光电式钢轨磨损实时检测系统

采用近红外线状光源、CCD及计算机图像处理等技术,实现钢轨磨损检测系统的软硬件设计。应用三圆柱光学透镜联合对一点式激光进行色散,得到光强分布较均匀的线状激光光源。用高分辨率(752×782)CCD面阵摄像机实时采集钢轨扫描图像,经过A/D变换输出给图像处理系统。图像处理系统根据钢轨的形状和特点,选用最佳的模型和计算方案进行图像处理,对照标准钢轨断面图像快速、准确地计算出钢轨面的磨损值,判断钢轨受伤程度。系统在限速80 km.h-1条件下对钢轨断面的实时检测结果表明,系统符合设计要求,精度达到0.1 mm。     

几种钢轨磨损检测方法和仪器的对比分析

对钢轨进行打磨前,必须对钢轨磨耗进行测量.针对国内钢轨磨损检测方法,从技术原理、使用情况和各自优缺点进行对比分析,并列举出相应产品,为我国钢轨磨损检测技术研究提供参考,为进一步提升我国钢轨磨损检测方法和技术奠定基础.     

轮箍与钢轨磨损的成因及其减小的可能性

以大量的计算结果和试验数据为基础，综合叙述了轨距的变化、线路曲线区段外轨的超高、钢轨型号的不同、轮箍直径的差值以及轮轨的润滑等因素对轮和钢轨的的磨损及其使用寿命的影响和作用机理，并提出了减少磨损的相应建议。     

钢轨滚动疲劳裂纹与磨损耦合关系研究

随着高速、重载铁路的发展,轮轨滚动磨损与疲劳损伤严重影响列车的运行安全.本文在JD-1型轮轨模拟试验机上研究干态工况下2种钢轨材料在2种处理工艺下4种试样的滚动磨损及疲劳损伤性能,利用显微硬度计和扫描电子显微镜(SEM)对试样表面硬度变化、磨损量及疲劳裂纹形成情况等进行对比分析.结果表明,由于加工硬化作用试验后所有试样的硬度均有提高;热处理工艺对钢轨材料的磨损和疲劳性能具有明显影响;钢轨的抗磨损与抗疲劳性能是两种不同的材料特性,两者表现为相互竞争与制约的耦合关系,即磨损严重时疲劳损伤表现相对轻微;适当降低材料含碳量,增加钢轨的磨损率有利于延长钢轨的疲劳寿命.     

曲线钢轨轨头侧面磨损的电弧焊补修复

采用适当的焊补材料和先进的焊补工艺，控制热影响区的硬化和冷裂，用电弧焊补修复曲线轨头侧面磨损是可行的。     

基于光栅测量的钢轨磨损检测定标方法

目前国内钢轨磨损测量主要采用接触式测量,具有测量精度高的特点,但设备探头容易磨损,需要定期矫正或更换。针对当前钢轨磨损测量的基本要求,利用基于光栅测量的非接触式钢轨磨损测量方法,采用TSAI方法进行定标,能克服接触式测量方法在使用过程中因机械磨损而带来测量误差的问题,能有效提高钢轨的测量精度。1算法设计经过大量现场调研后,利用钢轨的特征不变性,采用基于光栅测量的非接触式钢轨磨损测量方法。定义3种     

钢轨连接板视频检测系统

目前已开发出了钢轨连接板自动视频检测系统,并成功进行了现场裂缝钢轨连接板检测效果评估。联邦铁路管理局研究与开发办公室与ENSCO.INC公司共同为该项研究活动提供资金。该系统利用安装在公路/铁路两用车(图1)上的高分辨率行扫描摄像机和2套钢轨连接板激光传感器进行检测。在两次现场示范检测中,系统对裂缝检测的故障报警率低,达到了预期的要求(检测到的裂缝中40%得到了系统操作人员的确认,60%未被确认)。尽管有15%的裂缝未检测到,但这些裂缝都不是中心裂缝。目前正对检测算法进行修正和试验,以降低裂缝失测率,以及由于道碴过高,植物、油渍、泥土或钢轨连接板附近的其他因素造成的错误判断。     

钢轨波浪形磨损研究

钢轨波浪形磨损（简称钢轨波磨）是车辆与轨道结构激烈振动并产生噪声的主要因素之一，不仅影响旅客乘坐舒适度和装运货物的完好，而且缩短结构部件的使用寿命。结合试验，采用车辆一轨道耦合动力学理论、轮轨三维非赫兹滚动接触理论、材料摩擦磨损理论和塑性理论，研究钢轨波浪形磨损的形成和发展机理。主要研究内容如下。     

钢轨波浪磨耗检测系统的研究开发

在了解国外各种检测方法基础上，研制完成了钢轨波磨在线检测系统RCIU－1，该系统是一个安装在轨检车上，对钢轨波浪磨耗进行动态在线检测的装置，它采用惯性法原理，利用虚拟仪器技术，在Windows操作平台下实现对轴箱加速度信号的等距离采样、显示和存储，实现了多任务并行处理，同时通过数字处理、积分滤波输出代表钢轨波磨幅值的位移量或标准差。从系统构成、检测原理、数据处理、多任务运行机制、系统标定和动态试验等几方面作了详细阐述。     

用移动式钢轨润滑器综合降低轮轨的磨损

轮缘和钢轨侧面严重磨损对列车运行安全性和铁路运营费用有着很大的影响。有效的解决方法是采用移动式钢轨润滑器。文内分析了磨损的原因,介绍了在轮轨方面所进行的研究工作、各种润滑方式的运用试验结果、移动式钢轨润滑器的效果,并得出了相应的结论。     

钢轨扭转变形的检测方法

作为“钢轨扭转变形对钢轨焊接质量的影响”一文的续篇，本文专题论述了钢轨扭转变形的检测原理及检测仪器的构造原理，为最终解决钢轨扭转变形的矫正问题提供先决条件。     

钢轨断面轮廓检测技术研究

为满足铁路部门不同的市场需求,在充分调研国内外钢轨断面轮廓检测技术的基础上,研制了基于光学成像原理的钢轨断面轮廓动态检测设备,并对基于激光三角测距原理的静态检测设备的研制进行了探讨。动态检测设备主要适用于铁路钢轨断面轮廓病害的快速查找;静态检测设备则适用于铁路钢轨,特别是道岔区域钢轨轮廓的智能化、高精度检测,利于铁路部门精细化检修。     

新型钢轨探伤车

介绍了新型轨道探伤车的性能概况，与以前的探伤车比较，该车具有操作简便省时，自动化程度高，精度高，效率高等优点。     

瑞典研制可更换磨损表面的新型钢轨

如果维修时可以对钢轨的磨损部位进行更换，就可延长整个钢轨的使用寿命。根据这一理念生产的新型钢轨ReRail由两部分组成，即在钢轨主体的顶端安装了一种材质坚硬的轨帽，由于这种轨帽的碳含量很低，可以很好地杜绝低温时出现裂纹。维修时只需要更换钢轨顶端15％的部分。与一般钢轨的材料相比，这种材料的耐磨性可以明显延长打磨等维护工作的作业周期，同时也具有一定的摩擦力。钢轨的损坏多由表面裂纹扩散而造成，但这种新型钢轨由于接触层的阻隔，可以完全避免这一情况的发生。     

钢轨焊缝超声相控阵检测系统

文章介绍了一种钢轨焊缝超声相控阵检测系统。利用超声相控阵技术,制定了一种适合钢轨焊缝检测的工艺,特制了自动扫查装置,并研制了专用检测终端。系统采用多个相控阵探头和常规超声探头,自动扫查一次,即可完成整个钢轨焊缝的全覆盖检测。     

分缸检测气缸磨损工艺分析

本文论述分缸检测铁谱工艺结合其它检查手段，成功地预报活塞、气缸套磨损情况的过程，并简要介绍了采烟气制做铁谱的方法。     

鲁棒实时钢轨表面擦伤检测算法研究

应用图像处理和模式识别技术,分析高速线阵扫描相机采集的钢轨数字图像,提出鲁棒实时的钢轨表面擦伤检测算法。这种算法首先分析采集图像在垂直方向的投影曲线,提取准确钢轨图像;之后,借鉴人类视觉对比度感知机理,将钢轨灰度图转换为灰度对比图,并基于最大熵原理进行二值化处理,分割出可疑擦伤区域;然后根据经验知识判定钢轨表面的可疑擦伤。实验验证表明:新算法的检测性能高,平均准确率为90.7%,平均漏检率为3.95%;检测速度快,平均检测时间不超过40 ms。