轨检车波形图培训教程-PPT

1轨检车是检查轨道状态，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、线路区段整体不平顺的动态质量，对线路养护维修工作进行指导，为维修计划的制订和实施提供科学的依据，实现轨道科学管理。为了让大家充分了解波形资料的基本知识，掌握基本的读图技能，特进行此次培训。培训的目的有三个：一、充分认识波形资料的重要性。二、掌握基本的读图方法和读图技能。三、使用波形资料制订维修计划。2•波形图资料具有直观性，可以直观地反映出各检测项目超限幅值的大小及病害分布状况。•波形图资料可以帮助我们准确定位病害位置，帮助我们分析病害原因。查找线路晃车源。大家都知道，我们现在的添乘仪经过不断升级，对点状病害已经检测的非常准了，但添乘仪受的最大限制就是速度，速度慢了病害就少部分病害就检查不出来。而从轨检车波形图上看，如果我们工区没有整治过的线路，前次和本次轨检车的波形图完全吻合率达到95%以上，所以轨检车的检测是非常准确的，大家利用好轨检车资料对线路的提升有很大的帮助。3波形图资料可以同时反映线路中某一点的高低、水平、方向、轨距等几何状态，更能反映出各几何尺寸偏差对水平加速度和垂直加速度的影响。波形图资料的指导性：如果你每次将轨检车波形图认真分析一遍，就相当于对管内线路了解了一遍，对管内薄弱地段、病害严重地点就有一个清晰的掌握，可以分轻重缓急的对设备合理铺排天窗。根据病害的峰值，超限长度，制订出整修方案，确定工作量。。能有效提高天窗修利用率。对工区的重点工作安排具有较强的指导性意义。动态波形图资料和我们的轨检小车波形图可以建立对应关系，区别就在于一个是动态的、一个是静态的。二者若能有机结合，将会大大增强我们对线路设备的监控能力。4第二部分：轨检车基础知识5一、轨检车基础知识1.1轨检车定义1.2轨检车检测原理及检测装置1.3轨检车检查项目1.4轨道不平顺的管理方法1.5轨检车数据采集方式1.6轨检车检测的意义二、轨检车超限处所精确定位2.1直接复核法2.2特征点复核法2.3相对参照复核法6一、轨检车基础知识•轨检车是将专用测量仪器安装在客车上，在动态加载下测量线路的几何形态和力学指标的专用车辆，有别于地面仪器对线路检测，它是对线路的动态检测，其有别地面静态检测的特点是在加载、达速下的动态响应。•轨检车检测原理：•惯性基准原理（世界上主流技术），我国轨检车的原理都是基于惯性基准法。•什么叫惯性基准：就是当轴箱（车体）上下运动很快时，即底座振动频率大大高于系统的自振频率，质量块（车体）不能追随而保持静止的位置。这个静止位置即为质量--弹簧系统的“惯性基准”。惯性基准法的建立是测量基准线，是由质量弹簧系统中质量块（车体）的运动轨迹给出的。轨检车是以车体为质量块。陀螺与车体为基准。7轨检车基础知识•地面标志自动测量ALD•轨道上的道口、道岔、桥梁、轨距拉杆等含有金属部件，可通过安装于轨距吊梁中部的电涡流传感器来检测到，把它标志在自动里程图上，就可以方便准确地找出偏差的位置。8•1.3轨检车检查项目•轨检车检查项目分为几何类和力学类•几何类：左右高低、左右轨向、水平、轨距、曲率、三角坑、地面标志•力学类：车体力学：垂直加速度、水平加速度轮轨力学：轮重减载率、脱轨系数（动检车）轨检车基础知识9轨检车基础知识•轨检车检测项目含义及其正负号定义•轨检车检测方向：正向：检测梁位于轨检车二位端，定义二位端至一位端方向为轨检车正向，轨检车行使方向与轨检车正向一致时为正向检测，反之为反向检测。10轨检车检测项目说明及识图•（1）轨距•轨道上两股钢轨头部内侧轨顶面下16mm范围内的最短距离称为轨距。•轨距（偏差）正负：实际轨距大于标准轨距时轨距偏差为正，反之为负；11轨距波形图例12轨检车检测项目说明及识图•（2）轨向不平顺•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、右轨向两种。轨向也称作方向。•轨向正负：顺轨检车正向，轨向向左为正，向右为负；13轨向波形图例14轨检车检测项目说明及识图•（3）高低不平顺•钢轨顶面垂直于轨道方向偏离钢轨顶面平均位置的偏差。分左、右高低两种。•高低正负：高低向上为正，向下为负；15高低波形图例16•（4）三角坑•指在规定距离内（2.5米基长）两股钢轨交替出现的水平差超过规定值的线路病害。三角坑（扭曲）反映了钢轨顶面的平面性。•如图设轨顶a、b、c、d四个点不在一个平面上，c点到由a、b、d三个点组成的平面的垂直距离h为扭曲值。•扭曲会使车轮抬高面悬空，使车辆产生3点支撑1点悬空，极易造成脱轨掉道。扭曲值h为h=(a-b)–(c-d)=Δh1–Δh2•动检车（轨检车）检测三角坑就是检测轨道的平面性，三角坑值大就有可能使车辆轮对呈三点接触，一点悬空的状态，对车辆转向架造成悬空状态，当三角坑足够大时（如大于轮缘高度时），在其它综合因素作用下，轮对就可能脱轨。•三角坑三级偏差是现阶段动检车（轨检车）三、四级偏差主要出分主要项目之一。轨检车检测项目说明及识图17三角坑图例18•（5）水平•指轨道上左右两股钢轨面的水平状态。在直线地段，钢轨顶面应保持同一水平，在曲线地段，应满足外轨设置超高的要求。•水平正负：顺轨检车正向，左轨高为正，反之为负；轨检车检测项目说明及识图19水平（超高）波形图例20轨检车检测项目说明及识图•（6）曲率•曲率是对线段弯曲度的描述，其量值等于1/R。在轨道检测中用于描述曲线的圆顺度和直线是否直，•由于理想的直线可看成半径无穷大的曲线，因此，直线的曲率应趋于0，反之，如不趋于0则直线不直有方向病害出现。它与轨检项目中的“轨向”区别在于描述线路病害的波长不同，“轨向”通常表达了线路上高频的方向不良，而曲率表达了低频的方向不良，既通常所说“大方向不良”。大方向不良正是造成晃车的主要原因之一，也是我们重点整治病害之一。•曲率正负：顺轨检车正向，右拐曲线曲率为正，左拐曲线曲率为负；21轨检车检测项目说明及识图22轨检车检测项目说明及识图•定义：曲率为一定弦长（L）曲线轨道对应的圆心角a。（曲率可以简单地定义为半径的倒数，曲率＝1/半径）•曲率本来是针对曲线来说的，但是我们往往会看到曲率出现在直线段，如果波形显示直线段有曲率，有曲率必然有矢度，有矢度必然有方向，所以如果在直线段出现曲率，我们的第一判断就是此处存在碎弯、小方向或轨距递减不好，这一点不要有任何怀疑。•轨检车通过曲线时、测量轨检车每通过30米后车体方向角的变化值，计算出轨检车通过30米后的相应圆心角的变化值。•根据曲率能正确判断曲线正矢连续差和曲线的圆顺度。•50×曲率=正矢如：某曲线曲率为0.38，正矢=50×0.38=19mm23曲率图例一（圆曲线上的曲率）24从这个图上我们可以知道：1、曲率定义成半径的倒数（1/R），那么圆曲线部分的曲率就是一个固定值。图例是下K984曲线，半径是4km的，所以曲率理论上是一个固定值1/4＝0.25。但是从图上可以很直观地看出来圆曲线部分并不是一条平直的直线，而是一条中间有很多折点的折线。从电脑上可以量出圆曲线部分最大曲率为0.29（反算半径为3450，则正矢为14.5），最小曲率为0.20（反算半径为5000，则正矢为10），所以可以计算出该曲线圆曲线部分最大、最小正矢差肯定≥4.5（因为测点间可能有方向）。2、让我们再将这个图上的曲率放大一下，看的更清楚：25曲率放大图26•从这个放大图上我们可以看到：1、可以很直观地看出来，该曲线圆曲部分正矢大大小小；2、缓和曲线正矢不顺；3、该曲线最大、最小正矢点也可以看出来，就在图上所标的位置上。再看一下直线段上的曲率波形图：27曲率图例二（直线段曲率）28直线段曲率放大图29（7）、曲率变化率（未开）•定义：曲率测量值的差值与基长的比值。（基长18米）•曲率变化率：是对曲率变化的描述。它描述不同两点的曲率差，它可客观的反应线路大方向不良地点，当两点的曲率差比较大时，曲线不圆，直线不直车通过时将引起晃车。曲率变化率的波形通道有突变、正矢肯定不好。30曲率变化率波形图例31（8）、水平加速度•定义：水平加速度分为直线段水平加速度和曲线上的水平加速度。直线段上的水平加速度就是水平方向上速度的变化和时间的比值。即在相距18米的两点横向加速度的差除以列车通过这段的时间。而在曲线上存在过超高或欠超高，还要考虑离心加速度。•车体水平加速度：平行车体地板，垂直于轨道方向，顺轨检车正向，向左为正•由公式推导可知：大约15mm的欠超高理论上会产生0.01g的离心加速度，如果再考虑车体弹簧压缩，理论上会产生0.012g的离心加速度。例如某曲线欠超高100mm，则在轨检车波形图上会显示约0.08g的未被平衡的离心加速度32。这是在曲线完好状态下的理论值，如果曲线存在正矢不良、水平不好、轨距不顺等病害时，水平加速度峰值会叠加（叠加比较复杂），所以欠超高大的曲线更容易出现水加三级偏差。水平加速度由轮轨相互作用决定，轨道不平顺对其有严重影响。水平加速度无论是二级偏差还是三级偏差，水加偏差扣分在动检车和轨检车中所占的比例都非常高动检约占30％，轨检车约占20％。水平加速度与欠超高的关系：12.5mm的欠超高造成0.01g的水平加速度。33水平加速度波形图34（9）、垂直加速度•定义：可以简单地定义为垂直方向上速度的变化和所用时间的比值。•引起垂向加速度的原因也很多，高低、水平、三角坑、钢轨病害等都是出现垂加的原因。•相对水平加速度而言，垂直加速度要简单的多，再这里不做详细解释。•车体垂向加速度：垂直于车体地板，向上为正。35垂加波形图例36（10）、轨距变化率•定义：动检车（轨检车）检测的轨距变化率是以2.5米的基长内轨距测量差值与基长的比值。•轨距变化率基长的确定是以0.25的长度向前推进检测的，也就是说轨距变化率的检测是跳跃式，每跳一步是0.25米。•从扣分比例来看，轨距变化率偏差本身不是重点，而由其造成的小轨向不良才是重点。•轨距变化率直接影响轮轨接触，危机行车安全和舒适性。37轨距变化率波形图例38轨检车基础知识•1.4轨道不平顺的管理方法•峰值管理和均值管理•1.4.1峰值管理•以轨道不平顺的幅值为主的管理方法，根据幅值大小分为四个级别：I级－日常保养标准；II级－舒适度标准；III级－紧急补修标准；IV级－限速标准。管理采用扣分的形式作为评判，I级偏差每处扣1分，II级偏差每处扣5分，III级偏差每处扣100分，IV级偏差每处扣301分。•线路的动态评判以km为单位，每km扣分总数为各级、各项偏差扣分总和，评定标准如下:优良——扣分总数小于等于50分；合格——扣分总数在51-300分；失格——扣分总数大于300分39轨检车基础知识•一、检测标准•轨检车轨道质量的评定标准，是以《修规》第6.3.1条对线路动态不平顺（峰值管理）检查评定标准中有关规定为依据的。轨道检查车对轨道动态局部不平顺（峰值管理）检查的项目为轨距、水平、高低、轨向、三角坑、车体垂直振动加速度和横向振动加速度7项，并增加了轨距变化率、横加变化率、曲率变化率三项“舒适度指标”。•评定标准见表1。40一、动态超限峰值标准及检测精度铁道部基础设施检测中心轨道动态管理试验暂行标准项目V≤120km/h120km/h＜V≤160km/h160km/h＜V＜200km/h200km/h≤V≤250km/hⅠ级Ⅱ级Ⅲ级Ⅳ级Ⅰ级Ⅱ级Ⅲ级Ⅳ级Ⅰ级Ⅱ级Ⅲ级Ⅳ级Ⅰ级Ⅱ级Ⅲ级Ⅳ级轨距(mm)+8-6+12-8+20-10+24-12+6-4+10-7+15-8+20-10+4-3+8-4+12-6+15-8+4-3+6-4+8-6+12-8水平(mm)81218226101418581214581013三角坑(基长2.5m)（mm）81014165812144691246810高低(mm)波长1.5～42m81220246101520581215581114轨向(mm)810162058121657101257810高低(mm)波长1.5～70m////812//610//61015/轨向(m