基于轮轴蠕滑率检测的列车测速方法

[目的]城市轨道交通系统中,列车测速定位技术可为列车自动驾驶、避撞、调度指挥等众多应用提供信息支撑。目前列车控制系统结构功能日趋复杂,随着城市轨道交通运营效率、服务等级的持续提升,对列车测速定位的性能要求越来越高,需进一步提升ATP(列车自动防护)系统在不同场景下的测速定位能力。[方法]提出了基于轮轴蠕滑率检测的列车测速方法,首先介绍了列车测速定位系统的结构,阐述了基于轮轴蠕滑率的列车测速技术流程。然后对轮轴蠕滑理论进行了阐述,对多普勒雷达的测速误差进行建模,得到雷达最大参考速度,以此为基准计算轮轴的蠕滑率,针对不同的蠕滑率对里程计速度施加不同程度的补偿。最后利用现场试验数据,对所提的测速方法进行验证。[结果及结论]试验结果表明,列车制动阶段的大部分时间内轮轴均处于小蠕滑状态,对里程计速度施加较小补偿后的列车最大速度低于既有ATP计算的最大速度。在列车最小速度不变的情况下,该方法在保证安全的前提下,显著提高了列车运行速度的测量精度。

防冻液浓度对轮轨黏着系数及制动距离的影响分析

本文从防冻液浓度对轮轨黏着系数的影响、天气条件对防冻液浓度的影响两个方面进行了模拟试验分析。通过试验分析,确认防冻液在自然天气条件下会发生浓度的变化,且随着防冻液浓度的增加,黏着系数呈现明显的下降趋势,二者成反比关系,黏着系数的变化进而影响轨道车辆的制动距离。

LA固定式轮辋轮辐探伤设备应用及改进

LA固定式轮辋轮辐探伤系统(简称LA设备)是动车组高级修阶段的关键配属设备,可以自动检测车轮轮辋和辐板疲劳缺陷,保障列车运行安全。部分检修车间同时执行动车和客车车轮探伤任务,二者在探伤工艺上存在不同。为响应新增客车车轮的探伤需求,提升LA设备利用率,分析并明确了动车和客车车轮探伤工艺的差异,并结合LA设备检测原理,评估了LA设备兼容客车车轮探伤的可行性,通过仿真计算、工艺改进和设备升级,实现了LA设备对客车车轮的检测,拓宽了设备的使用范围。

动车空心轴疲劳缺陷超声波探伤探头机构设计

介绍了一种用于高速动车空心车轴疲劳缺陷超声波探伤的浮动式探头机构的结构和工作原理,该探头机构通过相应驱动部件的牵引能完成对动车空心车轴疲劳缺陷的超声波探伤;同时可精确确定探头机构的探伤扫查速度及车轴上疲劳缺陷的具体位置。该机构不仅能作为动车空心车轴超声波自动化探伤系统的主要探测部件,而且可作为专用探头对动车空心车轴疲劳缺陷实施超声波手工探伤,因而具有较广的使用和推广价值。

基于漏探概率的车轴探伤周期制定方法

针对现行车轴探伤周期制定方法存在的车轴剩余寿命计算结果与实际相差较大、不能在要求的可靠度下制定尽量长的车轴探伤周期和计算车轴裂纹随机扩展条件下探伤周期的可靠度等问题,将沿周向扩展车轴表面裂纹的深度抽象为一维伽马随机过程,建立基于伽马随机过程的车轴裂纹扩展模型;基于试验和运营中取得的车轴裂纹扩展数据从统计学的角度描述车轴裂纹的扩展过程,推导基于漏探概率的车轴失效函数和可靠度函数,建立揭示车轴的剩余寿命、漏探概率和可靠度三者间关系的新的车轴探伤周期制定方法;验证结果表明:采用新方法生成的车轴裂纹效果与实际基本吻合,可计算任意探伤周期的可靠度和给定可靠度下的探伤周期,为车轴探伤周期的制定提供了理论基础。

车轴压装部相控阵超声波探伤的各向异性扩散去噪改进算法

为了在铁路车轴相控阵超声波自动探伤中有效去除车轴压装部轮轴接触界面回波的干扰,结合车轴压装部裂纹的周向连续性远高于轴向连续性这一固有特征,选取超声波声束沿周向扫查(B扫)方式对车轴压装部进行超声波检测,然后对原始超声波检测信号进行数字信号处理,得到车轴压装部的B扫图;基于B扫图中界面回波与缺陷回波不同的连续性及不同的聚集特征,提出使用局部区域对比度作为聚集特征的表征参数,并将该参数作为各向异性扩散函数的一个参量,对传统的各向异性扩散去噪算法进行改进,建立基于区域对比度的自适应各向异性扩散改进算法。试验和实车的验证结果表明:与传统算法相比,采用改进算法得到的峰值信噪比和对比噪声比分别提高5.2和7.8dB,在不漏判的情况下误判率下降了18%。

车轮电磁超声探伤技术的研究

我国铁路相关部门对车轮的检测主要采取定期检修的方式,即在规定的时间里集中大量的人力,对车轮有计划地进行检修,这样就需要很大的人力和物力。为了改善这种情况,我们研制了车轮动态自动探伤系统,本文主要介绍电磁超声表面波的激发和接收机制,利用电磁超声表面波对车轮探伤的原理,并分析了一些重要的探伤参数和缺陷波的处理方法。

铁路货车新型动态超偏载检测装置的研究

介绍了采用新型剪切应变传感器(称重轨)设计的铁路货车动态超偏载检测装置,给出了系统的检测原理及硬件和软件设计。该装置采用轮扫描、轴计量的检测方式,结构简单,检测精度高,安装维护成本低,在试验中取得了较好的效果。

基于电磁超声的列车轮对踏面在线探伤装置

针对目前列车轮对探伤效率低的缺点,设计了一种基于电磁超声的列车轮对踏面在线探伤系统。该系统结合表面波和电磁超声技术的优势,利用嵌入到钢轨轨头的六通道电磁超声探头,实现轮对踏面全面探伤;采用正交试验方法优化电磁超声换能器,提高了系统探伤性能;通过电磁超声大功率发射和低噪声接收电路完成超声波的发射和接收;采用基于现场可编程门陈列(FPGA)的控制及数据采集电路,实现装置的控制、数据采集、传输等功能;通过上位机对探伤数据进行处理、显示。试验表明,系统能够有效检测出轮对踏面伤损,具有无需耦合剂、检测效率高的优点。

电磁超声在车轮踏面探伤中的应用研究

介绍了电磁超声的原理及其在车轮踏面探伤中的应用,给出了回波定位的公式及缺陷判断的方法,对检测过程中存在的噪声问题提出了2种可行的解决方案。

大功率重载货运电力机车车轴在役超声波探伤试验

针对大秦铁路使用的HXD1、HXD2型大功率重载货运电力机车车轴逐渐进入疲劳期而部分产生疲劳裂纹的情况,制作了车轴实物对比试块,计算了小角度探头探伤使用的探头角度,对从车轴端面采用直探头和小角度探头扫描疲劳裂纹分布区域进行了试验,并指出了实际操作中应注意的问题。实际情况表明,该方法能够有效地检测出机车车轴产生的疲劳裂纹。

基于超声检测技术的车轮轮辋探伤

采用无损检测技术的方法,分析车辆车轮轮辋缺陷的分布特点。针对车轮轮辋中缺陷出现的主要部位,进行探伤方案的理论分析、实验验证和误差分析。结果表明,检测方案灵敏度高,检测方便,操作简单,受外界环境因素影响小,可以较准确地测定车轮轮辋缺陷的位置和深度,及时准确掌握车轮轮辋的损伤状况。

提速客运机车车轴超声波探伤方法初探

分析了提速客运机车在役车轴产生疲劳裂纹位置,提出了对车轴进行超声波探伤的方法,并介绍了疲劳裂纹波形特点和影响裂纹定量误差因素。

HXD_(3)型机车车轴轮座产生裂纹原因分析及措施

针对HXD_(3)型电力机车车轴在检修过程中发生早期疲劳裂纹,通过对车轴设计、加工工艺进行调研和分析,简要分析车轴产生疲劳裂纹的原因,提出了解决措施,完善了探伤方法,确保机车车轴质量。

移动式轮辋轮辐探伤系统优化研究与实施

文章对CRH动车组移动式轮辋轮辐探伤系统的载体及流程进行了优化研究,提出了系统提速及不拆部件探伤设计方案。通过现场的实施应用,该设计方案达到了预期效果,动车组在线轮辋轮辐探伤效率得到了大幅提升。同时,不拆部件探伤从根本上规避了因部件复位安装不到位带来的行车安全隐患。

解决检修轮对车轮探伤难题的思考

本文对车轮辐板探伤的现状进行了分析,提出了目前检修过程中车轮探伤的难点,一个是车轮除锈问题,一个是探伤机磁场问题,并提出了应对水轮冲洗除锈设备和探伤设备进行相应改造解决这两项难题,以确保车轮探伤质量,确保车轮裂纹能够及时发现,防止行车事故的发生。

轮轴微机控制超声波自动探伤机专用样板轮问题分析与建议

介绍了轮轴微机控制超声波自动探伤机专用样板轮存在的问题及其对探伤质量的影响,分析了问题产生的原因,并提出了相应的改进措施与建议。

交流传动机车整体辗钢车轮超声波探伤现状及改进建议

对交流传动机车整体辗钢车轮超声波探伤现状进行了介绍,指出了整体车轮探伤存在的问题,并提出了执行标准的改进建议。

基于优化多核极限学习机的车轮多边形磨耗识别

多边形车轮是铁路机车车辆中普遍存在的一种磨损现象,随着列车运营里程的增加,车轮磨耗程度显著提升,严重影响着列车乘坐舒适性和运营安全性,借助于列车运营监测大数据开展多边形车轮动态检测方法研究具有重要意义.本研究基于列车轴箱垂向加速度建立了多边形车轮定量识别模型,首先通过阶次分析识别出轴箱加速度中包含的多边形车轮主要阶次,同时获取各阶次对应的加速度幅值信息,在此基础上引入加速度信号熵特征共同构建多边形车轮磨耗幅值识别特征矩阵,然后建立遗传变异粒子群优化多核极限学习机(GMPSO-MELM)识别模型,通过特征矩阵与磨耗幅值的映射关系,进一步实现了车轮多边形磨耗幅值识别.通过仿真与现场实测数据研究结果表明,所提出的识别模型能有效地从轴箱加速度中提取多边形车轮主要阶次,磨耗幅值的识别精度均优于对比模型且具有较高的检测效率,可实现均方根误差为0.001 0 (仿真结果)与0.013 4(试验结果)的精确识别,本文提出的多边形车轮磨耗识别模型可为列车车轮检测与智能维护提供理论基础.

机车轮轴超声波探伤用探头性能测试装置的研制

为了提高机车轮轴超声波探伤的准确性,研发超声波探头性能指标测试系统和试块,完善测试工艺以解决前期测试方法的不足,简要的介绍TZ-2T型超声波探头测试软件系统的构成和试块使用方法以及基本原理。经验证表明,该系统满足机车轮轴超声波探伤标准化检测的需要。