轨道检测技术
（之二）
第三节轨道检查车
一、轨检车的发展
（一）我国轨检车的使用情况
随着全路提速战略的实施，行车安全和舒适己成为运输生产中的关键问题。线路作为基础设施中的重要环节，随着轨检车的应用而提高了维修质量，确保了良好的状态，成为以科技保安全的典范。近年来，轨检车随着计算机技术和检测技术的发展而得到迅速发展，检测精度和可靠性大大提高。在轨检车检测结果的监督和指导下，线路质量得到普遍提高，以动态检测为主，静态检查为辅的轨检思想己经深入人心。但是，在行车速度或检测速度提高以后，国内轨检车存在的问题也日益突出，既有的轨检车技术落后于国外先进技术。
轨检车一直是检测轨道病害、指导线路养护维修、保障行车安全的重要手段。
我国铁路从20世纪50年代起就采用1型轨检车每季度检测一次正线线路，该轨检车的特点是采用弦测法，机械传动，可以将轨距、水平、三角坑、摇晃（用单摆测量）项目的幅值绘在图纸上，人工判读超限并计算扣分。
60年代后期研制的2型轨检车仍采用弦测法，但改为电传动，检测项目比1型车增加了长波高低和短波高低，超限判读和扣分计算方式与1型车相同。
80年代初期研制成功的GJ-3型轨检车是我国轨检车技术的一次重大飞跃，其特点是将先进的传感器技术、计算机技术和惯性基准原理应用到轨检车上，可以检测高低、水平、三角坑、车体垂直和水平振动加速度，轨距、轨向则无法检测，传感器信号经过相关处理，直接以电压大小作为不平顺超限判据，计算机采集后，计算超限等级和数量，并计算扣分，以扣分的多少来衡量线路的好坏。笔式绘图仪记录不平顺波形，GJ-3型轨检车上计算机的作用仅为计算扣分，没有发挥应有的作用。仪器电路采用的大多是70年代末80年代初的分离元件，稳定性差,加之安装时间跨度大，即使同一种仪器使用的元器件也不尽相同，接口也不完全一样，造成了备件选择和维修上极大的困难，2000年前后，全路GJ-3型轨检车共有17辆，养护、维修难度很大。
1985年我国成功引进美国ENSCO公司T-10轨检车先进的轨检技术，研制成功XGJ-1型新型轨检车，并以XGJ-1型新型轨检车为基础，成功研制了GJ-4型车。这标志着我国轨检技术和轨检车又一次飞跃，使我国线路检测和轨检车跨入世界先进技术的行列。XGJ一1型新型轨检车采用惯性基准检测原理，“捷联式”系统结构，对各种误差信号进行补偿修正，并使用小型计算机集中处理全部检测项目数据。检测信号利用率高，传感器安装方便，
对车辆无特殊要求，检测项目齐全，包括轨距、轨向、高低、水平、曲率、三角坑等轨道几何不平顺。我国在引进时，又增加了车体水平和垂直振动加速度，可以用来评价线路质量状态、指导维修，还包括道岔、道口及桥梁等地面具有显著特证的标志物，方便工务人员查找病害。同时，我国技术人员学习、吸收T-10检测原理、技术和经验，研制了轨距轨向测量装置，装备GJ-3型轨检车，解决了GJ-3型轨检车检测项目不全问题。
随着铁路大提速的新形式，原有轨检车显露出不能适应提速新形式的要求。
GJ-4型车（包括GJ-3型轨检车）复杂的机械系统在恶劣的使用环境下容易出现故障；轨距吊梁悬挂在轴箱上，冲击和振动影响非常大，导致轨距吊梁本身的安全问题。东北地区和其他寒冷地区，由于雨雪造成伺服机构结冰无法正常工作而引起轨距、轨向无法测量时间在3-6个月以上；西北地区风沙导致的伺服机构移动失常，伺服电机和梁上传感器的故障率远远大于安装在其他部位的传感器。吊梁在检测速度比较高时出现周期性振荡导致检测失真。随着电气化铁路的日益增多，电磁作用对采集系统的干扰问题也显现出来。
以上情况都说明，GJ-3/GJ-4型轨检车仍存在的一些问题，尤其是在提速线路上使用，距离期望和实际要求还有一定的差距。取消GJ-4型轨检车（包括GJ-3型轨检车）上的轨距吊梁工作迫在眉睫，否则引发的行车安全问题将带来不堪设想的后果，特别是检测速度提高、检测密度加大、检测环境复杂（冬天东北地区、夏季多雨的南方地区、风沙灾害严重的西北地区）检测配件不足及超期服役情况下，安全问题、检测精度问题、可靠性问题都难以很好的保证。国外的做法是将吊梁安装在构架上，大大减少了振动的影响，保证了安全性，同时取消了伺服机构，采用无移动部件的传感器，可以大大减少设备故障率，提高检测精度。
虽然GJ-4型轨检车在我国铁路线路检测中起到了重要作用，但GJ-4型车目前检测项目对指导维修来说还很不够。国外轨检车除检测轨道几何状态、行车舒适度（车体加速度）外，还可以检测对维修和安全具有重要意义的钢轨垂直磨耗、侧面磨耗、波浪磨耗、轮轨作用力及由此计算得到的脱轨系数、轮重减载率和轮轴力等。面对日趋严峻的形式，铁道部决定再次引进国外最新的检测技术及轨检车，以满足不断提速的需要。目前大量新型轨检车即GJ-5型轨检车正处于引进开发阶段，并即将投入使用。针对GJ-4型车（包括GJ-3型轨检车）存在的问题，结合引进国外最新摄像式检测技术，GJ-4G型轨检车，GJ-3型改造轨检车己相继研制成功。
伴随既有提速线路和重载运输的发展，轨检车检测技术的进步，提出和完善l20km/h以上线路轨道不平顺管理标准和管理办法的研究，相继研究制定了120～l60km/h、160～200km/h轨道局部不平顺管理标准和评价方法，提出了轨道区段不平顺管理的方法和评价标准，为配合今后高速轨检车的使用，研制轨道不平顺管理系统化管理标准和方法奠定了基础。
（二）国外轨检车技术
随着铁路高速化的进展，国际轨检技术在同速检测和综合检测的潮流下（动车组检测），己向着无移动部件、检测项目齐全、故障判断高智能化、检测系统网络化、检测数据处理科学化的方向发展，相继涌现出许多先进的
检测技术、方法和设备。
1．日本高速铁路轨检车
日本目前高速铁路总长2049公里，山阳新干线500系高速列车运行速度为300km/h，东海道新干线运行速度270km/h，东日本的东北、上越、北陆新干线运行速度为275km/h。日本先后生产了六列“电气轨道综合试验车”（黄色医生，见图4-3-1）用于综合检测，并以近期投入使用的E926型“East-i”（见图4-3-2）最具代表性。
图4-3-1 黄色医生
East-i由六辆检测车组成，在JR东日本新干线检测速度为275km/h，检测速度与运行速度一致，实现了等速检测。“East-i”可进行轨道、接触网、轮轨作用力、车体加速度、通信信号的检测。线路检测系统安装在列车的第3号车辆上，该车辆采用了与实际运行车辆相同的两个转向架结构，以使轨检车车辆的性能与实际运行车辆相同，属于典型的动车组检测列车。
图4-3-2 East i综合检测列车
East-i综合检测列车每10天对新干线线路检测l遍，凡检测结果超过紧急补修标准，当夜就要进行紧急补修；如果超过了限速限速运行标准，不仅当夜要进行紧急补修，而且中心指令室立即通过联网计算机向通过该区段的各次列车司机发出指令，司机将严格按照操纵台上显示的慢行区段和慢行速度来操纵列车运行。如果East-i综合检测列车因维修而不能进行检测，则在运营动车组中编挂一辆轨检车，使轨道检测工作不停止。
2．德国的轨道检查车
德国铁路的路网公司DB Netz目前管理的铁路运营里程为35000公里左右，在运营线路的轨道质量检测方面，采用的检测方式包括人工定期检测和设备动态检测两种。人工定期检测手段包括目测和使用小型检测设备。动态检测设备包括轨道检查车、钢轨探伤车、波浪磨耗检测车等。
路网公司的线路检测工作统一由检测部门NBI 4来完成，该部门负责轨道检查车研究开发和检测运营工作。该部门配备6辆轨道检查车其中一辆为高速轨检车（OMWE，见图4-3-3），检测运营速度受车体构造速度的限制为200km/h，还没有实现等速检测；其余为机械式低速GMTZ轨检车和OMW轨检车，检测速度在80km/h左右，主要负责160km/h以下的线路的日常检测。德国230km/h以上高速铁路的轨道检测周期为一般2个月，特殊情况不超过3个月，其检测周期与我国相比比要长得多，这与线路的整体质量和线路的运输负荷及轨道维修养护模式有关。德国在新线建设的过程、线路提速改造、线路大修时既对轨道质量的控制就非常严格，而且路网密集，轨道的运护维修机输负荷相对较小，轨道养械化程度高，轨道质量相对较稳定，DB Netz 的经验表明这样的检测间隔已足够。
图4-3-3 德国OMWE高速轨检车
德国DB的基础设施检测由DB Netz的NBI 4来完成，同时该部门也负责轨检车的研究开发，DBNetz的NBI 4己有25年的轨检车研究开发历史，目前投入运营的轨道检查车有OWE和GMTZ两种，正在进行研制试验的是RaiLAB新型高速轨检车，是OMWE的改进型，采用相同的检测原理和系统设计，包含两节车，检测设备占用一节车，数据处理系统设备占用另外一辆车，该车研制工作已完成，现正进行最后的整车标定，其中GMTZ为机械式，采用弦测法测量原理的历史较长的低速轨检车；OMWE为该部门研制的高速轨检车，采用惯性法检测原理，可检测轨距、轨向、高低、水平、三角坑等轨道几何参数，还可计算出欠超高，250米区段内的几何不平顺参数的均方差，并对轨道的质量根据几何不平顺数据进行加权后的总体评价。DB的轨道检查车并不对检测车的车体振动加速度进行检测，其着重点在轨道的几何不平顺，乘坐舒适度方面的监测由车辆方面的部门负责，这与我国是不同的。
OMWE和RaiLAB的主要技术特点是：
（1）采用激光无接触检测技术（PSD技术），利用光学跟踪系统在列车运行过程中自动跟踪锁定轨距测量点和钢轨顶面中心线（高低及水平测点），以保证系统的检测精度。
（2）车上安装三轴陀螺惯性平台，建立绝对惯性基准，惯性平台与车体之间减振措施完善，通过不同方向的位移计检测惯性平台与钢轨之间的相对位置变化，再通过多次空间坐标变换得到轨道在空间域内的准确位置变化。
（3）安装在转向架上的激光传感器与轨道顶面的距离仅15mm，并与轮对尽量接近，以保证测点尽量靠近轮轨接触点，既有利于防止阳光干扰，又更真实反应了轨道在动荷载作用下的真实质量状态。
（4）由于采用了三轴陀螺平台，其余传感器主要完成钢轨测点相对于平台的位移变化，系统在超低速（小于10km/h）下仍能正常工作。
（5）激光传感器与轨道之间采用完善的压缩空气清洁系统，辅以清洁剂，有利于减少雨、雪、风沙对测量系统的影响。
3.法车TGV高速铁路的线路检测车
法国1990年大西洋高速线列车运行速度达300km/h，1993年北方高速线列车运行速度达300km/h，2001年地中海高速线列车运行速度达350km/h，其线路检测有三种方式：
（1）步行或添乘验道车。
（2）在TGV列车动车后加挂装有测定客车轴箱垂直、横向加速度的专用车厢（速度为300km/h，每15天一次）。
（3）用莫赞（MOZAN）轨检车（速度为160km/h，将提高到200km/h）动态检测线路几何状态（每3个月检测一次）。
没有实现等速检测的高速线路，每日凌晨在开行第一列TGV列车前，开行一列以160km/h速度运行的无乘客TGV列车，以检测轨道有无异常情况。
MGV（见图4-3-4）是专为法国高速铁路研制的综合检测列车，它在成熟的动力集中式TGV动车组上安装了全部基础设施检测必须的高技术设备，由8节车辆构成，检测速度设计为320km/h，检测周期为两周一次，主要完成以下检测项目：
（1）线路检测：轨道几何（采用激光检测）；车体加速度；轴箱加速度；车辆噪声；钢轨表面图像记录；线路环境数字图像采集；扣件、枕木、道碴检测。
（2）接触网检测：机车受流检测（电弧、电压、电流以及弓网图像）；接触网动态参数（冲击与硬点，垂向加速度，接触网高度和拉出值)；接触导线磨网厚度测量。
（3）信号检测部分：动态信号传输参数（TVM）(机车信号)；列车速度控制信标参数（KVB）（列控信息）；轨道上的点式应答；ERTMS标准II和标准III。
图4-3-4 法铁MGV高速检测列车
（4）通信检测部分：车—地通讯的无线覆盖；GSM和GSM-R的无线覆
盖。
（5）其他检测项目：列车定位，速度，气象条件，风速，道口。
4.意大利高速铁路的轨道检查车
罗马——佛罗伦萨高速铁路列车运行速度为250km/h，第二期工程列车的运行速度300km/h，使用“阿基米德”高速检测车（见图4-3-5），检测速度220km/h，基本达到等速检测的要求。“阿基米德”综合检测列车具备检测119个不同参数的能力，能检测轨道几何参数、钢轨断面、钢轨波浪磨耗、接触网及受流状态、通信和信号、车体和轴箱加速度、轮轨作用力等。车上包括57台计算机，每秒钟可以处理30G的数据，有24个激光头、43个光学摄像传感器、47个加速度计，大量的强度、速度、定位以及温度传感器，以及一个用于航空电子领域的惯性平台。
车上软件应用的所有电子板卡都具有防电磁干扰设计，速度测量采用多普勒效应雷达传感器。列车的构造组成考虑到将所有测量伟感器都集中安装到客车上，基于数据集中处理工作站，对数据传输系统的设计进行革新（5km 的光纤，采用Sonet/Sdh同步技术的实时数据传输系统，传输速率达每秒2500Mbit）。
“阿基米德号”的驱动车在列车的前方，机车位于列车的后部，这种布置是为了防止机车布置在前方会干扰客车中的传感器。
图4-3-5 意大利“阿基米德”高速检测列车
5.西班牙高速铁路的轨道检查车
西班牙高速铁路运行速度300km/h，线路检测方法有以下几种：
（1）每年2次有轨检车检测。
（2）每周至少1次用编挂在AVE型高速列车中的一辆控制车作动态检测，主要测量记录轴箱垂直加速度、转向架的横向加速度、控制车体的垂向及横向加速度。
（3）每月2次在列车司机室上目测检测线路状态。
（4）每月2次用速度低于60km/h的轨距车复查轨距。
6.韩国高速铁路的轨道检查车
韩国高速铁路的运行速度为300km/h，其线路检测和接触网检测采用意大利制造的单节检测车ROGER 1000K（自带动力），检测速度160km/h。
二、轨检车系统结构和检测原理
（一）轨检车的系统结构
目前各国由传感器、检测系统、轨检数据处理构成的轨道几何参数检测系统，从其结构来分主要两大类：一类是以各种独立硬设备为主，予以组合
的“组合式”系统；另一类是以计算机为中心的“捷联式”系统。组合式系统各独立硬设备输出轨道几何参数，计算机只是对各种轨道几何参数进行超限摘取、统计、评价、报告打印、绘图、存储等；捷联式系统的计算机则既完成轨检信号的修正、补偿，根据数学模型合成轨道几何参数，而且同时还完成轨道几何参数超限摘取、统计、评价、绘图报告打印等。计算机在参与轨道几何状态参数的检测上，两类系统有根本的不同，捷联式系统是轨检系统结构上的变革。
捷联式检测系统是近些年来在计算机技术飞速发展基础上，产生的新型系统结构，以超高测量为例，在捷联式系统中，将陀螺及加速度计直接安装在车体上，不再使用惯性陀螺平台，在运动的车体上直接建立惯性基准，但并非平台概念在捷联式系统中不再存在，只是它仅用计算机建立一个数学平台，取代组合式系统中的电气机械实体平台。
属于组合式系统，而1985年引进的T-10轨检车技术和GJ-4型轨检车，则是捷联式系统的代表。
组合式与捷联式轨检系统的比较：
1．组合式系统轨道几何参数是由传感器和相应的机械电子设备完成，精密机加要求高。系统精度依赖于传感器精度、精密机械加工、电子线路的功能，要求很高。捷联式系统中，轨道几何参数由传感器和计算机共同完成，提高精度，除对传感器、计算机的计算精度、速度等有一定要求外，最重要的是取决于几何参数产生的数学模型的准确程度。从提高检测精度考虑，捷联式比组合式要灵活得多。
2．在组合式系统中，计算机不参加轨道几何状态参数的产生，只进行数据处理，而在捷联式系统中，对计算机内存容量、速度和精度的要求比组合式高。计算机完成检测和数据处理双重工作，如运算速度不高就不可能实时检测。但从近年计算机技术的发展速度看，这种要求很容易满足。
3．捷联式系统与组合式系统相比，稳定性高、重复性好、可靠性高、操作简单、故障率低、易于维修，这主要是因为捷联式系统中用软件实现了组合式系统中用硬件设备才能完成的工作。从技术层面看，提高机电系统的可靠性要比提高电子部件特别是数字电路的可靠性困难得多。
4．捷联式系统突出的特点是成本较低。捷联式系统中无需大量的机械电子设备，从计算机和传感器的发展趋势看，捷联式系统在成本上有潜在优势。此外，捷联式系统可靠性高，维护简单方便，对使用人员要求低，进一步降低了使用费用。因而总费用上比较，捷联式系统优势将越来越大。
基于上述比较，采用捷联式系统体系结构的优势明显，从发展的观点看，其优势将日显突出。
（二）轨检车的检测原理
轨检车按检测原理不同分为弦侧法和惯性基准法测量。(主要指高低、轨向的检测)
1．弦测法
弦测法传递函数特性的不为“1”，造成弦测法检测结果存在“虚波”现象，虚假波形叠加后使检测波形产生严重失真，其检测结果不能完全真实反映轨道不平顺的实际状态。
2．惯性基准法
英、美、中、德、荷等国和日本东北新干线的新型轨检车，均采用更先进的惯性基准法，其传递函数有较好的平直特性，测得的不平顺波形失真小，但采用惯性基准法需认真做好对车辆振动的修正补偿，否则仍会产生波形严重失真。
3．弦测法、惯性基准法传递函数的比较
经过众多从事轨检事业的专家技术人员不懈探索和研究，经过改进和完善弦测法测量技术，弦测法测量原理和惯性基准法测量原理依然是当今轨检车检测技术的基础。根据日本轨检车长期采用弦测法检测技术的经验，改进的弦测法测量技术不仅弥补了原有的不足，同时扩展了其检测波长，将测量波长由3～30m扩展到70～100m，为高速铁路轨道长波不平顺的检测奠定了基础，比如日本的40m中弦法可用来粗略地测量长波不平顺。
三、GJ-3型轨检车
（一）GJ-3型轨检车简介
GJ-3型轨检车于八十年代研制成功，随后在全路各局逐步推广，取代原有的EX2型轨检车。GJ-3型轨检车采用惯性基准原理和“组合式”系统结构，主要由速度里程、高低、水平、三角坑、轨距、轨向、振动加速度、超高曲率、计算机处理、图表报告输出等八个部分组成。前六个部分基本相对独立，各轨道几何参数由一套检测设备完成，并将测试结果交计算机处理，作超限处理及评分，同时由图表输出波形图，由打印机输出报告。
（二）各检测项目组成及简单测量原理
1．速度里程
速度和里程是轨检车两项重要的测量内容，主要是为把超限与位置结合起来，供维修查找；有些检测项目要修正，也要用到速度、里程。增加的轨向，由于是按距离采样，也必须由速度里程驱动。速度和里程检测设备主要由光电编码器和SLCY-0速度里程仪组成，可检测列车速度、走行里程和走行时间等，并给出单元距离采样脉冲。
光电编码器主要由发光二极管、光栅盘、光电接收、放大驱动电路等部分组成。GJ—3型轨检车采用每转输出1000个脉冲的高分辨率光电编码器，车辆走行时，编码器受车轮转动驱动，连续输出距离脉冲。对距离脉冲进行记数累加，就可以得出里程。速度里程测量仪采用可变分频及控制时间门宽度方法对每个脉冲所代表的距离进行调整，最后连续自动输出列车速度、走行里程和走行时间。
长时间的累计，会产生距离误差，因此要经常对里程进行校对。目前，可以做到的里程误差在千分之一、二左右。如果10km校核一次里程，位置误差在10～20m，基本上可以满足根据报告的里程，寻找超限位置的要求。
2．高低、相对水平、三角坑
高低、水平、三角坑（即扭曲）都是重要的轨道几何参数，GJ-3型轨检车的高低测量是由CP3惯性基准轨道高低测量仪完成。主要由机械装置、传感器部分（加速度计和位移计）以及电子线路三部分组成，可检测轨道左高低、右高低、相对水平，并由此计算机计算各种基线长度的三角坑。
CP3惯性基准轨道高低测量仪采用惯性基准法。其中，加速度传感器主要反映频率较低、加速度数值较小的长波，位移传感器主要反映频率较高的短波，由上述两部分得到整个波长范围的轨道高低，分别测得轨道左轨、右
轨高低两者差值，可得到轨道的动态左右水平差（即相对水平），据此计算机会算出各种基线长度的动态三角坑（与超高测量得出的三角坑相区别），图4-3-6是CP3惯性基准轨道高低测量仪的原理框图。
图4-3-6 CP3惯性基准轨道高低测量原理框图
3．轨距
GJ-3型轨检车的轨距测量装置与GJ-4型轨检车基本相同，轨距测量部分在GJ-4型轨检车中作介绍。
4．轨向
高低检测是惯性基准法在垂直方向进行轨道不平顺的测量，轨向则是惯性基准法在横向进行轨道不平顺测量的结果。轨向测量在横向的惯性基准，与高低检测一样用加速度计通过二次积分完成。有了惯性参考在空间的横向位移，再分别加上左、右轨距测量值，就可以产生左、右轨的方向，可以说轨向的测量是在轨距测量的基础上完成的。
轨向测量结构原理见图4-3-7、图4-3-8。
图4-3-7 轨向测量结构原理
作为产生惯性参考的加速度计在横向受车辆运动的影响，存在的有害加速度比在垂向要严重的多。例如在曲线上的离心加速度，与产生高低惯性位移参考加速度计的敏感方向基本是正交的，因此基本不产生影响，而对方向测量而言，这种干扰是必须考虑的。在GJ-3型轨检车上，是采用滤波的方法来消除有害加速度的影响。这种方法的主要优点是简单，但是在曲线上测量误差比GJ-4型轨检车采用补偿方法测量要大一些。
图4-3-8 轨向测量装置原理框图
5．超高、曲率
超高和曲率测量的原理见图4-3-9。
车内地板上安装有陀螺平台，不管车辆如何运动，陀螺平台始终稳定在当地水平位置，于是可以测到车体的倾角，利用车体和轮对之间安装的位移传感器，可以得到车体与轮对（不考虑轮对的锥型踏面等因素），即车体与轨道所在平面的倾角，求车体倾角和车体与轨道倾角的代数和，就可以得到轨道的倾角。轨道倾角和轨距运算，即可得到超高。
图4-3-9 超高测量原理
利用陀螺平台上的转动角速率陀螺，可以测得曲线上车辆运行的角速度，与速度里程给出的车辆的速度运算，即可得到曲率，即单位距离上的转角。因此，超高测量的关键，是在运动的轨检车上建立水平基准，又一次用到惯性测量技术。日常生活中，我们用水平仪气泡是否居中来判定被测物体是否水平，然后人工调节被监测物体，使之处于水平，这套方法也可以用在平台上，不过水平仪的特性不能满足要求，就需要使用加速度计，利用它来感受重力加速度，与水平仪有同样效果。在曲线上，离心加速度会使水平仪的气泡偏离，不能指示真实水平位置，说明车辆的运动中会存在各种干扰加
速度，破坏车内建立水平惯性基准，因此必须测出有害加速度，并去除其影响。
陀螺平台的工作原理是：安装在平台上的加速度计感受当地的重力加速度，同时由一套自动控制系统，调节由陀螺稳定的平台，使其稳定在当地水平位置。如果在曲线上，离心加速度使由加速度计调平的平台偏离水平位置，可用同样安装在平台上的另一个转动角速率陀螺，测出转动角速度，结合速度里程给出的速度，计算出对离心加速度补偿的数值，进行调平修正，从而保证给出正确的水平基准指示。
要精确的给出水平的惯性基准，对陀螺平台的加工、安装的要求都非常高，必须有精密机械加工作为保证，也要有精密的惯性元器件（陀螺和加速度计）等，同时，还须配合大量的电子线路构成的自动调节和控制系统。作为测量关键的惯性元件，安装在一个环境条件非常好的平台上，才更容易得到比较好的测量结果。
6．车体水平加速度和垂直加速度
GJ—3型轨检车的车体水平和垂直振动加速度是由DCZ-4多功能低频振动测量仪完成，多功能低频振动测量仪可以完成对车体和轴箱的垂直、水平振动加速度和位移的测量。对于轴箱振动加速度和位移的测量，要反映的是线路短波不平顺，监测的频率较高，开始使用时输出到12线磁笔绘图仪上，没有一个方便的评价手段。由于GJ-3型轨检车研制时行车速度较低，对振动加速度认识也不够，在使用一段时间后，就放弃了，只保留了车体水平和垂直振动加速度测量。
DCZ-4多功能低频振动测量仪除了有一套适配应变式加速度计的应变放大器之外，主要具备两个功能，即用于加速度测量的低通滤波和用于位移测量的重积分放大器。低通滤波的截止频率为5Hz、l0Hz、20Hz、40Hz、80Hz、l60Hz、全通（2000Hz）七档，根据实际需要选定。由于只使用其单一功能，这一测量设备以后就演变为单一加速度计配合低通滤波的简化形式。
列车振动测量随着行车速度的提高显得越来越重要，在轨检车上安装测量装置，通过对车体及轴箱振动的测量，可以综合评价和监视轨道的平顺性及旅客舒适度，也能了解车辆的特性及钢轨轨面擦伤、波浪磨耗、接头分布等情况。随着列车速度的不断提高，钢轨短波不平顺造成的轮轨冲击力大大增加，轨道长波不平顺引起的振动更接近车辆的自振频率，从而影响乘车舒适度。因此，轨检车越来越重视对钢轨短波不平顺和长波不平顺的检测，以保证安全和舒适，而在轨检车上对车体及轴箱振动加速度进行测量，既是对舒适度的综合评价，也是对轨道几何不平顺检测的补充。
己有的实验数据表明，钢轨顶面短波不平顺引起的轴箱振动频率是非常高，接头和道岔所引起的轴箱振动加速度的频率在1kHz以上，如京广线轴箱振动加速度在±100g内，石太线轴箱振动加速度在±80g内，而车体经过转向架一系簧和二系簧减振后（车辆的减振系统相当于一个低通滤波器），无论是垂向还是水平方向的振动频率都大大降低，通常客车车体的自振频率在1Hz左右。根据试验，频带0～lkHz范围内，轨检车车体振动加速度一般在±2g以内；频带0～50Hz范围内，轨检车车体振动加速度一般在±0.5g 以内。因此在使用车体加速度测量的低通滤波器时，要考虑车体及轴箱的振动特性。GJ-3型轨检车上车体垂直及水平方向振动加速度在预处理时所用
低通滤波器截止频率分别为10Hz和20Hz，所以轨检车轴箱振动加速度用来定性反映钢轨顶面磨耗、接头状况等，而车体振动加速度用来综合评价轨道不平顺状况及乘坐舒适度。
（三）对GJ-3型轨检车的评价
GJ-3型轨检车是我国在八十年代自行研究轨检技术的基础上，于九十年代开发的一代轨检车，在我国轨检技术和轨检车的发展上起着非常重要的作用。直到目前，也还有少数在服役。但GJ-3型轨检车面临着设备老化，急待更新及轨距梁改造的问题，在系统结构上也反映出老化的趋势。
四、GJ-4型轨检车
（一）GJ-4型轨检车的系统结构及检测原理
GJ-4型轨检车检测系统采用了先进的模拟——数字混合处理系统，为捷联式系统结构，检测不受列车运行速度和方向的影响，精度较高；由于采用数字滤波、计算机运算合成方式得到轨道不平顺数据，通过修改计算机软件就可以很容易地改变系统可测波长等检测参数，系统灵活性较大；该系统以数字信号处理为基本处理方式，可靠性高，与以模拟处理方式为主的轨检系统相比维修量少。
GJ-4型轨检车的检测系统主要由模拟信号处理系统和数字信号处理系统两部分组成，模拟信号处理系统由各路传感器、信号转接及监视装置、信号处理装置、功率放大装置、调制/解调装置和电源等五个单元构成；数字信号处理系统由主微机、编辑微机、热敏记录仪、行式打印机、条形显示屏等组成。
轨检车检测系统的基本工作原理为各种传感器将需要检测的位移、速度、加速度等物理量转换为相应的模拟信号，通过信号转接及监视装置输入到信号处理装置。信号处理装置将信号放大和模拟滤波处理后再经信号转接装置输入到主微机。主微机对输入的模拟信号进行A/D模数转换、数字滤波、修正以及补偿处理，然后经过综合运算，得到所需轨道几何参数的数字结果，经D/A数模转换后得到被测轨道几何参数的模拟输出信号，再经过信号转接及监视装置，最后输出到绘图仪，绘图仪将所需轨道几何状态参数的波形记录下来。另外，轨道几何状态参数信号通过主微机的RS232接口传输给编辑微机，由编辑微机对数据进行编辑、显示超限数据，并可输出到行式打印机，打印出轨道几何参数的超限数据报表。
1．轨距
见图4-3-10。轨距测量装置由原理和结构完全对称的左右两个子装置组成，它们各自测量左轨及右轨的轨距变化分量。两个轨距分量之和就是轨距值。左右轨距测量子装置均包括五个部分：光电传感器、调制解调器、信号处理器、功放、伺服机械。光电传感器和伺服机械安装在车体下面的测量梁上。调制解调器、信号处理器及功放安装在车内。光电传感器位于轨顶面斜上方，与钢轨内侧面轨距点之水平距离为D gsL（D gsR），与测量梁上伺服马达水平距离为D sbL（D sbR）。左右马达间距为D。光电传感器发出的光束以 角投射到左（右）轨面下16mm处，漫反射光被光电接收器接收。
当钢轨位移，轨距变化时，光电传感器感应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性比例的电压信号，再经信号处理器、功放，驱动马达，使光电传感器在伺服机械的推动下，跟踪钢轨位移。
轨距计算按如下公式：
gsR sbR sbL gsL D D D D D S ++++=
R L S D S S ++=（S L 为左轨距分量，S R 为右轨距分量）
图4-3-10 轨距测量装置
2．曲率
曲率定义为一定弦长的曲线轨道（如30m ）对应之圆心角θ（o/30m ）。度数大，曲率大，半径小。反之，度数小，曲率小，半径大。轨检车通过曲线时（直线相同），测量车辆每通过30m 后车体方向角的变化值，同时测量车体相对两转向架中心连线转角的变化值，即可计算出轨检车通过30m 曲线后的相应圆心角θ的变化值。
图4-3-11 测量曲率的传感器分布
曲率测量的传感器分布见图4-3-11。摇头速率陀螺YAW ，测量车体摇头角速率；位移计DT1测量车体一位端的心盘处与一位转向加间的相对位移；位移计DT2、DT3测量车体二位端心盘前后两侧与二位转向架构架之间的相
对位移；光电编码器TACH 提供速度距离信息由于一阶模拟滤波器在处理模拟时间域信号时，其频率特性是固定不变的，但在处理YAW 所表示的空间域频率信号时，其频率特性就是变化的了。因此，一阶模拟滤波器输出信号经采样，进入计算机还需进行数字滤波处理。数字滤波的作用，是对一阶模拟滤波器引起的频率特性变化进行校正，使得模拟滤波和数字滤波混合处理后，在设计的通带范围内，空间域幅值特性不受列车运行速度的影响。
3．水平（超高）
测量水平的传感器分布见图4-3-12。图中倾角计INCL 和滚动陀螺ROLL 用于测量车体的倾角θ，ROLL 测量C θ中的高频成分CH θ。INCL 测量C θ中的低频成分（包括车体静止时的倾角）CL θ。CH θ与CL θ之和为C θ。由于车体摇头会对INCL 输出产生附加影响，YAW 为INCL 提供补偿信号。
位移计LPDT 和RPDT 用于测量车体与轮轴间的相对夹角Ct θ。车体倾角
C θ和车体与轮轴夹角Ct θ相结合，计算出轨道倾角t θ，由t θ和两轨中心线
间距离（l500mm ）计算出水平值。
首先INCL 输出的电压信号经过频率响应为F(s)的二阶模拟抗混迭滤波器处理，然后采样进入计算机进行数字滤波处理。由于二阶模拟滤波器处理模拟时间域信号时，其频率特性固定不变，但在处理INCL 所表示的空间域频率信号时，其频率特性变化，因此二阶数字滤波器的作用在于校正模拟滤波器引起的空间域特性变化，从而使信号在设计的通带内具有不变的空间域幅值特性。
图4-3-12 测量水平的传感器分布
4．高低
高低采用惯性基准原理测量，得到高低变化的空间曲线，同时可换算成弦测值。测量高低用的传感器分布见图4-3-13。除了曲率和水平测量用到的传感器外，又增加了两个安装于车体底板上的垂直伺服加速度计LACC 和RACC 。LACC 和RACC 分别安装于位移计LPDT 和RPDT 顶部的车体底板上。LACC 和RACC 用于测量安装位的车体惯性位移。LPDT 和RPDT 分别检测LACC 和RACC 安装位车体与左右轴箱的相对位移。根据它们的测值进行必要处理，得到高低。
图4-3-13 测量高低的传感器分布
惯性基准原理见图4-3-14。M 为车体质量，K 、C 分别表示其弹簧和阻尼。位移计LPDT （RPDT ）测量车体与轮轴的相对位移W ，加速度计A 输出值a 的二次积分为车体相对惯性基准的位移Z 。图中加速度计A 即为前述LACC （RACC ）。轨道高低不平顺值Y 的计算式为：
R W Z Y --=
因轮子半径R 为常量，改上式可为：
??-=-=W adtdt W Z Y
图4-3-14 惯性基准原理
高低的测量结果输出为空间曲线，由空间曲线向20m 弦测值的变换，是通过两个低通滤波器U(z)与V(z)相减来实现的，等价于一个合成滤波器的处理。
合成滤波器W(z)的系统函数为：()()()z V -=z U z W 5．方向（轨向）
方向的测量，采用惯性基准方法。方向测量包括两个部分，一部分是安装于轨距测量梁中央位置的伺服加速度计（ALGN ），用于测量轨距测量梁中央位置的横向惯性位移。另一部分是左右轨距测量装置所测得的左右轨距分量S L 和S R 。由惯性位移和左右轨距分量计算得到左右轨的轨向。方向测量传感器安装与原理见图4-3-10和图4-3-15。
方向测量的算式： 左方向：()L X LX S D
Y Y ++=2 右方向：()R X RX S D
Y Y --=2
图4-3-15 方向测量原理
6．扭曲（三角坑）
扭曲反映了轨顶的平面性。见图4-3-16，若轨顶abcd 四点不在一个平面上，c 点到abcd 三点组成平面的垂直距离h 为扭曲。扭曲会使车辆产生三点支持一点悬空，易造成脱轨掉道，特别是当列车从圆曲线向缓和曲线运行时。扭曲h 计算为：
()()21h h d c b a h ?-?=---=
1h ?为轨道断面I-I 的水平值，2h ?为轨道断面II-II 的水平值。h 即
为基长L （断面I-I 与断面II-II 之间距）时两轨道断面的水平差。由前述知，水平己由水平测量系统测出，所以只要按规定基长取两断面的水平差即可得扭曲值。GJ-4轨检系统基长可变，目前设定为2.4m 。
图4-3-16 扭曲测量原理
7．车体振动加速度和轴箱振动加速度
车体振动加速度测量用石英挠性加速度计，轴箱振动加速度测量采用变电容式加速度计。
8．地面标志自动测量ALD
轨道上的道口、道岔、桥梁、轨距拉杆等会含有金属部件，所以可用安装于轨距吊梁中部的电涡流传感器来检测，把它标志在自动里程图上，可以方便准确地找出病害的位置。
9．速度及里程
轨检车轮对的转动驱动光电编码器同步转动。光电编码器每转一周A 相及B 相分别输出1000个脉冲，A 相输出与B 相输出相位差90度。根据轮周和每周1000个脉冲可计算出脉冲间距n
D
l π=
，通过计算机对l 进行计算
可得距离，通过l 和时基计算可得速度。
（二）GJ-4型轨检车轨道几何检测装置
GJ-4型轨检车的检测系统主要由模拟信号处理系统和数字信号处理系统两部分组成，模拟信号处理系统由各路传感器、信号转接及监视装置、信号处理装置、功率放大装置、调制/解调装置、和电源等五个单元构成。数字信号处理系统由主微机、编辑微机、热敏记录仪、行式打印机、条形显示屏等组成。
1．模拟信号处理系统 （1）各种传感器
图4-3-17 轨检车车体尾部传感器安装位置示意图
GJ-4型轨检车上共有21个转感器，它们在车体上的安装位置见图4-3-17所示，传感器的编号及主要技术参数见表4-3-1，车体底板上安装有1，2，5，6，7，ll ，12，13，14共9个传感器。车体与构架间安装有8，9，10共3个传感器，第四轴的轴箱上安装有3，4共2个传感器，车体尾部转向架上安装有17共1个传感器，车体尾部横向检测梁上安装有15，16，18，19，20，21共6个传感器。
轨检车上各路传感器的输出信号，信号处理装置的输入、输出信号，以及主微机的A/D、D/A输入、输出信号，它们在信号转接及监视装置上都有对应的信号插孔以便于监视、短路、开路前端电路，同时加入调试信号。
信号转接及监视装置的插孔由A、B、C、D、E、F、G、H共8行组成，每行20列总共160个插孔，A与B、C与D、E与F、G与H各编成一组。每组的上面一行有两种用途，一种用于开路前端电路并同时向后端电路加入调试信号，另一种用于短路后端信号；每组下面一行用于监视信号。
（3）信号处理装置（SCU）
信号处理装置SCU是传感器信号在进入A/D转换器前进行模拟预处理的单元，SCU由三部分电路板组成：第一部分是轨距伺服控制板，第二部分是
传感器前置放大与滤波板，第三部分是地面标志传感器板。
2．数字信号处理系统
（1）主微机
在GJ-4型轨检系统中采用了两套标准工业级PC计算机，其中一台为主微机，另一台为数据编辑机。在主微机上除标准配置外还增加了磁带机、SCSI 接口卡、A/D、D/A变换器板和多功能接口板等外接设备。
主微机上运行的有两个程序软件：轨检数据实时处理软件和轨检数据重放合成软件。轨检数据实时处理软件是轨检车实际运行时实用的，它实时地进行传感器信号数据的采集，同时对传感器信号进行处理，合成轨道几何参数,输出轨道几何参数的波形图，并同时提供下列功能:
A．提供下列轨道几何参数的实时显示；
B．提供曲线分析报告；
C．提供轨道状态分析报告（根据用户标准）；
D．提供对于轨道几何参数相关报告
E．提供对于轨道几何参数超限数据的编辑
编辑微机的标准配置与主微机的一样，在它上运行的软件为超限编辑和打印以及数据显示程序。该程序由接收数据模块、超限编辑模块、打印报表模块和条形显示屏模块组成，各模块之间的相互关系如图4-3-18所示。接收数据模块、超限编辑模块和条形显示屏模块之间通过公共数据区传递数据。超限编辑模块和打印报表模块之间通过硬盘文件传递数据。
（3）热敏式绘图仪
热敏式绘图仪主要用于记录轨道几何参数和传感器信号的波形数据以及相关记录信息。它的型号为GOULD TA6000，输入为AM800 8通道基准直流输入组件，可通过增选输入组件扩充通道数。
（4）行式打印机
行式打印机主要用于打印输出各种轨道检测统计报告。为适应单位时间内打印数据量大的特点以及输出报告形式为汉字，采用Proline Series 5 P5XKA汉字行矩式打印机，打印速度为3261pm，支持如下打印机仿真（或协议）：Line Printer Plrs，Epson LQ l600K。
（5）条形显示屏
条形显示屏主要用于即时显示各种线路检测信息以及相关提示内容，选用的条形显示屏为“LOPU-7-OS”电子显示屏，它通过RS-232接口与编辑计算机相连传递信息，内设两级汉字库。
（三）GJ-4型轨检车检测系统的新技术
2003年后，在原有的GJ-4型轨检车的基础上对检测系统进行了进一步改进，改进轴箱式轨距测量装置为构架式光电伺服测量装置，采用了构架与轴箱间的侧滚和垂向位移量修正的技术，保证了跟踪轨距点的稳定性，消除了轴箱式轨距测量的不安全隐患。通过最新研制的车载局域网，实现了计算机实时显示轨道几何波形、网络打印机打印波形图的功能。通过GPS里程修正系统，完成里程自动修正。
1．构架式光电伺服轨距测量装置
新研制开发的检测梁安装在构架上的“构架式光电伺服轨距测量装置”，采用构架与轴箱间的侧滚和垂向位移量修正的测量技术，保证了跟踪轨距点的稳定性，消除了轴箱式轨距测量的不安全隐患。
（1）构架式轨距测量装置基本结构
构架式轨距测量装置由原理和结构完全相同的左右两部分组成，测量装置的组成和原理见图4-3-19。它们各自测量左轨及右轨的轨距变化分量，两个轨距分量之和可得到轨距值。左（右）轨距测量子装置均包括八个部分：左(右)轨距光电传感器、调制解调器1、左（右）轴头光电传感器2、调制解调器2、信号处理器、功放、伺服机构和左(右)位移计。
其中左（右）光电传感器、伺服机构和左（右）位移计安装在车体下面的测量梁上，测量梁吊挂在四位轴后方的转向架的构架上。调制解调器1、调制解调器2、信号处理器及功放安装在车内。左（右）轴头光电传感器安装在四位轴左（右）轴箱正上方的构架上。
图4-3-19 构架式轨距测量装置
（2）轨距点的跟踪方法
列车辆运行时，由于轨道存在着各种不平顺，构架产生上下浮动、左右摇摆，使轨距光电传感器发出的光束不能保持在轨面下16mm处。为了解决这一难题，在4位轴左右轴箱正上方的构架上，分别安装了两个轴头光电传感器，用于感受构架相对于轮轴的姿态，和轨距光电传感器一起，通过全新的数学模型，确保光电传感器发出的光束打在轨面下16mm处。
GJY-AKTF-221-1-1型轨道检查仪 （一）产品概述 GJY-AKTF-221-1-1型轨道检查仪是一种基于数字陀螺精密测 量原理的轨道几何状态检查仪器。通过测量轨道的方位角和坡度角，并对距离的积分，得到轨道的横，垂坐标分量，从而计算轨道的不平顺性。该不平顺指标包括轨距、轨距变化率、水平（超高）、左右高低、左右轨向、三角坑等。 系统分为4大部分：传感器部分，数据处理计算中心部分，多功能数据调理主板，精密机械小车。传感器部分功能：收集线路状态原始信号；多功能数据调理主板功能：传送和调理原始信号；数据处理计算中心部分功能：将处理传送过来的原始信号，生成最终用户数据；精密机械小车功能：是所有模块的载体，保证了装置的稳定工作。 （二）工作环境及条件 ?环境温度： -20℃～＋50℃温度下可靠工作。 ?海拔高度：不超过2500m ?相对湿度：不大于90%RH ?线路要求：无积水积雪 ?行进速度： 0～8km/h ?重量：≤35kg （三）性能指标 ?电源容量：有效工作时间>8h。 ?耐磨：各车轮500Km以内无明显磨耗。 ?绝缘性能：各车轮及机构间阻抗大于1MΩ。 ?抗干扰能力：具有较强的抗电磁干扰能力。 (四)技术标准 1.TB/T 3147—2012《铁路轨道检查仪》。
2.JJG 1090-2013 《铁路轨道检查仪检定规程》。 (五)技术要求 1.主要技术指标 (五)功能特点 1. 接触轨道的测量轮、导向轮、行走轮耐磨性应满足检测500km 线路的使用要求。 2. 抗干扰能力：在电气化铁路区段及有射频等干扰的地方不影响数据采集，适应野外作业，采集数据稳定。 3.具有运行总里程累计及显示功能、超限实时声响报警功能、里程修正功能及辅助定位措施。所有项目现场超限报警功能可以立即让检测者标记出大病害的处所。可以通过人机对话，记录线路的特征点、道口、站台、固定螺栓脱落、断轨等标记或病害。 4. 轨检仪各检测项目采取等间距采样方式移动测量每米不少于4个测量点，同时将测量的真实结果实时显示出来。存储容量可满足
星网宇达GJY-TW-XW-1型铁路轨道检查仪（惯导） 使用说明书 北京星网宇达科技股份有限公司 V1.02020年5月
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目录 惯导精测小车使用说明书 (3) 一、产品介绍 (3) 1.1概述 (3) 1.2系统组成及功能 (5) 1.3性能指标参数 (6) 1.4系统优点 (7) 1.5参照标准 (8) 1.6实测数据精度 (9) 二、轨检仪使用与操作 (11) 2.1定义 (11) 2.2轨检仪拼装 (11) 2.3轨检仪上道 (12) 三、软件使用说明 (13) 3.1软件打开界面 (13) 3.2项目管理界面 (13) 3.3线性设计资料 (17) 3.4设备管理 (27) 3.5现场测量作业 (30) 3.6数据解算 (39) 四、轨检仪的保养、收藏、搬运、存放 (42) 4.1保养及注意事项 (42) 4.2收藏、搬运、存放 (42) 4.3锂电池及使用注意事项 (43) 4.4标定与检定 (43) 4.5其他注意事项 (44) 五、轨检仪装箱清单 (46)
钢轨伤损检测方法的探究 【摘要】钢轨损伤的检测结果直接关系到铁路运营的安全，本文着重介绍了钢轨无损检测的方法，并针对目前国际上应用较多的漏磁检测方法，做了重点的介绍。希望能够抛砖引玉，共同研究，推动我国钢轨无损检测的更快发展。 【关键词】无损检测漏磁场有限元 我国铁路运营正在向高速、重载的方向发展。超期服役的钢轨数量很大，线路上的钢轨在承担繁重的运输任务过程中，不免要产生各种损伤，如侧磨、轨头压溃、剥离掉块、锈蚀等，还有很多损伤在钢轨内部，是我们肉眼看不见的，如钢轨头部存在冶炼中残留的夹杂和白点而引起的核伤，它可以造成钢轨横向裂纹及轨头断裂；由残留的带状组织而造成的轨头或轨腰的水平裂纹或分层，有时会使轨头或轨底劈裂即垂直裂纹；还有螺栓孔周边裂纹等。在现有提速重载的运输条件下，钢轨的损伤情况已越来越严重。若在故障发生之前就能找出并消除隐患，很多事故是可以提前避免的，铁路出现事故的几率就会大大地降低。因此，提前进行钢轨的探伤对于保证铁路的正常运行具有重大意义。 以前，钢轨生产厂商对钢轨的检测一直沿用的是利用抽样切片、打点的方式进行，它的缺陷十分明显。测量属于破坏性测量，造成大量的浪费。由于抽样检测的方法，会漏掉很多缺陷信息，致
使不合格产品出厂，对铁路的运行造成很大的隐患。 我国目前钢轨的检测方法主要包括磁粉检测法、超声检测法和漏磁检测法等。磁粉检测法需要打磨，费时费力，且只能够定性判断。超声波测厚仪需要清洗和耦合剂，是通过在罐底板上表面抽样检测，计算平均板厚，以判断腐蚀情况漏磁无损检测方法是建立在钢轨等铁磁性材料的高磁导率这一特性上的，它通过拾取被磁化钢轨缺陷处引起的泄漏到外部的磁场信号，再经信号处理装置得到与缺陷的形状有关的电信号的一种方法。这种方法能检测钢轨表面及内部缺陷且满足实际应用中的连续性、快速性的要求，所以，漏磁检测是目前新兴的钢轨检测方法。 无损检测技术以不损害被检测的对象的使用性能为前提，应用材料的多种物理和化学性能，对各种工程材料、零部件和结构件进行有效的检验和测试，借以评价它们的完整性、连续性、安全可靠性及某些物理性能。由于缺陷的位置不同，有内部的，表面的和近表面的；缺陷的形状和性质也不相同，有体积型的，也有平面状的；从被检测的状态来说，又可分为静态检测和运行中设备的在线实时检测等等。任何一种无损检测方法都不可能给出所需要的全部信息，因此需 要研究一种原理简单，且能适应钢轨内部情况的检测技术。 漏磁检测的理论依据是铁磁性材料在外磁场感应作用下被磁化，在其缺陷处形成漏磁场。漏磁检测技术是利用磁场和缺陷的相互作用来进行工作的。漏磁检测信号可以提供直观和大量的信息，准确检测出物体中的缺陷，并确定其位置、大小和性质。
轨道检测技术 一、填空题 1.线路设备检测的方式有静态检查和动态检测两种。 2.轨道检查仪是测量轨道几何尺寸的手推式检查仪器。 3.轨道不平顺分为垂向不平顺、横向不平顺和复合不平顺三种。 4. 5.目前我国实施线路动态检测的主要仪器和车辆有添乘仪、车载式线路检查仪和轨道检查车 6.静态检查轨距水平时，一般每6.25 m检查一处。 7.静态检查轨距时，道尺必须与线路中线垂直。 8.轨道静态几何尺寸容许偏差管理值中规定，轨距在任何速度等级的线路上都不得小于—4 mm.。 9.“线路轨道静态的几何尺寸容许偏差管理值”规定：Vmax＞160km/h正线上，规矩作业验收标准为＋2、﹣2 mm，经常保养标准＋4、﹣2 mm，临时补修标准＋6、﹣4 mm。 10.“轨道动态质量容许偏差管理值”规定160km/h≥Vmax＞120km/h正线上，车体垂向加速度和车体横向加速度III级振幅分别为0.20 g和0.15 g（半峰值）。 二、判断题 1、10m、20m弦线量检测线路的高低和轨向的主要量具，其中检查直线和道岔高低和轨向用10m弦量，检查曲线疏通常用20m弦量。（×） 2、添乘仪是以振动图幅显示的峰值大小确定线路上存在的病害类型及等级，属于线路静态检测的一种方法。（×） 3、车载线路检查仪是通过测量客车或动车组车体加速度，实现实时监测轨道状况，及时发现轨道不良处所。（×） 4、轨检车是通过定期或不定期动态检测轨道状态，实时处理分析检测结果，发现轨道严重超限，及时指导现场养护维修，消灭危及行车安全的隐患。（√） 5、垂向轨道不平顺包括高低.水平.扭曲.轨向及钢轨轧制校直过程中垂向周期性不平顺（√ 6、横向不平顺包括轨向、轨距及钢轨轧制校直过程中形成的横向周期性不平顺。（√） 7、检查水平时，水平差的符号在直线地段顺列车运行方向以左股钢轨为标准股，标准股高时为“＋”号，反之为“﹣”号。（√）8、检查道岔时，水平差的符号，直向以直内股为标准股，曲向以曲线内股为标准股，标准股高时为“＋”，反之为“﹣”。（×） 9、Vmax≤120km/h正线及到发线，其轨距静态经常保养容许偏差管理值为＋7、﹣4mm（√ 10、道岔导曲线水平（静态）下股高于上顾的限值，作业验收为0，经常保养为2mm，临时补修为3mm。（√） 三、选择题 1.高低不平是指钢轨顶面下或线路中心（b、竖向）的凹凸不平。 2.水平不平顺是由于左右轨道两侧（a、强度的不一致b、受力不均）而造成的。 3.静态检查线路三角坑时，基长为6.25m。但在延长（a、18 ）m距离物超过《修规》规定的三角坑。 4.静态检查道岔后曲线时，一般采用（c、20 ）m弦测量。 5.Vmax＞160km/h正线，静态规矩临时补修容许偏差管理值为（c、＋6、﹣4 ）。 6.160km/h≥Vmax＞120km/h正线，静态水平经常保养容许偏差管理值为（b、6 ）。 7.Vmax≤120km/h正线及到发线，静态三角坑经常保养容许偏差管理值，在缓和曲线上（d.5 8.轨检车在线路某处的运行速度为160km/h，测得左高低偏差峰值为12mm，此处等级（c.III 9.轨检车在线路上某处运行速度为125km/h，测得此处车体垂向加速度偏差峰值为0.22g，
·30· 测量与检测技术 机械 2018年第8期 第45卷 ——————————————— 收稿日期：2018－01－11 基金项目：国家自然科学基金项目（51775461） 作者简介：刘力（1990－），男，四川广元人，硕士研究生，主要研究方向为轮轨摩擦学；赵晓男（1990－），男，山东聊城人，博士，主要研究方向为轮轨噪声、车辆系统动力学。 基于惯性基准法地铁钢轨波磨检测方法研究 刘力，赵晓男，陈光雄 （西南交通大学 摩擦学研究所，四川 成都 610031） 摘要：为了检测钢轨波磨，不同于传统波磨检测方法，在MATLAB 环境下处理车辆轴箱振动信号得到钢轨波磨波形。对传统惯性基准法原理做出改进，提出一种新的信号处理计算方法。在列车轴箱上安装加速度传感器，采集北京地铁波磨轨道轴箱垂向振动加速度信号，针对轨道振动信号非平稳、非线性的特点，提出运用EMD 与小波阈值去噪方法相联合对振动加速度进行降噪处理，然后设计积分器对重构振动信号进行积分，为保证检测精度，再将积分结果通过一高通滤波器。结果显示，该检测计算方法能准确有效地计算出钢轨波磨。 关键词：波磨检测；惯性基准法；EMD ；小波阈值去噪；数值积分；高通滤波 中图分类号：U211；TN911.4 文献标志码：A doi ：10.3969/j.issn.1006-0316.2018.08.007 文章编号：1006－0316 (2018) 08－0030－05 Research on Detection of Metro Rail Corrugation Based on Inertial Reference Method LIU Li ，ZHAO Xiaonan ，CHEN Guangxiong ( Tribology Research Institute, SouthwestJiaotong University, Chengdu 610031, China ) Abstract ：In order to detect railcorrugation, the waveform of rail corrugation was obtained by processing vibration signals of axle box in MATLAB environment.A new method of signal processing was proposed to improve traditional inertial reference method.The acceleration sensor was installed on the axle box of the metro,andthe vertical vibration signals produced by the corrugation of Beijing Metro were collected.In view of the non-stationary and nonlinear characteristics of the signals, EMD and wavelet threshold was combined to denoise the acceleration.An integrator was designed to integrate the reconstructed vibration signals,thenpassed through a high pass filter.The results showed that this detection method can accurately and effectively calculate the rail corrugation. Key words ：corrugation detection ；inertial principle ；EMD ；wavelet threshold denoising ；digital integration ；high pass filter 钢轨波浪形磨耗是指存在于钢轨轨头表 面，具有一个或多个特征波长的规律性磨耗现 象。当前，我国运营的地铁均有不同程度的波 磨现象出现，尤其是当线路曲线半径R ≤350 m ，几乎百分百会发生钢轨波磨[1]。波磨有两种 属性特征：波长和波深。DnaldR. Ahlbeck 等[2]对城市轨道交通钢轨波磨的研究表明：波磨波长介于50～200 mm 之间；波深与波长相关，短波波磨的波深一般小于0.2 mm ，最大波深达0.9 mm 。如图1为北京地铁波磨现场图。
GJY-H4轨道检查仪培训教程 江西日月明铁道设备开发有限公司 二OO六年
目录 一、产品概述.......................................... 错误!未定义书签。1．测量原理.......................................... 错误!未定义书签。2．产品特点.......................................... 错误!未定义书签。3．主要技术参数...................................... 错误!未定义书签。4．测量范围与精度.................................... 错误!未定义书签。 二、机架系统........................................... 错误!未定义书签。1．组成.............................................. 错误!未定义书签。2．车架系统.......................................... 错误!未定义书签。 三、数据采集系统............................................... 错误!未定义书签。1．数据采集处理器.................................... 错误!未定义书签。2．操作方法.......................................... 错误!未定义书签。 四、数据分析系统............................................... 错误!未定义书签。 五、操作程序及方法 ............................................ 错误!未定义书签。1．操作程序.......................................... 错误!未定义书签。2．操作方法.......................................... 错误!未定义书签。 六、安全操作规程............................................... 错误!未定义书签。 七、轨检仪的收藏、保养、搬运、存放.......................... 错误!未定义书签。1．保养及注意事项.................................... 错误!未定义书签。2．收藏、搬运、存放.................................. 错误!未定义书签。 八、锂电池及使用注意事项............................... 错误!未定义书签。
钢轨裂纹及断轨检测方法调研报告 在铁路运输系统中，钢轨起着支撑列车和引导车辆车轮前进的作用。如果出现钢轨断裂将有可能造成列车出轨、倾覆等重大行车安全事故，造成人员伤亡和巨额财产损失。因此钢轨伤损检测越来越受到人们的重视。表1所示为近些年由于钢轨断裂造成的列车行车事故。 表1 近些年钢轨断裂造成的列车行车事故 时间地点伤损情况 2001年3月18日美国爱荷华州钢轨断裂引起列车脱轨，造成1人死亡96人受伤 2007年10月17日伦敦钢轨断裂引发列车脱轨，造成4人死亡、70人受伤、 4人重伤 2009年4月7日河北野三坡钢轨断裂导致6节车厢脱轨同时，随着国家高速铁路和重载铁路的发展，钢轨受到挤压和冲击的程度越来越大，钢轨发生损伤的概率也在提高。因此，为保证高速铁路和重在铁路的运营安全性，钢轨裂纹检测成为铁路运营部门十分重视的事情。 目前，钢轨的主要检测方式分为周期性探伤检测和实时断轨监测。周期性钢轨探伤检测包括人工巡轨检测、大型钢轨探伤车、漏磁信号、涡流探伤、激光超声、图像处理等；实时断轨监测技术包括轨道电路实时断轨检测技术、牵引回流实时断轨检测技术、光纤实时断轨检测技术和超声波实时断轨监测技术等。 1 周期性检测技术 周期性检测技术就是定期对钢轨进行检测，国内外都针对不同轨道、不同检测设备制定了检测周期和检测作业标准。总体上说，周期性检测设备精确度高，能及时发现钢轨早期裂纹，以避免发生重大交通事故；但是它需要占用较多天窗时间。 1.1 探伤小车 中国铁路广泛使用的是钢轨探伤小车，它将小型超声波钢轨探伤仪装在特制的手推车上，如图1所示。通过人工手推进行钢轨损伤的检测，它耗费大量人力物力、检查结果主观性强、检查周期长、效率低下、速度慢，无法做到对钢轨伤损情况实时检测，不能适应于我国日益发展的高速铁路事业[1-2]。 近年来，随着钢轨裂纹导致脱轨事故的频发，为了加强钢轨安全监测，欧美也开始研发使用这种便携式钢轨探伤仪[3]。 由于超声波探伤技术比较成熟，成本比较低，且随着科技的发展，以前只有大型探伤车才具备的A/B超同屏显示、鱼鳞纹下核伤判别、探伤数据储存、探伤作业信息记录、探伤数据计算机管理等五大功能正移植到探伤小车身上，在各钢
GJY-T-LX铁路轨道检查仪 使用说明书 资阳市立信铁路电气设备厂
目录 1.概述： (2) 2. 使用条件及主要性能指标 (2) 2.1 使用条件 (2) 2.2主要检测项目和技术指标 (2) 3. 仪器使用前的准备工作 (3) 3.1 现场装配 (3) 3.2 仪器上道 (4) 4 使用操作指南 (5) 4.1 开机步骤 (5) 4.2 线路检测 (6) 4.3查看记录 (12) 4.4 里程数据录入 (14) 4.5 硬件校对 (16) 5 数据管理 (16) 5.1 数据下载 (16) 5.2 数据管理 (23) 6. 安全防护及注意事项： (38) 7. 日常维护及特别注意事项 (38) 7.1 仪器运输注意事项： (38) 7.3仪器使用前、后保养的注意事项： (40) 7.4仪器储存的注意事项： (42) 7.5 其他注意事项： (42)
1.概述： GJY-T-LX铁路轨道检查仪（轨检仪）是由微型计算机控制的，用于铁路轨道状态参数检测、计算、记录、比较的一种智能检测记录仪器。其测量原理是运用飞行控制的三维姿态测量技术，在仪器内部建立一个稳定的三维坐标，当轨检仪沿着轨道推进时，轨道的几何参数实际通过仪器本体在三维空间的姿态变化体现出来。采用捷联式检测系统（其中水平测量原理与Ⅴ型大轨检车的测量原理完全相同，真正在轨检仪上实现了移动中对水平项目的准确测量），将多传感器检测结果合成出本体的三维姿态变化量，即可检测出轨道静态参数。当仪器沿着轨道推进时，可检测出轨道的轨距、水平、三角坑、高低（轨顶面10米弦测正矢）、方向（轨内沿10米和20米弦测正矢）等参数与其设计值的差异，同时通过掌上电脑（PPC）的触摸屏，可以将线路里程、线路参数等自动同步存储并显示，可查询线路参数与设计值之差超标或超标零界点附近的数据。测试数据可通过接口上传到台式计算机或笔记本电脑上，查看并形成检测数据报表、超标数据报表、超标零界数据报表。也可以转换为EXCEL格式的文档。本仪器的使用，大大地减轻了检测人员的劳动强度，提高了线路检测的准确度，为检、养、修的分离提供了强大的技术保障。 2. 使用条件及主要性能指标 2.1 使用条件 1) 使用环境的温度为-20℃～+50℃。 2) 使用环境的湿度为0～90%RH。 3) 海拔高度<2500m。 4) 工作电源：7.4V锂电池。 5) 电池容量：连续工作8h 6) 走行速度：＜8km/h
1、极限载重：在破坏载重前一阶段的累计载重。 2、容许载重：极限载重除以安全系数。 3、道床系数：为使道床表面产生1cm下沉，在每1cm^2的道床表面上所需施加的荷载。单位：N/m^3。 4、道床模量Me：是指道床、路基这一多层这一结构本身的物理力学性能，其基本含义是指当材料的相对变形为1时必须施加于每一平方厘米面积上的荷载，他的单位是N/m^2. 5、相移：指在简谐机械量输入时，测量系统的同频率电压输出信号对输入机械量的相位滞后，即为θ角。 6、灵敏度：指沿传感器测量轴方向，对应每一单位间谐机械量输入，测量系统同频率电压信号的输出。 7、混凝土的探伤：指以无损检测的手段，确定混凝土内部缺陷的存在、大小、位置和性质的一项专门技术。 一、电阻应变片的贴片技术。①对于金属试件应先将贴片表面的锈、油污和附着物全部除尽，打磨抛光后清洗干净，如果不立即贴片应对贴片处进行防尘和防潮处理。：对于混凝土试件，在贴片处不允许有麻面气孔或浮浆。②用划针或记号笔在试件的贴片处画出定位轴线，重新清洗贴片处，把涂有胶水的电阻应变片依据定位线放在测点上，并挤出多余的胶水。按压贴片时用力不要太大，以免使应变值改变。③贴片后必须使粘接剂充分干燥，以保证能够准确地传递变形和电阻应变片的绝缘度以提高测量精度。④为防止导线的摆动是电阻应变片损坏，在连接导线前，应在电阻应变片旁粘一接线端子，分别把电阻应变片的阴线与导线焊在接线端子上。⑤质量检查。首先用万用表检查电阻应变片是否短路、断路，粘贴前后的电阻值应该相同。 三、基桩承载力检测中，哪些信号不能作为分析计算的依据，选取锤击信号有什么要求？答：①力的时程曲线最终未归零；②严重偏心锤击，一侧力信号呈现受拉；③传感器出现故障；④传感器安装处混凝土开裂或出现塑性变形。要求：①预制桩初打，宜取最后一阵中锤击能量较大的击次；②预制桩复打和灌注桩检测，宜取其中锤击能量较大的击次。 五、桥梁结构施工控制的基本流程。答：1、每一施工阶段的结构内力、变形进行监控测量；2、计算参数及结构状态的估计；3、结构模拟分析；4、比较各施工阶段的目标状态与实际状态；5、对每一施工阶段按照上述流程进行监控测量、状态估计、模拟分析、控制量调整，直至桥梁施工完成，使每一施工过程状态及盛桥状态均接近目标状态。六、剪力法测水平力注意事项。答：1、贴片的位置应在轨底表面尽量靠近轨腰、轨底连接圆弧的部位。这有利于缩小扭矩对测试结果的影响；2、必须在施加垂直力的条件下进行现场标定。在无专用的水平横向力加载车及别的加载标定装置时可通过车轴施加水平力，利用静轴重施加垂直力进行标定。3、贴片断面之间的距离及位置，通常和测定准静态垂直荷载P2的情况相。
中华人民共和国铁道部发布 目次 前言 (Ⅱ) 1. 范围 (1) 2. 规范性引用文件 (1) 3. 术语和定义 (1) 4. 结构型式 (1) 5. 使用条件 (2) 6. 技术要求 (3) 6.1. 总体要求 (3) 6.2. 数据采集与处理系统 (3) 6.3. 结构参数 (3) 6.4. 检测项目 (4) 6.5. 绝缘性能 (4) 6.6. 电源适应性 (4) 6.7. 稳定性 (4) 6.8. 综合测试 (4) 6.9. 环境条件试验 (4) 6.10. 电磁兼容试验 (4) 7. 试验方法 (4) 7.1. 总体要求、数据采集与处理系统 (4) 7.2. 结构参数 (4) 7.3. 检测项目 (5) 7.4. 绝缘性能 (5) 7.5. 电源适应性 (5) 7.6. 稳定性 (5) 7.7. 非常规试验 (5) 7.7.1. 工作轮的允许弹性变形及其寿命试验 (5) 7.7.2. 运行试验 (5) 7.7.3. 环境条件试验 (5) 7.7.4. 电磁兼容试验 (5) 8. 检验方法与检验规则 (6) 8.1. 检验方法 (6) 8.2. 检验规则 (6) 9. 标志、包装 (6) 附录A（规范性附录）轨道检查仪检定台的技术要求 (7) 前言 本标准的附录A为规范性附录。 本标准由铁道部标准计量研究所提出并归口。
本标准起草单位：铁道部标准计量研究所、江西日月明实业有限公司、什邡瑞邦机械有限责任公司、铁道部基础设施检测中心。 本标准主要起草人： 铁路轨道检查仪技术条件 1 范围 本标准规定了铁路轨道检查仪（以下简称轨检仪）的结构型式、技术要求、试验方法、检验规则及标志、包装等。 本标准适用于各种通过电子、传感技术移动测量并自动记录标准轨距铁路轨道静态几何参数，包括轨距（在钢轨踏面下16mm处测量）、水平（超高）、基本弦的轨向（在钢轨踏面下16mm 处测量）和高低，进而间接测量三角坑、轨向(10m弦测量)、高低(10m弦测量)及正矢(20m 弦测量) 等的轨检仪。生产非标准轨距铁路的轨检仪时可参照执行。 2 规范性引用文件 下列文件中的条款通过本标准的引用而成为本标准的条款。凡是注日期的引用文件，其随后所有的修改单（不包括勘误的内容）或修订版均不适用于本标准，然而，鼓励根据本标准达成协议的各方研究是否可使用这些文件的最新版本。凡是不注日期的引用文件，其最新版本适用于本标准。 GB/T 18268-2000 测量、控制和实验室用的电设备电磁兼容性要求 GB/T 2423.1-2001 电工电子产品环境试验第2部分：试验方法试验A：低温 GB/T 2423.2-2001 电工电子产品环境试验第2部分：试验方法试验B：高温 GB/T 2423.3-1993 电工电子产品基本环境试验规程试验Ca：恒定湿热试验方法 GB/T 191 包装储运图示标志 JJG（铁道）×××－2006 铁路轨道检查仪检定规程 JJG34-1996 指示表检定规程 3 术语和定义 下列术语和定义适用于本标准： 3.1 超高调头误差：在检定台上，轨检仪两次互为180°测量同一超高示值绝对值之差的绝对值。 3.2 基本弦：轨检仪测量时的实际工作弦。 3.3 重复性：对轨检仪相应项目进行5次测量，其结果的最大值与最小值之差。 4 结构型式 4.1 按功能实现方式，轨检仪分为如下型式： 4.1.1 H型：能够以实际测量弦同时测量左、右侧轨向和高低的轨检仪； 4.1.2 T型：仅能以实际测量弦测量单侧轨向和高低的轨检仪； 4.1.3 I型：其他型式的轨检仪。 4.1.4 型号编制按以下规则： GJY －× － × 改进尾注（用阿拉伯数字表示） 结构特征：H或T或I 产品代号（轨检仪） a) H型轨检仪的典型结构示意图
轨道检测技术 第一章概述 【主要内容】我国铁路轨道的特点，线路检测的方法，线路检测对线路养护维修的作用，线路检测的发展历程和现状。 【重点掌握】线路检测的方法。 第一节线路检测对维修工作的意义 铁路线路设备是铁路运输业的基础设备，它常年裸露在大自然中，经受着风雨冻融和列车荷载的作用，轨道几何尺寸不断变化，路基及道床不断产生变形，钢轨、联结零件及轨枕不断磨损，而使线路设备技术状态不断地发生变化，因此，工务部门掌握线路设备的变化规律，及时检测线路状态，加强线路检测管理成为确保线路质量、保证运输安全的重要的基础性工作。 一、线路设备的检测方式 （一）静态检查 静态检查指在没有车轮荷载作用时，用人工或轻型测量小车对线路进行的检查。主要包括轨距、水平、前后高低、方向、空吊板、钢轨接头、防爬设备、联结零件、轨枕及道口设备等检查。 线路静态检查是各工务段、车间、工区对线路进行检查的的主要方式之一，工务段段长、副段长、指导主任、检测监控车间主任、线路车间主任和线路工长应定期检测线路、道岔和其他线路设备，并重点检测薄弱处所。 （二）动态检测 线路动态检测是在列车车轮荷载作用下通过添乘仪、车载式线路检查仪、轨道检查车等设备对线路进行的检测。 线路动态检测是对线路进行检查的主要方式之一，也是我国线路检测技术发展的主要方向。 二、线路检测对养护维修工作的指导作用 安全是铁路永恒的主题。铁路线路设备是铁路运输业的基础设备，经常保持线路设备完整和质量均衡，保证列车以规定速度安全、平稳和不间断地运行，并尽量延长设备的使用寿命是铁路工务部门的重要职责。因此，合理养护线路，确保线路质量是保证工务部门安全生产的前提，也是保证铁路运输安全的基础。它对增长企业经济效益、保障人民生命财产安全、提高国民生产总值都有重要意义。而线路的检测决定着线路的设备技术状态的变化规律及程度，线路检测技术水平直接决定着线路的养护和维修工作的进行。所以，没有线路检测，就不能确保线路质量状态，
ICS93.100 P65 备案号: DB11 北京市地方标准 DB11/T 915—2012 穿越城市轨道交通设施检测评估及监测技 术规范 Technical Code for Detection Evaluation and Monitoring of Urban Rail Transit Traversed by Construction of Engineering 2012-12-12发布2013-07-01实施
目次 前言.................................................................................. I 引言................................................................................. IV 1 范围 (1) 2 规范性引用文件 (1) 3 术语和符号 (1) 3.1 术语 (1) 3.2 符号 (2) 4 基本规定 (3) 5 工前检测评价 (5) 5.1 一般规定 (5) 5.2 检测评价程序 (5) 5.3 资料调查 (6) 5.4 现场外观初步调查 (6) 5.5 评价等级确定 (6) 5.6 工前检测方案编制 (7) 5.7 仪器设备 (7) 5.8 工前现场检测 (7) 5.9 检测结果分析 (7) 5.10 工前检测评价报告 (7) 6 安全评估 (8) 6.1 一般规定 (8) 6.2 评估程序 (8) 6.3 基础资料 (9) 6.4 评估范围及对象 (9) 6.5 评估模型建立及参数设定 (10) 6.6 评估计算与分析 (10) 6.7 监测对象及控制值 (10) 6.8 评估报告 (10) 7 专项设计技术要求 (11) 7.1 初步专项设计 (11) 7.2 施工图专项设计 (11) 8 施工技术要求 (12) 9 监测技术要求 (13) 9.1 一般规定 (13)
钢轨平直度检测仪 一、概述 轨道是行车的基础，其中钢轨直接承受机车、车辆荷载，是轨道中最重要的组成部件，其技术状态直接影响铁路的运输能力和行车安全。 钢轨顶面短波不平顺对铁路行车的噪音、振动、安全和轮轨冲击荷载均有很大影响。一方面轨面短波不平顺引起车轮对钢轨的荷载增大、导致轮轨间形成巨大的作用力，可能会引发钢轨、车轮及部件的损伤断裂，导致安全事故；另一方面由于钢轨所受的冲击振动增大，会导致道床破碎、道床路基产生不均匀沉降，从而形成较大波长的轨道不平顺。因此，严格控制钢轨顶面短波不平顺可有效减少轮轨之间的冲击作用，降低噪音，对延长钢轨、车辆部件的使用寿命、减少轨道维修费用、减轻噪音污染均有重要意义。我国准高速铁路、高速铁路及其试验段的钢轨焊接接头不平顺幅值存在较严重的超限问题，造成这一现象的原因除了焊接工艺水平因素之外，另外一个重要因素就是缺少高精度的检测手段来指导焊接、修理。以前依靠人工塞尺的检测方法显然不能满足精度要求，而且检测效率低下；因此，开发高精度、高效轻便的轨面短波不平顺检测装置----钢轨焊接接头平直度检测仪十分必要。 钢轨平直度检测仪采用非接触式激光传感器测量，可同时测量垂直和水平两个方向的平顺度情况，适用于测量钢轨焊补、接头以及绝缘轨接头的平顺度，还可以对钢轨的垂直面的磨损程度进行评估。在测量过程中还可以采用重叠法，对钢轨磨损的测量长度能够超过设备本身的长度，不仅适用于对短距离波形范围（0.03-0.3米）的钢轨磨损情况评估，也适用于对长距离波形范围（0.3-1米、1-3米、10米）的钢轨磨损情况评估。 二、主要用途
钢轨焊接接头平直度检测仪主要应用在以下几方面: 1、检测钢轨顶面短波不平顺； 2、检测钢轨工作边短波不平顺； 3、检测钢轨焊接接头厂焊、现场焊接质量； 4、根据波形图指导焊接接头修理，有针对性地进行打磨，提高作业效率。 三、总体结构及主要部件 钢轨平直度检测仪主要由机架、便携电脑两大部分组成。激光传感器、信号处理接口板、电源模块等安装在机架上，机架和便携电脑之间通过可插拔接头的电缆连接。正式检测时，首先将机架固定在钢轨顶面，用电缆连接机架和电脑，然后开机检测。 1、机架：机架通过机座固定在钢轨顶面，机架部分包括导轨、测量装置、支座和附 属部分。 2、传感器：采用高精度的激光位移传感器；传感器在机架上长度为1m的导轨上滑 动，同时测量钢轨顶面、内侧工作边两个方向的短波不平顺。 3、信号处理接口板：将传感器的微弱信号进行放大、滤波处理，然后进行数字化转 换，并提供与计算机的接口。 4、电源模块：为激光传感器、信号处理接口板等提供长时、稳定的电源。 5、便携电脑：对数字化信号进行处理、存储，实时显示测量数据，判断是否超限， 并显示不平顺的波形，为有针对性的打磨提供直观依据。
论文目录 第一章轨道动静态检测的目的和意义 (1) 第二章当前轨道动静态检测技术、手段 (1) 第三章存在的问题 (2) 高低不平顺病害的危害及成因分析 (3) 轨距病害的危害及成因分析 (3) 轨向病害的危害及成因分析 (4) 水平病害的危害及成因分析 (4) 三角坑病害的危害及成因分析 (5) 第四章解决问题的思路 (5)
铁路线路动静态检查、检测技术 摘要：随着我国经济技术的快速发展及铁路六次大提速，我国逐步建立起一套比较完善的铁路线路动静态检查检测、维修养护管理系统，有效地保障了铁路轨道养护的科学合理性。但是就目前来看，我国的铁路线路检查数据采集手段比较落后，检查技术比较传统，干扰铁路运输，其中检查数据的精确度也有待考证。随着我国轨道检测技术手段的进步，依照“科学指导、精细管理”的原则，使得在铁路线路工务检查中，轨道动静态检测成为了有效控制线路动静态变化的检测手段。另外，我们还需要引进新的技术和设备，进一步提高铁轨的动静态检测的准确性和科学性。 关键词：工务检测、动静态轨道病害、解决思路 一、轨道动静态检测的目的和意义 由于铁轨运输设备一直常年处于自然环境中，受到自然天气气候条件的影响以及重载列车的运行，使得轨道常常出现变形，铁轨路基和道床及其容易发生变化，铁轨上的零件以及铁轨线路出现摩擦损坏，对铁路运输产生了不良影响。这就需要通过工务检查，及时的发现铁路运输线路上的问题，并及时的运用科学合理的方法对线路进行养护和维修，确保线路的良好运行，保障运输的安全。 在工务检测过程中，最重要的检测手段就是轨道动静态检测，能对每一段路线进行详细的检查，在检查期间，铁轨媒体受到列车的荷载，利用检测工具和检测设备对轨道进行检查，铁轨检查负责人需要对各个路段进行负责，重点检查铁轨的薄弱环节，保证路线检测的精确程度。 二、当前线路轨道设备动静态检查检测技术及手段