T型铁路轨道检查仪轨距测量固有误差及其补偿（上）

T型铁路轨道检查仪为T形小车结构,在测量曲线轨距时,由于测量原理存在缺陷,测得的轨距中会引入固有误差（D值误差）,导致“假轨距”问题。在分析轨距测量原理和D值误差,以及D值误差对轨距测量准确度影响的基础上,讨论短纵梁、线形参数补偿、增加轨距辅助测头等处理“假轨距”问题的常见方法,提出惯性轨迹补偿方法,并在试验线路上验证轨距补偿效果。结果表明,采用惯性轨迹补偿方法补偿后,T型铁路轨道检查仪测得的轨距更接近实际轨距,且满足TB/T 3147—2020《铁路轨道检查仪》要求,重复性和一致性优于轨距辅助测头补偿方法。基于2种补偿方法效果的分析,提出优化铁路轨道检查仪标准的相关建议。     

高速铁路无砟轨道长轨精调若干测量问题探讨

结合贵广、沪昆、云桂等高速铁路无砟轨道长轨精调测量的实践,介绍全站仪轨检小车长轨精调数据采集及数据处理,惯导轨检小车的测量原理及提高轨道质量指数(TQI)的措施。在轨道精调作业中,先采用绝对测量模式消除长波不平顺性,然后采用相对测量模式提高短波轨向、高低、轨距等控制指标的精度。     

GJ-4型轨检车轨距-轨向检测系统改造

原GJ—4型轨检车的轨距-轨向测量装置安装于轴箱上的轨距吊梁上。随着我国铁路行车速度不断提高,轨距吊梁相对于安装基准的位移加大,梁本身震动增大,造成轨距、轨向测量准确性显著下降,甚至有时无法检测,严重影响线路检查工作。为此对轨检车轨距-轨向系统进行改造。以激光摄像式轨距-轨向系统替换现有的光电伺服式轨距-轨向系统。采用加大延时的方法解决轨距轨向信号与其他检测信号的同步问题。数据处理系统的升级改造采用面向字节的同步协议优化传输数据,实现网络中资源共享、实时显示和几何波形打印,以及实时超限编辑和汇总资料打印。该项技术已在全路GJ—4型轨检车上推广使用。     

轨检仪轨距测量误差的温度影响与补偿

轨距参数的准确测量是铁路行车安全的有力保障,作为轨道几何参数测量的常用仪器,轨检仪在轨距测量过程中容易受温度影响,当传感器的标定温度与测量时环境温度相差较大时,误差体现更加明显。针对这一测量误差来源,提出温补因子的概念,从实验计算出温补因子大小,再从理论上验证了该温补因子的正确性。实验结果表明,增加温补因子后的轨距测量不再受标定温度及测量环境温度的温差影响,提高了轨检仪的轨距测量准确性,证明了温度补偿的必要性。     

现代有轨电车轨距检测小车结构设计与研究

当前,市场上缺少针对现代有轨电车槽型轨轨距的检测设备,基于激光三角测量原理提出并设计一种现代有轨电车槽型轨轨距检测小车结构。为了保证推行过程中结构的稳定性和设备的灵活性,车体设计为左右对称结构并设有路轨转换结构;然后,利用Ansys Workbench软件对结构进行静力学分析与拓扑优化分析。静力学结果分析表明:车架的最大形变量为0.799 mm,最大应力26.7 MPa,完全满足使用要求。最后,以检测梁材料的质量为优化目标对结构进行拓扑优化。结果表明:去除检测梁左右两端的部分结构,并且在中间的侧面与底面设计减重孔能够将检测梁减重34.2%,减重优化方案效果良好。轨距检测小车结构设计方案合理,对现代有轨电车槽型轨轨距检测设备的设计具有一定参考价值。     

安博格GRP1000轨检小车进行无碴轨道检测的作业方法

瑞士安博格GRP1000轨检小车是一个集轨道几何形状测量与限界测量于一体的高效测量系统,能很好地满足高速铁路无碴轨道检测的要求.介绍了GRP1000用于无碴轨道里程检测,轨道中线坐标及轨面高程检测、轨距检测、超高检测、扭曲检测、轨向检测、高低检测的基本方法和注意事项.     

轨距尺测量小半径曲线超高误差及对策

铁路轨距尺是测量铁道线路轨距与水平的专用工具 ,在测量小半径曲线超高时 ,由于上股轨头磨耗及轨底坡的影响 ,实际测量处偏离应被测量处 ,从而造成误差 ,本文详细分析误差产生原因及防治对策。     

基于A-INS组合导航的现代有轨电车轨道几何状态快速精密测量

铁路轨道是现代有轨电车运行的基础,其几何状态对于车辆的运行安全、行车速度、平稳舒适性起着决定性的作用。传统轻型轨道几何状态测量仪(轨检小车)以高精度全站仪为核心测量设备来检测轨道几何平顺性,测量效率低,难以满足线路维护的需求。提出基于带有辅助信息的惯性导航系统(A-INS),通过获取轨道的高精度三维坐标和姿态的方法,来实现有轨电车轨道几何平顺性的快速检测与准确评估。在武汉现代有轨电车轨道几何不平顺测量应用结果表明,轨向不平顺和高低不平顺重复测量误差小于0.2 mm,超高和轨距偏差的重复测量误差小于0.2 mm。实测结果说明:基于A-INS组合导航的轨道几何状态测量系统,可以满足现代有轨电车轨道不平顺检测的精度要求。     

钢桁梁明桥面板式无砟轨道用扣件研究

为满足钢桁梁明桥面板式无砟轨道用扣件弹性和轨距调整量的要求,研发了MQ-2型扣件。该扣件采用无挡肩、弹性分开式结构;轨下垫板静刚度设计值为（100±10）kN/mm,轨距调整量设计值为-8～+8 mm,钢轨调高量设计值为-4～+20 mm;通过更换不同类型的弹条、轨距块和轨下垫板,扣件可实现三种钢轨纵向阻力,以满足不同工况无缝线路设计需求。经室内试验,该扣件的轨下垫板静刚度、动静刚度比、疲劳后静刚度变化率均满足设计要求;扣件轨距变化量、组装静刚度变化率均满足规范要求;钢轨纵向阻力、预埋套管抗拔力、绝缘性能的测试值均满足设计要求。该扣件已在广州南沙港铁路跨洪奇沥水道特大桥上应用,该铁路自开通运营至今,已完成2.1万个标准集装箱运输,列车通过该桥时安全平稳,轨道几何形位良好,扣件结构稳定可靠。     

钢轨焊接接头平直度测量方法及效果研究

钢轨焊接接头平直度的测量一般采用电子平尺或钢板尺进行。根据中华人民共和国铁道行业标准规定,钢轨焊接接头平直度测量位置分别为轨顶面纵向中心线、轨头侧面工作边上距轨顶面16 mm处的纵向线。在实践中,由于钢轨轨头部位廓形由多个弧面衔接而成,因此,行业标准中对于钢轨焊接接头轨距角处纵向平直度测量尚无要求。轨距角是与车轮匹配的关键位置,其平直度直接关系到车轮运行的平顺性,通过对60N新廓形钢轨轨头廓形弧面和工作面平直度测量结果研究,提出钢轨焊接接头平直度测量的新方法——四位置测量法。对测量效果进行比较,为完善钢轨焊接接头外观质量测量标准及提高钢轨焊接接头质量提供参考。     

轨道中线直接测量方法及其实现

轨道中线坐标是检测轨道几何平顺性的基本项目。现行的轨道中线测量方法存在推算复杂、测量误差较大、操作繁琐等问题。提出了一种直接测量轨道中线的自动观测方法,在此基础上设计了一种能确保棱镜光学中心始终自动强制对中于轨道中线的新型轨道测量仪,并对其总体结构、自动强制对中机构及小车棱镜适配器等关键结构的功能与结构设计进行了相应的介绍。新型轨道测量仪保证了小车棱镜光学中心与轨道中线点始终重合,故不受轨距、水平、坡度、方位角等参数的影响,有效地减少了轨道中线测量的误差环节,实现了对轨道中线自动、连续、高精度直接测量。     

提升铁路轨检仪专业管理水平的措施探讨

轨检仪对线路的轨距、水平、方向、高低和三角坑的检测具有良好的测量精度和准确度,具有检测速度快、效率高、节省劳动力等优点。针对既有线铁路如何克服钢轨状态不良、曲线技术管理薄弱、轨检仪专业管理不到位等问题,提出完善轨检仪管理制度、加强轨检仪专业队伍建设、规范曲线地段数据采集、落实轨检仪数据运用管理工作等提高轨检仪专业管理水平、确保轨检仪检查数据准确的若干措施。     

基于多传感器集成的地铁限界及轨道几何状态检测应用研究

对地铁限界及轨道几何状态进行检测是地铁运营维护的重要工作,采用人工检测既费时又费力,运用大型轨检车的费用太高.为了便携快捷地检测地铁限界及轨道几何状态,基于多传感器集成开发一种便携检测装置,进行检测应用研究.通过将激光扫描仪、轨距传感器、里程计和倾角仪等传感器集成到轨检小车上,设计配套的软件系统,构造了限界检测、轨距计...     

工长用轨检小车的研制

主要提出养路工长用轨检小车的研制方案,包括设计 要求、测量原理、机械机构形式、电气设计要点、数采软硬件功 能等。     

新型轨检小车整体车架结构设计与分析

基于传统T型轨检小车车架存在着装配繁琐、稳定性不足、刚度差的缺点,设计一种新的Y型车架结构,该车架的主体结构采用一体成型技术,整体重心降低45mm,提高装配效率与使用寿命的同时使轨检小车在推行过程中稳定性更好。通过对新Y型车架横梁连接螺栓的强度校核,验证其螺栓连接的可靠性,并根据新Y型与传统T型车架的ANSYS Workbench有限元分析结果得出,新Y型车架刚度显著提高。     

高速铁路运营期轨道检测自由测站测量模式研究

提出一种同时进行轨道控制网CPⅢ复测与轨检小车测量的新方法,即轨道检测自由测站测量模式。在某高速铁路上选取长约500 m的线路进行验证,新方法与传统方法所测得的线路横向偏差之差处于-0. 7～0. 9 mm之间,均值为0. 2 mm,且100%处于±1. 0 mm以内;线路高程偏差之差处于-0. 9～0. 5 mm之间,均值为-0. 4 mm,且100%处于±1. 0 mm以内;新方法的三维平差数学模型正确,精度可靠,减少了上线作业时间,测量效率提高30%以上,可在今后的运营期线路维修过程中推广使用。     

三维激光扫描仪在高速铁路轨道线形测量中的应用

为解决传统轨道检测小车测量作业效率低、成本高、数据形式单一等问题,采用基于自由测站的三维激光扫描仪进行点云数据获取,通过对仪器技术参数及扫描模式分析,对点云平面及高程坐标精度推算,确定了设站模式、作业线路、设站间隔。结合16 km隧道内既有铁路轨道线形测量工程实例,对比了轨检小车与三维激光扫描仪在人员、设备以及作业用时方面的差别;通过对414站扫描设站精度进行统计,推导计算得出点云坐标平面精度可达2.45 mm,高程精度可达1.06 mm。通过自主研发软件提取轨道中线三维坐标,采用稳健平滑滤波进行去噪处理,结果表明,点云中线坐标与静态轨检小车测量结果横向偏差平均值为2.7 mm,高程较差平均值为3.9 mm。     

JGJY激光长弦轨道检测仪

正JGJY激光长弦铁路轨道检测仪是中国铁道科学研究院铁道建筑研究所研制的具有自主知识产权的高精度轨道几何状态测量仪器。该检测仪采用二维激光远距离准直技术,可快速、准确检测轨道线路的各项几何参数。在有效测量范围内,同耐测量轨道的"高低"、"轨向"、"水平"、"轨距"、"扭曲"、"里程"等。"长弦"测量结果可立即转换成10 m弦或20 m弦的测量数表。     

GJY-T-2轨道检查仪

由成都铁路局什邡瑞邦机械有限责任公司开发的GJY-T-2轨道检查仪。能通过电了、传感技术移动测量并自动记录标准轨距铁路轨道静态几何参数，自动实时测量并记录轨道的静态几何参数（轨距、轨向、水平及超高、高低、三角坑、轨距变化率）。用IC卡通过电脑USB接口将数据转存存电脑上，智能分析软件通过数学模型推算出10m、20m弦线上的轨向或正矢及10m弦长的高低，利用超高测量结果，判断三角坑的存在及其大小。     

构架式轨距——轨向检测系统信号合成算法及系统验证

通过对图像传感器输出的轨距左右偏移信号和左右高低偏移信号、加速度计输出信号和车体惯性平台输出的轨道倾角信号进行合成处理,得到准确的轨距和轨向测量结果。从理论上推导轨向的合成算法,对安装于轨距测量梁中心的轨向加速度计的响应进行重力和旋转运动修正后,与三角窗函数卷积运算,得到轨距测量梁中心横向位移的二阶差分,然后再通过二次积分和滤波得到左右轨向值。通过设计模拟低通滤波和相应的数字滤波器,实现了加速度滤波器的幅频响应与检测车速度无关,保证了系统的检测精度。对轨向加速度计测得的位移和摄像式轨距系统测得的位移进行比较,验证了系统测量原理和合成算法的正确性。经静态验证和现场试验,结果证明构架式轨距—轨向检测系统具有检测精度高、性能稳定和故障率低的优点。