第4章 钢轨伤损检测技术
钢轨伤损-标准-检测与维修可修改文字
典型钢轨伤损-缺陷类
焊接接头裂纹
典型钢轨伤损-疲劳类
轨头鱼鳞状剥离
典型钢轨伤损-疲劳类
钢轨表面剥离
典型钢轨伤损-疲劳类
轨头剥离严重时引发的掉块
典型钢轨伤损-疲劳类
轨头核伤及断轨典型钢轨伤损-磨耗类
钢轨波磨
1.2 焊接接头伤损
伤损现象及形成原因
提高钢轨硬度
➢ 钢轨耐磨性能随硬度增加。采用轨头全长淬火热处理 钢轨或合金钢轨，将钢轨头部硬度提高到340-370HB， 可显著延长曲线钢轨使用寿命。
科学合理的轮缘润滑
➢ 采用固体润滑。采用固体润滑时，曲线钢轨侧磨可维 持在0.02mm/Mt左右且基本无剥离。使用车载喷脂润 滑时，减磨效果相当但钢轨剥离严重。
钢轨材质不良
疲劳裂纹萌生及扩展
鱼鳞
麻点
剥离掉块 核伤及断轨
钢轨疲劳的减缓措施
改善钢轨材质
➢ 提高钢轨材料的纯净度。减少夹杂物，减少有害元素 及气体含量。
➢ 改进热处理工艺。轨头应具有足够深度和均匀的淬火 硬化层，细化珠光体晶粒。
➢ 采用优质合金钢轨。
合理地进行钢轨大机打磨
➢ 采用钢轨预打磨去除钢轨表面脱碳层； ➢ 采用钢轨定期打磨，提高钢轨磨耗速率，去除钢轨表
严格控制钢中夹杂物含量。要求A类（硫化物） 夹杂物≤2-2.5级，B类（氧化物）、C类（硅 酸盐）、D类（球状氧化物）夹杂物≤1.01.5级。
轨钢中非金属夹杂物要求/级
标准
TB/T2344 250 km/h 350km/h
A类（硫 B类（氧 化物） 化铝）
≤2.5 ≤2.5 ≤2.0
≤2.0 ≤1.5 ≤1.0
钢轨平直度要求/mm
钢轨伤损检测技术和设备资料
❝钢轨轮廓及平顺度测量仪❝钢轨表面裂纹深度测量仪❝导波法钢轨损伤测量设备❝螺栓松动或损坏自动识别设备❝光纤光栅技术对轨道交通结构沉降实时监测系统功能：钢轨横断面轮廓和纵向平顺度测量◦横断面测量和磨耗分析◦纵向粗糙度测量、短波不平顺和波磨分析◦自动测量和分析数据普通版◦便携◦自备电源（单次充电>30小时）◦精度：微米/插值◦横断面测量及垂磨、侧磨计算报告生成算、报告生成◦纵向平顺度测量及滤波和1/3倍频程分析报告生成1/3倍频程分析、报告生成高精度版◦便携◦自备电源（单次充电>30小时）自备电源（单次充电30小时）◦精度：微米◦横断面测量及垂磨、侧磨计算、报告生成◦纵向平顺度测量及滤波和1/3倍频程分析、报告生成频程分析报告生成◦三维模型的廓面计算标准配置◦扫描仪；◦平板电脑；◦移动电源；具包；◦工具包；◦数据采集软件；◦数据处理软件。
功能：采用涡流技术检测钢轨表面疲劳裂纹（鱼鳞 纹）的深度◦裂纹深度测量和显示◦数据快速存储◦平板电脑显示◦自带电源功能：基于超声导波技术检测钢轨长度方向的表面 和内部损伤◦在线和离线设备◦检测钢轨纵向不连续（锈蚀掉块、电击伤）◦精度：毫米级◦分辨率：损伤>4mm ◦检测范围：1km ◦损伤精确定位：定位误差<1%识别各种钢轨纵向不连续（断裂电缆识别各种钢轨纵向不连续（断裂、电缆线、接头、列车）功能：检测扣件螺栓、浮置板剪力铰螺栓等的松动、 断裂◦近距离非接触采集和判别压力传感器无线射频识别5.光纤光栅技术对轨道交通结构沉降实时监测系统系统主要硬件系统主要硬件设备设备•光纤光栅传感器波长信号的读取和解调，•实时监测结构的沉降变形、振动加速度概述与计算机设备配套使用1.1.光纤光栅光纤光栅沉降静力水准仪准仪、加速、加速2.光纤光栅解调仪度计•利用VPN 网络设备或•提供数据快速计算、 4.通讯通讯发送发送及接及接收收设备3.工控机3G 设备进行关键数据（如超限警报）发送、接收传输功能，保证与软件兼容，具有较大的存储空间及便携性说明关键硬件设备参数光纤光栅静力水准仪内部意设计图整体图量程0～100mm（可定制其他量程）精度1‰F.S*.示意分辨率0.01mm 连接方式PC/FC或熔接使用温度-30～85℃温度补偿方式自补偿外形尺寸Φ90×200mm（可根据量程进行定制）*注：‰F.S.指测量精度为满量程的1‰说明关键硬件设备参数光纤光栅加速度计•精度高、灵敏度高、抗干扰、寿命长等优点•可与其他类型的光纤光栅传感器组成全光监测网•可长期经受的恶劣条件项目参数标准量程10G测量精度3‰F.S.*分辨率0.1 ‰ F.S.（在与SEN-01解调仪配套情况下）波长范围1525nm～1565nm尺寸23×26×61.5 mm连接形式FC/PC或熔接使用温度-30℃～85℃*注：‰F.S.指测量精度为满量程的1‰说明现场硬件设备控制机柜VPN 中心端现场沉降监测服务器及相关采集光纤光栅调中端设备仪等设备已安装于地铁1号线晓东村沉降监测服务器节仪站三角机房内，并已投入数据采集工作中。
高速铁路轨道损伤监测与评估技术研究
高速铁路轨道损伤监测与评估技术研究第一章引言随着高速铁路的发展与建设，轨道损伤的监测与评估变得越来越关键。
高速铁路轨道的安全性和可靠性直接关系到列车行驶的效果和乘客出行的舒适度。
因此，研究高速铁路轨道损伤监测与评估技术，对于确保铁路运输的安全、高效是至关重要的。
第二章轨道损伤类型及成因高速铁路轨道会出现多种类型的损伤，如磨耗、疲劳、脱轨等。
轨道损伤的成因主要包括列车荷载、气候条件和轨道结构的缺陷。
了解轨道损伤类型及其成因有助于开展监测与评估技术的研究。
第三章轨道损伤监测技术3.1 传统监测技术传统的轨道损伤监测技术包括可视检查和回弹测量。
可视检查是通过人工目测轨道表面状态，包括轨道的平整度、垂直度和水平度等。
回弹测量是使用回弹仪对轨道进行测量，通过测量轨道表面与标准轨道的回弹差值来评估轨道的损伤程度。
3.2 非接触式监测技术非接触式监测技术采用无线传感器和图像处理等技术，可以实现对轨道的在线监测。
其中，无线传感器可以通过安装在轨道上的传感器获取轨道的振动和位移等信息，从而实时监测轨道的状态。
图像处理技术可以通过分析轨道表面的图像信息，来判断轨道损伤的程度和类型。
第四章轨道损伤评估技术4.1 评估指标轨道损伤评估需要确定一些评估指标来对轨道的损伤程度进行评估。
常用的评估指标包括轨道几何指标（如轨道的垂直度、水平度）、表面状况（如磨耗深度、锈蚀）、轨道的强度指标（如轨床弯矩、轨道弹性变形）等。
4.2 评估方法轨道损伤评估的方法主要有定性评估和定量评估两种。
定性评估是通过人工判断轨道损伤类型和程度，给予合适的维修措施。
定量评估也可以通过监测数据和模型分析等手段，得出轨道损伤的具体数值，以便更为准确地确定维修方案。
第五章轨道损伤监测与评估技术的应用轨道损伤监测与评估技术的应用可以帮助铁路运输部门及时发现和修复轨道损伤，确保高速铁路的正常运行。
此外，还可以通过提前预警和灵活调度等手段，降低轨道损伤对列车运行的影响，最大限度地保障乘客的出行安全和乘坐舒适度。
浅谈铁路线路钢轨设备伤损主要类型及检测方法
浅谈铁路线路钢轨设备伤损主要类型及检测方法铁路线路的铁轨是其中最重要的构成部分之一，其在长期的使用过程中，会逐渐出现一些伤损情况。
这些伤损的主要类型包括：弯曲、断裂、疲劳、磨损和裂纹等。
其中，弯曲和断裂是较为严重的伤损类型，容易导致运行事故的发生，因此必须加以重视。
1. 直接观察法直接观察法是最基本的、也是最直接的一种检测方法。
通过对铁轨表面进行目测观察，可以快速发现铁轨表面的裂缝、磨损等缺陷，以及铁轨的弯曲、扭曲等情况。
这种方法通常用于定期巡视、日常维护和突发情况的处理。
2. 光学检测法光学检测法是利用光学显微镜、摄像头等设备对铁轨表面进行高倍率放大，以发现微小裂缝、麻点、划痕等伤损类型。
这种方法对于发现疲劳、裂纹等内部伤损情况非常有效，但要求对设备的操作和手段的熟练度较高。
3. 超声波检测法超声波检测法是利用超声波穿透铁轨，对铁轨内部的各种伤损进行检测。
超声波在穿过铁轨时，会受到材料的反射、散射等影响，形成一定的声波图谱，通过对图谱的分析和处理，可以发现铁轨内部的伤损情况。
这种方法对于裂纹、疲劳等内部伤损情况的检测效果较好，但需要专业的设备和技术人员。
4. 磁粉探伤法磁粉探伤法是一种利用磁力线对铁轨表面进行检测的方法。
磁粉探伤时，将铁轨表面涂上一层磁性粉末，然后通过磁力线的作用，使粉末在伤损部位形成某种形状的磁性粉末图案，从而发现铁轨表面的裂纹、缺陷和疲劳等伤损。
综上所述，铁路线路钢轨设备的伤损类型较为丰富，检测方法也各有优缺点。
因此，在铁路运行过程中，需要结合各种检测手段，及时发现铁轨的各种伤损情况，以保证铁路运行的安全性和可靠性。
铁路钢轨探伤技术
显示器波型
超声仪
仪器设备要 求
必须
必须
一般必须
必须
主要检测对 象
铸锻焊
焊铸件
铸锻焊机加 工件、管材 棒材型材 裂纹发纹白 点折叠夹杂 物
管材线材及 材料工件的 状态检验材 料分选
主要检测缺 陷
气孔夹渣裂 纹未熔合未 焊透 探测面选择 打磨光滑无 氧化皮，飞 溅锈 面积型
气孔夹渣裂 纹未熔合未 焊透及表面 缺陷
五大常规探伤方法的比较项目方法ut超声rt射线mt磁粉pt渗透et涡流方法原理超声波透射反射折射光子穿透和吸收磁力作用毛细渗透作导电能检出缺陷内部内部表面和近表缺陷部位的表现形式显示器波型底片或显示器影像漏磁场吸附磁粉形成磁渗透液渗出检测线圈电压和相位仪器设备超声仪射线机胶片磁化仪磁粉渗透显像示波器电压表仪器设备要必须必须一般必须可不用设备及水电特别适用现场检测必须主要检测对铸锻焊焊铸件铸锻焊机加工件管材棒材型材任何非松孔性材料及其制成零件管材线材及材料工件的状态检验材料分选主要检测缺气孔夹渣裂纹未熔合未气孔夹渣裂纹未熔合未焊透及表面缺陷裂纹发纹白点折叠夹杂裂纹疏松白点针孔夹杂裂纹检测预处理要求探测面选择打磨光滑无氧化皮飞焊缝无焊瘤咬边等及两边各50清洁无飞溅焊缝上及两边50打磨出金属无外观缺陷打磨位置同mt但要求更高必要时要进行化学处理清洁无油漆灵敏度面积型体积型很高可微米较高一般检测效率管棒线材自动化探伤速度快检测成本射线对人体有害严重很小检测工序一般焊后24小时一般焊后24小时ut检测合格后且热处理或火工矫正ut检测合格后且热处理或火工矫正后但抛丸生产线上及使用下料前12无损检测在铁路中的应用无损检测是铁路产品装备设施和重要零部件等检修工作中的重要环节在保障铁道线路状态运输安全中发挥着重要作用是确保铁路运输安全的重要技术手段
铁轨多功能损伤检测技术研究
铁轨多功能损伤检测技术研究第一章：前言铁路交通作为国家重要的交通方式，其安全性和稳定性是至关重要的。
因此，铁路工程的设施维护和维修保养也日益重要。
特别是在高速铁路的发展中，问题更加突出。
在基础设施中，轨道作为骨架是承载列车运行的基础，其重要性不言而喻。
铁轨的损坏和变形不仅会导致列车运行不稳定，在严重情况下还可能引发事故。
因此，对铁轨进行定期的损伤检测和维修保养至关重要。
第二章：铁轨损伤检测技术分类铁路铺设的轨道不仅仅是由铁轨本身构成的，还包括了钢轨垫板、螺栓、轨夹、弹性垫板、垫杆等组成部分。
因此，铁路轨道的损伤检测也需要从数组件方面入手考虑，应用于不同类型的损伤检测技术，其检测原理不同，能够检测到的损伤类型也不同。
常见的铁轨损伤分类包括以下几种：1. 裂纹：分为横裂、纵裂和深度裂纹等类型。
2. 疲劳损伤：主要包括疲劳裂纹、疲劳亚裂纹、疲劳断裂等。
3. 磨损：主要由列车的摩擦引起。
4. 变形：主要包括轨面变形、轨腰变形等。
第三章：铁轨损伤检测技术的发展历程随着信息技术和检测仪器的不断进步，铁路轨道损伤检测技术也在不断发展壮大。
对比传统的手工检查方法，新一代的损伤检测技术显得更加高效、精准和环保。
近年来，铁路轨道损伤检测技术的发展历程可以粗略地分为以下几个阶段：1. 人工检测阶段：启用铁路通车初期，轨道的检测主要依靠着人工检查。
人工检查与传统的缺陷探伤相似，但这种方法由于人工操作所致的时间成本和人为判定出现的差错率都非常高。
2. 检测车阶段：由于轨道增多、车速提高，人工检查显得越来越力不从心。
这时随着检测技术的不断进步，相关措施的推广，轨道检测车逐渐被用于检查轨道上的损伤。
3. 非接触检测阶段：通过激光技术和传感器技术的结合，非接触检测成为轨道损伤检测的主流方法。
与传统人工检测、机车折返两类检测方法相比，非接触检测技术具有检测速度快、精度高和可在线实时检测等优点。
第四章：铁轨损伤检测技术的应用1. 超声波检测技术超声波检测技术是一种利用超声波的声能来探测铁道器材的物理性能、缺陷或损害的技术。
钢轨伤损判定PPT课件
详细描述：该案例中的钢轨出现了严重的磨损，主要集中在轨道的接头处。由于 长期的列车运行和缺乏适当的维护，导致钢轨的金属材料逐渐被削减，轨道变得 不平整，对列车的安全运行构成了威胁。
案例二：某地铁公司的钢轨伤损案例
总结词：疲劳裂纹
详细描述：在这个案例中，钢轨上出现了疲劳裂纹。这些裂纹通常是由于反复的载荷和应力集中所引 起的。在地铁系统中，由于列车频繁启动和制动，钢轨承受着巨大的冲击力，容易导致疲劳裂纹的产 生。
钢轨伤损的分类
根据伤损的性质，钢轨伤损可以分为裂纹、折断、磨耗和表 面缺陷等类型。
根据伤损的程度，钢轨伤损可以分为轻伤、重伤和折断等类 型，其中轻伤是指对钢轨的正常使用暂时不构成影响的缺陷 ，重伤则是指对钢轨的结构强度和安全性构成严重威胁的缺 陷。
钢轨伤损的原因
钢轨伤损的原因多种多样，主要包括材 料缺陷、制造工艺问题、运输和安装过 程中的损伤、使用环境和条件的影响等
使用更耐久、性能更稳 定的钢轨材料和设备。
培训员工
定期对员工进行钢轨伤 损判别和预防措施的培
训。
控制措施
01
02
03
04
及时修复
一旦发现伤损，立即进行修复 ，防止问题扩大。
监控系统
建立钢轨伤损监控系统，实时 监测钢轨状态。
应急预案
制定针对不同程度伤损的应急 处理预案。
数据分析
对钢轨伤损数据进行分析，找 出潜在规律和改进方向。
实时监测与预警系统
结合传感器技术和数据分析， 实现钢轨伤损的实时监测和预 警。
定期维护与校准
对检测设备进行定期维护和校 准，确保检测结果的准确性和
可靠性。
04
钢轨伤损预防与控制
第4章 钢轨伤损检测技术-2
第一节 钢轨功用、类型及探伤概述
抗拉强度： σs=227+803%C+87%Si+115%Mr+133%Cr+891%P+61 4%V±19 屈服强度： σy=101+469%C+36%Si+85%Mn16+116%Cr+0%P+634 %V±21 伸长率： δ0=30.8-22.6%C-1.7%Si+0%Mn-2.3%Cr+0%P+ 4%V±0.9
第一节 钢轨功用、类型及探伤概述 设计原则： 保持稳定 钢轨高：轨底宽=1.15—1.20 轧制冷却均匀各部轧制合理
第一节 钢轨功用、类型及探伤概述
钢轨截面的主要尺寸：
50轨
第一节 钢轨功用、类型及探伤概述
60轨
第一节 钢轨功用、类型及探伤概述
75轨
第一节 钢轨功用、类型及探伤概述
第三 钢轨材质及其力学指标 钢轨的材质和机械性能取决于化学成分、金属组织和热 处理工艺。
第一节 钢轨功用、类型及探伤概述
钢轨的力学性能也是钢轨的主要特征，包括强度极限 σb、屈服极限σs、疲劳极限σr 、伸长率、断面收缩率ψ、 冲击韧性αk 和布氏硬度指标HB等。这些指标对钢轨的 承载能力、磨损、压溃、断裂及其他损伤有很大影响， 高速铁路钢轨还对裂纹扩展速度、残余应力、落锤性能 等提出了比常规铁路更高的要求。
重轨。按轨型分类 分为重轨和轻轨。 从国内铁道应用而言，50㎏/m及以上钢轨均称 之为 目前使用的钢轨主要是50㎏/m及以上的钢轨。 在高速铁路和繁忙干线上主要使用60kg/m钢轨， 在重载铁路上使用75kg/m钢轨。
第一节 钢轨功用、类型及探伤概述
按轨钢的化学成分分类 分为碳素钢轨，如U71Mn（钢中无其他合金元素，又 称普通轨钢）；
浅谈铁路线路钢轨设备伤损主要类型及检测方法
浅谈铁路线路钢轨设备伤损主要类型及检测方法铁路线路的安全和运行稳定性直接关系到广大旅客和货运业的安全和利益。
而铁路线路的安全和稳定性又与钢轨设备的状态密切相关。
钢轨设备的损伤检测对于铁路线路的安全和稳定性具有至关重要的意义。
本文将就铁路线路钢轨设备的伤损主要类型及检测方法进行浅谈。
一、铁路线路钢轨设备的伤损类型1.疲劳裂纹疲劳裂纹是钢轨设备常见的伤损类型之一，主要是由于长期的车辆荷载和波动的动荷载引起的。
疲劳裂纹通常发生在钢轨的轨头和轨腰处。
疲劳裂纹的存在会直接影响钢轨的强度和稳定性，一旦疲劳裂纹扩展到一定程度，就会导致钢轨的断裂，严重危及铁路线路的安全。
2.焊接接头损伤铁路线路中的钢轨通常是由多节钢轨焊接而成的，焊接接头的质量和损伤情况直接影响着整个铁路线路的安全和稳定性。
焊接接头损伤主要表现为接头处的裂纹、焊缝开裂和焊接接头的变形等。
这些损伤一旦发生会导致钢轨的变形和位移，严重影响铁路线路的运行安全。
3.压扁变形压扁变形是指钢轨在长期车辆荷载作用下，由于轨道几何尺寸和轮轨系统的不匹配，导致钢轨产生变形和压扁。
压扁变形会导致钢轨的强度减弱和轨道的不平整，加速了钢轨的疲劳损伤，同时也会对车辆的稳定性和行车安全产生不利影响。
1.超声波检测超声波检测是目前应用较为广泛的一种钢轨设备伤损检测方法。
通过超声波探测仪器对钢轨进行探伤，可以快速准确地检测出钢轨内部的裂纹、疲劳损伤等。
超声波检测还可以实现对焊接接头质量的评估和检测，对于铁路线路的安全维护和维修提供了重要的技术支持。
2.磁粉探伤磁粉探伤是一种对钢轨表面进行检测的方法，通过在钢轨表面喷洒磁粉，并利用磁场对磁粉进行吸引，可以直观地观察到钢轨的表面缺陷和裂纹。
磁粉探伤可以有效检测出钢轨表面的裂纹和损伤，为及时发现和修复钢轨伤损提供了有力的手段。
3.动载试验动载试验是指通过实际列车运行时的振动和荷载对铁路线路进行监测和检测。
通过动载试验可以实时地监测钢轨的变形和振动情况，及时发现钢轨的伤损状况，为铁路线路的修复和维护提供了重要的数据支持。
钢轨伤损检查方法
钢轨伤损检查钢轨检查的方法有“看”、“照”、“特殊检查”、“趁雨、雪、霜、雾检查”等方法和途径，具体介绍如下：（一）、看看是用肉眼观察钢轨的表面状态，来判断有无暗伤或明伤。
如轨顶面光面中有黑线，或车轮压面不直，这种钢轨头部一般有暗伤。
但只是看白光还不够，还要看轨头的形状，如轨头是否肥大？钢轨下颚是否垂直？下颚与钢轨腹部间有无洪锈等。
根据这些特征，进一步来准确地判明伤损程度。
看时可站立也可以半蹲身的姿势骑着钢轨，也可站在钢轨一侧，聚精会神的向前观察，其视距根据个人视力不同，可远可近，一般是往前看出10~20m。
当有阳光时，检查钢轨最好是背着阳光，以免刺眼，影响视力。
看时要掌握以下6点：1、看轨面“白光”有无扩大；2、看“白光”中有无暗光或黑线；3、看轨头是否肥大；4、看轨头是否下垂；5、看轨头侧面有无锈线；看轨头侧面有无“锈线”：根据锈线有无，判断钢轨是否有内伤，最为准确，极少列外。
钢轨有了内伤，由于车轮压力集中，引起局部金属变形，这样，会在在相应部位表面，出现连续的表皮剥落现象；不久在剥落的地方盖上一层淡褐色铁锈，并逐渐连成一道锈线；以后锈线颜色变深，有褐色变成红色，最后变成暗红色。
6、看钢轨腹部有无鼓包和变形。
（二）、照钢轨裂纹有些是发生在阴暗部分，用眼看不易发现，需要用镜子照。
照是检查钢轨不可缺少的一个步骤。
照的方法：工具为小型检查镜，以能放在衣袋内为宜。
用这种镜子，可以检查轨缝内的钢轨端部。
检查时可将镜子放在钢轨底部，从轨缝内向上反光；也可将小镜子放在胸前，迎着阳光，弯腰站在距轨头1m左右处，借反射的光，观察轨端竖面有否裂纹。
（三）、特殊检查（黑核钢轨检查法）在检查钢轨时，应着重看钢轨侧面和下颚有无红色锈痕，有了锈痕，首先要看其中是否由垂直裂纹，如有裂纹时，再看颜色是否为浅黑色，轨面是否有白线。
如初期发展为黑核钢轨时，在3米以内的地方能看到轨面上带有毛刺，并有一道银白色细线，用手摸时稍有划手的感觉。
城市轨道交通钢轨伤损检测技术
城市轨道交通钢轨伤损检测技术摘要：城市轨道钢轨损伤检测结果会直接影响着城市轨道的安全、正常运行。
本文结合我国城市轨道钢轨伤损特征与发展过程分析，提出一些能够检测产品的性能和评估的无损伤检测方法，希望可以转变城市轨道交通钢轨伤损检测的现状，为交通轨道的正常运行提供参考。
关键词：城市；轨道交通；钢轨伤损；检测技术；引言俗话说：“要想富，先修路。
”随着社会经济的发展，我国城市轨道交通也发生了前所未有的发展。
在交通正常运转中，城市轨道交通的数量也在不断增多，如果处理不好，将会直接影响着列车的安全运转，继而影响人们的生活水平和生命安全。
尤其是在近几年，人们对环境保护开始重视，对于交通振动和噪声功能等提出更高的要求。
轨道结构恰好可以满足这一要求，减少在运行中的振动和噪声，为人们营造一个良好的生活环境。
基于此，轨道交通的数量也变得越来越多，并在城市发展中起到非常重要的作用。
因此，本文结合城市轨道交通建设实际情况，提出几点钢轨伤损检测的基础，希望可以让钢轨处于良好的状态下工作，从而为人们创造更多的福利，提供更多的经济效益。
一、钢轨伤损特征与发展过程在钢轨使用阶段，一旦伤损严重机会出现轨面掉块的情况。
如果处理的好，将会减少安全问题的出现；如果处理不好，很容易引发多方面出现问题，继而影响着交通的正常运转。
（一）钢轨伤损通过对轨道运行的现场进行全面地分析之后，并做好轨底坡测量、钢轨顶面光带测量，对钢轨顶面裂缝和掉块情况进行分析后，可以发现会出现以下特征：1.掉块情况只会发生在曲线上股钢轨部分的中轴线内侧，在外侧不会出现这种情况。
同时，直线、曲线的下股也不会出现这样的情况。
个别的夹直线会出现掉块现象。
2.研究发现，随着曲线半径的较少，掉块开始变越来越严重。
3.在列车进站前，距离车站几百米的位置掉块，出站防线曲线不会出现掉块的情况。
4.相邻掉块逐渐向两侧延伸。
5.在曲线上股钢轨容易发现掉块情况，钢轨磨损情况等。
（二）发展情况随着使用，钢轨掉块会随着使用的时间变化而出现掉块情况。
钢轨损伤检测方法及数据分析技术研究
钢轨损伤检测方法及数据分析技术研究随着铁路运输的发展和扩大，铁路运输设备的安全问题越来越受到重视。
其中，钢轨作为铁路上的重要运输设备，其损坏情况对铁路运输的安全和稳定性产生了重要影响。
因此，如何及时、准确地检测和分析钢轨的损伤情况，成为当前研究和实践的热点问题。
钢轨损伤检测方法主要有目视检查、物理检测、无损检测等。
目视检查是传统的钢轨损伤检测方法，在铁路检测中应用广泛。
物理检测方法包括冲击测试法、振动测试法、声音检测法等。
无损检测方法是一种非接触式检测方法，包括超声波检测、磁粉检测、涡流检测等多种技术。
从方法本身来看，无损检测技术是当前钢轨损伤检测的主流技术之一。
其原理是基于电磁感应、超声波、磁力线等物理原理实现对钢轨内部和表面缺陷的自动检测。
与目视检查、物理检测等传统重复劳动方法相比，无损检测技术具有检测快速、准确性高、自动化程度高等显著优点。
钢轨损伤检测的数据分析技术是无损检测技术的重要组成部分，其目的是通过对检测数据的分析和处理，确定钢轨的损伤位置、类型和严重程度，以便进行钢轨维修和更换，提高铁路运输设备的安全性和稳定性。
一般来说，数据分析技术包括信号处理、特征提取和分类识别三个主要步骤。
信号处理是对检测数据进行预处理、去噪等处理，以获得更好的信号质量。
特征提取是对处理后的数据进行特征量计算和模型建立，以便于找到钢轨损伤的具体位置和类型。
分类识别是对特征量进行分类，以确定钢轨损伤的严重程度和质量。
钢轨损伤检测方法和数据分析技术的研究已在国际上发展了几十年，不断涌现了一大批优秀的研究成果。
但目前国内对于钢轨损伤检测技术和数据分析技术还不够重视和深入。
未来，我国需要进一步加强基础研究和科技攻关，探索和开发更加高效、精准的钢轨损伤检测方法和数据分析技术。
此外，需要加快推广和应用，提高铁路运输安全保障的水平，推进国家经济和社会的可持续发展。
综上所述，钢轨损伤检测方法和数据分析技术是铁路运输安全保障的重要组成部分。
浅谈铁路线路钢轨设备伤损主要类型及检测方法
浅谈铁路线路钢轨设备伤损主要类型及检测方法铁路线路是国家交通运输的重要组成部分，而钢轨作为铁路线路的核心设备之一，承担着列车的重量和运行压力，是铁路运输的重要支撑。
长期以来，钢轨设备的损坏问题一直是铁路运输领域的一大难题，严重影响了铁路线路的安全和运营效率。
对钢轨设备的损伤类型及检测方法进行深入了解和研究，具有重要的理论和实际意义。
本文将就铁路线路钢轨设备的损伤主要类型及检测方法进行浅谈。
一、钢轨设备的损伤主要类型1. 疲劳开裂疲劳开裂是钢轨设备常见的一种损伤类型，主要是由于列车的重复荷载作用下，在钢轨上产生应力集中，导致钢轨材料发生疲劳损伤。
常见的疲劳开裂部位包括轨头、轨腰和轨底等位置。
疲劳开裂的损伤会严重影响钢轨的安全性能，甚至引发钢轨断裂事故，因此需要及时检测和修复。
2. 磨耗磨耗是钢轨设备另一种常见的损伤类型，主要是由于列车的轮轨作用下，轨道表面不断受到磨损，导致轨道横截面尺寸逐渐减小，甚至形成凹槽和边沿磨损。
轨道的磨耗损伤会影响列车的安全和舒适性，同时也会增加铁路运输的能耗和成本。
3. 腐蚀腐蚀是指钢轨设备表面受到化学腐蚀或电化学腐蚀而导致的损伤情况。
腐蚀损伤主要是由于环境因素和化学作用引起的，如雨水、雪水、脱盐剂等会使得钢轨设备表面出现氧化、锈蚀等情况。
腐蚀会影响钢轨的结构强度和表面平整度，降低其使用寿命。
4. 变形钢轨设备发生变形是指其轨面或轨底出现形状不规则、尺寸变化的情况。
变形损伤主要是由于列车的荷载作用和温度变化引起的，常见形式包括轨道波磨、轨道边沿下沉等。
变形损伤会严重影响列车的行驶稳定性和运行安全性。
1. 磁粉探伤磁粉探伤是一种常用的钢轨设备损伤检测方法，主要是利用磁粉检测仪对钢轨表面进行磁性检测。
当钢轨表面存在裂纹或磨损等损伤时，磁粉检测仪会显示出磁粉沉积的异常情况，从而实现对钢轨表面损伤的快速发现和定位。
2. 超声波检测超声波检测是一种通过超声波对钢轨内部进行检测的方法，可以有效发现钢轨内部的裂纹、变形等损伤情况。
铁路钢轨缺陷伤损巡检与监测技术综述
铁路钢轨缺陷伤损巡检与监测技术综述发布时间：2021-05-19T14:36:31.803Z 来源：《基层建设》2020年第31期作者：王宏伟[导读] 摘要：钢轨作为铁路轨道的主要组成部分，直接与列车相接触且负载着列车的重量载荷，难免会因外界因素的影响受到伤损。
内蒙古集通铁路（集团）有限责任公司锡林浩特综合维修段内蒙古自治区锡林浩特市 026000摘要：钢轨作为铁路轨道的主要组成部分，直接与列车相接触且负载着列车的重量载荷，难免会因外界因素的影响受到伤损。
当钢轨伤损达到一定严重程度时便有可能导致列车出现运行安全问题，关乎到旅客的生命安全，基于此，本文对铁路钢轨缺陷伤损巡检与监测技术进行了详细论述。
关键词：铁路钢轨；缺陷伤损；巡检；监测随着我国铁路的迅速发展，铁路运输成为了我国运输行业中使用最为广泛的交通工具。
而钢轨作为轨道的主要部件之一，直接承受车轮荷载并将其传于轨枕。
由于钢轨本身的材质和结构的原因，以及在动载荷的作用下钢轨产生的疲劳，钢轨将发生各种伤损，这些伤损的存在，不仅会影响列车的高速平稳运行，且当伤损积累到一定程度时，将大幅降低和削弱行车安全性。
因此，对铁路钢轨缺陷伤损进行巡检、监测具有重要意义。
一、钢轨概述钢轨是铁路轨道的主要组成部件，其功用在于引导机车车辆的车轮前进，承受车轮的巨大压力，并传递到轨枕上。
钢轨必须为车轮提供连续、平顺和阻力最小的滚动表面。
在电气化铁道或自动闭塞区段，钢轨还可兼做轨道电路之用。
二、铁路钢轨缺陷伤损检测和巡检1、超声及相控阵检测技术。
超声检测利用超声波的反射、衍射、透射等特性，通过观察超声波在被测工件中的波形、回波、声速、衰减及共振等传播变化来判定被测工件的内部是否存在缺陷等。
常规超声技术已广泛用于钢轨内部缺陷检测，其穿透能力强、缺陷定位准确、对工件内部平面型裂纹检测灵敏度高，易于实现自动化扫描巡检。
但常规超声需耦合剂充填满探头与被测件表面间的空隙，对复杂形状和不规则外形工件检测困难，对钢轨顶面表面及近表面疲劳伤损不能有效检出和评定。
高速铁路钢轨伤损及检测技术
铝热焊焊接伤损：
钢轨在铝热焊焊接过程中产生此类伤损，可由气孔、夹渣、夹 砂、疏松、缩孔、未焊合引起，或由于冷却不当导致的热裂所引起， 或由于焊接工艺不当引起金相组织异常等。
钢轨伤损介绍
钢轨伤损及检测技术
气压焊焊接伤损：
钢轨在气压焊焊接过程中产生此类伤损，可由夹杂、夹渣、疏 松、未焊合、光斑、过烧引起，或由推凸不良引起等。
部或表面制造缺陷、机械加工控制不严、螺栓孔倒棱不规范等，在 车轮冲击载荷作用下，逐步扩展形成表面擦伤或疲劳裂纹等伤损。
钢轨伤损介绍
钢轨伤损及检测技术
道岔钢轨件伤损： 因道岔轨件（包括：尖轨、基本轨、心轨、翼轨等）存在的内
部或表面制造缺陷、机械加工控制不严、螺栓孔倒棱不规范等，在 车轮冲击载荷作用下，逐步扩展形成表面擦伤或疲劳裂纹等伤损。
依据)，分为“焊接伤损”和“钢轨内部疲劳伤损”。这里的 伤损分类主要从钢轨伤损检测的角度出发，列举了最常见的一 些钢轨伤损，这些伤损的分类划分可能同《钢轨伤损分类》中 不一致。
钢轨伤损及检测技术
钢轨伤损介绍
钢轨焊接伤损 闪光焊焊接伤损 铝热焊焊接伤损 气压焊焊接伤损 钢轨疲劳伤损 轨头内部疲劳伤损 腰部伤损 轨底裂纹 结合部位裂纹
钢轨伤损介绍
钢轨伤损及检测技术
头部水平裂纹： 水平裂纹一般发生在轨头的上部，平行于踏面发展，可在轨头
一侧或两侧看到裂纹。
钢轨伤损介绍
钢轨伤损及检测技术
头部垂直裂纹： 这是一种纵向裂纹，垂直于踏面发展，可能把轨头劈成两半，
但国内比较少见。
钢轨伤损介绍
钢轨伤损及检测技术
头部横向伤损：
横向伤损是发生在轨头内部的横向裂纹(俗称“轨头核伤”)， 有很多种不同的钢轨横向伤损，有些是由其他缺陷发展成横向伤损 的。
浅谈铁路线路钢轨设备伤损主要类型及检测方法
浅谈铁路线路钢轨设备伤损主要类型及检测方法铁路线路是铁路交通系统的重要组成部分，钢轨作为铁路运输的基础设备，其安全运行直接关系到铁路交通的顺畅和旅客的安全出行。
然而，由于使用环境恶劣，钢轨受力较大等原因，会逐渐出现各种各样的伤损，从而影响钢轨的连续性和安全性。
因此，针对铁路线路钢轨设备的伤损问题，开展检测和维护工作，具有非常重要的意义。
本文将对铁路线路钢轨设备的伤损类型和检测方法进行简要介绍。
一、钢轨伤损类型1.磨损随着铁路运行次数的增多，钢轨与列车轮轨的相互作用不断加剧，使钢轨表面的金属材料逐渐被磨损。
轨底磨损最严重，轨头、轨腰也会出现不同程度的磨损。
轨头磨损会导致轨缘受损；轨底磨损会导致轨底高度下降，而轨腰磨损则会导致轨道线性度变化等。
2.脱节脱节是钢轨常见的伤损类型之一，常常发生在曲线段或坡度大的处所。
长期以来，钢轨表面的油漆或氧化铁会形成防腐保护层，使得钢轨的表面有一层防滑层。
而随着钢轨使用后，防滑层逐渐磨损，导致钢轨与轨垫之间的摩擦力逐渐降低，从而造成钢轨脱离轨枕，形成脱节。
3.捆紧脱松捆紧脱松是指钢轨的连接紧固件失效或松脱，导致钢轨产生不同程度的脱离甚至曲折变形的现象。
常见的紧固件有鱼腹皮、垫板、螺栓等，因长期使用和外力作用，紧固件会松动、损坏，从而导致钢轨产生捆紧脱松。
造成安全隐患的主要原因是锚固度不足，不良的锚固状态会使钢轨在机车行驶过程中不断移位变形。
4.裂纹裂纹是钢轨表面或内部出现的线状伤损，在轮轨接触点以外部位最易发现。
钢轨表面的裂纹，多数由杂质、气孔、异物、重载、腐蚀等因素引起；内部裂纹则由材料缺陷、压应力、热膨胀等因素造成。
裂纹若不及时检出和处理，会扩大导致断轨、裂轨等安全事故。
裂纹分为横向裂纹和纵向裂纹，其中纵向裂纹对列车行车会造成较大影响。
二、钢轨检测方法1.目视检查目视检查是铁路钢轨的最基本检测方式，其优点是成本低、检测效率高。
但目视检查也存在误判等缺点，这需要操作人员有一定的实践经验和专业技能。
钢轨伤损检测方法[发明专利]
![钢轨伤损检测方法[发明专利]](https://img.taocdn.com/s3/m/b2bf35fa52d380eb63946db8.png)
专利名称：钢轨伤损检测方法
专利类型：发明专利
发明人：黄梦莹,罗江平,曹经纬,袁浩,林军,夏浪,陈高科,王品申请号：CN202011354927.7
申请日：20201127
公开号：CN112465027A
公开日：
20210309
专利内容由知识产权出版社提供
摘要：本发明公开了一种钢轨伤损检测方法，车载计算机对数据文件进行解析和伤损识别后显示存储识别结果，并将伤损样本和识别结果发送至样本库服务器。
地面计算机对数据文件进行解析和伤损识别后显示存储识别结果，并将伤损样本和识别结果传输至样本库服务器。
样本库服务器进行样本库管理，深度学习工作站根据样本库服务器中的选定样本优化伤损识别模型，并升级车载或地面计算机中的伤损识别模型。
伤损识别模型基于卷积神经网络生成，输入卷积神经网络的图像为N个通道叠加而成且带有方向的RGB重构图像。
本发明能解决现有钢轨伤损识别方式的网络输入直接采用物理图像或自定义图像，造成通道信息丢失或错误，增加机器学习难度和不准确性的技术问题。
申请人：株洲时代电子技术有限公司
地址：412007 湖南省株洲市天元区黄河南路199号
国籍：CN
代理机构：北京集佳知识产权代理有限公司
代理人：刘奕
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超声波探伤仪，至今美国仍是生产超声波探伤仪的主要
国家。
第一节 超声检测技术的特点及发展情况
——国外超声检测技术
纵观世界各先进国家的总体发展水平美国仍然处于
世界领先地位，美国特别重视教育和前沿研究，全国有 100多所大学设臵了无损检测专业或开设无损检测与评价 技术课程。我国1992年进口的高速探伤车就是美国的产 品。
要。
第一节 超声检测技术的特点及发展情况
国内外钢轨伤损检测均运用超声波检测技术。超声
波是一种看不见、摸不着、听不到的弹性波，具有指向 性好、穿透能力强和同一材质中传播速度几乎不变的特 点。依据超声波在结构中的传播及其在内部伤损处的反 射波，可对结构内部伤损进行检测与判识。
①穿透能力强 ②检出缺陷的 灵敏度高 ③指向性好 方便对缺陷定位 ④超声波在异质界面上可产生反射、折射和 波形转换，可以检出各种取向的缺陷 ⑤检测速度快，费用低，即使手工操作，超声 波检测的速度也高于其他方法 ⑥超声波探伤仪小巧轻便，方便携带
工作逐渐趋于规范化。
第一节 超声检测技术的特点及发展情况
——我国超声检测技术的现状
我国与国际水平的差距，主要表现在高层技术上，特别
是定量检测及用材料或产品的物理量测量来评价其质量和三 维成像技术方面。 我国钢轨超声波探伤的发展起步较早。在20世纪50年代 末期和60年代初期，通用超声波探伤仪刚在我国应用，钢轨
超声波探伤仪就已开始研制，并投入实际使用。钢轨超声波
探伤仪大致经历了电子管——晶体管——集成化——数字化， 即调频连续波——单通道脉冲波——多通道脉冲波一多通道
微机控制这4个阶段目前可以说已发展到第四代产品。
第二节
超声波钢轨探伤仪情况
——概述
早期钢轨探伤依靠人工使用小锤敲击来检测判断，
可靠性难以把握。20世纪50年代我国开始使用仪器对钢 轨进行探伤，1954年从瑞士引进了以声响指示的共振式 探伤仪。随后国内陆续开发了各种类型的钢轨探伤仪。 随着计算机、数字信号处理和人工智能等高新技术的飞
——分类
钢轨探伤仪根据显示缺陷的方式，超声探伤仪又可 分为：
①A型显示；
②B型显示； ③C型显示； ④其他显示方式。 根据探伤仪的通道数目，可分为单通道和多通道超
声探伤仪。
第三节
钢轨探伤车工作原理
——概述
教材介绍大型钢轨探伤车SYS-1000系统的各部分组
成及其工作原理，尤其是计算机子系统，主要介绍系统
——分类
钢轨探伤仪按所处理的信号不同一般可分为模拟式、
模拟数字混合式以及全数字式三种类。目前我国的钢轨 探伤仪主要有GT-2 、 GT-1C、GCT-2、GCT-8等类型。 根据超声波产生的特征，超声波探伤仪可分为： ①脉冲波超声探伤仪；
②连续波超声探伤仪；
③调频超声探伤仪。
第二节
超声波钢轨探伤仪情况
裂纹尖端的散射、爬波的产生和绕行现象，同时发现伴有体
波辐射存在。在粗晶粒材料的晶界多次散射理论研究上，我 国学者也有新贡献。在压电超声换能器的瞬态行为研究上，
我国也有独特见解。
第一节 超声检测技术的特点及发展情况
——我国超声检测技术的现状
②在电磁超声、高温检测、表面波、板波检测技术
上，有了在国际上可以比拟的进展和成果。 ③在通用型、便携式、多通道和C扫描成像探伤仪 的开发应用上，有较高的技术水平。 ④我国基本上完成了各种探伤标准的制定，使探伤
速发展，钢轨探伤也在向高速度、自动化、智能化的方
向发展。
第二节
超声波钢轨探伤仪情况
——原理及组成
超声波探伤仪是超声波探伤的主体设备。它的作用
是产生电震荡并加于探头晶片，激励晶片发射超声波； 同时将探头接收到的电信号进行放大，通过一定的方式 显示出来，从而得到被探工件内部有无缺陷及缺陷的位 臵和大小等信息。
第二节
超声波钢轨探伤仪情况
——原理及组成
一般在钢轨这种均匀的材料中，核伤或裂缝缺陷的
存在将造成材料的不连续，这种不连续会造成声阻抗的 不一致。 根据反射定理，超声波在两种不同声阻抗介质的交 界面上将会发生反射，反射回来的能量大小与交界面两
边介质声阻抗的差异和交界面的取向、大小有关。
第二节
超声波钢轨探伤仪情况
第四章 钢轨伤损检测技术
概述
钢轨的核伤、裂缝、踏面伤损以及焊缝伤损等是钢
轨伤损的主要形式。轨头内部存在有微小裂纹或缺陷时， 在重复动荷载作用下，小裂纹可逐步发展形成核伤，核 伤扩大时可削弱钢轨断面，降低了钢轨抵抗折断的能力， 钢轨可能在毫无预兆的情况下碎然折断，严重并及时发现非常重
优 点
①探伤结果受主观因素影响大 ②探测表面要求制备
局 限
③探伤受结构的形状限制 ④探伤受材料晶粒和组织不均匀性限制，对 粗大晶粒材料探伤困难
⑤探伤的定量精度较差
第一节 超声检测技术的特点及发展情况
——国外超声检测技术
利用超声波来研究物体内部的结构和缺陷，最早是
由前苏联的Coxorob萨哈诺夫)于1929年提出来的。1936 年他首次完成了试验研究工作。当时采用的是连续波穿 透法，由于分辨力差而未能用于工程实际。 1933年4月美国Sperrg(斯佩雷)公司创立，开始研制
第一节 超声检测技术的特点及发展情况
——我国超声检测技术的现状
我国20世纪50年代开始引进超声波探伤技术，经过几十
年来特别是近20多年来大量的研究开发，已具有较高的水平， 主要反映在以下几个方面: ①在固体中的缺陷对超声波的散射理论研究上，我国学 者于1980年首先采用光弹方法观察了透明固体中柱形空腔和