钢轨探伤车70°探头反射点群分析及判伤应用

针对钢轨探伤车中心70°探头在轨头处异常出波而影响钢轨伤损判别的问题,文章以探伤车标定线上一处轨底横向裂纹附近的中心70°探头反射点群的B显数据为例,开展了中心70°探头超声传播路径分析、声程计算及软件仿真模拟。结果表明,该类反射点群为中心70°探头发射的超声波经轨底横向裂纹反射后而产生的幻象波。同时,结合该类幻象波的特点,文章对探伤车实际运用中一处钢轨母材轨底横向裂纹及一处焊缝附近的中心70°探头出波给出了伤损判别应用建议。最后,文章总结了该类反射回波点群的特点,以提升钢轨伤损判别的准确性,降低检测误报率。

城市轨道交通车辆正线试车条件探讨

针对既有地铁车辆段试车线条件限制,以及新建线路试车线的建设困难等问题,提出正线试车的建议。基于全区间单次试车法(列车牵引-制动性能试验一次性完成)及分步试车法(列车牵引-制动性能试验分步进行),对不同速度等级下的6节编组城市轨道交通正线区间试车区段的有效长度进行了计算,并对比分析了两种方法的特点,给出了正线区间试车区段有效长度的推荐取值及有效取值区间。结果表明:针对6节编组A型城市轨道交通列车,不同速度等级80 km/h、100 km/h、120 km/h下正线区间试车区段的有效长度优先取值分别为1448 m、1805 m、2591 m;当优势平直段或近似平直段区间不满足此要求时,可要求试车区段的有效长度在(775,1448)m、(1119,1805)m及(1584,2591)m区间内。采用分步试车法计算时应考虑有效试车区段前端的线路条件满足最小曲线半径及轨道超高要求;车辆段试车线条件受限的问题可以通过设置合理联络线,以及与既有线试车线资源实现共享的方式来解决。

基于光电的钢轨探伤车超声探轮自动对中系统设计及验证

钢轨探伤车超声探轮对中控制技术是探伤车高速检测的一项关键技术,在实际运用中因对中控制技术不足易造成钢轨伤损漏检。在既有对中控制技术基础上,采用自主化技术研究全新的基于光电的对中系统设计方案。针对钢轨夹板和道岔的干扰问题,优化自动对中软件的钢轨廓形测量算法;针对不同偏移量的对中控制问题,优化对中控制软件的控制参数及控制算法。此外,根据现场用户静态测试需求,开展探轮自动对中系统静态响应指标试验;根据现场用户动态测试需求,开展探轮自动对中系统运行测试试验。结果表明:新设计的对中系统能够在60 kg负载情况下对5 mm阶跃信号的动态响应可上升时间57 ms、超调量18.6%、稳定时间156 ms,并在铁路线路实测中对中标准差可达到2.46 mm、极限偏差不大于7.19 mm,且无对中不良情况出现;全路60辆80 km·h^(-1)的GTC-80型探伤车全部完成了激光对中改造,现场运用良好,设计的基于光电的超声探轮自动对中系统能够满足探伤车在80 km·h^(-1)时的探伤检测需求。

轨道交通车辆螺栓连接质量检测研究

为确保轨道交通车辆螺栓连接质量,应用动态扭矩测试和统计过程控制(SPC)方法进行拧紧工艺的测试和评估,通过起动和残余扭矩测试以及SPC方法研究扭矩测试和检测方法。对于拧紧工艺,智能扳手拧紧满足装配要求,而机械扳手拧紧的动态扭矩偏差大、离散大。起动和残余扭矩测试均可作为螺栓连接可靠性检验方法,两种方法平均值有偏差,但离散程度基本相同。对螺栓连接检测扭矩范围进行研究,同时给出3种典型连接螺栓的检测扭矩,对轨道交通车辆螺栓连接的质量监控有一定指导意义。

定位分析法在钢轨铝热焊焊缝伤损判别中的应用

针对钢轨铝热焊焊缝结构特点带来的伤损判别困难问题,为提高铝热焊焊缝伤损判别的准确率,分析探伤车超声通道横波声场的结构特点,提出判别反射体位置的定位分析法;通过人工伤损实际位置与定位分析法得到的B型显示伤损位置比对,证明定位分析法判断伤损位置的正确性。分析铝热焊焊缝的轮廓特征,运用定位分析法解释其轮廓B型显示规律,提出利用此轮廓显示规律对铝热焊焊缝伤损判别及对检测增益适当与否进行监控;通过实际线路中铝热焊焊缝伤损报警的复核分析,验证运用铝热焊轮廓显示结合定位分析法综合判别铝热焊焊缝伤损的可行性,即定位分析法可在钢轨铝热焊焊缝伤损判别中应用。

基于界面波跟踪技术的伤损回波精确定位方法研究

在钢轨伤损回波定位计算中,钢轨内缺陷的埋藏位置与探头发出的超声波在钢轨内的传播时间有关,传播时间提取越精确,缺陷埋藏位置计算越精确。钢轨探伤车高速作业时,钢轨垂直方向的不平顺、探轮提升单元的结构差异及探轮充液饱满程度差异等因素会引起探轮在竖直方向跳动,导致探轮内不同角度探头的超声波进入钢轨表面的时间发生变化,影响伤损定位。为此,文章提出一种基于界面波跟踪技术的伤损回波精确定位方法,并以探伤车的45°探头和70°探头为例,开展了基于界面波跟踪技术的伤损回波定位及不同探轮下压量时界面波跟踪技术有效性的应用研究;同时,设计了人工伤损试块以开展基于界面波跟踪技术的伤损检测和识别试验。研究及试验结果表明,采用界面波跟踪技术可保证探伤车探轮内各超声探头回波时间的精确提取(时间精度达0.025μs),有利于伤损回波定位。最后,文章结合实际线路检测数据分析,给出了界面波跟踪技术在探伤检测时的应用建议。

GTC-60型钢轨探伤车检测状态不良的原因分析及对策研究

钢轨探伤车利用超声波原理对钢轨表面及内部伤损进行检测,检测时由于钢轨内部的状态及线路的状态不一,不可避免地会导致系统出现较多的杂波,既影响了检测系统的有效检测率,也干扰了回放员对伤损的判断。在介绍探伤系统工作原理的基础上,分析导致检测状态不良的原因,提出了一种将静态调整和动态调整相结合的方法。该方法有效地提高了检测系统的判伤准确率,通过采样试验证明,系统有效检测率提高了26.7%。

基于视觉检测技术的轨道车辆车门运动测量方法

轨道车辆车门动能测试需加装相应的传感器,由于轨道车辆车门产品的空间限制,难以加装体积较大的传感器,使得运营现场轨道车辆车门动能测试难度较大.将视觉检测技术运用至轨道车辆车门运动测量方案中,结合Matlab和Python开发一个适用于轨道车辆车门运动测量的视觉检测系统.该系统通过视频信息图像化获得某个测试点的像素位移,通过像素位移与实际位移的转换关系得到某个测试点的实际位移,并以此形成车门位移时间曲线、速度时间曲线、动能时间曲线,为轨道车辆车门运动特性的研究提供验证参考.

高速铁路钢轨探伤车动态灵敏度设置探讨

在高铁线路和高原线路上,由于区间里程长、环境恶劣等原因造成人工探伤作业困难,主要采用钢轨探伤车进行探伤。在《钢轨探伤管理规则》(铁运[2006]200号)和《钢轨探伤车运用管理办法》(铁运[2012]43号)中,均对作业人员资质提出了要求,但都没有给出探伤车动态灵敏度调整的依据。本文对某高铁线路连续三个周期的检测数据、复核数据和探伤仪一年的监控数据进行了综合分析,得出探伤车检测灵敏度设置需要进一步完善。通过设计试验平台和试块进行理论分析,给出了探伤车检测中灵敏度设置标准的建议,并对下一步的研究工作和推广应用提出了建议。

基于相控阵的高速铁路钢轨超声探伤检测系统

针对现有车载自动探伤设备检测可靠性偏低、误报率高,存在漏报隐患,难以满足高铁工程技术发展和建设规划需求的现状,提出了一种新型钢轨超声探伤检测系统。研发了高速记录多通道数字探伤仪,用于实现钢轨高速检测条件下全波形数据的实时采集,采用相控阵超声系统检测钢轨焊接接头。通过试验验证了该系统的有效性。研究结果表明,该系统可进行高速探伤数据的采集,实现实时探伤、记录和智能化数据分析。

客运专线基础设施维修基地探伤试验线设计研究

钢轨探伤车在客运专线基础设施维修基地内经过检修后,需进行整车试验,以保证良好的设备状态,探伤试验线是维修基地的必要组成部分,但其设计尚无明确的标准和规范。通过分析总结钢轨探伤车的试验需求,对探伤试验线的建设标准等要求进行研究,对适应于不同检测速度的钢轨探伤车试验线的组成及长度进行分析与计算,最后提出客运专线基础设施维修基地探伤试验线的设计原则和技术要求。

钢轨探伤车对轨头核伤检测能力的分析

针对钢轨探伤车高速检测能力问题,结合我国钢轨探伤车的运用特点和核伤的检测原理,对钢轨探伤车的轨头核伤检测能力进行了理论和应用分析,并通过伤损试块和实际线路检测进行了验证。认为在目前的探伤车标准体系模式和运用管理模式下,轨头核伤的检测灵敏度不低于《钢轨探伤管理规则》(铁运【2006】200号)中钢轨探伤仪对轨头核伤检测时设定的检测灵敏度。

新型钢轨探伤中试试验车探伤小车的研制

在研究国内外现有探伤小车结构的基础上,结合新型钢轨探伤车中试实验车对探伤小车的总体技术要求,研制出了一种新型的探伤小车。通过对该探伤小车的理论计算和相关试验得出,研制的探伤小车能够以80 km/h安全运行,并满足探伤检测系统和对中系统的设计要求。

钢轨漏磁检测仿真分析及试验研究

为保障高速铁路的行车安全,针对现有高速铁路钢轨轨面伤损检测的需求,设计了一种携带有漏磁检测装置的钢轨探伤小车,并分析了钢轨探伤小车的结构组成和漏磁检测装置的检测原理。同时,在有限元分析软件ANSYS中建立了钢轨轨面漏磁检测的三维有限元模型,针对钢轨轨面主要的裂纹类和圆柱形缺陷,在软件中进行了钢轨缺陷的漏磁场特征仿真分析。通过计算分析,得出钢轨缺陷漏磁检测信号与传感器提离值、裂纹类缺陷长度、裂纹类缺陷深度、圆柱形缺陷直径、圆柱形缺陷深度的对应变化关系。最后,通过制备人工裂纹类和圆柱形钢轨缺陷,搭建起钢轨漏磁检测的试验平台,通过漏磁检测试验,验证了软件仿真结果的正确性。

装有防抱死制动系统(ABS)车辆的制动性能检测

对车辆安装 ABS制动防抱死装置的功能、工作原理进行了理论分析 ,结合当前的实际检测情况 ,论述了装有 ABS车辆的制动性能的检测办法 。

基于FPGA的在线电磁钢轨探伤系统

针对钢轨探伤的快速性要求,介绍了一种基于现场可编程门阵列(FPGA)的在线电磁钢轨探伤算法与系统实现方法。搭建了实验系统,实现了电磁感应信号预处理、采集、损伤特征提取和网络数据传输的功能,其中,激励信号合成、信号解调算法、ADC和DAC的时序控制、损伤特征提取由FPGA实现。通过FPGA的流水线、多通道并行设计,使接口芯片时序控制和损伤特征提取算法实现了同步,相对于单处理器处理系统提高了运算效率与系统的实时性。通过损伤探测实验,验证了损伤提取算法的正确性。对系统性能分析表明,系统在高速场景下有良好的应用前景。

城市轨道交通车辆系统牵引逆变器专用测试平台研究

根据城市轨道交通车辆系统牵引逆变器的结构组成和技术特点,研究设计了一种方便实用的车辆系统牵引逆变控制器专用测试平台。详细说明了该测试平台的组成,阐述了测试内容及过程。该测试平台通过生成牵引逆变控制器主回路运行所需要的电源输入和功率负载以及相应的控制逻辑,对车辆系统牵引逆变器主回路控制功能进行测试,从而对牵引逆变器主回路运行的控制逻辑和控制效果进行离线测试,以判断其功能是否正常以及相应的故障情况。使用该测试平台可实现牵引逆变控制器的功能快速检测和故障快速识别,满足牵引逆变器功能测试和故障检测等设备大修要求。

基于大型钢轨探伤车的顶面伤损漏磁检测技术研究

我国铁路主要依靠人工对钢轨顶面伤损进行检查,缺乏有效的钢轨顶面伤损深度检测评价技术手段。研究基于大型钢轨探伤车的顶面伤损漏磁检测技术,设计开发了检测探头、模拟信号调理模块、数据采集和处理模块及上位机软件,完成了钢轨顶面伤损漏磁检测系统的开发。该系统在实验室条件下能够以最高50m/s速度检测宽度为0.2mm的顶面伤损,并进行了40km/h的车载试验。车载试验表明,检测系统在钢轨探伤车上能够安全运行,不干扰其他检测设备,能够适应铁路现场电磁环境,能够检测钢轨顶面人工伤损,但对顶面微裂纹的检测、电磁参数调整、安装方式和试验验证需深入研究。

基于PC机的机车轮轴超声探伤仪实现

超声检测作为一种重要的无损检测方法,能在不损坏工件的情况下对被测物进行检测,由于其具有操作简单、可靠性高等特点,在材料和产品的检测中得到了广泛的应用。基于国内的数字探伤仪普遍存在数据采集频率较低、信号处理能力差、数据管理功能不完善等弊端,设计并实现了一套更为高效准确的基于PC机的数字式超声探伤系统,并对数字信号处理及数据传输做了系统的设计分析。对A型脉冲反射式超声成像做了重点研究,在系统中使用FPGA及USB接口芯片以提高回波信号处理和数据传输速度。同时,此次设计中采用VHDL语言实现了FPGA程序,使系统的性能得到很大的提升。实践表明整套设计方案正确可行,并能满足设计要求。

基于注意力机制和特征聚合的车道线检测

车道线检测的可靠性和稳定性对智能驾驶系统来说至关重要.由于车道线容易受到光线、遮挡、老化等复杂情况的干扰,导致传统的语义分割网络无法准确的学习到车道线的细节特征.为解决该问题,本文首先在编码网络部分引入CA坐标注意力机制,进一步增强网络对车道线提取能力,然后,在特征聚合网络引入金字塔空洞卷积模块与RESA模块并联来增强模型的感受野,以丰富和提取全局的空间特征信息,最后经过解码网络将融合后的特征图上采样到原图大小,并预测每个车道的位置和概率分布.实验证明,文中提出的算法在CULane数据集上有较高准确率,多路面综合准确率达到76.2%,并通过实车测试表明,该算法检测帧率为30 fps,可以在复杂交通场景下进行实时检测,具有较高的泛化性和鲁棒性.