钢轨探伤车高速高集成探轮的研制与试验

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作者 钟艳春 张玉华 +3 位作者 张世红 马运忠 李培 熊龙辉 《铁道建筑》 北大核心 2025年第1期54-58,共5页

为了克服现有钢轨探伤车对车下转向架轴距和安装空间要求高、车下操作空间小、人工换探轮困难、探轮破损多等局限性,本文研制了钢轨探伤车用高速高集成探轮。提出将既有探伤车单轨三个探轮里的超声探头布置到两个探轮里面,提高探轮的集... 为了克服现有钢轨探伤车对车下转向架轴距和安装空间要求高、车下操作空间小、人工换探轮困难、探轮破损多等局限性,本文研制了钢轨探伤车用高速高集成探轮。提出将既有探伤车单轨三个探轮里的超声探头布置到两个探轮里面,提高探轮的集成度;进行了探轮内超声探头的布置,针对轮内超声探头覆盖性和串扰进行了仿真和防串扰设计,并对探轮进行了静态和动态测试。结果表明:该高速高集成探轮能很好地避免轮内串扰,轮内各探头对于针对的人工伤损具有比较好的信噪比;在实验室转台上,80 km/h检测速度下,对钢轨轨头、轨腰、轨底人工伤损都有很好的检出性能。 展开更多

关键词 钢轨探伤车 高速高集成探轮 超声波探轮 仿真分析 覆盖性 超声串扰

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基于轮轴蠕滑率检测的列车测速方法 被引量：1

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作者 赵旻杰 郭子明 +2 位作者 沈喆 吕新军 方兴 《城市轨道交通研究》 北大核心 2024年第4期220-224,共5页

[目的]城市轨道交通系统中,列车测速定位技术可为列车自动驾驶、避撞、调度指挥等众多应用提供信息支撑。目前列车控制系统结构功能日趋复杂,随着城市轨道交通运营效率、服务等级的持续提升,对列车测速定位的性能要求越来越高,需进一步... [目的]城市轨道交通系统中,列车测速定位技术可为列车自动驾驶、避撞、调度指挥等众多应用提供信息支撑。目前列车控制系统结构功能日趋复杂,随着城市轨道交通运营效率、服务等级的持续提升,对列车测速定位的性能要求越来越高,需进一步提升ATP(列车自动防护)系统在不同场景下的测速定位能力。[方法]提出了基于轮轴蠕滑率检测的列车测速方法,首先介绍了列车测速定位系统的结构,阐述了基于轮轴蠕滑率的列车测速技术流程。然后对轮轴蠕滑理论进行了阐述,对多普勒雷达的测速误差进行建模,得到雷达最大参考速度,以此为基准计算轮轴的蠕滑率,针对不同的蠕滑率对里程计速度施加不同程度的补偿。最后利用现场试验数据,对所提的测速方法进行验证。[结果及结论]试验结果表明,列车制动阶段的大部分时间内轮轴均处于小蠕滑状态,对里程计速度施加较小补偿后的列车最大速度低于既有ATP计算的最大速度。在列车最小速度不变的情况下,该方法在保证安全的前提下,显著提高了列车运行速度的测量精度。 展开更多

关键词 城市轨道交通 列车自动防护 列车测速 里程计 多普勒雷达 轮轴蠕滑检测

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动车空心轴疲劳缺陷超声波探伤探头机构设计 被引量：4

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作者 邓嘉鸣 唐大美 +2 位作者 沈惠平 谢宁 许赤峰 《机械设计与制造》 北大核心 2012年第1期31-33,共3页

介绍了一种用于高速动车空心车轴疲劳缺陷超声波探伤的浮动式探头机构的结构和工作原理,该探头机构通过相应驱动部件的牵引能完成对动车空心车轴疲劳缺陷的超声波探伤;同时可精确确定探头机构的探伤扫查速度及车轴上疲劳缺陷的具体位置... 介绍了一种用于高速动车空心车轴疲劳缺陷超声波探伤的浮动式探头机构的结构和工作原理,该探头机构通过相应驱动部件的牵引能完成对动车空心车轴疲劳缺陷的超声波探伤;同时可精确确定探头机构的探伤扫查速度及车轴上疲劳缺陷的具体位置。该机构不仅能作为动车空心车轴超声波自动化探伤系统的主要探测部件,而且可作为专用探头对动车空心车轴疲劳缺陷实施超声波手工探伤,因而具有较广的使用和推广价值。 展开更多

关键词 超声波探伤 探头机构 空心车轴 疲劳缺陷

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车轴压装部相控阵超声波探伤的各向异性扩散去噪改进算法 被引量：6

4

作者 彭朝勇 高晓蓉 王艾 《中国铁道科学》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第3期77-82,共6页

为了在铁路车轴相控阵超声波自动探伤中有效去除车轴压装部轮轴接触界面回波的干扰,结合车轴压装部裂纹的周向连续性远高于轴向连续性这一固有特征,选取超声波声束沿周向扫查(B扫)方式对车轴压装部进行超声波检测,然后对原始超声波检测... 为了在铁路车轴相控阵超声波自动探伤中有效去除车轴压装部轮轴接触界面回波的干扰,结合车轴压装部裂纹的周向连续性远高于轴向连续性这一固有特征,选取超声波声束沿周向扫查(B扫)方式对车轴压装部进行超声波检测,然后对原始超声波检测信号进行数字信号处理,得到车轴压装部的B扫图;基于B扫图中界面回波与缺陷回波不同的连续性及不同的聚集特征,提出使用局部区域对比度作为聚集特征的表征参数,并将该参数作为各向异性扩散函数的一个参量,对传统的各向异性扩散去噪算法进行改进,建立基于区域对比度的自适应各向异性扩散改进算法。试验和实车的验证结果表明:与传统算法相比,采用改进算法得到的峰值信噪比和对比噪声比分别提高5.2和7.8dB,在不漏判的情况下误判率下降了18%。 展开更多

关键词 铁路车轴 压装部 超声波探伤 相控阵 各向异性扩散 区域对比度 去噪算法

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基于漏探概率的车轴探伤周期制定方法 被引量：4

5

作者 丁然 李强 《中国铁道科学》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第4期101-106,共6页

针对现行车轴探伤周期制定方法存在的车轴剩余寿命计算结果与实际相差较大、不能在要求的可靠度下制定尽量长的车轴探伤周期和计算车轴裂纹随机扩展条件下探伤周期的可靠度等问题,将沿周向扩展车轴表面裂纹的深度抽象为一维伽马随机过程... 针对现行车轴探伤周期制定方法存在的车轴剩余寿命计算结果与实际相差较大、不能在要求的可靠度下制定尽量长的车轴探伤周期和计算车轴裂纹随机扩展条件下探伤周期的可靠度等问题,将沿周向扩展车轴表面裂纹的深度抽象为一维伽马随机过程,建立基于伽马随机过程的车轴裂纹扩展模型;基于试验和运营中取得的车轴裂纹扩展数据从统计学的角度描述车轴裂纹的扩展过程,推导基于漏探概率的车轴失效函数和可靠度函数,建立揭示车轴的剩余寿命、漏探概率和可靠度三者间关系的新的车轴探伤周期制定方法;验证结果表明:采用新方法生成的车轴裂纹效果与实际基本吻合,可计算任意探伤周期的可靠度和给定可靠度下的探伤周期,为车轴探伤周期的制定提供了理论基础。 展开更多

关键词 车轴 可靠性 剩余寿命 漏探概率 随机裂纹扩展 探伤周期 伽马随机过程

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车轮电磁超声探伤技术的研究 被引量：8

6

作者 王浩 王黎 高晓蓉 《中国测试技术》 2006年第2期66-67,70,共3页

我国铁路相关部门对车轮的检测主要采取定期检修的方式,即在规定的时间里集中大量的人力,对车轮有计划地进行检修,这样就需要很大的人力和物力。为了改善这种情况,我们研制了车轮动态自动探伤系统,本文主要介绍电磁超声表面波的激发和... 我国铁路相关部门对车轮的检测主要采取定期检修的方式,即在规定的时间里集中大量的人力,对车轮有计划地进行检修,这样就需要很大的人力和物力。为了改善这种情况,我们研制了车轮动态自动探伤系统,本文主要介绍电磁超声表面波的激发和接收机制,利用电磁超声表面波对车轮探伤的原理,并分析了一些重要的探伤参数和缺陷波的处理方法。 展开更多

关键词 探伤 车轮 缺陷波 电磁超声表面波

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HXD_(3)型机车车轴轮座产生裂纹原因分析及措施 被引量：1

7

作者 刘宪 刘舒宁 安萍 《铁道机车车辆》 北大核心 2021年第2期110-115,共6页

针对HXD_(3)型电力机车车轴在检修过程中发生早期疲劳裂纹,通过对车轴设计、加工工艺进行调研和分析,简要分析车轴产生疲劳裂纹的原因,提出了解决措施,完善了探伤方法,确保机车车轴质量。

关键词 HXD_(3)型电力机车 车轴轮座裂纹 探伤 措施

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基于优化多核极限学习机的车轮多边形磨耗识别 被引量：10

8

作者 谢博 陈是扦 +2 位作者 徐明坤 杨云帆 王开云 《力学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第7期1797-1806,共10页

多边形车轮是铁路机车车辆中普遍存在的一种磨损现象,随着列车运营里程的增加,车轮磨耗程度显著提升,严重影响着列车乘坐舒适性和运营安全性,借助于列车运营监测大数据开展多边形车轮动态检测方法研究具有重要意义.本研究基于列车轴箱... 多边形车轮是铁路机车车辆中普遍存在的一种磨损现象,随着列车运营里程的增加,车轮磨耗程度显著提升,严重影响着列车乘坐舒适性和运营安全性,借助于列车运营监测大数据开展多边形车轮动态检测方法研究具有重要意义.本研究基于列车轴箱垂向加速度建立了多边形车轮定量识别模型,首先通过阶次分析识别出轴箱加速度中包含的多边形车轮主要阶次,同时获取各阶次对应的加速度幅值信息,在此基础上引入加速度信号熵特征共同构建多边形车轮磨耗幅值识别特征矩阵,然后建立遗传变异粒子群优化多核极限学习机(GMPSO-MELM)识别模型,通过特征矩阵与磨耗幅值的映射关系,进一步实现了车轮多边形磨耗幅值识别.通过仿真与现场实测数据研究结果表明,所提出的识别模型能有效地从轴箱加速度中提取多边形车轮主要阶次,磨耗幅值的识别精度均优于对比模型且具有较高的检测效率,可实现均方根误差为0.001 0 (仿真结果)与0.013 4(试验结果)的精确识别,本文提出的多边形车轮磨耗识别模型可为列车车轮检测与智能维护提供理论基础. 展开更多

关键词 多边形车轮 轴箱加速度 遗传变异粒子群优化 多核极限学习机 动态检测

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机车轮轴超声波探伤用探头性能测试装置的研制

9

作者 张国华 《铁道机车车辆》 2012年第6期71-74,93,共5页

为了提高机车轮轴超声波探伤的准确性,研发超声波探头性能指标测试系统和试块,完善测试工艺以解决前期测试方法的不足,简要的介绍TZ-2T型超声波探头测试软件系统的构成和试块使用方法以及基本原理。经验证表明,该系统满足机车轮轴超声... 为了提高机车轮轴超声波探伤的准确性,研发超声波探头性能指标测试系统和试块,完善测试工艺以解决前期测试方法的不足,简要的介绍TZ-2T型超声波探头测试软件系统的构成和试块使用方法以及基本原理。经验证表明,该系统满足机车轮轴超声波探伤标准化检测的需要。 展开更多

关键词 轮轴 超声波探伤 探头 测试系统

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地铁在役车辆车轴超声波探伤方案 被引量：3

10

作者 王占松 刘继 沈豪 《城市轨道交通研究》 2005年第5期48-50,共3页

提出了一种地铁车辆车轴超声波探伤新方案,并介绍了相关超声波探伤仪的研发方案。探伤仪采用高精度调节探头倾角的专用探头盒以及基于嵌入式PC104系统的数字化信号采集及处理单元,完成探伤全过程。该方法只需打开车辆端盖便可对车轴进... 提出了一种地铁车辆车轴超声波探伤新方案,并介绍了相关超声波探伤仪的研发方案。探伤仪采用高精度调节探头倾角的专用探头盒以及基于嵌入式PC104系统的数字化信号采集及处理单元,完成探伤全过程。该方法只需打开车辆端盖便可对车轴进行探伤,并从探伤仪中即可对缺陷波和界面波作出分辨,降低了误判率。 展开更多

关键词 地铁动车组 车轴 超声波探伤 信号采集和处理

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高速重载铁路货车轮轴智能检测系统的研究 被引量：3

11

作者 王兴 郑飂默 +2 位作者 张晋塬 高菲 王雨竹 《高技术通讯》 CAS 2023年第2期176-184,共9页

针对铁路货车在高速重载行车状态下的轮轴智能检测和轴承故障难以诊断问题,研究设计了一种高速重载铁路货车轮轴智能检测系统。通过构建系统的软件和硬件结构模型,制定通信指令集的编码和解码规则,设计智能化指令调度策略,编写专家控制... 针对铁路货车在高速重载行车状态下的轮轴智能检测和轴承故障难以诊断问题,研究设计了一种高速重载铁路货车轮轴智能检测系统。通过构建系统的软件和硬件结构模型,制定通信指令集的编码和解码规则,设计智能化指令调度策略,编写专家控制产生式规则。同时采用基于有限脉冲响应-经验模态分解(FIR-EMD)和改进支持向量机(SVM)的铁路轴承故障诊断方法,实现铁路轴承故障有效分类。提出一种高速重载轮轴检测领域中可编程的智能化测控方法,能够对现场设备的控制程序进行重构和功能扩展。实验测试及结果表明,该系统设备的设计满足铁路货车轮轴高速度、大重载、智能化检测的需求。 展开更多

关键词 高速 重载 铁路货车 轮轴 智能检测

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武汉动车段轮辋轮辐探伤及镟轮工艺线新型设计研究 被引量：3

12

作者 周玲玲 《铁道标准设计》 北大核心 2017年第4期166-168,共3页

通过对国内动车段、所动车组轮辋轮辐探伤、车轮镟修两处分散作业工艺现状的研究分析,为满足动车组检修量增大的需求,首次提出动车组轮辋轮辐探伤、车轮镟修共线集中修工艺设计。研究成果在武汉动车段I类变更设计中首次实施,为全路动车... 通过对国内动车段、所动车组轮辋轮辐探伤、车轮镟修两处分散作业工艺现状的研究分析,为满足动车组检修量增大的需求,首次提出动车组轮辋轮辐探伤、车轮镟修共线集中修工艺设计。研究成果在武汉动车段I类变更设计中首次实施,为全路动车段(所)检查库扩能改造提供了成功的设计案例。 展开更多

关键词 动车段 轮辋轮辐探伤 镟轮 共线工艺设计

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DF_(4、7、8)型内燃机车车轴使用寿命研究 被引量：1

13

作者 李述松 汪农潮 唐东平 《铁道机车车辆》 2003年第4期27-28,共2页

从已报废车轴的统计数据出发,分析了主要影响车轴使用寿命的疲劳裂纹产生的原因,从组装方法、表面硬伤、大修周期、探伤方法等方面提出了延长车轴使用寿命的措施。

关键词 内燃机车 车轴 使用寿命 疲劳裂纹 DF4型机车 DF7型机车 DF8型机车 组装方法 表面硬化 超声波探伤

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基于图像处理的轮轴探伤系统对铁路安全的控制研究 被引量：6

14

作者 师睿鑫 《中国安全科学学报》 CAS CSCD 北大核心 2018年第S1期22-28,共7页

为加强图像识别处理技术与铁路装备造修设备技术融合、提高铁路安全控制水平,首先指出控制机车车辆轮轴的造修安全是关键,保障操作者职业健康也是安全工作的重要目的;然后着重研究基于图像处理技术的轮轴磁粉探伤系统的工作机制,对比分... 为加强图像识别处理技术与铁路装备造修设备技术融合、提高铁路安全控制水平,首先指出控制机车车辆轮轴的造修安全是关键,保障操作者职业健康也是安全工作的重要目的;然后着重研究基于图像处理技术的轮轴磁粉探伤系统的工作机制,对比分析现场试验数据与历史数据。结果表明:基于图像处理的轮轴探伤系统不仅可以提升装备质量、有效控制铁路运行安全,而且缩短操作者在职业健康安全风险源中的接触时间,有效保护操作者职业健康。 展开更多

关键词 图像处理技术 轮轴 磁粉探伤 运行安全 职业健康 控制研究

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模糊模式识别在轮箍超声横波探伤中的应用

15

作者 魏志刚 程建政 +1 位作者 褚梅娟 张德俊 《声学技术》 CSCD 北大核心 2006年第5期426-430,共5页

轮箍是铁路机车运行的重要部件,在制造和使用过程中出现的各种危害性缺陷会严重威胁到列车的行驶安全。用超声无损检测缺陷,回波的识别易受轮箍标记、闸瓦、轮轨接触点及表面波等多种因素的干扰。在超声横波探伤基础上,可将模糊模式识... 轮箍是铁路机车运行的重要部件,在制造和使用过程中出现的各种危害性缺陷会严重威胁到列车的行驶安全。用超声无损检测缺陷,回波的识别易受轮箍标记、闸瓦、轮轨接触点及表面波等多种因素的干扰。在超声横波探伤基础上,可将模糊模式识别应用到机车轮箍的无损检测中。以内燃机车轮箍为实验检测对象,使用了多个标准人工伤模拟轮箍自然缺陷。通过提取缺陷回波频域相关特征建立典型缺陷的模糊子集,并运用基于贴近度的择近原则对未知缺陷进行分类识别。实验结果证明了该方法有效。对同一缺陷重复检测的正确识别率达92.5%。 展开更多

关键词 轮箍检测 横波探伤 模糊模式识别 超声无损检测

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火车轮轴、轮箍超声探伤工艺

16

作者 晏锐 师鹏燕 +1 位作者 彭建平 王黎 《现代电子技术》 2010年第7期205-207,共3页

目前,超声波探伤工艺在无损检测中具有广泛的应用,超声波探伤工艺对超声检测技术的发展起到至关重要的作用。通过分析火车轮轴、轮箍的疲劳裂纹及各种缺陷的特点,采用不同的超声探头和探伤工艺来针对不同的裂纹和缺陷进行探伤,并对缺陷... 目前,超声波探伤工艺在无损检测中具有广泛的应用,超声波探伤工艺对超声检测技术的发展起到至关重要的作用。通过分析火车轮轴、轮箍的疲劳裂纹及各种缺陷的特点,采用不同的超声探头和探伤工艺来针对不同的裂纹和缺陷进行探伤,并对缺陷进行了定性和定量的评价。结果表明,超声波探伤存在一定的优势,它减少了检测的时间,提高了检测的精度,且所需探头数目比常规探伤大大减少,具有很大的发展前景。 展开更多

关键词 超声检测 超声探伤工艺 轮轴 疲劳裂纹

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铁路货车车轮超声波在线检测中的缺陷识别算法 被引量：5

17

作者 杨巨平 《中国铁道科学》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第5期102-107,共6页

在铁路货车车轮超声波在线检测中,选取检测信号中具有一定宽度且独立的波峰信号作为识别对象,以相邻2个识别对象的相关系数最大值和信号背景比组成的识别特征向量作为感知器的输入,以按缺陷信号和非缺陷信号对检测信号分类的结果作为感... 在铁路货车车轮超声波在线检测中,选取检测信号中具有一定宽度且独立的波峰信号作为识别对象,以相邻2个识别对象的相关系数最大值和信号背景比组成的识别特征向量作为感知器的输入,以按缺陷信号和非缺陷信号对检测信号分类的结果作为感知器的输出;从主要考虑消除漏检和其次考虑误检最少出发,以人工缺陷试块的检测信号组成训练样本,基于神经网络的感知器原理,结合现场检测要求,对传统的袋式缺陷识别算法进行改进,分别设置漏检计数器和误检计数器,通过样本训练调整识别特征参数的权重,从而实现缺陷信号的精确识别。实例验证结果表明:改进后的缺陷识别算法能够确保识别结果无漏检、误检最小。 展开更多

关键词 车轮探伤 缺陷识别 超声波检测 感知器算法 铁路货车

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动车组空心轴相控阵超声波探伤研究 被引量：2

18

作者 武中凯 张军 《中国铁路》 2023年第2期33-39,共7页

动车组空心车轴是高铁动车的关键承载部件,对高铁运营安全影响较大。因此,对空心车轴进行探伤,进而对其缺陷提前预判十分重要。传统的超声波探头架方式存在探头旋转螺距限制探伤速度、探头旋转需要导电滑环、接触式探伤对探头有磨损、... 动车组空心车轴是高铁动车的关键承载部件,对高铁运营安全影响较大。因此,对空心车轴进行探伤,进而对其缺陷提前预判十分重要。传统的超声波探头架方式存在探头旋转螺距限制探伤速度、探头旋转需要导电滑环、接触式探伤对探头有磨损、探头进给不均匀等缺点。针对上述不足,设计2种空心轴相控阵探头架方案,最终根据理论计算和模型仿真选用内接四边形探头架方案。该设计在探头架扫查过程中无需转动,探头从起始端面移动至终止端面完成第1次检测,然后将探头架旋转45°,从终止端面往回移动至起始端面进行第2次检测,可实现缺陷全覆盖。方案提出了全新的空心轴相控阵探头架结构设计,并通过声束仿真证明其有效性。设计避免了由旋转电机带动探头架转动,取消了导电滑环,可减少故障率、提高检测效率。该研究可为动车组空心车轴探伤工作提供参考。 展开更多

关键词 动车组 空心车轴 相控阵 探伤 声束

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移动式在线轮辋轮辐探伤机在机车探伤中的应用 被引量：2

19

作者 吴杰伟 《铁道机车车辆》 北大核心 2022年第5期98-105,共8页

文中叙述了机车车轮探伤的应用背景、探伤方式,调研了动车组、机车车轮在线探伤的方式及优缺点。根据动车组车轮在线探伤的应用效果,结合机车车轮在线探伤的差异,针对机车检修库场地实际情况,研究借鉴动车组车轮在线探伤的成熟技术,通... 文中叙述了机车车轮探伤的应用背景、探伤方式,调研了动车组、机车车轮在线探伤的方式及优缺点。根据动车组车轮在线探伤的应用效果,结合机车车轮在线探伤的差异,针对机车检修库场地实际情况,研究借鉴动车组车轮在线探伤的成熟技术,通过优化设计,研发应用于机车车轮在线探伤的自动化检测设备,提高机车车轮检测效率和一致性,降低劳动强度,并应用数据监管平台管理分析探伤数据,提高数字化管理水平。同时根据研究成果,制订了适用于机务检修现场的设备安装改造方案、设备探伤流程,形成了标准化作业规范。最后对设备的技术特点、现场运用效果、设备实施意义及未来技术发展进行了总结与展望。 展开更多

关键词 车轮在线检测方式 超声波组合车轮探伤 机械手探伤

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基于钢轨轮廓特征的钢轨探伤车轮探头对中方法与应用研究 被引量：4

20

作者 李培 《中国铁路》 2018年第1期74-79,共6页

大型钢轨探伤车为保障铁路安全起到重要作用,在检测作业时轮探头应始终与钢轨中心线对齐。分析机械涨轮式、电磁感应式、对中轮探头式、一维激光测距式、激光摄像式5种对中方式的特点。利用二维激光传感器采集钢轨内侧轮廓数据,选用轨... 大型钢轨探伤车为保障铁路安全起到重要作用,在检测作业时轮探头应始终与钢轨中心线对齐。分析机械涨轮式、电磁感应式、对中轮探头式、一维激光测距式、激光摄像式5种对中方式的特点。利用二维激光传感器采集钢轨内侧轮廓数据,选用轨顶点、轨头点簇、轨腰点簇作为钢轨轮廓特征。设计4个判据用于钢轨轮廓的可用性判别,根据不同线路条件设计了4种工况的判据组合与计算钢轨距离基准。对中系统参数标定时将钢轨探伤车停在平直的轨道上,调节激光器相对于大地坐标系旋转角度α,使轨腰点簇的斜率近似为0。在人工伤损线和既有线路进行检测试验,传感器的数据可靠、维护方式简单,可满足轮探头对中系统的要求。 展开更多

关键词 钢轨探伤车 轮探头 二维激光传感器 钢轨轮廓

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