如何利用轨检车车载式动态监测数据指导线路维修

2020-12-10 10:21:59
魅力中国 2020年29期

(内蒙古呼和浩特铁路局集团有限公司工务部,内蒙古 呼和浩特 010050)

一、轨检车工作原理

GJ-6 型轨检车使用激光摄像系统测量钢轨相对于检测梁的横向和纵向位移;使用加速度计、陀螺、位移计等多种传感器测量车体和检测量的姿态变化。将需要检测的位移、速度、加速度等等的物理量转换为相应的电模拟信号,通过信号转接及监视单元输入到信号处理单元。信号处理单元将信号放大和模拟滤波处理后滤波、修正以及补偿处理,然后经过综合运算,合成得到所需轨道几何参数,并在其显示器上实时显示轨道几何波形图。另外,轨道几何状态参数通过网络传输给数据应用计算机,由该计算机将轨道几何参数及超限数据存放到数据库中,同时显示轨道几何波形,或显示超限数据并可对超限数据进行编辑。最后,可由网络打印机打印出轨道几何参数的超限数据报表或波形图。

二、车载式轨道动态监测装置工作原理

GC-Ⅲ型车载式轨道动态监测装置,由监测单元、转储器和处理分析软件三部分组成。监测单元是安装在机车上,对轨道状态进行动态检查监测的安全设备,硬件规格及软件通信协议符合TAX2 的要求。作为TAX2 的一个组成部分,在机车运行过程中,通过固定机车车体上的加速度传感器,采集车体垂向、横向振动加速度,经分析处理后得出车体晃动等级。其作用可以量化反映轨道线路的平顺状态,同时共享利用机车监控装置的线路坐标定位信息和运行速度信息,在无人干预下综合生成反映线路平顺状态的轨道数据。当数据超过设定的门限值时,会自动语音报警。

通过数据转储器把线路数据转储到地面微机,由地面数据处理软件,按照线路安全管理和维修保养业务的要求,对数据进行处理生成6 种报告。即线路Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ级偏差,公里小结,较差线路段,保养预选段,全段总结及全程Ⅱ、Ⅲ级偏差等报告。

三、轨检车数据的分析及运用

(一)从线路轨道质量指数(TQI)下手指导线路维修

1.充分利用轨检车的检测成果,用于指导线路维修。现阶段我们可以将所有的检查成果刻录光盘全部交给工务段,但是在现行体制下,各级管理人员最关心的是Ⅲ、Ⅳ级超限多少个,优良、失格多少,只关心峰值管理结果,根本不关心线路综合质量如何,线路劣化程度等等。要提高线路的综合质量,必须要从线路轨道质量指数(TQI)下手。

2.轨道质量指数更能反映出列车通过时轨道的实际状态。轨道质量指数是由轨检车通过对七项指标(几何尺寸)检测、处理,从分析到最终评价轨道不平顺状态,全部数字化,由计算机完成。且检测是在动态下进行,与静态检查相比,更符合实际,更能反映出列车通过时轨道的实际状态。因此,使用TQI 可以使我们的轨道管理工作开始由静态为主向动态为主过渡,由定性管理向定量管理过渡,由经验管理向科学管理过渡。

(二)三类应予重视的轨道不平顺

1.周期性连续三波及多波的轨道不平顺中,幅值为10mm 的轨向不平顺,12mm 的水平不平顺,14mm 的高低不平顺。

2.50m 范围内有3 处大于以下幅值的轨道不平顺:12mm 的轨向不平顺,12mm 的水平不平顺,16mm 的高低不平顺。

3.轨向、水平逆向复合不平顺。

以上三类轨道不平顺的共同特点是,从不平顺的幅值来看,均在二级及二级至三级间,均未达到三级超限,但是从不平顺的连续特性看均具有潜在的危机。连续性的多波不平顺容易引发激振,有导致脱线的危险,轨向水平逆向复合不平顺有反超高的特征,也是脱线的诱因。轨向及水平的逆向复合,也是产生水平加速度的主要原因之一,应引起高度的重视。

四、车载式轨道动态监测装置的运用

车载式轨道动态监测装置在我局运用,在内燃机车牵引,复线、单线、山区地形、小半径曲线多,路基稳定的线路条件下使用效果明显。我们通过对合理门限值的探索,查找病害分布规律,加强信息采集和数据管理工作,去运用它指导线路的维修养护。

五、轨检车与车载式轨道数据分析的关键和步骤

结合轨检车图纸找晃车关键从以下几个方面分析入手

1.横加线和垂加线单个大峰值分析。

2.横加线和垂加线多个连续小峰值分析。

3.几何尺寸较大单项超限分析。

4.曲率线分析。

5.水平交替变化分析。

6.轨向和水平的逆向复合不平顺分析。

六、轨检车与车载仪的关系

两种检查的不同方式

(一)对变化率检查的不同方式

轨检车:利用惯性基准法来反映

车载仪:利用车体的摆动来反映,反映的数据与机车状况有一定关系。

(二)检测标准不同

轨检车:在动态下的检测值(连续轨线不中断)但每个点有多处病害。

车载仪:综合反映轮轨间关系,把多种病害综合成一种(垂直加速度或水平加速度)。

(三)反映的指标不同

轨检车:反映重点在质量。

车载仪:反映在舒适度上(小碎弯、小方向、小变化率)。

七、结论

近几年通过我公司几次提速,尽管铁路线路桥涵设备技术状态得到提高和改善,但由于列车速度不断提高,轴重不断加大,运输密度不断增大,安全平稳保证列车的运行,除了需要大量的实验作为支持外,轨检数据分析也是一项必不可少的技术分析资料。车载式轨道动态监测仪。该装置安装在机车上,监测过程自动化,能全天候的监测线路动态变化情况。检测数据能较完整、及时、准确地反映设备病害,与现场的实际里程大致相符,对线路病害的及时发现和整修提供了有效的监控手段。