一種鋼軌傷損分析方法及鋼軌探傷車的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及鋼軌探傷領(lǐng)域，具體地，涉及一種鋼軌傷損分析方法及鋼軌探傷車。
【背景技術(shù)】
[0002] 目前，鐵路部門大量使用鋼軌探傷車進行周期性鋼軌超聲波探傷，具體過程為：利 用探傷車采集鋼軌超聲波數(shù)據(jù)，然后進行數(shù)據(jù)回放分析，數(shù)據(jù)分析時系統(tǒng)可自動將檢測數(shù) 據(jù)與傷損數(shù)據(jù)庫進行比對，符合傷損特征者系統(tǒng)自動框選；然后人工對B型圖進行判別，判 斷鋼軌傷損類型、位置、大??；最后，探傷車檢測分析出的疑似傷損交由人工探傷儀進行復(fù) 核，最終進行傷損確認或疑似排除，經(jīng)確認的傷損軌如達到下線標(biāo)準則更換新軌。
[0003] 但是，在實際情景中，同樣類型和大小的鋼軌傷損，其發(fā)展惡化速度及危害性與許 多因素有關(guān)。重載鐵路、車流密度大的區(qū)段、線路狀態(tài)不良處所、路基道床病害地段的傷損 發(fā)展惡化速度快，而橋梁、隧道地段的傷損危害性大。
[0004] 鋼軌傷損的形成與發(fā)展，除鋼軌制造、使用本身的原因外，與鐵路軌道、路基道床 的病害息息相關(guān)。一是鋼軌接頭養(yǎng)護不良，形成接頭病害，接頭處受力狀況惡化，沖擊應(yīng)力 隨之增加，從而加快了鋼軌端部的疲勞和螺栓孔周邊裂紋的擴展；二是軌道幾何狀態(tài)不良， 當(dāng)列車運行時，在靜、動力不平順處，應(yīng)力集中，沖擊加劇，誘發(fā)鋼軌傷損、斷裂；三是道床和 路基的病害，加劇鋼軌傷損的發(fā)展；四是軌面擦傷、掉塊、魚鱗傷、波磨等引發(fā)傷損。
[0005] 但是，目前鋼軌探傷技術(shù)只是通過探傷儀出波情況，用單一數(shù)據(jù)來定性鋼軌傷損 的嚴重程度，而沒有對造成鋼軌傷損的原因進行深層次的分析。其不對造成鋼軌傷損的原 因進行深層次的分析的原因是主要是不具備專項檢測技術(shù)以及專業(yè)單一，甚至不具備很多 專業(yè)檢測項目，如路基道床檢測等。因此，現(xiàn)有鋼軌傷損分析手段單一，只能初步判斷傷損 類型及大小等基本信息，無法對疑似傷損的危害性進行評級，無法分析引發(fā)鋼軌傷損的深 層成因，如深層成因未解決，更換新軌后仍可能傷損頻發(fā)。
[0006] 所以，通過鋼軌探傷車單純判別疑似傷損的類型、大小不能滿足保證鐵路運輸安 全的需要，需要對疑似傷損進行危害性評估，同時找出引發(fā)傷損的相關(guān)原因。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007] 本發(fā)明的目的是提供一種鋼軌傷損分析方法，用于解決現(xiàn)有探傷車傷損數(shù)據(jù)分析 方法單一、內(nèi)容簡單和無法綜合、全面、準確評價傷損的問題。
[0008] 為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了一種鋼軌傷損分析方法，包括：采集鋼軌傷損數(shù) 據(jù)；對采集的鋼軌傷損數(shù)據(jù)進行傷損歷史數(shù)據(jù)對比分析，以判定鋼軌傷損發(fā)展趨勢；以及 對采集的鋼軌傷損數(shù)據(jù)進行以下至少四項分析：線路技術(shù)狀況分析、軌道巡檢分析、鋼軌波 磨分析、鋼軌斷面磨耗分析、軌道幾何分析和路基道床分析。
[0009] 本發(fā)明的技術(shù)方案還提供了一種鋼軌探傷車，包括：采集單元，用于采集鋼軌傷損 數(shù)據(jù)；傷損歷史數(shù)據(jù)對比分析單元，用于對采集的鋼軌傷損數(shù)據(jù)進行傷損歷史數(shù)據(jù)對比分 析，以判定鋼軌傷損發(fā)展趨勢；以及分析單元，用于采用以下子單元中的至少四者對采集的 鋼軌傷損數(shù)據(jù)進行分析：線路技術(shù)狀況分析子單元、軌道巡檢分析子單元、鋼軌波磨分析子 單元、鋼軌斷面磨耗分析子單元、軌道幾何分析子單元和路基道床分析子單元。
[0010] 通過上述技術(shù)方案，本發(fā)明的有益效果是：本發(fā)明通過對鋼軌傷損進行綜合分析， 可以判定疑似傷損的嚴重程度、傷損發(fā)展速度，判定傷損級別，有利于人工探傷儀在復(fù)核時 設(shè)定優(yōu)先次序，且通過本發(fā)明的技術(shù)方案，可深層次分析傷損產(chǎn)生的原因，及時消除病害深 層成因，避免傷損連續(xù)發(fā)生。
[0011] 本發(fā)明的其它特征和優(yōu)點將在隨后的【具體實施方式】部分予以詳細說明。
【附圖說明】
[0012] 附圖是用來提供對本發(fā)明的進一步理解，并且構(gòu)成說明書的一部分，與下面的具 體實施方式一起用于解釋本發(fā)明，但并不構(gòu)成對本發(fā)明的限制。在附圖中：
[0013] 圖1是本發(fā)明的實施方式中鋼軌傷損分析方法的流程示意圖；
[0014] 圖2是本發(fā)明的實施方式中鋼軌探傷車的功能結(jié)構(gòu)示意圖；
[0015] 圖3是本發(fā)明的實施方式中應(yīng)用例一的傷損位置示意圖；
[0016] 圖4是本發(fā)明的實施方式中應(yīng)用例二的傷損位置示意圖；
[0017] 圖5是本發(fā)明的實施方式中應(yīng)用例三的傷損位置示意圖；
[0018] 圖6是本發(fā)明的實施方式中應(yīng)用例四的傷損位置示意圖。
【具體實施方式】
[0019] 以下結(jié)合附圖對本發(fā)明的【具體實施方式】進行詳細說明。應(yīng)當(dāng)理解的是，此處所描 述的【具體實施方式】僅用于說明和解釋本發(fā)明，并不用于限制本發(fā)明。
[0020] 如圖1所示，本實施方式提供了一種鋼軌傷損分析方法，包括：采集鋼軌傷損數(shù) 據(jù)；對采集的鋼軌傷損數(shù)據(jù)進行傷損歷史數(shù)據(jù)對比分析，以判定鋼軌傷損發(fā)展趨勢；以及 對采集的鋼軌傷損數(shù)據(jù)進行以下至少四項分析：線路技術(shù)狀況分析、軌道巡檢分析、鋼軌波 磨分析、軌道幾何分析和路基道床分析。
[0021] 另外，在上述進行至少四項分析的過程中，還可以對采集的鋼軌傷損數(shù)據(jù)進行鋼 軌斷面磨耗分析。
[0022] 此外，本實施方式的鋼軌傷損分析方法還包括：獲得鋼軌傷損數(shù)據(jù)的分析結(jié)果，并 根據(jù)該分析結(jié)果判定和顯示鋼軌傷損的發(fā)展趨勢、嚴重程度及產(chǎn)生原因。
[0023] 下面介紹本實施方式基于七個方面對鋼軌傷損進行綜合分析的具體實施過程。
[0024] (1)傷損歷史數(shù)據(jù)對比分析：通過查看鋼軌傷損歷史數(shù)據(jù)，對比歷次檢測傷損形 成、發(fā)展情況。
[0025] (2)線路技術(shù)狀況分析：分析鋼軌傷損所處的線路狀況；以及分析鋼軌的特性。
[0026] a、線路狀況：鋼軌傷損位于直線地段還是曲線地段，曲線半徑大小，曲線超高設(shè) 置，是否隧道，是否橋梁，線路坡度大小，軌枕類型。
[0027] b、鋼軌特性：鋼軌軌型，鋼軌材質(zhì)，鋪設(shè)時間，單元軌條類型，鎖定軌溫，通過總重。 通過線路技術(shù)狀況分析傷損與線路技術(shù)條件的關(guān)聯(lián)關(guān)系。
[0028] (3)軌道巡檢分析：利用高速攝像機，查看傷損所在鋼軌的表面狀況，是否有表面 擦傷超限、剝落、掉塊、魚鱗傷等。
[0029] (4)鋼軌波磨分析：對鋼軌軌頂面波浪磨耗進行動態(tài)在線檢測分析，分析鋼軌傷 損200m范圍內(nèi)的波磨幅值及RMS值；以及判斷波磨是否超限。
[0030] (5)鋼軌斷面磨耗分析：查看傷損處鋼軌斷面磨耗情況，是否磨耗超限。
[0031] (6)軌道幾何分析：通過利用設(shè)備測量"軌距、軌向、三角坑、高低、曲率、水平"等 指標(biāo)，來分析鋼軌傷損200m范圍內(nèi)的線路質(zhì)量；以及判斷線路質(zhì)量是否合格。
[0032] (7)路基道床分析：路基道床分析采用了探地雷達獲取路基道床數(shù)據(jù)，是最新用 于鐵路設(shè)備的一種分析方法。通過探地雷達，判斷道床厚度是否達標(biāo)；以及判斷道床臟污是 否超限。
[0033] 根據(jù)上述鋼軌傷損分析方法，可考慮將各項分析技術(shù)集成為功能單元的形式，以 改進現(xiàn)有的鋼軌探傷車。因此，如圖2所示，本實施方式還提供了一種鋼軌探傷車，包括：采 集單元，用于采集鋼軌傷損數(shù)據(jù)；傷損歷史數(shù)據(jù)對比分析單元，用于對采集的鋼軌傷損數(shù)據(jù) 進行傷損歷史數(shù)據(jù)對比分析，以判定鋼軌傷損發(fā)展趨勢；以及分析單元，用于采用以下子單 元中的至少四者對采集的鋼軌傷損數(shù)據(jù)進行分析：線路技術(shù)狀況分析子單元、軌道巡檢分 析子單元、鋼軌波磨分析子單元、鋼軌斷面磨耗分析子單元、軌道幾何分析子單元和路基道 床分析子單元。
[0034] 此外，還包括：判定單元，用于獲得所述分析單元的分析結(jié)果，并根據(jù)該分析結(jié)果 判定和顯示鋼軌傷損的發(fā)展趨勢、嚴重程度及產(chǎn)生原因。
[0035] 本實施方式中，所述鋼軌探傷車的采集單元及判定單元所實現(xiàn)的功能為本領(lǐng)域的 公知技術(shù)，本領(lǐng)域技術(shù)人員可利用現(xiàn)有技術(shù)中的鋼軌探傷車的相應(yīng)模塊或儀器實現(xiàn)其功 能。
[0036] 本實施方式中主要是設(shè)計了分析單元，并將分析單元集成到鋼軌探傷車的機械結(jié) 構(gòu)上，以實現(xiàn)對鋼軌傷損數(shù)據(jù)的綜合分析。而對于鋼軌探傷車的機械結(jié)構(gòu)，采用常規(guī)設(shè)計方 案即可，這里不再多述。同時，分析單元中包括的各個功能子單元的具體功能及實施，與上 述的鋼軌傷損綜合方法相同，這里不再累述。
[0037] 本實施方式中，路基道床分析子單元用于采用探地雷達判斷道床厚度是否達標(biāo)以 及判斷道床臟