摘要:本论文主要针对线路设备动态下的综合检测车、轨检车和静态下的轨道检查仪的检查数据,对铁路线路维修作业进行指导。通过动静态数据对比,达到检测数据的现场精确定位,使动态下轨检车检查结果能直接反映到每米线路上,有效指导作业,同时对如何利用动态资料进行维修养护提出科学性的建议。
关键词:铁道工务轨道检测数据维修
中***分类号:U491.2+27 文献标识码:A 文章编号:
轨道检查车是检查轨道状态、查找轨道病害、评定线路动态质量、指导线路维修的动态检查设备,其作用是通过检查了解和掌握线路局部不平顺(峰值管理)、线路区段整体不平顺(均值管理)的动态质量,对线路养护维修工作进行指导,实现轨道科学管理。
一、检车检测项目:
轨道几何参数:左高低、右高低、左轨向、右轨向、水平、轨距、三角坑、超高、曲率以及长波轨道不平顺;
车体响应参数:车体横向加速度、车体垂向加速度;
辅助评价参数:轨道质量指数、各单项轨道质量指数(也就是TQI值)
(一)轨检车检测采集原理:
车辆每前行一英尺(约300mm),计算机对各个检测项目采集数据一次,当某项目连续三次采集量都超过最低级病害界限值时,统计为一处病害,并取病害最大采集量值为该处超限病害的幅值,最低级病害起讫点为该处病害长度。如***:
1.高低病害检测原理及危害:
高低是指钢轨顶面纵向起伏变化。轨检车采用惯性基准的原理测量轨道变化的实际波型,得到高低变化的空间曲线,数据采集处理系统实施采集数据的间隔距离为0.305m,同时可换算成5米、10米、20米或其它弦长之测量法测量。测量高低的传感器除了测量曲率、水平外,另外还有2个垂直加速度计。通过车移,计算出轨面相对惯性空间的位移变化,进行必要的处理,得到高低数值。监测范围±60mm,误差为±1.5mm高低摸拟弦长18.6米。
众所周知,高低不平顺(简称高低)会增加列车通过时的冲击动力,加速轨道结构和道床的变形,对车辆设备、列车行车安全构成危害,其危害大小与高低的幅值、变化率成正比,与高低波长成反比。对车辆影响较大的高低有三种。
第一种:波长在2 m以内的高低,其特征幅值较小、波长较短,但变化率较大,对车轮的作用力也较大,如列车速度为60~110 km/h时,高低引起的激振频率接近客车转向架的自振频率,将产生很大的轴箱垂直振动加速度。引起这种类型高低的因素主要为接头低扣、大轨缝及钢轨打塌、掉坑、鞍磨等。
第二种:波长在10m左右的高低,现场较常见。其特征幅值较大、波长较长,能使车体产生沉浮和点头振动。如列车速度为60~110 km/h时,高低引起的激振频率接近客车车体自振频率,将产生较大的车体垂直振动。这种类型的高低易产生在桥头、道口、隧道、涵洞、道床翻浆地段软硬接合部 。
第三种:波长在20m左右的高低,其特征是幅值较大、波长较长,能使车体产生点头振动,当车体振幅方向与高低振幅方向相同时,将使车体产生较大振动,这种高低较少,现场工作人员容易忽视。因此,现场检查高低所用的弦线应携带20m,在检查时可以根据情况不同用任意弦测量。
2.轨距病害检测原理及危害:
轨距病害幅值过大或过小,在其他因素作用下可能会引起列车脱轨或爬轨,影响轨距偏差值主要有以下几个方面:
(1)轨道结构不良:如钢轨肥边、硬弯、曲线不均匀侧磨、木枕失效、道钉浮离、轨撑失效、扣件爬离、轨距挡板磨耗、提速道岔基本轨刨切等。
(2)几何尺寸不良:如轨距超限、轨距递减不顺、方向不良等。
(3)框架刚度减弱:扣件扣压力不足、轨道外侧扣件离缝弹性挤开(木枕线路尤其如此)等 。
(4)轨距加宽值设置差异:轨检车曲线轨距加宽值扣除与铁道部《铁路线路维修规则》一致,道岔区轨距加宽值不扣除,曲线半径设置与实际曲线半径不一致,引起轨距加宽值扣除不一致。
3.轨向病害检测原理及危害:
轨向(方向)指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。利用左右股轨距测量装置所测的左右股轨距变化或位移,轨距点相对纵向轨迹—轨向。监测范围±100mm,误差±1.5mm。摸拟弦长18.6米 。
轨向检测项目是评价直线轨道的平直度和曲线轨道的圆顺度。轨向病害过大会使车轮受到横向冲击,引起车辆左右晃动和车体摇摆振动,对列车的平稳度和舒适度产生较大影响,加速轨道结构和道床的变形。影响轨向偏差值主要有以下几个方面:
(1)几何尺寸不良~直线区段方向不良、曲线区段不圆顺(正矢超限)、轨距递减不顺等。
(2)轨道结构不良~钢轨硬弯、不均匀磨耗、木枕失效、连续道钉浮离等。
(3)框架刚度减弱~扣件扣压力不足、轨道弹性不均匀挤开等。
4.水平病害检测原理及危害:
水平为轨道同一横断面内钢轨顶面之高差,曲线水平称为超高。轨检车采用补偿加速度系统测量水平,利用补偿加速度系统测量车体对地垂线滚动角,利用位移计测量车体与轨道相对滚动角,二者结合计算出轨道倾角。利用两轨道中心线间距(1500mm)计算出水平值。监测范围±200mm,误差±1.5mm。
超高:同一横截面上左右轨顶面相对在水平面的高度差。
水平:同一横截面上左右轨顶面相对在水平面的高度差,但不含曲线上按规定设置的超高值及超高顺坡量。
水平病害偏差值过大将使车辆产生倾斜和侧滚振动,引起轮轨作用力变化。当水平超限幅值和运行速度一定时,其短波水平超限比长波水平超限对车辆产生的影响大。影响水平偏差值主要有以下几个方面:
(1)习惯做法:现场作业人员习惯将轨道做成一股高,人为造成水平偏差值。
(2)两股钢轨下沉量不一致。
(3)一股钢轨有空吊、暗坑现象。
(4)缓和曲线超高顺坡不良。
5.扭曲(三角坑)病害检测原理及危害:
平面扭曲不平顺(一般称三角坑):既左右两轨顶面相对于轨道平面的扭曲。用相隔一定距离的两个截面水平幅值的代数差度量。三角坑病害偏差值过大,会引起轮轨作用力变化,从而影响行车平稳性,其高点会使车辆出现侧滚,同时对车体附加一个垂直力,使车辆产生垂直振动;其低点会使车轮悬空减载,同时使车辆转向架扭曲变形,在其他因素作用下可能造成列车脱轨。影响三角坑偏差值主要是空吊、暗坑、反撬水平、缓和曲线超高顺坡不良(直缓点、缓曲点易出三角坑)等 。
(二)针对较大值的病害,进行重点临时补修
1.里程修正
运用已建立的里程核对系统对病害进程进行修正,以方便作业班准确查找病害。
2.数据统计分析
可按病害大小,是否重复等条件对超限数据进行数据统计、分析。
3.制定作业方案
选择重点病害,结合现场实际,分析病害成因,制定整治方案。
4.质量控制和回检
确保作业质量,尽量避免将一个大病害改成两个小病害,严禁把一个类型病害改成另一个类型病害。
5.做好各项现场作业记录,方便下次数据对比
(三)结合公里扣分,安排重点保养,减少扣分,消灭合格公里
1.按车间和工区进行数据选择,可查看管内的总扣分和平均扣分以及各种病害类型总扣分和平均扣分。
2.结合以往数据,选择重点整治区间及病害项目,进行重点保养。
3.运用TQI指数,掌握线路状况,安排线路重点综合整治。
TQI指数可以在空间上反应管内设备的优劣状态运用全年或者更长一段世间的TQI数据,可观察管内每200米区段各项TQI指数,即线路实际质量状况在世间上的发展趋势和发展速度。用好TQI,对线路状态可以做到有病治病,防患于未然的效果。
(四).在轨检车周期内合理安排线路维修作业
在轨检车检测周期一般为15天,可将其充分、合理利用。时间安排建议如下:
(1)安排最长的时间进行重点临时补修,确保能及时彻底消灭重点病害。
(2)保证每个周期都有进行重点经常保养和重点综合整治的时间,确保对重点区段进行有计划地逐步整治
(3)一般安排重点临时补修5-7天,重点经常保养3-4天,重点综合整治3-4天。
参考文献:
邓学通,叶一鸣.准高速轨检车检测原理及应用(M).中国铁道出版社,2004.北京.
铁路维修规则(S).
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