軌檢系統(tǒng)介紹及常見故障維修

軌檢系統(tǒng)介紹及常見故障維修基礎(chǔ)所技術(shù)部二〇一二年十一月2023年2月7日基礎(chǔ)設(shè)施檢測研究所第2頁共35頁一、我國軌檢系統(tǒng)的發(fā)展二、軌道幾何檢測系統(tǒng)基本概念三、軌檢系統(tǒng)基本檢測原理四、軌檢系統(tǒng)基本設(shè)備組成五、軌檢系統(tǒng)常見故障分析及處理六、討論及交流2023年2月7日基礎(chǔ)設(shè)施檢測研究所第3頁共35頁一、我國軌檢技術(shù)的發(fā)展檢查軌道病害指導(dǎo)線路養(yǎng)護維修保障行車安全1型軌檢車：50年代，弦測法，機械傳動式。2型軌檢車：60年代，弦測法，電傳動式，人工判讀超限。GJ-3型軌檢車：80年代，慣性基準法，組合式系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，缺少軌距軌向項目，計算機評分。2023年2月7日基礎(chǔ)設(shè)施檢測研究所第4頁共35頁GJ-4型軌檢車：90年代中慣性基準法捷聯(lián)式系統(tǒng)結(jié)構(gòu)檢測項目齊全計算機處理全部數(shù)據(jù)2023年2月7日基礎(chǔ)設(shè)施檢測研究所第5頁共35頁90年代中后期大提速吊梁式伺服跟蹤軌距梁振動沖擊大移動部件，維修工作量大安全問題2023年2月7日基礎(chǔ)設(shè)施檢測研究所第6頁共35頁GJ-5型軌檢車2000年以后引進激光攝像式檢測梁安裝在轉(zhuǎn)向架上維修成本高備件供應(yīng)困難2023年2月7日基礎(chǔ)設(shè)施檢測研究所第7頁共35頁GJ-6型軌檢車2008年開始自主研制激光攝像式高速數(shù)字攝像機最高時速400km/h檢測梁組件輕巧長波長檢測2023年2月7日基礎(chǔ)設(shè)施檢測研究所第8頁35頁描述軌道幾何狀態(tài)的幾個重要檢測項目：1、高低：鋼軌頂面沿軌道延長方向上的垂向不平順。2、軌向：鋼軌內(nèi)側(cè)沿軌道延長方向上的橫向不平順。3、軌距：兩股鋼軌軌頭頂面下16mm范圍內(nèi)，兩鋼軌作用邊之間的最小距離。標準軌軌距的標稱值為1435mm。

二、軌道幾何檢測系統(tǒng)基本概念2023年2月7日基礎(chǔ)設(shè)施檢測研究所第9頁共35頁4、超高：同一橫截面上左右軌頂面相對所在水平面的高度差。5、水平：同一橫截面上左右軌頂面相對所在水平面的高度差，但不含曲線上按規(guī)定設(shè)置的超高值及超高順坡量。水平由超高計算得出。

2023年2月7日基礎(chǔ)設(shè)施檢測研究所第10頁共35頁6、三角坑（扭曲）：左右兩軌頂面相對軌道平面的扭曲，用相距一定基長水平的代數(shù)差表示。三角坑應(yīng)包含緩和曲線超高順坡造成的扭曲量。2023年2月7日基礎(chǔ)設(shè)施檢測研究所第11頁共35頁7、曲率：單位距離內(nèi)軌道的轉(zhuǎn)角。8、里程：按線路里程標核對的實測距離。9、速度：單位時間內(nèi)經(jīng)歷的里程。10、地面標志：線路道口、道岔、橋梁、曲線拉桿等線路標志。

2023年2月7日基礎(chǔ)設(shè)施檢測研究所第12頁共35頁三、軌檢系統(tǒng)基本檢測原理高低：1、弦測法利用車體及三個輪對，建立測量的“基準線”，前后兩輪與軌道接觸點的連線作為測量的基準線，中間輪與軌道接觸點，偏離基準線的大小作為高低不平順的測量結(jié)果。L/λ2n-12n(2n-1)/2|H（x）|201備注n為正整數(shù)2023年2月7日基礎(chǔ)設(shè)施檢測研究所第13頁共35頁2、慣性基準法一個質(zhì)量-彈簧-阻尼系統(tǒng)安裝在底座上，設(shè)W為質(zhì)量塊相對底座的位移，H為底座的位移，Z為質(zhì)量塊的位移，則：H=(-W)+Z，將質(zhì)量塊的振動加速度進行二次積分可得到Z，用位移計可測得質(zhì)量塊相對底座的位移W，經(jīng)拉普拉斯變換得慣性基準法的傳遞函數(shù)：加速度信號在低速時信噪比低，誤差較大，因而慣性法有最低檢測速度的限制。2023年2月7日基礎(chǔ)設(shè)施檢測研究所第14頁共35頁軌距：1、激光光點伺服跟蹤式軌距測量2、激光攝像式軌距測量激光器發(fā)出扇形光帶攝像機捕捉到激光線的圖像計算機視頻圖像處理得到軌道幾何數(shù)據(jù)

軌向：1、弦測法2、慣性基準法2023/2/7152023年2月7日基礎(chǔ)設(shè)施檢測研究所第16頁共35頁超高和水平：傾角計INCL和滾動陀螺ROLL用于測量車體的傾角，位移計LPDT和RPDT用于測量車體與輪軸間的相對夾角，兩者代數(shù)和可得到軌道的傾角，由軌道傾角和兩軌中心線間距離可計算出超高和水平值。曲率：搖頭速率陀螺YAW，測量車體每經(jīng)過一定時間后車體方向角的變化值，同時采用3個車體相對轉(zhuǎn)向架的橫向位移計測量車體相對兩轉(zhuǎn)向架中心連線轉(zhuǎn)角的變化值，結(jié)合光電編碼器提供的速度距離信息，即可算出一定距離的曲線軌道對應(yīng)的圓心角（弧度/km），即曲率。2023年2月7日基礎(chǔ)設(shè)施檢測研究所第17頁共35頁速度及里程：1、光電編碼器與輪軸同步轉(zhuǎn)動。光電編碼器每轉(zhuǎn)一周輸出一定數(shù)量的脈沖個數(shù)。2、根據(jù)輪子周長和每周多少個脈沖（光電編碼器參數(shù)）可計算出脈沖間距，計算機對脈沖間距進行累加可得距離。3、在兩個脈沖間距中通過計時可得速度。4、GJ-4型車和GJ-5型車脈沖數(shù)的設(shè)置2023年2月7日基礎(chǔ)設(shè)施檢測研究所第18頁共35頁軌道幾何狀態(tài)檢測項目的極性定義1、軌距：寬軌距為正，窄軌距為負。2、高低：向上為正，向下為負，按照軌檢車左右定義確定左高低或右高低。3、軌向：按照軌檢車左右定義確定左軌向或右軌向，向左為正，向右為負。4、水平和超高：左軌高為正，右軌高為負。5、曲率：按照軌檢車前后及左右定義，右轉(zhuǎn)彎為正，左轉(zhuǎn)彎為負。6、三角坑：一定基長內(nèi)，后通過位置的水平減去先通過位置的水平。2023年2月7日基礎(chǔ)設(shè)施檢測研究所第19頁共35頁正掛與反掛的軌檢車波形極性2023年2月7日基礎(chǔ)設(shè)施檢測研究所第20頁共35頁車下主要設(shè)備組成（GJ-5型系統(tǒng)）底座、吊臂、檢測梁激光器、攝像機、慣性包軸端編碼器地面標志傳感器四、軌檢系統(tǒng)基本設(shè)備組成2023年2月7日基礎(chǔ)設(shè)施檢測研究所第21頁共35頁車下主要設(shè)備組成（GJ-6型系統(tǒng)）吊臂、檢測梁左右激光攝像組件軌向加速度計地面標志傳感器橫向位移計左右高低組件軸端編碼器2023年2月7日基礎(chǔ)設(shè)施檢測研究所第22頁共35頁VME計算機圖像處理卡、接口卡服務(wù)器波形機編輯機車體加速度地面標志速度里程裝置GPS接收模塊機柜設(shè)備組成（GJ-5型系統(tǒng)）2023年2月7日基礎(chǔ)設(shè)施檢測研究所第23頁共35頁系統(tǒng)電源模擬信號處理裝置實時處理計算機服務(wù)器波形機激光攝像溫控電源圖像處理計算機信號發(fā)生器、示波器機柜設(shè)備組成（GJ-6型系統(tǒng)）2023年2月7日基礎(chǔ)設(shè)施檢測研究所第24頁共35頁五、軌檢系統(tǒng)常見故障分析及處理GJ-5型車水平曲率異常、高低、軌向無輸出(關(guān)注速度)2023年2月7日基礎(chǔ)設(shè)施檢測研究所第25頁共35頁GJ-4G型車軌向干擾（高低點修正信號開路未加進去）2023年2月7日基礎(chǔ)設(shè)施檢測研究所第26頁共35頁檢測列車左高低異常（缺少位移信號）2023年2月7日基礎(chǔ)設(shè)施檢測研究所第27頁共35頁GJ-5型車慣性包信號異常2023年2月7日基礎(chǔ)設(shè)施檢測研究所第28頁共35頁GJ-5型車編碼器斷線導(dǎo)致預(yù)處理機箱開關(guān)電源損壞2023年2月7日基礎(chǔ)設(shè)施檢測研究所第29頁共35頁GJ-6型系統(tǒng)超高異常(關(guān)注傾角計信號)2023年2月7日基礎(chǔ)設(shè)施檢測研究所第30頁共35頁跟蹤式軌距類型GJ-4型車軌距不能跟蹤（可能修正用光電位移計壞、或功放模塊壞）2023年2月7日基礎(chǔ)設(shè)施檢測研究所第31頁共35頁判斷故障方法通過波形圖判斷故障所在激光器是否發(fā)光、溫度和電流是否正常鋼軌影像是否正常采用左右線纜對調(diào)或板卡對調(diào)等措施，判斷傳感器及器件好壞從原始傳感器輸入、處理電路板輸出到計算機采集到的原始信號等信號通路上，逐級判斷問題所在。給傳感器一定的輸入，檢查計算機波形上相應(yīng)輸出信號。加速度傳感器消除1g開關(guān)是否設(shè)置正確。檢查接頭焊點極少見問題：電路板芯片燒壞、穩(wěn)壓電源模塊干擾或損壞流湯、車體帶電燒壞電路板、傳感器安裝方向錯誤等等。GJ-5型系統(tǒng)慣性包安裝方向錯誤