在,大小在0^-250 MPa。为研究残余应力形成过程中影响因素的作用机理,进行基于热力耦合的单磨粒划擦三维有限元仿真分析,揭示摩擦系数、切入深度和切削速度对钢轨表层残余应力分布的影响规律并分析其机理成因。最后,根据试验和仿真结果建议打磨列车的末端打磨单元采用开式打磨,砂带要求磨粒粒度小、自锐性强,磨削工艺优选低压、低速,并增设水介质冷却与润滑。

钢轨擦伤对动车组动力学性能的影响

以一城际高速铁路存在钢轨擦伤的区段为研究对象,对擦伤钢轨的表面状态进行现场测量,并基于SIMPACK动力学分析软件建立该线路运行的某型动车组的整车动力学模型,分析在直线和曲线工况下擦伤模型与无擦伤模型对车辆动力学性能的影响。结果表明:钢轨擦伤对于车辆的平稳性有一定影响,但影响程度较小;钢轨擦伤对安全性的影响与车速有关,当运行速度小于200 km/h时,钢轨擦伤对安全性影响较小;当运行速度大于200 km/h时,钢轨擦伤对安全性影响较大,尤其是轮重减载率和脱轨系数在速度大于200 km/h时会发生超限现象,动车组通过擦伤钢轨时安全性指标波动性较大;钢轨擦伤对动车组的整车磨耗指数影响较大,钢轨擦伤以后会极大地缩短轮轨的使用寿命。

在建高速铁路钢轨缺陷分析及钢轨保护管理建议

银西(银川—西安)客运专线开通前检查发现多处钢轨轨端不平顺、表面擦伤、硌伤、连续硬弯等缺陷。从钢轨生产、焊接、运输、捣固等各环节对缺陷原因进行了分析,并介绍了换轨整治情况及效果。从钢轨源头质量管理、轨道施工质量卡控、工程列车开行要求、新线钢轨介入检查、钢轨质量管理五个方面给出在建高速铁路钢轨管理和保护的建议。

高速铁路钢轨服役状态及病害整治研究

对多条典型高速铁路钢轨服役状态进行调研,分析多发性病害产生原因及其整治对策,总结钢轨养护维修现状与经验。结果表明:目前我国高速铁路钢轨的服役状态良好,钢轨主要伤损形式为焊接接头伤损及钢轨擦伤;焊接接头伤损多与现场焊接质量有关;高速铁路钢轨的擦伤多为工程车造成的;各铁路局均能按规定完成钢轨探伤、外观及表面伤损检查工作,钢轨维护满足运营需要。建议高速铁路小半径曲线区段采用在线热处理钢轨,根据线路实际情况选择钢种;加强现场钢轨焊接质量监管,防止工程车对钢轨造成擦伤;按通过总质量和使用状态制定钢轨打磨周期,定期进行钢轨廓形的检测。

起重机用钢轨断裂原因分析

采用金相检验、化学成分分析、力学性能测试及断口分析等方法对某起重机用钢轨的断裂原因进行了分析。结果表明:钢轨断裂为一次性脆性断裂,断裂起源于轨底的刮擦凹坑处;另刮擦凹坑处存在严重的脱碳现象,极大降低了该处材料的力学性能,加之钢轨材料的硅含量严重超标也增加了材料的脆性,从而导致在起重机行车运行过程中,钢轨轨底刮擦凹坑处产生应力集中,萌生裂纹并迅速扩展,造成钢轨脆性断裂;脱碳现象的存在说明刮擦凹坑处受热较严重,分析认为是电弧擦伤所致。

机床导轨磨削表面划痕问题的分析与研究

导轨是机床的重要部件之一。为提高导轨的精度、耐磨性及动态性能,导轨通常需要进行硬化处理和磨削加工。磨削加工时,高速旋转的砂轮去除工件表面材料的同时会造成砂轮砂粒脱落,而脱落的砂粒夹在砂轮和工件间会造成磨削表面出现划痕。基于此,从砂轮、磨削液以及磨削工艺参数等方面进行综合论述及分析,阐述机床导轨磨削表面划痕问题产生的原因,并提出了改进方案。

钢轨“啃伤”缺陷形成机理浅析

钢轨啃伤缺陷是万能重轨生产中常见缺陷,特征各异,形成因素众多,现场查找和消除时间长。本文描述了运输辊道啃伤缺陷的特征、形成过程,同时对缺陷的形成及大小进行了力学上的分析计算,对缺陷的出现机组进行了分析。通过现场试验证明了本文分析的合理性及计算的准确性,可为该类缺陷的及时查找及消除提供依据。

地铁钢轨纵向条状掉块伤损原因分析

某地铁线路的钢轨上道使用2年后,在钢轨踏面部位出现剥离掉块伤损。对钢轨早期的伤损特征、伤损处掉块后的宏观形貌、金相组织、显微硬度进行了检验,并对钢轨进行化学成分和力学性能检测。结果表明:钢轨纵向条状掉块是由于钢轨表面被车轮擦伤,导致钢轨表层组织转变为马氏体,马氏体组织硬而脆,在重复的接触应力作用下发生掉块。经过打磨、铣削可处理擦伤深度小于0.5 mm的钢轨伤损,擦伤深度大于0.5 mm,一般要进行换轨处理。