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新聞詳情

【軌道檢測】軌檢車

3 技術基礎

3.1 軌檢車檢測項目

軌檢車檢測項目包括:

軌道幾何參數(高低、軌向、水平(超高)、三角坑、曲率、軌距等);

車輛動力參數(車體垂直和水平振動加速度);

列車的運行速度和里程位置;

線路的里程標和百米標、道岔、道口、橋梁等線路標志。

3.2 軌檢車整體系統

安全綜合接測車具有5個檢測子系統:軌道狀態檢測;接觸網檢測;輪軌連續作用力測量;線路周邊環境監視;通信信號檢測。

1 綜合檢測車系統

軌道狀態檢測子系統有30個傳感器, 22個用于檢測高低、軌向、軌距、水平(超高)、扭曲、曲率、復合不平順、車體垂向及橫向振動加速度, 軸箱垂向振動加速度、噪聲、地面標志、速度及里程, 8個傳感器用于測量鋼軌斷面。

2 軌道狀態檢測子系統

3.3 我國軌檢車發展情況

1中國鐵路自制第一輛軌道檢查車

1953年4月,唐山機車車輛廠設計制造了中國鐵路首輛軌道檢查車。車內設有廚房、衛生間、臥鋪間、修理室和檢測記錄廳,采用鋼絲繩和滑輪傳導做計算軌道技術狀態的信號,可準確檢測軌距、三角坑、接頭震動及搖晃四項工務部門所需的線路主要參數,確定線路病害位置和損壞程度,減輕了工人步行檢測的體力勞動,提高了檢測效率,填補了國內機械檢測鐵路線路的一項空白。

3 機械傳導軌道檢查車

2GJ-3型軌道檢查車

4 GJ-3型軌道檢查車

3GJ-4型軌道檢查車

為了保證軌檢車運營安全以及高速檢測時軌檢車軌距軌向檢測精度,鐵道部決心將現有GJ-4型軌檢車基于軸箱的伺服光電式軌距軌向測量系統改造為基于構架的激光-斷面式軌距軌向測量系統。

按照鐵道部的要求,檢測中心對鄭州局軌檢車DJ998416進行了軌距軌向改造,改造的主要內容包括更換新型軌距梁和光電編碼器,在Windows系統下實現超限數據、報表和波形的編輯和輸出,以及波形圖的實時顯示、回放、對比和打印功能等。

GJ-4型軌道檢查車是為檢查軌道病害,消除事故隱患、指導線路維修、提高線路平順性、保障行車安全而研制的大型動態檢測設備。該軌檢車技術先進、測量準確,檢測中心研制的GJ-4型軌檢車巳在多個鐵路局推廣使用,對保證鐵路運輸安全和提高旅客列車的平穩舒適性均發揮了重要作用。GJ-4型軌道檢查車具有下列特點:

(1)采用慣性基準測量原理和無接觸測量方法,應用伺服跟蹤、光電、陀螺、數字濾波等新技術;采用傳感器—模擬信號處理—數字信號處理組成的捷聯式綜合補償測量系統。

(2)應用車載計算機局域網實時處理軌道狀態信息。

軌檢車檢測系統實現了軌道幾何狀態數據的實時采集和處理,自動完成數據的修正、濾波和幾何參數的合成,在計算機屏幕上顯示幾何參數波形圖和里程、速度等信息,摘取超過標準的幾何參數的峰值、長度和位置,并能對超限處所進行編輯整理;獲取曲線起終點位置、曲線長度、半徑、平均超高和加寬等曲線要素信息;可以根據用戶需要選擇打印波形圖和軌道狀態報告表。

(3)檢測功能強、測量精度高。

5 GJ-4型軌道檢查車

4GZQ-1型軌道狀態檢查確認車

GZQ-1型軌道狀態確認車是鐵道部科技司為保障秦沈客運專線高速旅客列車運行安全而研制的第一輛具有確認軌道狀態行車條件功能的檢測車。

6 GZQ-1型軌道檢查車

5200km/h軌道檢測車

2007327,由中國南車集團南京浦鎮車輛廠自主研制的我國首輛200km/h軌道檢測車順利下線。該車實現一系列技術創新和突破,達到國際同類產品先進水平。它的研制成功,填補了我國200km/h軌道檢測車研制空白,是我國鐵路裝備制造業實施從制造走向創造戰略,結出的又一喜人成果。

這輛具有現代審美情趣的200km/h軌檢車,外觀以乳白色為主色調,配以黑色貼接式窗帶,在一條大紅流線型色帶的下方是一條普藍色的色塊,與呈流線型的司機樓相映成趣,美觀豪華氣派;車內工作間、會議間、衛生間、盥洗室分布合理,色調明快,各種設施齊全。

200km/h軌道檢測車,是專門用于檢測高速鐵路軌道和路基安全技術參數,確保高速列車行車安全的重要裝備,我國目前還沒有這個速度等級的軌檢車。去年5月,浦鎮廠取得5200km/h軌檢車研制任務,僅用三個月就完成技術設計,5個月完成施工設計。通過引入國際先進的RAMS管理模式,經過近一年時間努力,實現了六大系列十幾項技術創新和突破:采用新型密封塞拉門和貼接式窗帶;為改善車內空氣質量,增加了空調壓力保護裝置;

7200km/h軌道檢測車

司機樓采用流線型結構設計,空調機加裝導流裝置,提高了車輛的空氣動力學性能;車輛布線全部采用模塊化線槽,實現車內所有水電氣管線集成化,提升了安全可靠性。該車還增設了污水收集箱,車內設備和裝飾材料生產組裝模塊化,并采用該廠引進消化國際先進技術生產的高性能轉向架。

4 自己產品原理及優點

陀螺是采用慣性檢測原理的軌道檢查車中的核心部件。我國GJ-3 型和GJ-4 型軌檢車采用的是機電陀螺;最新引進的基于Laserail 技術的軌檢車采用的是光纖陀螺。

光纖陀螺基于Sagnac 效應,與機電陀螺或激光陀螺相比,具有如下顯著特點零部件少,儀器牢固穩定,具有較強的耐沖擊和抗加速度運動的能力;繞制的光纖增長了激光束的檢測光路,使檢測靈敏度和分辨率比激光陀螺儀提高了好幾個數量級,從而有效地克服了激光陀螺儀的閉鎖問題;無機械傳動部件,不存在磨損問題,因而具有較長的使用壽命;相干光束的傳播時間極短,因而原理上可瞬間啟動;易于采用集成光路技術,信號穩定可靠,且可直接用數字輸出,并與計算機接口聯接;具有較寬的動態范圍;結構簡單,價格低,體積小,重量輕。

目前安裝在軌檢車中的慣性測量系統存在諸多缺點,這些缺點使得軌檢車的工作特性無法正常發揮。造成這些缺陷的主要原因是,原先基于激光陀螺儀所設計的陀螺系統主要是針對海運和空運領域。因此這些陀螺系統在軌檢車中的使用不符合其初始規劃。某些系統的技術參數不夠用來滿足新型應用的需求,某些系統存在很多老式的測量功能無法適應新型應用的測量需求。綜上考慮,從價格方面看也是不合理的。只有在不出現任何意外的前提下,陀螺可勉強維持正常工作。

最近幾年,我們的團隊在固態慣性測量設備的研發和生產,即光纖陀螺儀和加速度計領域,已取得明顯的成就。不僅被廣泛應用于許多重要部門,而且,也是軌檢車中所必須的高精度、經濟型慣性測量系統(IMS)的基礎。

調研者和專家得出結論,我們現有產品的工作性能,可在短時間內研發出基于光聯公司(Optolink)三軸陀螺儀的適用于軌道檢測的專有慣性系統。研發完成并順利經過測試。結論表明,此系統可完全取代現有的測量系統并提供更多優勢,如:

l  消除現有測量系統的大部分缺點

l  保證10000多工作小時

l  把功耗降底到目前的1/10

l 減小體積


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