基于双谱的重载铁路道岔钢轨折断及伤损监测系统

针对重载铁路道岔钢轨折断及伤损监测系统采集的声发射信号有较强背景噪声的现状,给出了一种基于双谱的声发射信号表征及特征提取方法,利用双谱能有效抑制高斯噪声的特性成功实现背景噪声抑制。试验数据、现场数据都验证了双谱能实现道岔区背景噪声的抑制。重载铁路道岔钢轨折断及伤损监测系统在大秦重载铁路迁安北站18~#道岔试用期间成功捕捉到轨顶掉块伴生的声发射信号。     

基于LamB波的道岔断轨监测系统研究与应用

针对现有探伤技术对道岔尖轨、心轨作业效率较低、探伤周期内存在断轨风险的现状，通过研究钢轨中导波的传播特性、导波模态的选择、导波与自然裂纹的相互作用、伤损识别算法等，研发了一种基于LamB波的道岔断轨监测系统，并分别对道岔长心轨、导曲轨、尖轨进行了模拟伤损试验，验证该系统的功能。结果表明：导波与自然裂纹相互作用时会产生明显的反射波，其幅值随着伤损增大而增加；该系统可以实现高速道岔尖轨、心轨、导轨等区域的全覆盖，伤损识别精度满足TG/GW 116—2013《高速铁路有砟轨道线路维修规则（试行）》的要求。     

基于超声导波的道岔尖轨伤损监测试验研究

针对在工作状态下道岔尖轨伤损难以监测的问题,建立尖轨的简化模型并求解其频散方程,对道岔尖轨中存在的导波的多模态和频散等传播特性进行了研究,提出了基于超声导波的道岔尖轨伤损监测方法,并在理论分析和有限元仿真的基础上使用超声导波监测仪对尖轨进行模拟缺陷监测试验。结果表明:采用60 kHz的超声导波能够有效监测到道岔中截面损失在3.40%以上的缺陷,采用超声导波监测道岔尖轨伤损具有可行性。     

普速铁路道岔尖轨修理工艺研究

铁路道岔结构复杂,受限区域轮载冲击较大,不良的轮轨接触关系易导致道岔接触疲劳伤损萌生早、发展快,尤其以尖轨伤损病害最为突出。为了降低和减缓道岔尖轨伤损的产生和发展,改善尖轨轮轨接触关系,通过长期的现场试验研究,总结出了一套尖轨打磨预防修理的打磨方法,可有效改善普速铁路道岔尖轨的服役状态,尤其针对尖轨非作用边肥边、掉块伤损,尖轨作用边鱼鳞掉块伤损产生预防和控制效果明显。     

新制高速铁路道岔尖轨和心轨超声波检测方法研究

为提升高速铁路道岔使用寿命，保障列车安全运行，针对新制道岔尖轨及心轨超声波检测工艺方法开展研究。简述对比试块人工伤损的位置和尺寸设置。利用A型脉冲反射式超声波探伤仪，检测人工伤损对比试块和实际产品，对比分析采用不同规格探头检测结果的差异。基于检测结果，对尖轨、心轨超声波检测工艺方法进行验证。验证结果表明：钢轨原材料材质伤损宜采用纵波直探头，同时增加60AT2钢轨轨腰不同埋藏深度平底孔人工伤损，以评定伤损当量大小。     

地铁道岔尖轨早期伤损分析

近年来国内地铁线路建设和开通呈井喷形势,但是新开通线路尖轨出现早期异常伤损现象较为普遍,给列车安全运行、线路运营带来隐患。通过对地铁新建线路道岔尖轨早期出现伤损的调研,深入研究伤损形貌与特征,结合轮轨关系、道岔转辙器结构特性、运动特性、尖轨线型、尖轨轨顶坡、轨道弹性等影响因素进行分析,判断地铁尖轨的破损型属于接触疲劳伤损,得出产生轨头接触疲劳伤损的主要原因是轮轨接触应力过大,提出一致性新车轮的运营条件引起的接触应力集中,是产生伤损的主要原因的结论,并提出改善轮轨关系、改善运营条件、提高材料性能、加强维护保养等延缓地铁道岔早期伤损的措施。     

无信号控制区段道岔尖轨监测系统的研发

道岔尖轨监测系统(SPMS)的主要目的是对铁路正线上道岔的工作状态进行监视和检测,并生成记录,以确保无信号控制区段的列车运行安全。一旦发现道岔尖轨未处于正常位置,监测系统会通过无线网络通知调度系统,使列车调度员对发现的道岔非正常情况进行安全处置。道岔尖轨监测系统为改进客货列车运行安全提供了创新性、低成本的闭环技术,防止了列车碰撞和脱轨,为社会和行业提供了更加安全的运输环境。     

道岔运维质量评价和预测分析系统研究

目前信号集中监测系统、道岔缺口监测系统是2个不同的监测系统,各自只能监测道岔局部功能和性能,但都不能有效监测道岔主要部件伤损和折断。针对这个问题,研发道岔运维质量评价和预测分析系统。详细叙述系统总体架构、组成、功能、关键技术,并对系统功能开展测试试验。试验结果表明,系统结合信号集中监测系统和道岔缺口监测系统等实时监测数据,能预测分析道岔钢轨特性参数,准确判断道岔钢轨断裂、伤损发展趋势,并给出报警和预警信息,实现道岔运维质量综合监测、安全预警和健康评价。     

基于WEB的地铁道岔裂纹在线监测系统研究

为保障地铁安全运营,解决道岔在现有条件下监测所遇到的技术难题,提高维护效率和降低维护成本,设计基于Web的道岔裂纹远程在线监测系统,实现对地铁道岔裂纹的实时数据采集分析和远程监测等功能。采用UDP无连接通信技术进行以太网数据传输,分析使用WCF数据交换通信接口技术实现远程监测功能的可行性和优越性。通过功率谱密度图分析声发射信号,可以准确地识别出多路采集的信号中是否存在裂纹信号,从而判断所监测的道岔部件是否产生裂纹。系统已在地铁正线上运行良好,所检测结果与后期人工探伤所得结论一致,监测结果可为维修策略制定提供依据,保障地铁行车安全。     

道岔部位特殊轨件探伤方法

由于道岔的几何尺寸和结构特殊性,探伤检查时容易发生伤损漏检。分析道岔部位常见伤损特点及产生原因,针对道岔部位轨件的特殊情况,总结钢轨手工及外观检查、辙叉部位探伤检查、道岔尖轨部位探伤检查和轨底核伤的具体操作方法。     

高速道岔尖轨弹性波频散特性研究

高速道岔尖轨弹性波频散特性研究对道岔伤损检测以及揭示弹性波作用下钢轨裂纹动态扩展机制具有重要意义.基于半解析有限元方法,对于尖轨跟端60D40钢轨和CHN60钢轨,求解得到频散曲线,并结合波结构对比分析两种钢轨的频散特性;对于尖轨尖端由60D40钢轨铣削加工而成的变截面钢轨,求解不同位置断面的频散曲线.结果表明,频散特...     

我国高速铁路道岔尖轨廓形研究

对我国高速铁路道岔区钢轨运营现状进行总结分析,得出2种道岔区典型尖轨廓形。建立轮轨接触和动力学模型,分析尖轨廓形对应力分布特征和动力学性能的影响规律。分析结果表明:尖轨轨肩较低时将导致接触区域集中分布于非工作边侧,形成较高的应力水平,大幅增加产生接触伤损的风险,而采用设计廓形的尖轨应力水平较低,接触区域分布合理。尖轨廓形对道岔区动力学性能的影响较小,道岔区基本轨采用60N廓形可在一定程度上改善道岔区动力学性能。建议高速铁路道岔区尖轨、心轨机加工段廓形仍沿用现有尺寸参数,轨件非加工段采用60N廓形。     

43 kg/m钢轨6号道岔结构病害分析及强化措施

通过对43kg／m钢轨6号道岔的轨道几何状态难以控制、尖轨伤损速度过快的原因分析，决定采取强化轨道框架强度的措施。实践证明，整治后的道岔强度增强，安全系数得到保证和提高。     

高强耐磨贝氏体道岔尖轨的研制

在贝氏体钢轨及贝氏体辙叉研究的基础上,通过成分选择、精炼、精轧及稳定化处理,制成60AT贝氏体钢轨,再加工成贝氏体道岔尖轨。通过对60 AT贝氏体钢轨以及异型钢轨性能的检验可知:60 AT贝氏体钢轨以及异型钢轨全断面抗拉强度、屈服强度和伸长率等均达到相关标准规定的要求,并且强韧性配合非常好;贝氏体道岔尖轨强韧性指标明显地优于珠光体道岔尖轨,同时不需要进行淬火处理,就可以保证全断面具有高且均匀的硬度。通过大秦线的铺设试验可知:贝氏体道岔尖轨无严重的剥离掉块等疲劳伤损;耐磨性能相比珠光体尖轨具有明显优势,使用寿命约为珠光体道岔尖轨的2倍。     

P75/12^#可动心道岔病害的整治强化措施

1问题的提出万吨、两万吨列车的开行对道岔的损坏十分严重,特别是侧向通过的道岔,几何尺寸变化快,尖轨磨耗严重,辙叉伤损增多,如何对道岔进行加强,延长道岔设备的使用寿命是亟待解决的一个重要问题。     

SC325型可动心道岔尖轨的探伤方法

SC325型可动心道岔长心轨尖轨断面的变化,使普通探伤仪不能对该范围的钢轨进行全面探伤,利用GHCT 1型焊缝探伤仪的37°探头,K2.5单探头,通过对探头保护膜加工改进、设置仪器、扫查方法及伤损判定方法的介绍,以及现场判定后与实际重伤伤损对比,对可动心尖轨探伤问题进行解决,从而保证运输安全。     

木枕道岔减磨发的研制和使用

随着列车通过总重的逐年增加及车辆大轴重的频繁冲击，道岔尖轨侧磨与伤损日趋严重。为了解决这一问题，研制了减磨护轨和与此配套的轨撑护轨垫板，使用结果表明，减小尖轨侧磨的效果明显。     

75／12#可动心道岔病害整治强化措施

1问题的提出 万吨和两万吨列车的开行对道岔破坏十分严重，特别是侧向通过的道岔，几何尺寸变化快，尖轨磨耗严重，辙叉伤损增多。加之日常养护维修不当，道岔病害逐浙产生发展，特别是转辙部分、辙叉部分病害尤为突出，成为日常养护维修的重点和难点，不稳定因素较多，对行车安全检查造成了威胁。如何对道岔进行加强，延长道岔设备的使用寿命，是亟待解决的一个重要问题。     

重载铁路道岔关键技术研究与应用

我国重载铁路道岔核心部件伤损频繁且发展迅速,威胁行车安全并影响运输效率,导致运维成本高昂。研发重载铁路系列道岔的过程中,首次提出增大道岔导曲线相离值、"直曲组合型"曲线尖轨、刨切基本轨加厚尖轨、优化辙叉结构、加宽辙叉心轨、采用岔枕带预埋铁座的弹条分开式扣件系统等多项优化措施。通过在大秦铁路、朔黄铁路和浩吉铁路等项目的试用及推广实践证明,重载铁路道岔整体强度较高,可有效降低养护维修工作量,能够达到直尖轨通过总重4亿t、曲尖轨1亿t、固定型辙叉3亿t、可动心轨辙叉7亿t的预期目标。     

地铁曲线尖轨道岔不可逾越速度动力分析

研究目的:为研究地铁曲线尖轨道岔的不可逾越速度,本文以地铁9号曲线尖轨道岔为例,基于轮轨接触几何算法和车辆-道岔系统耦合动力学仿真计算,在综合考虑车辆侧向过岔时的安全性及平稳性的基础上确定曲线尖轨道岔的不可逾越速度,以期为列车折返能力的提高和城际轨道交通道岔的设计提供技术支持与储备。研究结论:(1)在尖轨顶宽40 mm时标准LM车轮型面与轨道接触点分布已经过渡到尖轨上,而磨耗状态LM车轮型面与钢轨的接触点分布可能在基本轨上或者尖轨上,轮载过渡位置延后;(2)车辆过岔时主要以车体横向加速度为控制指标确定不可逾越速度,因此在地铁车辆运行过程中可对车辆横向加速度进行实时监测,作为车辆运行安全性和平稳性的监测指标;(3)标准LM车轮型面时地铁9号曲线尖轨道岔的不可逾越速度为50 km/h,磨耗状态LM车轮型面时9号曲线尖轨道岔的不可逾越速度为45 km/h;(4)通过提高地铁车辆ATP顶篷速度来提高ATO速度,可缩短发车时间间隔,提高列车运行速度和对运量的储备;(5)通过对地铁曲线尖轨道岔不可逾越速度的分析,可对地铁车辆运行安全性和平稳性进行监测,并针对列车行车间隔加密后可能引起折返能力不足的问题,为道岔提速研发提供理论支持。