01 CRH高速动车组轮对探伤体系
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CRH动车组轮对探伤技术体系
目
录
1、CRH轮对探伤体系 2、CRH轮对探伤设备-LY
3、CRH轮对探伤设备-LU、LA
CRH动车组轮对探伤技术体系
1 国外典型轮对事故
典型事故案例1： 1998年6月16日 德国ICE1-884号 轮对故障导致列车颠覆
德国近50年来最大的灾难事故，造成101人死亡
CRH动车组轮对探伤技术体系
CRH动车组轮对探伤技术体系
LA-固定式轮辋轮辐探伤系统
固定安装在动车检修基 地轮对检修线上，综合 利用UT+PA超声探伤技 术自动检测落轮镟修后
轮对的轮辋轮辐缺陷，
适用于CRH各型动车组 轮对。
CRH动车组轮对探伤技术体系
LU、LA 轮辋轮辐探伤原理
CRH动车组轮对探伤技术体系 轮对探伤设备的运用情况 管理制度
自动完成轮辋轮辐缺陷
探伤，适用于CRH各型 动车组轮对。
CRH动车组轮对探伤技术体系
LU-移动式轮辋轮辐探伤系统
（1）第一代LU设备
第一代LU设备的原型机来 自于德国设备的UFPE-I，该 设备采用人工在地沟内手动 定位探头载体；采用常规超 声波技术进行检测。该版本 设备笨重、自动化程度低、 原型机地沟调试 实车测试
CRH动车组轮对探伤技术体系
典型事故案例2：
2008年7月9日，德国ICE3-518号 轮轴断裂脱轨
CRH动车组轮对探伤技术体系
典型事故案例3： 2007年1月14日，兰州铁路局SS7E机车，崩轮事故
辐板沿根部断裂为三个扇形块
崩裂断口金相分析 左一轮违规补焊-辐板最大应力区
CRH动车组轮对探伤技术体系
尺寸、踏面擦伤、轮辋 动车所、基地 深层次探伤 入库线 轮辋轮辐缺陷 缺陷复核 空心轴缺陷 轮辋、轮辐缺陷 复核缺陷
2
根据不同 车型确定
动车所、动车 基地检查线
3
LHZ-S
空心轴缺陷
动车基地 轮对检修线
CRH动车组轮对探伤技术体系
中国CRH高速动车轮对检测设备
LY
LU
LA
LX
CRH动车组轮对探伤技术体系
目
录
1、CRH轮对探伤体系
2、CRH轮对探伤设备-LY
3、CRH轮对探伤设备-LU、LA
CRH动车组轮对探伤技术体系
LY轮对故障动态检测系统-功能组成
功能：几何尺寸、踏面擦伤、轮辋深层次探伤
CRH动车组轮对探伤技术体系
LY轮对故障动态检测系统-功能组成
路局网络 网络终端 车号 外形 擦伤 探伤
检测结果 超限数据 综合分析报告
一旦出现轮对故障，将 直接危及行车安全，甚 至导致列车脱轨和列车 颠覆事故的发生。
CRH动车组轮对探伤技术体系
国外高速动车轮对综合检测技术
序号 国家 日常动态 定期在线 定期落轮 ★ — — ★ ★ ★ ★ ★ — ★ — — ★ — — ★ ★ — 其他
1 1
2 3
德国
法国 日本
—
— ★
4
5 6
CRH动车组轮对探伤技术体系
LY轮对故障动态检测系统-阵列超声波动态探伤
车轮踏面依次与超声波探头阵列接触，实现车轮一周的超声波探伤
钢轨上组合布置超声直探头和斜探头，检测周向、径向缺陷
CRH动车组轮对探伤技术体系
LY轮对故障动态检测系统
CRH动车组轮对探伤技术体系
LY轮对故障动态检测系统
CRH动车组轮对探伤技术体系
CRH动车组轮对探伤技术体系
动车组轮对检查制度：一级修日常检查、二级修专项探伤、 高级修分解检测、故障复核确认 一级修日常检查：动车组每运行4000公里或2天后进动车所一 级修时，利用安装在进所线路上的LY设备对轮对进行动态检
测，轮对几何尺寸、轮对踏面故障、探测轮辋深层次重大缺
陷。 二级修专项探伤：动车组每运行18-25万公里，利用安装在动
标准外形曲线
±0.2 ±0.2 ±0.4 ±0.6
mm mm mm mm
偏移量2 踏面磨耗 偏移量1
实际测量外形曲线
轮辋内侧基线
QR值
CRH动车组轮对探伤技术体系
LY轮对故障动态检测系统-几何尺寸检测
工作原理
现场检测
CRH动车组轮对探伤技术体系
LY轮对故障动态检测系统-踏面擦伤检测
接触式 轮缘顶点测量 擦伤测量精度 ±0.2 mm
LY轮对故障动态检测系统
Leabharlann Baidu
CRH动车组轮对探伤技术体系
目
录
1、CRH轮对探伤体系
2、CRH轮对探伤设备-LY 3、CRH轮对探伤设备-LU、LA
CRH动车组轮对探伤技术体系
LU-移动式轮辋轮辐探伤系统
安装在动车运用所、动
车检修基地检查线上， 利用UT和PA超声探伤 技术，通过沿地沟导轨 移动的检测小车，在线
探伤、高级修分解检测、故障复核确认的动车组轮对检查制度。
LY
LU
LA
CRH动车组轮对探伤技术体系
中国高速动车轮对缺陷检测技术体系
序号 1 检修 层次 日常 动态 检测 定期 在线 检测 定期 落轮 检测 检修 周期 每次入库 18-25万 公里 设备 LY LU LX LHZ-M LA 高级修 LX 检测内容 使用地点
CRH动车组轮对探伤技术体系
LU-移动式轮辋轮辐探伤系统
（4）第四代LU设备
目前，基于第三代的LU设备改进型设备已经研制成功，系统在保持原 有核心功能的前提下进行了相关优化： LU设备在线探伤时，通过优化系统布局，在探伤能力补强的基础上，不 需要对动车组撒砂管、扫石器进行拆卸，即可完成整个动车组的检测； 具备自动标定功能，同时采用超声系统多通道融合技术，缩短探伤工数 据分析时间，提高了探伤效率，目前优化探伤作业流程后，一个标准编 组可在一个班内检测完成。
车运用所检查库线上的LU设备，对轮辋轮辐各部位进行周向、
径向、斜向在线深度探伤。
CRH动车组轮对探伤技术体系
高级修分解检测：结合动车组高级修，将轮对从转向架上分解
下来，利用安装在动车段轮对检修线上的LA设备，对轮对轮辋
轮辐各部位进行周向、径向、斜向全方位深度探伤。 故障复核确认：检修探伤过程中如发现轮对缺陷，利用LX设备
。采用智能机器人结构，定位重
复精度高，能够适应各型动车组 车底空间，超声布局更合理，同
一套探头载体兼容各型动车组轮
LU设备在国内动车所运用情况 辋轮辐探伤。
CRH动车组轮对探伤技术体系
LU-移动式轮辋轮辐探伤系统
（3）第三代LU设备
针对前两代LU设备的缺点，进行改进后，第三代LU设备优点如下所示： 智能机器人可进行柔性定位，能够适应各型动车组车底空间； 智能机器人系统具备防撞保护功能，避免载体与车底碰撞； 超声布局更合理：完全按照我国CRH动车组车轮缺陷发生部位及 类型进行针对性升级改进； 同一套探头载体兼容各型动车组轮辋轮辐探伤；设备性能稳定； 对现场近20万条轮对探伤，探伤波幅稳定性好，检修维护方便； 有效探测出1100多例缺陷，切实保障车轮安全。
CRH动车组轮对探伤技术体系
LU-移动式轮辋轮辐探伤系统
（2）第二代LU设备，主要缺点如下：
踏面载体采用机电进探模式，不能柔性适应不同动车组车底空间； 探头定位均采用接近传感器方式，不能适应不同轮型幅板结构； 设备采用双侧载体，按照“铁总运【2013】190 中国铁路总公司关于印
发《和谐号动车组车轮超声波探伤规定》的通知”规定，进行 二次标
对轮辋缺陷进行复核、定位，并跟踪缺陷发展情况。
通过以上措施对动车组的车轮实行严格检查，在规定的检查 周期内控制动车组轮对缺陷风险。
典型事故案例1：
1998年6月16日 德国ICE1-884号 轮对故障导致列车颠覆
CRH动车组轮对探伤技术体系
典型事故案例2： 2008年7月9日，德国ICE3-518号，轮轴断裂导致列车脱轨
刚驶离科隆中心车站前往杜塞尔多夫，< 30km/h，第一节车的一根车轴 断裂脱轨。列车刚驶离车站，250名乘客均通过站台疏散，无伤亡。
定（分别针对动轮与拖轮），所花时间较长，同时由于旋转 等动作会 造成降低标定准确性，影响实车检测缺陷判定；
开放式模组电机，多点控制，故障点多，后期维护难度大。
CRH动车组轮对探伤技术体系
LU-移动式轮辋轮辐探伤系统
（3）第三代LU设备（全路全面应用）
第三代LU设备采用相控阵超声波 技术和机器人定位技术进行检测
2010年11月，铁道部组织召开动车组车轮车轴运用情况交流 会，依据国外动车组轮对探伤管理的经验，结合我国动车组
运用检修管理模式，形成CRH动车组轮对检查制度。
CRH动车组轮对探伤技术体系
CRH轮对探伤技术体系和设备
根据国外动车组轮对探伤管理的相关规定，结合我国动车组
运用检修管理模式，铁道部制定了一级修日常检查、二级修专项
站段局域网
网络终端 网络终端 网络终端
设备间 （数据采集处理）
控制室 (数据分析管理)
CRH动车组轮对探伤技术体系
LY轮对故障动态检测系统-几何尺寸检测
轮对触发
光学 镜头
线光源
图像传感器
CRH动车组轮对探伤技术体系
LY轮对故障动态检测系统-几何尺寸检测
轮缘厚度
踏面磨耗 轮缘厚度 QR值 车轮直径
不能检测辐板孔以下缺陷。
CRH动车组轮对探伤技术体系
LU-移动式轮辋轮辐探伤系统
（1）第一代LU设备：原型机主要缺点如下，
采用人工在地沟内手动定位探头载体，设备笨重，自动化程 度低，同时无法适应中国各型动车组车底空间；
超声技术落后：常规超声技术，探头载体庞大，不能检测辐
板孔以下缺陷，同时不能适应负载的车底空间； 不能兼容CRH各型动车组轮辋轮辐探伤；
系统集成度低。
CRH动车组轮对探伤技术体系
LU-移动式轮辋轮辐探伤系统
（2）第二代LU设备
第二代LU设备的原型机来
自于德国设备的UFPE-II，
该设备采用相控阵超声波技 术进行检测。踏面载体采用
机电进探摸式，进探路径固
定，不能柔性适应不同动车 基于PA技术的双踏面载体的LU， 与德国UFPE-II一致 组车底空间。
动车组入库线 动态自动检测
2
24万km
轮辋轮辐 全范围探伤
移动式轮辋轮辐 轮对检查线 探伤系统（UFPE） 不需拆卸轮对
3
120万km
轮辋轮辐 全范围探伤
固定式轮辋轮辐 探伤系统（AURA）
轮对检修线 拆卸轮对
CRH动车组轮对探伤技术体系
中国CRH高速动车轮对检查制度
DB无损检测技术部负责人 Hartmut Hintze
标准编号 10T053 10T054 标准名称 移动式轮对探伤系统技术条件 固定式轮对探伤系统技术条件
10T057
便携式相控阵车轮车轴探伤仪
2012年8月LU、LA、LX 铁道标准通过部评审
CRH动车组轮对探伤技术体系
人工复核工具：LX便携式相控阵轮辋探伤仪
功能：轮辋各向缺陷检测。
采用相控阵超声检测技术， 实现多角度自聚焦扫描。
英国
意大利 西班牙
—
★ — ★ ★ —
—
— —
7
8 9
比利时
俄罗斯 韩国
—
★ ★
—
— —
CRH动车组轮对探伤技术体系 德铁ICE列车轮对检测技术体系
序 号 检测 层次 检测 周期 检测内容 配置设备 特 点
1
日常 每天低速 动态 入库时 检测 定期 在线 检测 定期 落轮 检测
尺寸擦伤 径向裂纹
轮对动态探伤系统 （AUROPA）
目
录
1、CRH轮对探伤体系 2、CRH轮对探伤设备-LY
3、CRH轮对探伤设备-LU、LA
CRH动车组轮对探伤技术体系
1 国外典型轮对事故
典型事故案例1： 1998年6月16日 德国ICE1-884号 轮对故障导致列车颠覆
德国近50年来最大的灾难事故，造成101人死亡
CRH动车组轮对探伤技术体系
CRH动车组轮对探伤技术体系
LA-固定式轮辋轮辐探伤系统
固定安装在动车检修基 地轮对检修线上，综合 利用UT+PA超声探伤技 术自动检测落轮镟修后
轮对的轮辋轮辐缺陷，
适用于CRH各型动车组 轮对。
CRH动车组轮对探伤技术体系
LU、LA 轮辋轮辐探伤原理
CRH动车组轮对探伤技术体系 轮对探伤设备的运用情况 管理制度
自动完成轮辋轮辐缺陷
探伤，适用于CRH各型 动车组轮对。
CRH动车组轮对探伤技术体系
LU-移动式轮辋轮辐探伤系统
（1）第一代LU设备
第一代LU设备的原型机来 自于德国设备的UFPE-I，该 设备采用人工在地沟内手动 定位探头载体；采用常规超 声波技术进行检测。该版本 设备笨重、自动化程度低、 原型机地沟调试 实车测试
CRH动车组轮对探伤技术体系
典型事故案例2：
2008年7月9日，德国ICE3-518号 轮轴断裂脱轨
CRH动车组轮对探伤技术体系
典型事故案例3： 2007年1月14日，兰州铁路局SS7E机车，崩轮事故
辐板沿根部断裂为三个扇形块
崩裂断口金相分析 左一轮违规补焊-辐板最大应力区
CRH动车组轮对探伤技术体系
尺寸、踏面擦伤、轮辋 动车所、基地 深层次探伤 入库线 轮辋轮辐缺陷 缺陷复核 空心轴缺陷 轮辋、轮辐缺陷 复核缺陷
2
根据不同 车型确定
动车所、动车 基地检查线
3
LHZ-S
空心轴缺陷
动车基地 轮对检修线
CRH动车组轮对探伤技术体系
中国CRH高速动车轮对检测设备
LY
LU
LA
LX
CRH动车组轮对探伤技术体系
目
录
1、CRH轮对探伤体系
2、CRH轮对探伤设备-LY
3、CRH轮对探伤设备-LU、LA
CRH动车组轮对探伤技术体系
LY轮对故障动态检测系统-功能组成
功能：几何尺寸、踏面擦伤、轮辋深层次探伤
CRH动车组轮对探伤技术体系
LY轮对故障动态检测系统-功能组成
路局网络 网络终端 车号 外形 擦伤 探伤
检测结果 超限数据 综合分析报告
一旦出现轮对故障，将 直接危及行车安全，甚 至导致列车脱轨和列车 颠覆事故的发生。
CRH动车组轮对探伤技术体系
国外高速动车轮对综合检测技术
序号 国家 日常动态 定期在线 定期落轮 ★ — — ★ ★ ★ ★ ★ — ★ — — ★ — — ★ ★ — 其他
1 1
2 3
德国
法国 日本
—
— ★
4
5 6
CRH动车组轮对探伤技术体系
LY轮对故障动态检测系统-阵列超声波动态探伤
车轮踏面依次与超声波探头阵列接触，实现车轮一周的超声波探伤
钢轨上组合布置超声直探头和斜探头，检测周向、径向缺陷
CRH动车组轮对探伤技术体系
LY轮对故障动态检测系统
CRH动车组轮对探伤技术体系
LY轮对故障动态检测系统
CRH动车组轮对探伤技术体系
CRH动车组轮对探伤技术体系
动车组轮对检查制度：一级修日常检查、二级修专项探伤、 高级修分解检测、故障复核确认 一级修日常检查：动车组每运行4000公里或2天后进动车所一 级修时，利用安装在进所线路上的LY设备对轮对进行动态检
测，轮对几何尺寸、轮对踏面故障、探测轮辋深层次重大缺
陷。 二级修专项探伤：动车组每运行18-25万公里，利用安装在动
标准外形曲线
±0.2 ±0.2 ±0.4 ±0.6
mm mm mm mm
偏移量2 踏面磨耗 偏移量1
实际测量外形曲线
轮辋内侧基线
QR值
CRH动车组轮对探伤技术体系
LY轮对故障动态检测系统-几何尺寸检测
工作原理
现场检测
CRH动车组轮对探伤技术体系
LY轮对故障动态检测系统-踏面擦伤检测
接触式 轮缘顶点测量 擦伤测量精度 ±0.2 mm
LY轮对故障动态检测系统
Leabharlann Baidu
CRH动车组轮对探伤技术体系
目
录
1、CRH轮对探伤体系
2、CRH轮对探伤设备-LY 3、CRH轮对探伤设备-LU、LA
CRH动车组轮对探伤技术体系
LU-移动式轮辋轮辐探伤系统
安装在动车运用所、动
车检修基地检查线上， 利用UT和PA超声探伤 技术，通过沿地沟导轨 移动的检测小车，在线
探伤、高级修分解检测、故障复核确认的动车组轮对检查制度。
LY
LU
LA
CRH动车组轮对探伤技术体系
中国高速动车轮对缺陷检测技术体系
序号 1 检修 层次 日常 动态 检测 定期 在线 检测 定期 落轮 检测 检修 周期 每次入库 18-25万 公里 设备 LY LU LX LHZ-M LA 高级修 LX 检测内容 使用地点
CRH动车组轮对探伤技术体系
LU-移动式轮辋轮辐探伤系统
（4）第四代LU设备
目前，基于第三代的LU设备改进型设备已经研制成功，系统在保持原 有核心功能的前提下进行了相关优化： LU设备在线探伤时，通过优化系统布局，在探伤能力补强的基础上，不 需要对动车组撒砂管、扫石器进行拆卸，即可完成整个动车组的检测； 具备自动标定功能，同时采用超声系统多通道融合技术，缩短探伤工数 据分析时间，提高了探伤效率，目前优化探伤作业流程后，一个标准编 组可在一个班内检测完成。
车运用所检查库线上的LU设备，对轮辋轮辐各部位进行周向、
径向、斜向在线深度探伤。
CRH动车组轮对探伤技术体系
高级修分解检测：结合动车组高级修，将轮对从转向架上分解
下来，利用安装在动车段轮对检修线上的LA设备，对轮对轮辋
轮辐各部位进行周向、径向、斜向全方位深度探伤。 故障复核确认：检修探伤过程中如发现轮对缺陷，利用LX设备
。采用智能机器人结构，定位重
复精度高，能够适应各型动车组 车底空间，超声布局更合理，同
一套探头载体兼容各型动车组轮
LU设备在国内动车所运用情况 辋轮辐探伤。
CRH动车组轮对探伤技术体系
LU-移动式轮辋轮辐探伤系统
（3）第三代LU设备
针对前两代LU设备的缺点，进行改进后，第三代LU设备优点如下所示： 智能机器人可进行柔性定位，能够适应各型动车组车底空间； 智能机器人系统具备防撞保护功能，避免载体与车底碰撞； 超声布局更合理：完全按照我国CRH动车组车轮缺陷发生部位及 类型进行针对性升级改进； 同一套探头载体兼容各型动车组轮辋轮辐探伤；设备性能稳定； 对现场近20万条轮对探伤，探伤波幅稳定性好，检修维护方便； 有效探测出1100多例缺陷，切实保障车轮安全。
CRH动车组轮对探伤技术体系
LU-移动式轮辋轮辐探伤系统
（2）第二代LU设备，主要缺点如下：
踏面载体采用机电进探模式，不能柔性适应不同动车组车底空间； 探头定位均采用接近传感器方式，不能适应不同轮型幅板结构； 设备采用双侧载体，按照“铁总运【2013】190 中国铁路总公司关于印
发《和谐号动车组车轮超声波探伤规定》的通知”规定，进行 二次标
对轮辋缺陷进行复核、定位，并跟踪缺陷发展情况。
通过以上措施对动车组的车轮实行严格检查，在规定的检查 周期内控制动车组轮对缺陷风险。
典型事故案例1：
1998年6月16日 德国ICE1-884号 轮对故障导致列车颠覆
CRH动车组轮对探伤技术体系
典型事故案例2： 2008年7月9日，德国ICE3-518号，轮轴断裂导致列车脱轨
刚驶离科隆中心车站前往杜塞尔多夫，< 30km/h，第一节车的一根车轴 断裂脱轨。列车刚驶离车站，250名乘客均通过站台疏散，无伤亡。
定（分别针对动轮与拖轮），所花时间较长，同时由于旋转 等动作会 造成降低标定准确性，影响实车检测缺陷判定；
开放式模组电机，多点控制，故障点多，后期维护难度大。
CRH动车组轮对探伤技术体系
LU-移动式轮辋轮辐探伤系统
（3）第三代LU设备（全路全面应用）
第三代LU设备采用相控阵超声波 技术和机器人定位技术进行检测
2010年11月，铁道部组织召开动车组车轮车轴运用情况交流 会，依据国外动车组轮对探伤管理的经验，结合我国动车组
运用检修管理模式，形成CRH动车组轮对检查制度。
CRH动车组轮对探伤技术体系
CRH轮对探伤技术体系和设备
根据国外动车组轮对探伤管理的相关规定，结合我国动车组
运用检修管理模式，铁道部制定了一级修日常检查、二级修专项
站段局域网
网络终端 网络终端 网络终端
设备间 （数据采集处理）
控制室 (数据分析管理)
CRH动车组轮对探伤技术体系
LY轮对故障动态检测系统-几何尺寸检测
轮对触发
光学 镜头
线光源
图像传感器
CRH动车组轮对探伤技术体系
LY轮对故障动态检测系统-几何尺寸检测
轮缘厚度
踏面磨耗 轮缘厚度 QR值 车轮直径
不能检测辐板孔以下缺陷。
CRH动车组轮对探伤技术体系
LU-移动式轮辋轮辐探伤系统
（1）第一代LU设备：原型机主要缺点如下，
采用人工在地沟内手动定位探头载体，设备笨重，自动化程 度低，同时无法适应中国各型动车组车底空间；
超声技术落后：常规超声技术，探头载体庞大，不能检测辐
板孔以下缺陷，同时不能适应负载的车底空间； 不能兼容CRH各型动车组轮辋轮辐探伤；
系统集成度低。
CRH动车组轮对探伤技术体系
LU-移动式轮辋轮辐探伤系统
（2）第二代LU设备
第二代LU设备的原型机来
自于德国设备的UFPE-II，
该设备采用相控阵超声波技 术进行检测。踏面载体采用
机电进探摸式，进探路径固
定，不能柔性适应不同动车 基于PA技术的双踏面载体的LU， 与德国UFPE-II一致 组车底空间。
动车组入库线 动态自动检测
2
24万km
轮辋轮辐 全范围探伤
移动式轮辋轮辐 轮对检查线 探伤系统（UFPE） 不需拆卸轮对
3
120万km
轮辋轮辐 全范围探伤
固定式轮辋轮辐 探伤系统（AURA）
轮对检修线 拆卸轮对
CRH动车组轮对探伤技术体系
中国CRH高速动车轮对检查制度
DB无损检测技术部负责人 Hartmut Hintze
标准编号 10T053 10T054 标准名称 移动式轮对探伤系统技术条件 固定式轮对探伤系统技术条件
10T057
便携式相控阵车轮车轴探伤仪
2012年8月LU、LA、LX 铁道标准通过部评审
CRH动车组轮对探伤技术体系
人工复核工具：LX便携式相控阵轮辋探伤仪
功能：轮辋各向缺陷检测。
采用相控阵超声检测技术， 实现多角度自聚焦扫描。
英国
意大利 西班牙
—
★ — ★ ★ —
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7
8 9
比利时
俄罗斯 韩国
—
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CRH动车组轮对探伤技术体系 德铁ICE列车轮对检测技术体系
序 号 检测 层次 检测 周期 检测内容 配置设备 特 点
1
日常 每天低速 动态 入库时 检测 定期 在线 检测 定期 落轮 检测
尺寸擦伤 径向裂纹
轮对动态探伤系统 （AUROPA）