铁路道床状态评估及大修决策关键技术

为了更好地进行有砟轨道大修决策，本文对国内外有砟道床的大修时机判定方法、道床状态的检测方法及合理评价指标进行分析，考虑轨道质量指数的劣化速率、道床脏污程度、线路通过总质量及轨道刚度均匀性四项因素，提出了道床状态综合评价指标——道床健康指数。结果表明：线路累计通过总质量及道床脏污率是目前道床大修时机的主要判定依据；基于探地雷达的有砟道床脏污连续检测及评估技术可为道床大修时机的判定提供重要依据，但需进一步考虑道床脏污成分的影响；轨道刚度是影响维修工作量的主要因素，可通过加载车进行连续检测，但需研究不同线路运营条件下刚度合理评价标准；道床健康指数计算结果与实际情况一致，可以用来评价道床状态。     

运用探地雷达技术辅助指导道床清筛的探索

目前国内铁路道床清筛主要采用周期修模式,即依据线路通过总质量制定清筛计划。朔黄铁路公司自2014年起运用探地雷达技术检测道床脏污指数,并以此为基础探索道床清筛状态修的新思路。本文对大机清筛后道床脏污指数进行了统计分析,通过现场道床挖验和标定线验证,确定了适合朔黄铁路运煤专线的道床脏污分级标准,得出了道床脏污指数与实际道床脏污率的对应关系,为实现道床清筛状态修提供了辅助决策手段。     

铁路碎石道床雷达检测技术研究与应用进展

为促进有砟轨道道床修理由周期修向状态修转变，亟需发展碎石道床状态快速无损检测技术。从碎石道床电磁特征、状态识别方法及检测技术应用状况进行分析总结，选择高频地质雷达方法进行了试验验证，探讨道床雷达检测技术研究现状和发展趋势。结果表明，构建雷达信号时频特性表征指标，采用不同脏污程度样本进行标定可实现道床状态量化评价；雷达信号频域面积、信号扫描面积、信号时间轴交叉点数等3个表征指标敏感性强；收集多场景雷达数据并开展标定试验是建立道床状态量化评价标准的重要手段；开发车载式测试系统、建立状态评价指标体系是我国科学化制定道床修理策略的必经之路。     

探地雷达在评价道床清筛质量中的应用

朔黄铁路重载综合检测车在国内首次集成了路基道床检测系统。该系统由朔黄铁路公司与英国Zetica公司联合研发,采用美国GSSI公司SIR-30型4通道探地雷达及英国Zarp雷达处理软件,可对道床脏污指数、厚度等指标进行检测,并得出定量化评价指标。朔黄铁路公司探索性地利用该系统对道床清筛质量进行评价,并对清筛后道床脏污发展情况进行跟踪分析,通过对比清筛前后道床状态数据,验证了检测数据的可靠性及道床脏污数学模型的可信度。     

铁路运煤专线道床脏污率标定试验线的建设及应用

朔黄铁路综合检测车安装了英国Zetica公司的道床检测系统,能够计算出基于欧美标准的道床脏污指数。为确定道床实际脏污率与脏污指数的对应关系,朔黄铁路发展有限责任公司建设了国内首条道床脏污率标定试验线。该标定试验线完全模拟朔黄重载铁路的轨道结构、路基道床结构、道砟级配、道床脏污介质的成分和质量比例。由试验结果得出了道床脏污指数和道床脏污率的对应关系,确定了运煤专线道床脏污分级标准,可用于道床质量普查评定和道床脏污发展规律研究。     

瞬态瑞利波技术检测铁路既有线路基基床质量

简要阐述瞬态瑞利波技术用于既有线基床强度检测试验原理、试验目的、试验仪器设备及主要技术性能.根据集通线既有线基床检测的试验数据,对试验结果进行评价,并对该方法进一步用于既有线检测提出建议.实践证明:该检测技术对既有线路基可实现无损、快速而准确的评价与监测,同时亦可评价轨道道床的工作特征,为评价既有线路基及轨道道床工作状态提供了一项全新的检测技术与评价方法.     

基于渗透性能的道床脏污评估标准研究

在分析有砟轨道道床理论最大质量脏污率范围的基础上,利用自主研制的直径50cm渗透仪器,采用达西渗流试验,进行道床脏污率对道床渗透性能的影响研究,并提出基于渗透性能的道床脏污评估标准。结果表明:有砟轨道道床质量脏污率范围为18.9%~28.3%;道床的脏污程度按照渗透性能分成4个等级,小于或等于10%为轻度脏污,10%~17%为中度脏污,17%~25%为重度脏污,25%以上为严重脏污;当道床的质量脏污率小于或等于10%时,不需要清筛;当道床的质量脏污率在10%~17%范围内时,可以考虑进行清筛;当道床的质量脏污率在17%~25%范围内变化时,需要进行清筛;当道床的质量脏污率大于25%时,需要立即进行清筛。     

运煤专线车载探地雷达道床不洁率提取算法

运煤专线道床脏污乃细颗粒介质日积月累渐次沉积造成,且脏污道床介电常数与脏污程度呈正相关,这为利用雷达信号提取道床脏污水平提供了物性前提.综合考虑道床脏污程度的渐增特性、轨枕干扰等因素对目标信号的影响,本文通过包容目标信息的一定时域信号的功率谱来提取道床脏污指数.数值模拟及足尺标定线模拟结果表明:利用功率谱响应的频段积分值构成的脏污指数与道床不洁率呈正相关;根据标定线上获取的脏污指数与不洁率转换关系式,可应用于同一车载探地雷达测量参数下沿线道床脏污水平评估.结合实测数据及挖验结果,验证了算法的可靠性.     

铁路碎石道床动刚度与阻尼的试验研究

道床动刚度和阻尼是轨道结构动力仿真计算的重要参数。本文介绍了采用落轴试验方法测试道床的动刚度和阻尼值，利用落轴模型法和参数辨识法进行了计算道床的动刚度和阻尼。并用LabVIEW软件对测试数据进行采集计算，得到了不同道床材质，厚度，密实度以及脏污情况下的道床动刚度和阻尼值。通过试验认为利用落轴试验测试道床动刚度和阻尼值的方法是可行的，结果是可靠的。     

瞬态瑞利波技术在铁路既有线路基基床质量评价中的应用

准确、快速、无损检测与评价有碴轨道路基基床质量是铁路工务部门亟待解决的重要技术课题之一。依据既有线路基及轨道结构的工程特性,就瞬态瑞利波技术中的双层介质理论用于铁路既有线路基基床质量评价以及在路基基床及道床质量检测的判译技术等方面进行分析和论述。以笔者开发研制的、以瞬态瑞利波为理论基础的路基质量评价专用仪器,在不了解被检测路基及轨道结构工作状态的情况下,依据现场检测数据的计算分析,对郑徐电化既有线提速民权—兰考试验段的路基及道床状态进行综合评价,并得出满意的评价结果。实践证明,该检测技术对既有线路基可实现无损、快速而准确的评价与监测,同时亦可评价轨道道床的工作特征,为评价既有线路基及轨道道床工作状态提供了一项全新的检测技术与评价方法。     

车辆轴温探测系统红外探头垂直之形板平移标定法的研究

介绍了利用之形板平移标定法检测轴温探测系统红外探头测温准确度和安装角度的原理和算法,对这种标定方法的误差进行了分析,并与当前普遍使用的静态和动态红外探头标定方法进行了对比。     

有砟轨道道床断面检测系统的研制

为满足铁路现场有砟轨道道床高效养护维修的需要,研制了一套基于激光扫描技术的有砟轨道道床断面检测系统。该系统配备高精度激光扫描传感器,在车辆高速运行的状态下实时获取有砟轨道道床区域的高精度点云信息,并通过多坐标系变换进行空间映射从而建立基于轨道坐标系的道床三维模型,最后基于凸集理论和空间分析算法模型实现了有砟轨道道床断面缺陷和盈/欠砟量的快速自动检测。铁路线路试验表明该系统能够快速高效地检测有砟轨道道床状态,为铁路有砟轨道道床养护维修提供准确、可靠的数据。     

红外测温技术在减速顶上的应用探讨

红外测温技术在产品质量控制、技术参数和工作情况的检测、设备状态的诊断等方面,已得到广泛的应用,红外测温技术在铁路客、货车辆轴温的测量中,取得了十分可喜的成绩,它能否在铁路编组站减速顶的检测中应用,是我们要研究的课题.本文重点探讨红外测温技术在测量减速顶制动功、临界速度、油气压力以及故障等方面的应用.     

车载接触网运行状态检测装置系统设计及应用

接触网作为电气化铁路牵引供电的关键设备,其状态好坏直接影响铁路运行安全。为了在运营动车组上装备一套接触网运行状态检测装置对接触网运行状态进行全程监控,从系统的设计要求、设计原则、设计方案着手,引入非接触式的图像处理、机器视觉以及红外测温关键技术,完成装置的系统设计,同时通过静态和动态试验验证装置的性能。试验和现场的实际应用反馈表明,装置满足技术条件要求,同时装置对接触网的检测结果能够为接触网检修提供依据。     

道碴动三轴试验研究

动三轴试验是当今世界研究道床特性的最重要方法之一。通过动三轴试验，可研究荷载状态、道碴材质与级配以及道床状态对道床累积变形和道床弹性的作用，道床累积变形和道床弹性分别是道床由计划维修向状态维修过渡和轨道结构仿真参量的依据。基于动三轴试验，本文研究了试验前后道碴级配变化、道床累积变形和变形率以及道床弹性随荷载作用次数的变化规律，探索了道碴磨耗特性随重复荷载和材质的变化规律，得到了道床累积变形及变形率在试验开始时较大，随着荷载作用次数增大而减小，最后达到稳定的规律；道床弹性随荷载作用次数的变化规律也是如此，估算了道床最终稳定时的弹性模量，且有道床弹性仅是道碴材质的固有特性，受荷载作用次数和道床状态影响较小的结论。基于动三轴试验结果，对国外现有的道床累积变形模型进行了对比分析，并研究了各自的特点。单独研究道床累积变形和道床弹性在国内尚属首次。     

红外测温系统在直流牵引电机在线测试中的应用

介绍了红外测温系统的工作原理以及采用红外测温系统在线测量直流机车牵引电机换向器表面温度的方法,并在实践中证明了此方法对机车牵引电机的预防维修具有一定的辅助作用。     

综合应用多种带电检测手段确诊设备局部放电缺陷

红外测温和超高频带电局部放电检测是目前较为成熟的带电检测手段。红外测温能对电气设备故障缺陷及绝缘性能做出可靠的预测;超高频带电检测可以有效排除干扰信号的影响,对局部放电产生的脉冲信号无损再现,根据其波形特点可判断故障缺陷的类型。多种带电检测手段的综合应用使传统电气设备的预防性试验检修提高到预知性的状态检修,提高了检修的针对性和效率。结合一起设备缺陷的发现与处理,验证了多种带电检测手段相结合判断设备缺陷的有效性,为促进带电检测水平的提升提供了一定参考。     

关于如何正确选择红外测温仪的探讨

红外测温技术在产品质量控制和监测、设备在线故障诊断、安全保护等方面正在发挥着重要作用。因此，在非接触式红外测温技术飞速发展的今天如何在不同规格、不同型号红外测温仪中，帮助用户正确地选择红外测温仪是十分必要的。简述了非接触红外测温仪的性能指标、使用环境和工作条件等三方面并讨论如何实现此目的。     

水泉湾隧道道床病害整治技术

针对朔黄铁路水泉湾隧道在运营期间部分地段道床出现翻浆冒泥、线路下沉等现象，在对隧道道床病害进行检测基础上，简要分析了富水地段道床病害产生的原因及分布情况。重点介绍了道床病害整治的方法、技术措施，道床整治达到了预期的效果。这些技术对今后富水隧道道床病害的整治有一定的借鉴作用。     

高速铁路有砟道床质量评价指标优化方法研究

有砟轨道是我国高速铁路所采用的最主要的轨道结构形式之一,有砟道床的质量状态评价是新建线路及铁路工务部门在日常养护维修工作中关注的重点。通过现场试验,对现行规范中道床纵向阻力、横向阻力及枕下支承刚度3项道床质量状态评价指标的相关性进行研究,通过一次线性回归对实测结果进行分析。并基于Pearson相关性数学模型,提出各项评价指标相关性的量化分析方法。最后基于分析结果,对有砟道床质量状态关键评价指标中道床阻力的测试设备及测试方法进行优化。研究结果表明:道床纵、横向阻力之间呈现了较强的正相关关系,而道床阻力与支承刚度间的相关性并不明显。因此,建议相关规范在确定高速铁路有砟道床质量评价标准时,考虑采用道床横向阻力一项指标代替道床纵、横向阻力两项指标,以优化有砟道床评价体系。