动态检测设备及检测项目

第二章 轨道不平顺种类及几何不平顺 定义
第一节、轨道不平顺的含义


轨道几何形状、尺寸和空间位置的偏差。 直线轨道不平、不直，对中心线位置和轨 道髙度、宽度正确尺寸的偏离。 曲线轨道不圆顺，偏离曲线中心线位置， 偏离曲率、超高、轨距的正确数值，偏离 顺坡变化尺寸等的轨道几何偏差。
1、轨道不平顺种类
二、轨距缩小的原因
轨顶磨耗、压溃等易产生小轨距。 曲线外轨侧磨严重。在现场通过改道作业使钢轨轨头以 下16mm处的轨距等于1435mm。但由于车辆的震动，光电 头的光点可能会落在轨头16mm以下处，而这里轨距较标 准轨距要小很多（视钢轨侧磨情况而定）。 在山区小半径曲线地段，常定期对钢轨进行现场涂油。 这些油脂常与列车上掉落的煤屑、污垢相混合，在轨头 以下形成很厚的油垢层，激光无法穿透这些油垢，将油 垢厚度误认为轨距减小。 混凝土枕与木枕衔接处，轨底坡不一致，造成轨底倾斜。
轨距病害
下行 1875+750
（2）.轨距病害的危害及成因分析
轨距偏差过大会导致车轮掉道或卡轨。我国和部 分国家的传统认为：即使轨距还未扩大到会使车 轮掉道的程度，如果车轮锥形踏面的大坡度段 已 进入轨顶内侧圆弧以内，仍因避免，这是因为斜 度较大的车轮踏面将使轨道遭受额外增加的水平 推力。短距离内轨距变化剧烈，表明存在严重的 方向不平顺，也会影响行车安全。 轨距不平顺分为大轨距与小轨距两种情况 ，武广 管内现在出现的主要以小轨距为主。
4、峰值管理 目前我国动检车普遍采用峰值管理法(即峰值 扣分法)。它的数据采集原理是：车辆每行进一英 尺（约254mm），计算机对各检测项目采集一 次，当某项连续三次采集量都超过最低级病害界 限值时，计算机统计为一处超限病害，并取病害 最大采集量值为该处超限病害的幅值，最低级超 限病害起终点为该处病害长度的起终点，如图3－ 1所示。
3、轨道几何不平顺定义：水平、超高


超高：同一横截面上左右 轨顶面相对所在水平面的 高度差。 水平：同一横截面上左右 轨顶面相对所在水平面的 高度差，但不含曲线上按 规定设置的超高值及超高 顺坡量。水平由超高计算 得出。
检测原理 轨检车采用以陀螺装置为核心部件的补偿 加速度系统（简称CAS系统）测量轨道水平， CAS系统传感器布置如图所示。利用该系统测 量车体相对地垂线滚动角θ c，利用位移计测 量车体与轨道相对滚动角θ ct，二者结合计算 出轨道倾角θ t。由θ t和两轨中心线间距离计 算出水平值。
Fra Baidu bibliotek、轨道几何不平顺定义：三角坑


左右两轨顶面相对轨 道平面的扭曲，用相 距一定基长水平的代 数差表示 。 也称作扭曲
三角坑的检测原理：三角坑反映了钢轨顶面的平 面性。如图：设轨顶面abcd四个点不在一个平 面上，c点到abd三个点组成的平面的垂直距离h 为扭曲。扭曲会使车轮抬高面悬空，使车辆产生 3点支撑1点悬空，极易造成脱轨掉道。扭曲值h 为：h=（a-b）-（c-d）
13、地面标志的检测原理

我国轨检车采用电涡流金属探测传感器（简称 ALD装置）检测金属物的存在，该传感器安装在 车体下面与车轴平行的轨距、轨向检测梁上，距 轨枕面有一定的高度。
8.轨向


钢轨内侧轨距点垂直 于轨道方向偏离轨距 点平均位置的偏差。 分左、右轨向两种。 轨向也称作方向。
轨向病害
下行 1878+750
9、轨向70M病害
长波轨向不良
线路产生轨向病害的原因





轨向不良大多数是由于钢轨存在硬弯、碎弯造成 的。 轨距连续扩大或缩小，顺坡率大于2‰ ，接头支 嘴等病害都会造成轨向不良。 对于小半径曲线及导曲线，由于弯度大，木枕道 钉固定不住，出现接头支嘴，也是方向不良的一 个原因。 长期使用简易拨道法拨道，只将正矢误差均开， 容易造成曲线半径变化，形成方向不良。 曲线超高设置不合适。超高不合适不仅造成晃车， 由于侧压力增大，也容易造成曲线变形，加速钢 轨磨耗，从而产生方向不良。

2．分析轨道动力学检测报告
第三节、动检车的检测项目
第一节、波形图上各条线画的是什么项目： 1、一般设定为8或12条线，每条线的右侧菜单 上均有标记，从左到右分别是：左高低、左 轨向、右高低、右轨向、水平、三角坑、轨 距、地面标志及速度里程（可以根据实际要 求进行调整）。 2、找出各条线的中心线（零线）： 是在图形本身的中心线。 3、明确各条线的比例和单位： 比例：动检车工作人员可调节，以图纸 上右侧菜单所标注为准。
2）列车运行速度对水加的影响很大，建议轨检车检 测时列车不应超速。否则，水加的扣分会偏大。 3）曲线超高是重要因素。武广管内曲线普遍欠超高。
4）道岔区段，特别是侧向过岔，水加的扣分也较多， 主要与道岔养护不良而造成的轨向、高低、水平、 三角坑等或岔群间过度线太短等等有关。 5）直线区段,连续出现的碎弯或一侧水平是水加扣 分主要原因。
在小半径曲线地段，特别是在350m≤R≤60Om 的 曲线上，有可能因为养护不当造成曲线正矢连续偏差 较大，造成在部分曲线范围内半径R与设计半径不符， 或轨道结构强度不足，在列车轮载作用下，出现轨头 挠曲，轨底横移等问题，轨检车检测时可能认为曲线 半径不是在350m≤R≤600m ，而是在R≤350m 。由于 不同的小半径的轨距加宽不同（如表4－1示），在这 种情况下轨检车可能会将标准轨距误断成为轨距减 小 。
第二节、我国动检车简介
1.部0#高速综合检测车
2、部10#高速综合检测车
10#综合检测列车操作室
（1）、部0#综合检测车（CRH5）一般用 STE波形文件，而STE的看图软件功能 单一，故检测中心开发了新的CIT文件的 看图软件，增加了很多的功能（例如历 史数据波形对比，右边的通道菜单可以 更改设置等）。 （2）、部10#综合检测车（CRH2A）用 STE和GEO波形图。 （3）、部15#综合检测车（CRH380B）用 GEO波形图。
2、轨道不平顺波长类型



短波：数毫米至数十毫米；表现为钢轨表面擦 伤、剥离掉块、波纹磨耗、焊缝、数百毫米波 浪形磨耗。 中波：2至3.5米周期性；表现为钢轨生产过程 中形成的周期性不平顺。12.5米和25米周期性； 表现为钢轨接头、焊缝处、道床沉降。3至30 米非周期性；表现为高低、轨向、扭曲、水平、 轨距不平顺。 长波：30米以上非周期性；表现为路基、道床 不均匀沉降，桥、阥端头刚度差异，单跨、多 跨不等距桥梁挠曲变形。 30米以上周期性；表现为多跨、等距桥梁的 挠曲变形，路基因素形成的长波不平顺，桥梁 挠度形成的周期性不平顺


上图中1、2、3分别表示一、二、三级病害 界限值，A、B、C、D分别表示四个采集点， 由采集原理得知，此处计算机将统计为一 处病害：B 点的幅值为该病害幅值，L表示 超限病害长度，该病害为Ⅲ级超限。 峰值扣分法是从轨道的几何尺寸指标、动 力学指标的角度，以1千米为单位计算总扣 分的方式来评定轨道的质量。
高低病害
上行 1711+900
6、高低70M病害
下行 1642+700长 波高低7mm
7.轨距


同一轨道横截面内左右钢轨两轨距点之间的最短 距离。 目前轨检车检测16mm点间距离。 标准轨轨距的标称值为1435mm。
（1）.轨距的检测原理
1、轨距的检测原理：动、轨检车所采用的轨距检 测系统为激光光电伺服跟踪轨距测量装置。在测 量梁上安装激光光电传感器、位移计、驱动马达 及伺服机械。当钢轨产生位移，使轨距变化时， 光电传感器感受其变化并输出相关电信号。经调 制解调器处理后，成为与轨距变化成线形比例的 电压信号，再经过信号处理器、功放、驱动马达 使光电传感器在伺服的推动下，发出的光束投身 到左右股钢轨顶面下16mm处（16mm处是有效位 置），跟踪钢轨位移。经计算显示轨距。（光电 头被堵住、就不能检测轨距、同时也不检测方 向）。监测范围1415mm---1480mm +45mm、 – 20mm，误差为±1mm
第一章 动检车及检测项目
第一节、基本的看图软件简介
一、ste软件 主要是针对动检车下载的数据，优点 是历史数据波形对比，具备放大功能，波形图线形 清晰，能实时显示波形图里程，缺点是不具备长波 功能。
二、 CIT看图软件 ，优点是具有长波分析功能、 历史数据波形对比，右边的通道菜单可以更改设置等； 缺点是波形图不能随意放大，不能实时显示里程。
水平不平顺
图中所示为一幅存在 较大水平超限的轨检车波 形图。图中A位置水平超 限达到-18mm，达到了三 级超限标准，造成这一病 害的主要原因是该段线路 翻浆冒泥严重。对应地从 三角坑波形图中同样可以 看出，三角坑存在连续多 波的幅值，列车通过该区 段时严重晃车。
水平状态不良波形图
图中所示为一幅水平状态严重不良的轨检车波形 图。由图中可以清晰地看出，水平波形多处存在较长 的水平偏差，偏差基本上均为正值，即左股钢轨高。 对应地可以看到三角坑的波形图总体状态也不好， 经现场调查反馈，在该位置存在水平超限的主 要原因有：一是该段线路的道床接近大修周期，处于 翻浆不稳定时期，道床板结、翻浆，上部几何尺寸难 以保持。二是在轨检车检测当日，发生较大降雨，道 床、路基出现下沉。三是线路存在暗坑、吊板。四是 工务段为了便于养护维修，长期以来一直人为地将线 路水平做成一侧高。
三角坑病害的危害及成因分析
三角坑是引起轮轨作用力变化，影响行车平稳性 的主要原因。三角坑将使转向架出现三点支承，高点会 使车辆出现侧滚，产生垂直振动加速度，低点会使车轮 减载，当车轮减载量与荷载量之比大于0.8时，还有脱 轨的危险。欧洲和我国刚度较大的货车在曲线圆缓点区 的脱轨事故大多与轨道的扭曲不平顺有关。所以要高度 重视三角坑病害的整治与预防。检查三角坑就是检测在 相距一定距离的水平相差程度，整治三角坑病害，实质 上就是整治水平不良的延伸。
10.车体振动加速度

检测原理 车体振动加速度是由伺服加速度计感应列车运行 时产生的横向和垂直振动来实现的。动、轨检车 检测的水加、垂加分别是通过安装在动、轨检车 上的伺服加速度计感应列车运行时产生的横向、 垂直振动来实现的。
衡阳东1#岔水 加0.14g
水加产生的主要原因
1）曲线正矢养护的好坏是水加产生的主要原因
三角坑病害
下行 1763+942
5.高低

钢轨顶面垂直于轨道 方向偏离钢轨顶面平 均位置的偏差。分左、 右高低两种。
检测原理： 测量高低用的传感器布置 如图。除了要用到测量水 平的测量传感器外，高低 测量还要用到2个安装在车 体底板上的左、右垂直加 速度计（LACC、RACC）。 LACC和RACC分别安装在位 移计LPDT和RPDT顶部的车 体底板上，用于测量安装 就位的车体惯性位移。 LPDT和RPDT分别测量LACC 和RACC安装位置的车体与 左、右轴箱的相对位移， 据以计算出轨面相对惯性 空间的位移变化,然后进行 必要的处理，即得到高低 数值。
3、各种检测车的检测速度

0#高速综合检测车：最高检测速度250km/h 10#高速综合检测车：最高检测速度250km/h 15#高速综合检测车：最高检测速度300km/h
第三节、动态检测标准及检查方法
1.动检车检测报告
轨道动态检测标准
轨道动态检测超限表
轨道动态检测公里小结
轨道动态检测TQI指数



垂向轨道不平顺：包括高低、水平、扭曲、轨面 短波不平顺，钢轨轧制校直过程中形成的垂向周 期性不平顺 横向轨道不平顺：包括轨向、轨距，钢轨轧制校 直过程中形成的横向周期性不平顺。 复合不平顺： 在轨道同一位置上，垂向和横向不 平顺共存称为轨道复合不平顺。包括轨向水平逆 向复合、曲线头尾的几何偏差。
（3）.轨距不平顺的两种情况
一、轨距扩大的原因：




轨枕连续失效、道钉磨耗、浮起、离缝、混凝土扣件失 效，扣板爬上轨底、用错轨距挡板等均会造成轨距扩大。 钢轨硬弯，接头错口或焊接钢轨时轨头位置没有对正， 严重时一端轨距过大，一端轨距过小。 线路一侧有暗坑，没有及时整治，列车长期通过时加大 钢轨横向压力，造成轨距扩大。 曲线半径小，轨道加强设备不足，特别是在超高设置不 当 、正矢不良受到列车车轮冲击横向压力时，轨距也 容易扩大。同时铺设木枕的小半径曲线，轨距也容易扩 大。