轮对状态检测方法轮对状态检测是轮对管理的重要一环,其系统主要功能包括尺寸检测、擦伤检测、探伤检测及系统附属功能。轮对检修过程中对车轮踏面外观和形状尺寸的检测非常重要。
1) 踏面检测
踏面磨损主要是车轮踏面擦伤和剥离。轮对踏面检测可分为在线和离线检测。在早期的时候采用的是接触式检测,这种检测方法的自动化程度较低。在线检测时,机车处于运行过程中,受震荡影响较大,检测精度和可信性较小。将轮对和机车分离进行离线检测,虽然自动化程度不高,但精度较高而且方便,国内为普遍应用这种方法。离线检测又可分为接触式和非接触式。接触式检测法主要是利用光栅位移传感器和电感位移传感器等等进行检测[2]。相比较而言,由于非接触式测量具有精度高、灵活等优点,已取代接触式检测,成为广泛运用的检测方法。俄罗斯联邦铁路研制出采用超声遥测的非触检测方法检测。在机车的行驶速度小于或等于5 km/h时,可以检测到如踏面磨耗、垂直磨耗等轮对基本数据[3]。美国的Anderson D R提出了激光干涉测量法,该方法通过轮对踏面擦伤引起的振动所产生的激光干涉条纹来实现轮对踏面擦伤的检测[4]。62985
国内轮对踏面检测普遍是在低速时采用电磁超声探伤技术(EMAT)实现轮对踏面的缺陷检测,包括踏面剥离及剥离前期检测和踏面表面及近表面裂纹检测[5]。基于轮对测量技术落后的现状,广东工业大学的罗克韦尔自动化实验室为实现轮对参数的自动测量,成功研制出了一套利用MATLAB仿真和图像处理功能的铁路货车轮对测量装置,结合VC++(主程序设计语言)与MATLAB的接口技术,最后在VC++的界面上显示出仿真和图像处理效果[6]。也有综合先进的激光测距传感技术、传感器运动的步进驱动、AVR单片机检测储存和Labview数据分析,实现对踏面几何参数的非接触测量的新设计[7]。源[自[751^`论`文]网·www.751com.cn/
检修周期方面,发达国家当前已经采用全自动轮对在线检测系统,能够实现跟踪检查高速行驶中机车的轮对参数,并能及时预警可能发生的故障。国内仍采用定期检修的方法,既不能第一时间发现轮对的缺陷,又在很大程度上造成了不必要的维修成本及浪费。车轮踏面的检查如下表1-1。
车轮踏面检查检查类型 车轮踏面的
主要检查项目
检查名称 修 程 检查概要
日常检查 对运行中的机车进行检查,发现什么故障就进行修理,随机性强 主要部分(特别是踏面磨耗)的状态和功能状态 确认踏面形状和主要的尺寸
轮换检查 定期进行检查、维修和维护,一般在30天或3万Km以内 主要状态检查(走行部、功能部)和功能检查 确认踏面形状和尺寸
2) 尺寸检测
在车轮外形尺寸动态检测方面,国外从20世纪80年代初开始研究,采用过的方法主要有位移传感测量法、涡流测量法、超声遥测法、光截图像测量法。基于PSD(位置敏感器件)的激光位移测量技术的车辆轮对尺寸实时动态检测系统,具有实时、准确、快速等特点。基于CCD(电荷耦合元件)的光截图像测量法检测项目全面,不仅能测轮对外形关键尺寸,还能获得车轮完整的断面曲线,而且检测精度高、自动化程度高,是一种先进的非接触式外形尺寸测量技术。