国外轨检技术现代轨道检测技术与其应用

国外综合检测技术第一篇：国外综合检测技术国外高速综合检测技术概述综合检测工作是制定维修计划的基础，利用综合检测数据安排维修养护可有效地保证线路、通信信号、接触网等基础设施的良好状态，保证高速铁路安全运营。

由于各国高速铁路运输体系不同，在综合检测方面也有差异。

法国、意大利、英国、日本等国家采用综合检测列车对高速铁路进行检测，而德国等国家采用专业检测车。

根据世界检测技术的发展，“等速检测、综合检测”是高速铁路检测技术的发展方向。

1．1 法国自2002年起，法国国家铁路(SNCF)利用使用了7年的一列TGV—A动车组研发最高检测速度320 km／h的IRIS320综合检测列车，将轨道、接触网、车辆动态响应、通信信号等检测设备集中在列车上。

2006年4月，IRIS320综合检测列车投入运用。

目前，综合定位系统、轮轨作用检测已启用，轨道几何检测系统处于验收阶段，接触网和通信信号检测系统正在安装调试，钢轨表面损伤检测还达不到实时要求。

IRIS320综合检测列车在检测中不断完善，2008年将承担新建东部高速线检测验收工作。

1．2 意大利意大利“阿基米德”号综合检测列车于2001年交付使用，检测速度220 km／h，可检测轨道几何参数、钢轨断面、钢轨波浪磨耗、接触网及受流状态、通信信号、车体和轴箱加速度、轮轨作用力等。

“阿基米德”号综合检测列车配属在“意大利铁路基础设施管理中心(RFI)”，统一对意大利的铁路进行检测，并有一套功能较强的数据分析处理软件INOFFICE，可对其所有检测数据进行综合分析。

同时，开发了一套指导养护维修的信息系统RAMSY能最大限度地帮助用户利用检测数据进行分析，更好地指导铁路基础设施保养规划，降低保养费用。

1．3 英国目前，英国铁路运营里程11 808．6 km，其中高速铁路1 267．9 km，产权隶属英国铁路路网公司(NetworkRail)。

路网公司配属一列综合检测列车NMT，该车由7辆编组的内燃动组组成，车体是1977年制造，2002年开始改造，最高运行速度200 km／h。

轨道试验车在铁路隧道施工和监测中的应用与技术创新铁路隧道是现代铁路建设中不可或缺的重要组成部分。

随着铁路交通的发展，对隧道的施工和监测要求也越来越高。

为了满足这些需求，轨道试验车的应用和技术创新在隧道施工和监测中起到了重要的作用。

轨道试验车是一种专门用于铁路轨道质量检测的车辆，通常由轨道传感器、测量仪器以及数据处理系统等组成。

在隧道施工中，轨道试验车可以用于隧道施工前的勘察和测量，以及隧道施工过程中的质量监测。

首先，在隧道施工前，轨道试验车可以进行地质勘察和探测。

通过安装地质传感器和测量设备，轨道试验车可以对隧道的地质情况进行全面的测量和分析，包括地质构造、土层厚度、地下水位等。

这些数据可以为隧道的设计和施工提供重要的参考依据，有助于预测隧道施工中可能遇到的问题，避免意外事故的发生。

其次，在隧道施工过程中，轨道试验车可以实时监测隧道的质量和变形情况。

通过安装振动传感器、应力传感器和位移传感器等设备，轨道试验车可以对隧道的结构和土体的状态进行实时监测，包括隧道的挠度、应力、位移等参数。

这些监测数据可以帮助工程师及时发现并解决施工中可能存在的问题，确保隧道的质量和安全。

此外，轨道试验车还可以用于隧道竣工后的质量验收和运维监测。

通过安装信号传感器和通信设备，轨道试验车可以对隧道的轨道几何、道岔连接、信号设备及通信信号进行检测和监测。

这些数据可以帮助运维人员及时发现并修复隧道运营中可能存在的问题，保障铁路运输的安全和稳定。

在隧道施工和监测中，轨道试验车的应用对于提高施工质量和安全性具有重要意义。

首先，轨道试验车可以提高隧道施工的精确度和效率。

通过自动化的测量和数据处理系统，轨道试验车可以实现对隧道的快速和准确的测量，大大提高了施工的精确度和效率。

其次，轨道试验车可以提供全方位的监测数据，帮助工程师及时发现并解决施工中的问题，减少施工风险。

最后，轨道试验车可以实现对隧道质量的长期监测和评估，为运维提供准确的数据支持，保障铁路交通的安全和可靠。

钢轨探伤技术发展与应用分析铁路运输现在是我国不可或缺的一种运输方式，然而在火车运行过程中，火车会不断的与钢轨发生冲击、挤压或者是摩擦，钢轨在这种反复的作用下，极易会出现裂纹，进而引发一系列交通事故，因此铁路运输的安全性是非常重要的。

在本篇文章中主要介绍了国内外铁路钢轨探伤技术的发展，在此基础上，对我国的钢轨探伤技术的传感器结构和速度检测等技術进行了阐述分析，并提出了我国铁路钢轨探伤车的发展方向和工作建议。

标签：钢轨；探伤；检测；应用一、国外铁路钢轨探伤车技术发展和应用1.北美铁路目前大型钢轨探伤车在国外发达国家已经有四五十年的历史，他们早已经替代了人工探伤设备，并且先进的钢轨探伤车技术是利用超声波检测来探测钢轨内部的裂纹，这种技术灵敏度高、检测速度快、经济性好。

对于美国的钢轨探伤车制造企业来说，他们的地区冬季温度较低，而铁路运输是以运输货物为主，因此，北美地区探伤车均采用的是轮式超声波感应器，他们的探伤车车体主要采用公铁两用车，传感器的伺服系统采用小车形式，把传感器伺服系统悬挂在车下或者车尾，不进行作业的时候收起小车，车辆也可以在公路上正常行驶。

2.欧洲铁路对于欧洲铁路来说，采用的是滑靴式超声波传感器，他们的探伤车车体可以自带动力，在小车的腹部安装独立可收放的检测小车。

为了提高探测速度，英国某公司生产的探伤车采用了最新的转向架安装模式，这种模式将滑靴式超声波传感器安装在转向架两头的中间，加强了探测的灵敏度，同时也使小车的探伤功能更加强大。

对于美国的探伤技术来说，英国铁路标准车辆自带动力，并且超声波传感器早期为滑靴式，后来逐渐过渡到轮式，主要是采用转向架安装的模式。

3.日本铁路日本铁路探伤车主要是自产为主，少量是澳大利亚进口，他们的探伤车车体采用铁路的专用车辆，探测速度是欧洲铁路探测速度的一半，大概是在30km/h-40km/h。

日本探伤车自澳大利亚公司进口，探伤车采用轮式传感器，它的最高检测速度可以达到33km/h每小时，此外，日本探伤车具有探伤和轨道测量双重功能，这样的功能可以对他上车获得的数据进行事后处理，可疑伤损数由人工进行复核。

轨道检测技术(之一)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，线路检测对线路保洁修理的促进作用，线路检测的发展历程和现状。

【重点掌控】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就是铁路运输业的基础设备，它常年外露在大自然中，抵挡着风雨冻融和列车荷载的促进作用，轨道几何尺寸不断变化，路基及道床不断产生变形，钢轨、连结零件及轨枕不断磨损，而并使线路设备技术状态不断地发生变化，因此，工务部门掌控线路设备的变化规律，及时检测线路状态，强化线路检测管理沦为保证线路质量、确保运输安全的关键的基础性工作。

一、线路设备的检测方式（一）静态检查静态检查所指在没车轮荷载促进作用时，用人工或轻型测量小车对线路展开的检查。

主要包含轨距、水平、前后多寡、方向、觑吊板、钢轨接点、防爬设备、连结零件、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。

线路动态检测就是对线路展开检查的主要方式之一，也就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就是铁路永恒的主题。

铁路线路设备就是铁路运输业的基础设备，经常维持线路设备完备和质量平衡，确保列车以规定速度安全、稳定和不间断地运转，并尽量缩短设备的使用寿命就是铁路工务部门的重要职责。

因此，合理保洁线路，保证线路质量就是确保工务部门安全生产的前提，也就是确保铁路运输安全的基础。

它对快速增长企业经济效益、确保人民生命财产安全、提升国民生产总值都存有关键意义。

而线路的检测同意着线路的设备技术状态的变化规律及程度，线路检测技术水平轻易同意着线路的保洁和修理工作的展开。

铁路钢轨探伤车探测技术的应用和发展摘要：钢轨内部伤损的实时检测能有效地降低事故发生的风险。

近年来国内各铁路企业逐渐引进国外大型钢轨探伤车，超声检测技术能够实时地探查钢轨的内部状态，但受对中不良等因素制约，核伤漏检率高，无法适应国内重载铁路钢轨探伤需求。

本文基于探讨了探伤车探测技术的应用和发展，如超声波探测技术的发展，包括导波检测基本原理，超声波波形分类及检测方法；提出相控阵钢轨探伤技术和综合智能检测系统的应用和推广，可较好兼容不同轨型或不同打磨量钢轨，提升了钢轨缺陷尤其是轨头核伤的检出率，节省了探伤成本。

关键词：钢轨探伤车；探测技术；应用引言铁路行业的快速发展具有重大的带动作用，对促进国家社会经济发展意义重大。

截至2020年，我国高速铁路营业里程就超过2.9万公里，我国高铁和重载铁路的迅猛发展将对铁路基础设施提出了更高的要求。

为顺应发展需求，2014年中国推出的“一带一路”倡导中，铁路是该倡导的重要内容，其中铁路计划长度为8.1万公里，新建铁路1.7万公里。

在这一背景下，安全检测技术和设备的研制，对于我国铁路事业发展就具有现实而迫切的意义[1]。

铁路运输系统中，钢轨断裂可能引发列车脱轨或者倾覆。

随着高速铁路的增加，钢轨负荷直线上升，导致钢轨损坏的可能性大增，传统的钢轨检测已经不能满足形势发展的需要。

轨头、轨腰以及轨底角等部位的损伤具有一定的隐蔽性。

此外，因热胀冷缩会导致钢轨表面或内部受损，最终可能造成重大安全事故[2]。

钢轨伤损一般采用无损检测的方法来进行检测。

但目前的钢轨缺陷类型越来越复杂，如位于夹板内的螺孔裂纹或者轨头内部的核伤以及轨底角里口的轨底伤等，肉眼完全看不到，还有人为因素、环境影响、设备状态等原因导致无损检测时准确性不够，伤损复杂的结构和伤损角度各异都会导致难以准确对钢轨进行检测。

近年来随着铁路运营里程、速度、密度的不断增加，对钢轨的检测要求也进一步提高。

钢轨在长期循环列车荷载作用及外部环境影响下，导致钢轨磨耗严重，产生疲劳伤损，甚至出现折断等现象，极易导致列车脱轨等重大安全事故，因此做好钢轨检测，实现实时、高效的维护管理具有重大意义[3]。

GJ-5轨检车原理及应用GJ-5型轨检车原理及应用一、轨道动态检查技术的发展变化轨道动态检查相比静态检查，更准确，也更能反映线路真实情况，更能评价列车运行安全性指标，因此轨检车一直是检查轨道病害、指导线路养护维修、保障行车安全的重要手段。

我国轨道动态检查技术随着计算机技术和检测技术的发展得到迅速的发展，从二十世纪50年代的GJ-1型轨检车发展到目前的GJ-5型轨检车，检测精度和可靠性大大提高。

1、GJ-1型轨检车采用弦测法，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。

2、GJ-2型轨检车仍采用弦测法，但改为电传动，检测项目比GJ-1型增加了高低，也是需要人工判读超限和计算扣分。

我局1988-1993年使用该型车。

3、GJ-3型轨检车于80年代初期研制成功，是我国轨检车技术的一次大飞越，采用先进的传感器技术、计算机技术和惯性基准原理，可以检测高低、水平、三角坑、车体垂直和水平振动加速度等项目，计算机采集各检测项目数据后，判断超限等级并计算扣分。

我局GJ-3型轨检车（SY997737）于1994年初开始运用，是全路GJ-3型运用时间最长的，也是用得比较好的。

a、1999年我局轨检车技术人员研发的Ⅲ型轨检车实用软件成果是工务部门汇总分析轨检车检查数据、指导养护维修线路的工具，它使轨检车的工作效率和工作质量得到了大大的提高，该成果达到了国领先水平，于2000年通过了局级鉴定，并于2002年获得路局科技进步三等奖。

b、为了均衡地提高线路养护维修的质量，我局轨检车技术人员研发了轨道质量指数（TQI）应用软件，并于2003年局工务维修会议上向各工务段推广应用，便于向各工务段掌握线路的动态质量，科学指导线路养护维修，真正做到状态修，收到了很好的效果。

c、2004年我局轨检车技术人员研发GPS（全球定位系统）自动校正里程系统，该系统能自动校正轨检车里程，消除轨检车测量的里程累计误差，便于各段准确定位检查病害处所，查找和整治线路病害，保证行车安全和提高线路保养质量。

GJ-5型轨检车的检测原理及数据处理摘要：轨道检查车是检查轨道病害的大型动态检测设备,对运输安全具有重要作用。

文章简要探讨GJ-5型轨检车所采用的激光和摄像检测技术对常见病害的检测原理，介绍轨检车在病害检测中所产生的数据的识读及处理方式，分析我国两种轨道质量评价法的利弊以及应用方法。

关键词：轨检车；检测原理；数据处理1引言上世纪80年代以来，通常采用一维光电位移传感器，为满足测量系统的定位要求，安装基准一般选择在以轮对为刚体的结构上。

从测量原理角度来看，测量链的简捷有助于提高测量系统的精度。

但是，随着检测速度的提高，轮轨作用力的增大，轴箱的振动随之增大，工作环境的恶劣束缚了检测系统的性能。

随着传感器技术及计算机技术的发展，开始采用二维光电位移传感器，上世纪90年代末期，满足于更高精度的检测速度的激光和摄像技术获得应用并逐步取代了原有的其他检测系统。

目前，当今世界高速铁路发达的国家，激光和摄像检测技术获得了广泛的应用，而且，已成为目前世界上轨道检测系统的主流。

如日本、美国、法国、德国、意大利等，均不同程度采用了该检测技术，从而提高了系统检测速度、精度和可靠性。

在此背景下，我国引进了GJ-5型轨检车，采用激光和摄像检测技术，可测项目有：轨距、左右轨向、三角坑、曲率、车体加速度、轨底坡（可选项）、钢轨断面（可选项）等。

2GJ-5型轨检车对病害的检测原理2.1高低检测原理高低的测量基于惯性基准原理与图像测量原理。

测量梁相对于钢轨的位移分为两部分，第一部分为测量梁自身的位移，这部分由测量梁中的惯性包测量出梁的垂直加速度，并由系统对其修正，除去重力分量等不利因素，对加速度进行二次积分可得位移值。

第二部分为测量梁移动后与钢轨之间的距离，由图像处理系统获得。

两项位移之和为钢轨的高低数值。

图1高低检测原理简图2.2轨距检测原理轨距采用图像测量原理。

钢轨内外两侧激光器发出一扇形光带，垂直照射在钢轨上，在钢轨上形成一垂直断面。

GJ-5轨检车原理及应用GJ-5型轨检车原理及应用一、轨道动态检查技术的发展变化轨道动态检查相比静态检查，更准确，也更能反映线路真实情况，更能评价列车运行安全性指标，因此轨检车一直是检查轨道病害、指导线路养护维修、保障行车安全的重要手段。

我国轨道动态检查技术随着计算机技术和检测技术的发展得到迅速的发展，从二十世纪50年代的GJ-1型轨检车发展到目前的GJ-5型轨检车，检测精度和可靠性大大提高。

1、GJ-1型轨检车采用弦测法，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。

2、GJ-2型轨检车仍采用弦测法，但改为电传动，检测项目比GJ-1型增加了高低，也是需要人工判读超限和计算扣分。

我局1988-1993年使用该型车。

3、GJ-3型轨检车于80年代初期研制成功，是我国轨检车技术的一次大飞越，采用先进的传感器技术、计算机技术和惯性基准原理，可以检测高低、水平、三角坑、车体垂直和水平振动加速度等项目，计算机采集各检测项目数据后，判断超限等级并计算扣分。

我局GJ-3型轨检车（SY997737）于1994年初开始运用，是全路GJ-3型运用时间最长的，也是用得比较好的。

a、1999年我局轨检车技术人员研发的Ⅲ型轨检车实用软件成果是工务部门汇总分析轨检车检查数据、指导养护维修线路的工具，它使轨检车的工作效率和工作质量得到了大大的提高，该成果达到了国内领先水平，于2000年通过了局级鉴定，并于2002年获得路局科技进步三等奖。

b、为了均衡地提高线路养护维修的质量，我局轨检车技术人员研发了轨道质量指数（TQI）应用软件，并于2003年局工务维修会议上向各工务段推广应用，便于向各工务段掌握线路的动态质量，科学指导线路养护维修，真正做到状态修，收到了很好的效果。

c、2004年我局轨检车技术人员研发GPS（全球定位系统）自动校正里程系统，该系统能自动校正轨检车里程，消除轨检车测量的里程累计误差，便于各段准确定位检查病害处所，查找和整治线路病害，保证行车安全和提高线路保养质量。

运营·管理钢轨探伤车技术发展与应用 徐其瑞 等1 国外铁路钢轨探伤车技术发展与应用大型钢轨探伤车在国外发达国家的应用已有四五十年的历史，早已替代人工探伤设备，成为检测在役钢轨伤损的主要手段。

由于超声波检测钢轨疲劳裂纹和其他内部缺陷具有灵敏度高、检测速度快、定位准确、经济性好等优点，目前国内外探伤车都采用超声波探伤技术。

1.1 北美铁路美国SPERRY公司既是钢轨探伤车制造企业，同时也提供钢轨探伤检测服务。

北美地区及部分墨西哥铁路钢轨探伤任务主要由SPERRY公司和HERZOG公司承担，SPERRY公司约占75%的市场份额，钢轨探伤车保有量约100台。

由于北美地区冬季温度较低，铁路运输以货运为主，有大量有缝线路，因此北美地区探伤车均采用轮式超声波传感器。

北美地区探伤车检测速度为25～40 km/h，绝大多数采取停顿式作业方式，即探伤车发现可疑伤损后立即停钢轨探伤车技术发展与应用徐其瑞：铁道部运输局基础部，工程师，北京，100844刘 峰：铁道部基础设施检测中心，助理研究员，北京，100081摘　要：在介绍国内外铁路钢轨探伤技术发展与应用的基础上，对我国铁路钢轨探伤车检测速度定位、2种传感器结构及2种安装方式对比进行阐述和分析，探讨钢轨探伤管理模式，提出未来我国铁路钢轨探伤车的发展方向及工作建议。

关键词：钢轨；探伤；检测；应用钢轨探伤车技术发展与应用 徐其瑞 等车，由探伤车操作员现场复核，确认后做标记并通知铁路维修部门，然后继续检测。

因此实际平均检测速度多在10 km/h左右，单车年均检测里程约2 000 km。

北美地区探伤车车体主要采用公铁两用车，轮式传感器的支撑伺服系统采用小车形式，悬挂在车下或尾部，不作业时收起小车，车辆可以在公路上正常行驶。

1.2 欧洲铁路瑞士SPENO公司承担法国、瑞士及西欧多个国家的探伤车制造及钢轨探伤检测任务。

自1984年起该公司陆续向欧洲、亚洲和非洲的多个国家出售探伤车约30台。

国内外铁路工务监测方法及技术水平一、轨道几何状态动态检测方法车载式添乘仪1车载式添乘仪工作原理车载式添乘仪是通过传感器测定的车体加速度判断线路病害等级的一种简易检测设备。

它根据车体的上下振动加速度和左右摆动加速度来判断线路是否存在病害并记录病害里程和该处车体的加速度，并根据加速度的峰值确定病害等级。

例如ZT-6型轨道智能添乘仪2轨检车我国XGJ-1准高速（140~160km/h)轨检车可检测13项内容，包括：左右轨的前后高低、左右轨的轨向、水平、左右轨的不平顺、曲线外轨超高、曲线半径、轨距、线路扭曲、车体水平和垂直振动加速度、左右轴箱垂直振动加速度等。

除检测轨道几何形位外，还可以从轮轨相互作用和行车平稳性等方面对轨道状态作出综合评价。

中国铁路现役轨检车按检测系统类型划分为四类：GJ-3型,GJ－4型,GJ－4G型,GJ－5型；按车辆速度等级划分为：120km/h 等级、140km/h 等级、160km/h 等级。

随着2007年4月18日铁路第六次大提速200-250km/h动车组的开行，出现了新型的综合检测车（200km/h等级），不仅具有GJ-5的功能，还可以检测供电接触网、信号检测、列车运行动力学指标等。

国外轨道检测车:1、日本East－i综合检测列车East－i是日本完全利用其国内技术开发的综合检测列车，由6辆检测车组成，可以检测轨道几何参数、接触网、通信信号、轮轨作用力、环境噪声等，最高检测速度可达275km/h。

该轨道检测系统安装在列车的第3号车辆上，这个车辆采用了与实际运行车辆相同的两个二轴拖动转向架结构。

East－i综合检测列车可在一次运行过程中实现对线路的综合检测功能，但各检测项目之间的检测数据并不综合到一个统一的中心，各检测单元有各自独立的数据显示、记录、转储和地面分析、处理、维护管理决策等系统，全系统仅有位置、时间和速度是统一的。

2、美国Ensco和ImageMap公司轨检车美国各铁路公司均拥有自主研发的轨检车，美国联邦铁路署还委托Ensco公司研制了技术先进的T10型轨检车，用于抽查各铁路公司的线路质量。

第五章 GJ-5型轨检车原理及维护5.1 概述上世纪80年代以来，通常采用一维光电位移传感器，为满足测量系统的定位要求，安装基准一般选择在以轮对为刚体的结构上。

如美国ENSCO公司T10系列轨检车、德国轨检车等，从测量原理角度来看，测量链的简捷有助于提高测量系统的精度。

但是，随着检测速度的提高，轮轨作用力的增大，轴箱的振动随之增大，工作环境的恶劣束缚了检测系统的性能。

随着传感器技术及计算机技术的发展，开始采用二维光电位移传感器，如面阵CCD、PSD、CMOS芯片等。

较为典型的系统如美国Imagemap公司的Laserall系统及日本“黄色医生”轨检车。

前者采用线型激光光源、摄像机、图像处理系统，通过对钢轨断面轮廓图像的测量获得轨距、轨向测量值。

后者采用线型激光光源、二维PSD敏感器件、信号处理系统，通过系统结构确定的几何关系获得到被测点的测量值。

因此，上世纪90年代末期，满足于更高精度和检测速度的激光和摄像技术获得应用并逐步取代了原有的其他检测系统。

目前，当今世界高速铁路发达的国家，激光和摄像检测技术获得了广泛的应用，而且，已成为目前世界上轨道检测系统的主流。

如日本、美国、法国、德国、意大利等，均不同程度采用了该检测技术，从而提高了系统检测速度、精度和可靠性。

GJ-5型轨检车可测项目：轨距、左右轨向（空间曲线或可变换成多种弦测值）、左右高低（空间曲线或可变换成多种弦测值）、水平（超高）、三角坑、曲率（弧度或半径）、车体加速度、轨底坡（可选项）、钢轨断面（可选项）等。

技术指标：5.2 系统总成Laserail断面和几何测量系统（LPGMS）能实时提供钢轨断面和轨道几何精确和可靠的测量。

LPGMS包括如下3个主要部分：·非接触测量总成；·VME计算机系统；·通用几何Windows软件。

VME计算机系统安装在轨检车里，非接触测量总成安装在与转向架相连的测量梁中。

测量梁中传感器数据经过数字化后发送到VME计算机的几何CPU，然后进行合成和滤波处理，得到轨道几何数据，在检查车里的工作站上运行通用几何软件，可以实时显示轨道几何波形、进行超限判断、数据库存储、超限编辑和报表打印等。

技术应用0 引言我国动车组具有运行速度高、连续高速运行里程长的特点，滚动轴承承受的动态载荷较大，容易出现轴承故障。

当前对动车组和客车车辆滚动轴承的检测主要依靠车载轴温报警装置进行在线监控和定期进行人工检查。

车载轴温报警装置主要监控轴承晚期故障，一旦出现轴温报警必须立即停车检查，严重影响行车秩序，造成巨大社会影响[1]。

定期人工检查无法及时监测轴承故障，而且受个人主观因素影响，容易出现故障漏检、漏判。

迫切需要采用先进技术及设备开展动车组和客车车辆滚动轴承早期故障检测和诊断，有效预防滚动轴承事故的发生。

目前，国内外在列车滚动轴承故障轨边声学诊断领域做的比较成熟的有美国TTCI和澳大利亚Track IQ公司，其研制开发的滚动轴承故障轨边声学诊断系统在全世界均有70多套应用。

2003年开始，我国与Track IQ等国外公司合作，引进了滚动轴承故障轨边声学诊断系统（Trackside Acoustic Detection System，TADS），为适应我国的铁路状况，逐步实现国产化。

试验过程中对TADS 的硬件进行了全面消化吸收，对软件进行联合开发，对系统的组网方式进行了改进，取得了良好效果[2]。

我国动车领域运用的LM滚动轴承故障轨边声学诊断系统（即LM系统），通过引进先进的动车组TADS系统并将其国产化，采用先进的轨边声学指向跟踪技术、声音频谱分析技术和计算机智能识别技术对动车组和客车车辆滚动轴承外、内圈滚道和滚动体裂纹、剥离、磨损及腐蚀等故障进行早期诊断及分级报警，适用于各型CRH系列动车组及客车车辆滚动轴承故障的在线动态检测。

1 滚动轴承故障及检测机理1.1 滚动轴承故障客车车辆滚动轴承一般由外圈、内圈、滚动体和保持架四部分组成。

（1）内圈与轴相配合并与轴一起旋转。

动车组滚动轴承故障轨边声学检测技术及应用厉 浩：上海铁路局车辆处，工程师，上海，200071张 渝：西南交通大学，副教授，四川 成都，610031彭朝勇：西南交通大学，讲师，四川 成都，610031摘 要：滚动轴承是走行装置中的一个关键零部件，在列车运行过程中承受的动态载荷较大，容易出现轴承故障，对车辆运行产生重大影响。

GJ-5轨检车原理及应用GJ-5型轨检车原理及应用一、轨道动态检查技术的发展变化轨道动态检查相比静态检查，更准确，也更能反映线路真实情况，更能评价列车运行安全性指标，因此轨检车一直是检查轨道病害、指导线路养护维修、保障行车安全的重要手段。

我国轨道动态检查技术随着计算机技术和检测技术的发展得到迅速的发展，从二十世纪50年代的GJ-1型轨检车发展到目前的GJ-5型轨检车，检测精度和可靠性大大提高。

1、GJ-1型轨检车采用弦测法，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。

2、GJ-2型轨检车仍采用弦测法，但改为电传动，检测项目比GJ-1型增加了高低，也是需要人工判读超限和计算扣分。

我局1988-1993年使用该型车。

3、GJ-3型轨检车于80年代初期研制成功，是我国轨检车技术的一次大飞越，采用先进的传感器技术、计算机技术和惯性基准原理，可以检测高低、水平、三角坑、车体垂直和水平振动加速度等项目，计算机采集各检测项目数据后，判断超限等级并计算扣分。

我局GJ-3型轨检车（SY997737）于1994年初开始运用，是全路GJ-3型运用时间最长的，也是用得比较好的。

a、1999年我局轨检车技术人员研发的Ⅲ型轨检车实用软件成果是工务部门汇总分析轨检车检查数据、指导养护维修线路的工具，它使轨检车的工作效率和工作质量得到了大大的提高，该成果达到了国内领先水平，于2000年通过了局级鉴定，并于2002年获得路局科技进步三等奖。

b、为了均衡地提高线路养护维修的质量，我局轨检车技术人员研发了轨道质量指数（TQI）应用软件，并于2003年局工务维修会议上向各工务段推广应用，便于向各工务段掌握线路的动态质量，科学指导线路养护维修，真正做到状态修，收到了很好的效果。

c、2004年我局轨检车技术人员研发GPS（全球定位系统）自动校正里程系统，该系统能自动校正轨检车里程，消除轨检车测量的里程累计误差，便于各段准确定位检查病害处所，查找和整治线路病害，保证行车安全和提高线路保养质量。

国内外轨道检测现状目前世界上铁路技术发达的国家利用高科技手段，纷纷研制开发出高精度、高速度、高智能、高可靠性的动态综合检测设备。

日本、法国、意大利、英国纷纷研制出轨道检测车，检测技术得到了重大的发展。

对于铁轨的几何状态检测包括短波、中波、长波高低和轨向，轨距，水平，三角坑，线路坡度，线路平断面、纵断面曲率(半径)等项目。

目前国际上对于铁路轨道的检测方法主要有弦测法、惯性基准法、轴箱加速度积分法等。

近年来日、法等国用在轴箱上安装加速度传感器的方法测量轴箱上、下运动的加速度a再将a二次积分求得轴箱上下运动的位移W(即轨道的高低)，这种惯性基准轴箱加速度直接积分法也不能得到整个需测波长范围的高低变化。

由于波长较短的高低不平，将使轮轨产生极大的振动加速度和冲击力，加剧轨道和机车车辆的破坏，而长的高低波在高速时对车体振动和舒适度影响较大。

为了满足轨道机车车辆强度和舒适度方面的要求，轨道上0.1米至50米的高低波长不平都应限制在一定的范围以内，因此需测的高低波长范围是0.1米至50米。

这一波长范围的高低变化所引起的加速度其动态范围是极大的。

目前的加速度传感器和前置放大器都无法在这样大的动态范围内，保证必要的分辨精度。

这便是采用惯性原理的加速度传感器轴箱加速度积分法测量轨道高低的主要技术困难。

目前，我国在紧密跟踪国际轨道检测技术的基础上，结合国内轨道检测技术研发成果，系统研究高速的轨道检测技术模型，深入研究以惯性基准法为基础的各轨道几何参数的合成方法，利用近年来在CRH2-010A和CRH2-061C动检车上自主研发时速250和300公里轨道检测系统的成功经验，以及在0号高速综合检测列车上的系统集成经验，已经具备了研制开发具有完全自主知识产权的时速300公里及以上高速铁路轨道检测系统的能力。

高速轨道检测系统的关键技术包括：研究激光图像处理技术，选择适用于高速铁路轨道检测的激光器及高速数字摄像头；通过温控技术研究从而掌握并实现对激光器和摄像头的温度控制；通过对摄影测量理论和图像处理技术的研究，实现由激光图像到钢轨轮廓的处理和转换，研究由钢轨轮廓图像提取轨道几何参数的方法和提高图像处理速度的方法等。