基于超声波的轮轨接触斑及应力检测系统研究

针对目前轮轨接触斑及接触应力分布难以有效检测的问题,基于接触面的准静态弹簧模型与超声波反射法,设计一种适用于静态轮轨接触状态检测的系统。系统采用水浸式点聚焦超声探头进行检测,主要由机械结构部分、超声波激励采集系统和接触斑及应力分析显示系统组成。机械结构部分包括轮轨加载机构和两轴扫描机构,分别实现对轮轨的固定与加载,以及夹持超声探头进行平面扫描运动;超声波激励采集系统实现对扫描机构的运动控制以及超声波信号的激励、采集和传输,并与接触斑及应力分析显示系统通过以太网通信,实现命令接收与超声波数据的上传;接触斑及应力分析显示系统实现超声数据的接收与处理,并实时显示和存储检测结果。利用所搭建的检测系统首先进行标定实验,建立超声声压反射系数与接触应力之间的关系,然后进行轮轨接触斑与应力分布检测实验,获得了20～70 kN载荷下车轮试件与钢轨的接触斑及应力分布云图,最后采用3次样条插值处理优化了检测效果。实验结果表明：所提出的检测方法与系统能够有效检测静态轮轨接触斑几何形状与接触应力的分布情况,反映真实的轮轨接触状态。对于轮轨的优化设计、寿命预测和轨道维护等研究都具有重要作用和意义。     

高速综合检测列车视频监测系统

高速综合检测列车视频监测系统包括列车运行前后环境监测、轮轨接触状态监测、弓网接触状态监测三部分。列车运行前后环境监测主要监测列车运行前后环境情况,及时发现影响列车运行安全的各种异常情况,在视频图像上实时叠加线路名、里程和速度等线路信息,并进行存储;轮轨接触状态监测主要是实时监视列车运行过程中车轮与轨道的真实接触状态,在视频图像上实时叠加线路名、里程和速度等线     

安全综合检测车的研制

介绍我国正在研制的第一辆安全综合检测车。该车由轨道状态检测、接触网检测、轮轨连续作用力测量、线路周边环境监视、通信信号检测(预留)等五个检测子系统组成。分别对轨道状态、接触网、轮轨连续作用力、线路周边环境进行检测或监视,概述了检测内容、检测原理及其技术指标。该车检测数据的实时处理是通过网络化计算机数据处理子系统完成的。该车综合分析技术包括轨道检测结果对接触网拉出值检测偏差值的修正和补偿技术、轨道检测结果与轮轨作用力测量结果的对比及分析技术、环境监视图像与轨道检测结果的实时叠加综合技术以及整车电磁兼容问题研究等。     

基于HALCON的单目视觉标定研究

在一种基于机器视觉的冲床改造中,需进行图像坐标系和冲床坐标系之间坐标变换,以实现布料位置转换到机床坐标系中,实现落料控制。与此同时,需要对采集图像进行畸变矫正,防止摄像机畸变导致落料件不完整,以提高落料精度。根据实际改造方法提出了基于HALCON的单目标定方法。首先在HALCON相机模型的基础上推导出摄像机参数公式;进而阐述了标定板的选取原则和自制标定板方法;最后模拟冲床落料实验场景,进行了标定实验,求得相机参数。实验证明采用自制标定板进行标定能够满足使用要求并降低了改造成本。     

轮轨接触电阻测试装置及其应用

分析轨道电路的工作原理和发生分路不良的主要原因,说明轮轨接触电阻的形成及其对轨道电路的影响。设计轮轨接触电阻测试装置,装置由压力加载机构和主机测试系统组成,在故障处理中加入轮轨接触电阻测量,为轨道电路的日常检测和维护提供科学依据。     

机车车辆弹塑性接触应力场动力学仿真

钢轨的承载能力问题以及工况参数对轮轨关系的影响已受到越来越多的关注。文章考虑车轮和钢轨系统几何形状及边界条件,利用有限元分析软件构建了轮轨系统滚动接触模型并进行了数值分析,得出了轮轨间接触状态和接触内力的分布情况。研究结果表明所构建的模型和结论具有一定的合理性。     

高精度高速连续测量轮轨动态作用力的研究

采用高精度高速连续测量测力轮对是高速铁路联调联试、安全评估、轮轨关系及系统动力学仿真研究的重要技术手段。本文系统地论述高速测力轮对的基本原理以及基于综合误差最小化的设计方法、基于可靠性的制造工艺、基于精度的动静态标定等关键技术,介绍其在0号高速综合检测列车上的应用情况。结果表明,运用该技术的高速测力轮对,可在复杂运用条件下连续得到包括垂向力、横向力、纵向力及轮轨接触位置在内的完整的轮轨作用力学参数,为轮轨动态作用的深入研究创造条件。本文还就如何利用测力轮对改进高速铁路轮轨系统动力学仿真技术进行探讨。     

铁道货车超偏载检测装置状态监控软件研发

为了检测、分析铁道货车超偏载检测装置运行参数,监控铁道货车超偏载检测装置状态并进行技术诊断,及时、快速、准确隔离铁道货车超偏载检测装置故障设备或异常设备,开发货车超偏载检测装置监控软件。提出超偏载检测装置监控软件要求,设计超偏载检测装置监控软件结构和模块。在中国铁路济南局集团有限公司董家口南站的3台货车超偏载检测装置上布署监控软件并测试。测试结果表明,监控软件可检查货车超偏载检测装置设备健康度,监控传感器、采集系统和车号识别系统等的技术状态。     

铁路隧道衬砌表观裂缝快速检测技术

梳理了国内外衬砌表观状态检测技术发展现状,对现场踏勘检测和衬砌表观检测系统检测出的衬砌裂缝检出率、里程误差、长度误差等关键参数进行了对比分析。结果表明：衬砌表观检测系统对宽度0.3 mm及以下的裂缝检出率为54.3%,对宽度0.3 mm以上的裂缝检出率为92.6%;纵向裂缝长度的离散误差为±0.7 m,主要由里程误差所致;环向裂缝长度的离散误差在-0.4～1.0 m,主要由图像拼接冗余所致。与现场踏勘检测结果相比,表观检测系统识别的环向裂缝长度存在27%的系统性放大现象,需进一步研究基于关键特征点匹配技术的图像拼接方法,降低拼接冗余,以提高环向裂缝长度的识别精度。     

便携式轴箱加速度检测系统研制与应用

为了提高轴箱加速度检测系统应用的灵活性,研制了便携式轴箱加速度检测系统.该检测系统能够实时检测线路状态,具有体积小、集成度高、配置灵活、维护方便等优点.便携式采集装置可在高速动态条件下实现加速度传感器信号的高速高精度采集和信号预处理,获取轴箱高频振动响应数据.数据处理平台用于检测项目设置、参数配置、数据处理及波形输出....