專(zhuān)利名稱：一種軌道檢測(cè)方法和裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及鐵路車(chē)輛輪軌力測(cè)量和軌道質(zhì)量檢查領(lǐng)域，特別是關(guān)于一種軌道檢測(cè) 方法和裝置。
背景技術(shù)：
隨著重載和高速鐵路的快速發(fā)展，鐵路的安全問(wèn)題越來(lái)越顯得重要，其中軌道的 安全檢測(cè)尤為重要。目前國(guó)內(nèi)和國(guó)際上鐵路軌道狀況檢測(cè)主要采用幾何檢測(cè)法，幾何檢測(cè)法通常采用 圖像、激光、陀螺、位移計(jì)、加速度傳感器等檢測(cè)設(shè)備測(cè)量軌道的幾何形態(tài)是否符合標(biāo)準(zhǔn)以 達(dá)到檢測(cè)軌道狀況的目的，但是上述方法不能檢測(cè)輪軌之間的實(shí)際動(dòng)力作用參數(shù)，不能直 接用于評(píng)價(jià)軌道結(jié)構(gòu)狀況及其對(duì)列車(chē)運(yùn)行安全性和平穩(wěn)性的影響。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明實(shí)施例為了解決現(xiàn)有技術(shù)中的問(wèn)題，提出了一種軌道檢測(cè)方法和裝置，利 用軌道動(dòng)力作用參數(shù)進(jìn)行軌道檢測(cè)，更全面地檢測(cè)到軌道線路的問(wèn)題，從而可以提高鐵路 軌道和運(yùn)行列車(chē)的安全性。本發(fā)明實(shí)施例提供一種軌道檢測(cè)方法，包括，檢測(cè)并獲取輪軌力檢測(cè)數(shù)據(jù)；計(jì)算所述輪軌力檢測(cè)數(shù)據(jù)，獲得不同頻率段的輪軌力有效數(shù)據(jù)；根據(jù)所述輪軌力有效數(shù)據(jù)對(duì)軌道質(zhì)量狀況進(jìn)行分析。根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例所述方法的一個(gè)進(jìn)一步的方面，計(jì)算所述輪軌力檢測(cè)數(shù)據(jù)，獲 得不同頻率段的輪軌力有效數(shù)據(jù)中還包括，同步存儲(chǔ)用以標(biāo)識(shí)該輪軌力檢測(cè)數(shù)據(jù)對(duì)應(yīng)的軌 道位置的里程信息。根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例所述方法的另一個(gè)進(jìn)一步的方面，所述輪軌力檢測(cè)數(shù)據(jù)包括垂 向力和/或橫向力。根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例所述方法的另一個(gè)進(jìn)一步的方面，根據(jù)所述輪軌力有效數(shù)據(jù)對(duì) 軌道進(jìn)行分析中包括，將所述輪軌力檢測(cè)數(shù)據(jù)按照不同的頻率段提取有效成分，分為不同 的類(lèi)型，針對(duì)不同類(lèi)型的輪軌力有效數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，輸出對(duì)軌道質(zhì)量的分析結(jié)果。根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例所述方法的另一個(gè)進(jìn)一步的方面，將所述輪軌力檢測(cè)數(shù)據(jù)按照 不同的頻率段提取有效成分，分為不同的類(lèi)型，針對(duì)不同類(lèi)型的輪軌力有效數(shù)據(jù)進(jìn)行處理， 輸出對(duì)軌道質(zhì)量的分析結(jié)果中包括，將頻率高于40HZ的所述垂向力用于評(píng)價(jià)沖擊類(lèi)缺陷， 在一個(gè)設(shè)定的范圍內(nèi)取一個(gè)最大值，當(dāng)該最大值大于一設(shè)定的門(mén)限值時(shí)，則所述分析結(jié)果 為評(píng)價(jià)該軌道的軌縫、焊接頭、軌面凹坑或岔心的缺陷，提示用戶需要檢修軌道。根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例所述方法的另一個(gè)進(jìn)一步的方面，將所述輪軌力檢測(cè)數(shù)據(jù)按照 不同的頻率段提取有效成分，分為不同的類(lèi)型，針對(duì)不同類(lèi)型的輪軌力有效數(shù)據(jù)進(jìn)行處理， 輸出對(duì)軌道質(zhì)量的分析結(jié)果中包括，將頻率高于40Hz的所述垂向力進(jìn)行一個(gè)定長(zhǎng)窗口內(nèi)
4的移動(dòng)平均積分處理，用于評(píng)價(jià)顫振類(lèi)缺陷，當(dāng)所述積分處理結(jié)果大于一設(shè)定的門(mén)限值，則 所述分析結(jié)果為評(píng)價(jià)軌面短波不平順的缺陷。根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例所述方法的另一個(gè)進(jìn)一步的方面，將所述輪軌力檢測(cè)數(shù)據(jù)按照 不同的頻率段提取有效成分，分為不同的類(lèi)型，針對(duì)不同類(lèi)型的輪軌力有效數(shù)據(jù)進(jìn)行處理， 輸出對(duì)軌道質(zhì)量的分析結(jié)果中包括，將頻率在0. IHz至0. 5Hz之間的所述垂向力減去穩(wěn)態(tài) 值后，在一個(gè)定長(zhǎng)移動(dòng)窗口中計(jì)算超低頻(例如0. IHz-O. 5Hz)輪重減載率，用于評(píng)價(jià)側(cè)傾 類(lèi)缺陷，，當(dāng)所述該窗口內(nèi)的超低頻輪重減載率大于一設(shè)定的門(mén)限值，則所述分析結(jié)果為軌 道線路的扭曲過(guò)大。根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例所述方法的另一個(gè)進(jìn)一步的方面，將所述輪軌力檢測(cè)數(shù)據(jù)按照 不同的頻率段提取有效成分，分為不同的類(lèi)型，針對(duì)不同類(lèi)型的輪軌力有效數(shù)據(jù)進(jìn)行處理， 輸出對(duì)軌道質(zhì)量的分析結(jié)果中包括，將頻率在0. 5Hz至IOHz之間的所述橫向力用于評(píng)價(jià)橫 力類(lèi)缺陷，對(duì)一個(gè)定長(zhǎng)窗口范圍內(nèi)的橫向力進(jìn)行均方根計(jì)算處理，當(dāng)所述計(jì)算結(jié)果大于一 設(shè)定的門(mén)限值，則所述分析結(jié)果為該軌道容易引起輪軌之間不穩(wěn)定的橫向力作用。根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例所述方法的另一個(gè)進(jìn)一步的方面，將所述輪軌力檢測(cè)數(shù)據(jù)按照 不同的頻率段提取有效成分，分為不同的類(lèi)型，針對(duì)不同類(lèi)型的輪軌力有效數(shù)據(jù)進(jìn)行處理， 輸出對(duì)軌道質(zhì)量的分析結(jié)果中包括，將頻率在0. 5Hz至IOHz之間的所述左右車(chē)輪橫向力的 矢量之和的軸橫向力用于評(píng)價(jià)軸擺類(lèi)缺陷，對(duì)一定長(zhǎng)窗口范圍內(nèi)的軸橫向力去除準(zhǔn)靜態(tài)分 量后，除以靜軸重，再進(jìn)行均方根計(jì)算，當(dāng)計(jì)算結(jié)果大于一設(shè)定的門(mén)限值，則所述分析結(jié)果 為該軌道存在造成列車(chē)橫向晃動(dòng)的缺陷。本發(fā)明實(shí)施例還提供了 一種軌道檢測(cè)裝置，包括，測(cè)力輪對(duì)檢測(cè)單元，安裝在檢測(cè)車(chē)上，用于對(duì)輪軌力進(jìn)行檢測(cè)；計(jì)算單元，與所述測(cè)力輪對(duì)相連接，用于對(duì)所述測(cè)力輪對(duì)單元輸出的檢測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn) 行計(jì)算，獲得不同頻率段的輪軌力有效數(shù)據(jù)；分析單元，與所述計(jì)算單元相連接，用于根據(jù)所述輪軌力有效數(shù)據(jù)對(duì)軌道質(zhì)量狀 況進(jìn)行分析。根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例所述裝置的一個(gè)進(jìn)一步的方面，還包括地面標(biāo)識(shí)單元，與所述 計(jì)算單元相連接，用于標(biāo)識(shí)具有該輪軌力檢測(cè)數(shù)據(jù)的車(chē)輪所處的軌道位置。根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例所述裝置的再一個(gè)進(jìn)一步的方面，還包括存儲(chǔ)器，分別與所述 分析單元和地面標(biāo)識(shí)單元相連接，用于用以標(biāo)識(shí)該輪軌力檢測(cè)數(shù)據(jù)對(duì)應(yīng)軌道位置的里程信 肩、ο根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例所述裝置的另一個(gè)進(jìn)一步的方面，所述分析單元進(jìn)一步包括， 分類(lèi)模塊，處理模塊，輸出模塊，所述分類(lèi)模塊，用于將所述輪軌力檢測(cè)數(shù)據(jù)按照不同的頻率段提取有效成分，分 為不同的類(lèi)型；所述處理模塊，用于針對(duì)不同類(lèi)型的輪軌力有效數(shù)據(jù)進(jìn)行處理；所述輸出模塊，用于根據(jù)處理模塊的處理結(jié)果輸出針對(duì)軌道的分析結(jié)果。通過(guò)本發(fā)明實(shí)施例，利用對(duì)輪軌力的檢測(cè)結(jié)果進(jìn)行軌道的檢測(cè)，有效地反映了軌 道的狀態(tài)，并且更加準(zhǔn)確、全面，與現(xiàn)有的軌道檢測(cè)技術(shù)相結(jié)合可以更全面地確保鐵路列車(chē) 和軌道線路的安全性及可靠性。


為了更清楚地說(shuō)明本發(fā)明實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例或現(xiàn) 有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單地介紹，顯而易見(jiàn)地，下面描述中的附圖僅僅是本 發(fā)明的一些實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來(lái)講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以 根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。圖1所示為本發(fā)明實(shí)施例一種軌道檢測(cè)方法的流程圖；圖2所示為本發(fā)明實(shí)施例一種軌道檢測(cè)裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；圖3所示為本發(fā)明實(shí)施例分析單元的結(jié)構(gòu)示意圖；圖4所示為本發(fā)明實(shí)施例利用垂向沖擊力對(duì)軌縫等狀態(tài)的分析流程圖；圖5所示為本發(fā)明實(shí)施例利用垂向力和橫向力對(duì)軌道顫振和橫力狀態(tài)的分析流 程圖；圖6所示為本發(fā)明實(shí)施例利用垂向力和橫向力對(duì)軌道側(cè)傾和軸擺狀態(tài)的分析流 程圖。
具體實(shí)施例方式下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完 整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例。基于 本發(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒(méi)有作出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他 實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。本發(fā)明實(shí)施例的發(fā)明人發(fā)現(xiàn)，現(xiàn)有技術(shù)中測(cè)量輪軌力的檢測(cè)方法能夠檢測(cè)車(chē)輪上 的垂向力和橫向力，用于分析車(chē)輪在行駛過(guò)程中的安全性，而車(chē)輪行駛于軌道上，該車(chē)輪受 到的沖擊力也就是軌道受到的沖擊力，通過(guò)分析車(chē)輪對(duì)軌道不同的沖擊力反映了軌道的狀 況，例如軌道不平整造成車(chē)輪對(duì)軌道的沖擊，軌道的焊縫造成車(chē)輪對(duì)軌道的沖擊等等，以下 本項(xiàng)發(fā)明的發(fā)明人利用輪軌力的測(cè)量形成了對(duì)軌道安全檢測(cè)的方案。如圖1所示為本發(fā)明實(shí)施例一種軌道檢測(cè)方法的流程圖。步驟101，通過(guò)安裝在檢測(cè)車(chē)上的測(cè)力輪對(duì)單元獲取輪軌力的檢測(cè)數(shù)據(jù)。步驟102，計(jì)算所述輪軌力檢測(cè)數(shù)據(jù)，獲得不同頻率段的輪軌力有效數(shù)據(jù)。步驟103，根據(jù)所述輪軌力有效數(shù)據(jù)對(duì)軌道質(zhì)量狀況進(jìn)行分析。作為本發(fā)明實(shí)施例的一個(gè)進(jìn)一步的方面，在所述步驟102中還包括，同步存儲(chǔ)用 以標(biāo)識(shí)該輪軌力檢測(cè)數(shù)據(jù)對(duì)應(yīng)的軌道位置的里程信息。通過(guò)該里程信息可以在對(duì)軌道進(jìn)行 分析后，找到出現(xiàn)問(wèn)題軌道的具體位置。作為本發(fā)明實(shí)施例的一個(gè)進(jìn)一步的方面，在所述步驟102中，所述輪軌力檢測(cè)數(shù) 據(jù)包括垂向力和/或橫向力。作為本發(fā)明實(shí)施例的一個(gè)進(jìn)一步的方面，在所述步驟103中包括，針對(duì)不同類(lèi)型 的輪軌力有效數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，輸出軌道的分析結(jié)果。作為本發(fā)明實(shí)施例的一個(gè)進(jìn)一步的方面，將頻率高于40Hz的所述垂向力用于評(píng) 價(jià)沖擊類(lèi)缺陷，在一個(gè)設(shè)定的范圍內(nèi)取一個(gè)最大值，根據(jù)該最大值分析軌縫、焊接頭、軌面 凹坑或岔心的缺陷，例如在每米范圍內(nèi)取一個(gè)最大值，當(dāng)該最大值大于一設(shè)定的門(mén)限值時(shí)，則所述分析結(jié)果為該軌道的軌縫或者焊接頭等狀態(tài)需要檢修。作為本發(fā)明實(shí)施例的一個(gè)進(jìn)一步的方面，將頻率高于40Hz的所述垂向力進(jìn)行一 個(gè)定長(zhǎng)窗口內(nèi)的移動(dòng)平均積分處理，用于評(píng)價(jià)顫振類(lèi)缺陷，根據(jù)處理結(jié)果分析軌面的短波 不平順狀態(tài)，例如對(duì)兩米范圍內(nèi)的垂向力進(jìn)行積分處理，當(dāng)所述積分處理結(jié)果大于一設(shè)定 的門(mén)限值，則分析結(jié)果為該軌面存在短波不平順缺陷。作為本發(fā)明實(shí)施例的一個(gè)進(jìn)一步的方面，將頻率在0. IHz至0. 5Hz之間的所述垂 向力減去其穩(wěn)態(tài)值(車(chē)輪正常的固有承載重量)后，在一個(gè)定長(zhǎng)移動(dòng)窗口內(nèi)計(jì)算超低頻輪 重減載率(車(chē)輪承載變化量與車(chē)輪固有承載量之比值)，取其中之最大值用于評(píng)價(jià)側(cè)傾類(lèi) 缺陷。例如在0. IHz至0. 5Hz之間的所述垂向力減去穩(wěn)態(tài)值后，在200米的窗口范圍內(nèi)計(jì) 算超低頻輪重減載率，當(dāng)所述該窗口內(nèi)的超低頻輪重減載率大于一設(shè)定的門(mén)限值，表明軌 道線路的扭曲過(guò)大。作為本發(fā)明實(shí)施例的一個(gè)進(jìn)一步的方面，將頻率在0. 5Hz至IOHz之間的所述橫向 力在一個(gè)定長(zhǎng)窗口范圍內(nèi)的橫向力進(jìn)行均方根計(jì)算處理，用于評(píng)價(jià)橫力類(lèi)缺陷。例如，對(duì)在 30米窗口范圍內(nèi)的頻率在0. 5Hz至IOHz之間的橫向力計(jì)算均方根，當(dāng)所述計(jì)算結(jié)果大于一 設(shè)定的門(mén)限值，則分析結(jié)果為該橫向力出現(xiàn)異常波動(dòng)，該軌道容易引起輪軌之間不穩(wěn)定的 橫向力作用。作為本發(fā)明實(shí)施例的一個(gè)進(jìn)一步的方面，將頻率在0. 5Hz至IOHz之間的所述左右 車(chē)輪橫向力的矢量之和(軸橫向力)用于評(píng)價(jià)軸擺類(lèi)缺陷，對(duì)一定長(zhǎng)窗口范圍內(nèi)的軸橫向 力去除頻率低于0. 5Hz的準(zhǔn)靜態(tài)分量之后，再除以靜軸重，然后進(jìn)行均方根計(jì)算，根據(jù)處理 結(jié)果分析軸擺狀態(tài)。例如，對(duì)頻率在0. 5Hz至IOHz之間的軸橫向力在30米范圍內(nèi)去除準(zhǔn) 靜態(tài)分量后再除以靜軸重，再進(jìn)行均方根處理后，當(dāng)計(jì)算結(jié)果大于一設(shè)定的門(mén)限值，則分析 結(jié)果為該軌道存在造成列車(chē)橫向晃動(dòng)的缺陷。通過(guò)上述實(shí)施例，通過(guò)對(duì)輪軌力檢測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，得到軌道質(zhì)量狀態(tài)的評(píng)價(jià)，避 免了現(xiàn)有技術(shù)中只具有幾何檢測(cè)方式而沒(méi)有動(dòng)力作用參數(shù)檢測(cè)方式的缺陷，并且通過(guò)里程 標(biāo)識(shí)可以在分析后準(zhǔn)確的定位到相應(yīng)的軌道，使得檢修和調(diào)整更加方便，進(jìn)一步提高了鐵 路運(yùn)輸?shù)陌踩?。如圖2所示為本發(fā)明實(shí)施例一種軌道檢測(cè)裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。包括測(cè)力輪對(duì)單元201，計(jì)算單元202，分析單元203。其中測(cè)力輪對(duì)單元201，安裝在檢測(cè)車(chē)輛上，用于對(duì)輪軌力進(jìn)行檢測(cè)。計(jì)算單元202，與所述測(cè)力輪對(duì)單元201相連接，用于對(duì)所述測(cè)力輪對(duì)單元201輸 出的檢測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算，獲得不同頻率段的輪軌力有效數(shù)據(jù)。分析單元203，與所述計(jì)算單元202相連接，用于根據(jù)所述輪軌力有效數(shù)據(jù)對(duì)軌道 線路質(zhì)量進(jìn)行分析。作為本發(fā)明實(shí)施例的一個(gè)進(jìn)一步的方面，還包括地面標(biāo)識(shí)單元204，與所述計(jì)算單 元202相連接，用于標(biāo)識(shí)具有該輪軌力檢測(cè)數(shù)據(jù)的車(chē)輪所處的軌道位置。通過(guò)該里程信息 可以在分析軌道狀態(tài)后，找到出現(xiàn)問(wèn)題軌道的準(zhǔn)確位置。作為本發(fā)明實(shí)施例的一個(gè)進(jìn)一步的方面，還包括存儲(chǔ)器205，分別與所述分析單元 203和地面標(biāo)識(shí)單元204相連接，用于存儲(chǔ)標(biāo)識(shí)該輪軌力檢測(cè)數(shù)據(jù)對(duì)應(yīng)軌道位置的里程信 息。所述分析單元203還可以對(duì)逐段里程的軌道質(zhì)量作出分析評(píng)判，在輸出分析結(jié)果的同時(shí)輸出里程信息，以表示出在哪個(gè)路段的軌道出現(xiàn)什么問(wèn)題。作為本發(fā)明實(shí)施例的一個(gè)進(jìn)一步的方面，所述計(jì)算單元202計(jì)算獲取的輪軌力檢 測(cè)數(shù)據(jù)包括垂向力和/或橫向力。作為本發(fā)明實(shí)施例的一個(gè)進(jìn)一步的方面，所述分析單元203如圖3所示進(jìn)一步包 括，分類(lèi)模塊2031，處理模塊2032，輸出模塊2033，其中，分類(lèi)模塊2031，用于將所述輪軌力檢測(cè)數(shù)據(jù)按照不同的頻率段提取有效成 分，分為不同的類(lèi)型。處理模塊2032，用于針對(duì)不同類(lèi)型的輪軌力有效數(shù)據(jù)進(jìn)行處理。輸出模塊2033，用于根據(jù)處理模塊2032的處理結(jié)果輸出針對(duì)軌道的分析結(jié)果。所述分析單元203進(jìn)行如上述方法中所述的分析，在此不再贅述。如圖4所示為本發(fā)明實(shí)施例利用垂向力的沖擊力對(duì)軌縫等狀態(tài)的分析流程圖。步驟401，從測(cè)力輪對(duì)單元獲取檢測(cè)數(shù)據(jù)。步驟402，根據(jù)檢測(cè)數(shù)據(jù)計(jì)算出垂向力。步驟403，按照垂向力的頻率分類(lèi)，獲取頻率超過(guò)40Hz的垂向力。步驟404，在每米范圍內(nèi)獲取一個(gè)最大值。步驟405，如果所述最大值超過(guò)一個(gè)設(shè)定的門(mén)限，例如超過(guò)靜輪重的0. 4倍以上則 開(kāi)始給定一個(gè)分值，超限程度越嚴(yán)重給出的分值就越高，分析結(jié)果表示出了這部分軌道的 軌縫、焊接頭、軌面凹坑或者岔心的狀態(tài)指標(biāo)，分值越高，表明狀態(tài)越差。如果沒(méi)有超過(guò)該設(shè) 定的門(mén)限值則分析結(jié)果為軌縫、焊接頭等狀態(tài)良好。步驟406，輸出上述分析結(jié)果。如圖5所示為本發(fā)明實(shí)施例利用垂向力和橫向力對(duì)軌道顫振和橫力狀態(tài)的分析 流程圖。步驟501，從測(cè)力輪對(duì)單元獲取檢測(cè)數(shù)據(jù)。步驟502，根據(jù)檢測(cè)數(shù)據(jù)計(jì)算出垂向力和橫向力。步驟503，按照垂向力和橫向力的頻率分類(lèi)，獲取頻率大于40Hz的垂向力，頻率在 0. 5Hz至IOHz之間的橫向力。步驟504，在車(chē)輪移動(dòng)2米的范圍內(nèi)對(duì)垂向力進(jìn)行積分，如果積分結(jié)果大于一預(yù)定 門(mén)限值，例如大于0. 2以上則開(kāi)始給定一個(gè)分值，超限程度越嚴(yán)重給出的分值就越高，分析 結(jié)果表示出了這部分軌道的短波不平順狀態(tài)指標(biāo)，即顫振超過(guò)指標(biāo)，分值越高，表明狀態(tài)越 差。如果沒(méi)有超過(guò)該門(mén)限值，則分析結(jié)果為顫振正常。步驟505，在車(chē)輪移動(dòng)30米的范圍內(nèi)計(jì)算橫向力的均方根，如果計(jì)算結(jié)果大于一 設(shè)定門(mén)限值，例如大于0. 04以上則開(kāi)始給定一個(gè)分值，超限程度越嚴(yán)重給出的分值就越 高，分析結(jié)果表示出了這部分軌道的橫向力異常波動(dòng)，分值越高，表明狀態(tài)越差。如果沒(méi)有 超過(guò)該門(mén)限值，則分析結(jié)果為橫向力正常。步驟506，輸出上述分析結(jié)果，表明軌道是否存在短波不平順，橫向力是否存在異 常波動(dòng)。如圖6所示為本發(fā)明實(shí)施例利用垂向力和橫向力對(duì)軌道側(cè)傾和軸擺狀態(tài)的分析 流程圖。步驟601，從測(cè)力輪對(duì)單元獲取檢測(cè)數(shù)據(jù)。
步驟602，根據(jù)檢測(cè)數(shù)據(jù)計(jì)算出垂向力和橫向力。步驟603，按照垂向力和橫向力的頻率分類(lèi)，獲取頻率0. IHz至0. 5Hz之間的垂向 力，頻率在0. 5Hz至IOHz之間的橫向力。步驟604，對(duì)在車(chē)輪移動(dòng)200米范圍內(nèi)獲得的垂向力減去穩(wěn)態(tài)值之后計(jì)算超低頻 (0. IHz至0. 5Hz)輪重減載率，如果計(jì)算結(jié)果大于一設(shè)定門(mén)限值，例如大于0. 06以上則開(kāi) 始給定一個(gè)分值，超限程度越嚴(yán)重給出的分值就越高，分析結(jié)果表示出了這部分軌道水平 (或者設(shè)置超高)不良，分值越高，表明側(cè)傾狀態(tài)越差。步驟605，將左右兩個(gè)車(chē)輪的橫向力進(jìn)行適量之和，得到軸橫向力，在車(chē)輪移動(dòng)30 米的范圍內(nèi)將該軸橫向力減去準(zhǔn)靜態(tài)分量后除以靜軸重，再計(jì)算得到均方根，如果計(jì)算結(jié) 果大于一設(shè)定門(mén)限值，例如大于0. 04以上則開(kāi)始給定一個(gè)分值，超限程度越嚴(yán)重給出的分 值就越高，分析結(jié)果表示出了這部分軌道存在造成列車(chē)橫向晃動(dòng)的缺陷，即該部分軌道不 符合軸擺要求。分值越高，表明狀態(tài)越差。步驟606，輸出上述分析結(jié)果，表明軌道側(cè)傾是否符合要求，軸擺是否符合要求。作為本發(fā)明實(shí)施例的有益效果在于，利用對(duì)輪軌力的檢測(cè)結(jié)果進(jìn)行軌道質(zhì)量狀況 的檢測(cè)，簡(jiǎn)單有效地反映了軌道的狀態(tài)，并且更加準(zhǔn)確、全面，與現(xiàn)有的軌道檢測(cè)技術(shù)相結(jié) 合可以更全面的確保鐵路列車(chē)和軌道線路的安全性及可靠性。以上所述的具體實(shí)施方式
，對(duì)本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和有益效果進(jìn)行了進(jìn)一步 詳細(xì)說(shuō)明，所應(yīng)理解的是，以上所述僅為本發(fā)明的具體實(shí)施方式
而已，并不用于限定本發(fā)明 的保護(hù)范圍，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所做的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含 在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
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權(quán)利要求
1.一種軌道檢測(cè)方法，其特征在于包括，檢測(cè)并獲取輪軌力檢測(cè)數(shù)據(jù)；計(jì)算所述輪軌力檢測(cè)數(shù)據(jù)，獲得不同頻率段的輪軌力有效數(shù)據(jù)；根據(jù)所述輪軌力有效數(shù)據(jù)對(duì)軌道質(zhì)量狀況進(jìn)行分析。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，計(jì)算所述輪軌力檢測(cè)數(shù)據(jù)，獲得不同頻率 段的輪軌力有效數(shù)據(jù)中還包括，同步存儲(chǔ)用以標(biāo)識(shí)該輪軌力檢測(cè)數(shù)據(jù)對(duì)應(yīng)的軌道位置的里程信息。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述輪軌力檢測(cè)數(shù)據(jù)包括垂向力和/或橫 向力。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于，根據(jù)所述輪軌力有效數(shù)據(jù)對(duì)軌道進(jìn)行分 析中包括，將所述輪軌力檢測(cè)數(shù)據(jù)按照不同的頻率段提取有效成分，分為不同的類(lèi)型，針對(duì) 不同類(lèi)型的輪軌力有效數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，輸出對(duì)軌道質(zhì)量的分析結(jié)果。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其特征在于，將所述輪軌力檢測(cè)數(shù)據(jù)按照不同的頻率 段提取有效成分，分為不同的類(lèi)型，針對(duì)不同類(lèi)型的輪軌力有效數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，輸出對(duì)軌道 質(zhì)量的分析結(jié)果中包括，將頻率高于40Hz的所述垂向力用于評(píng)價(jià)沖擊類(lèi)缺陷，在一個(gè)設(shè)定 的范圍內(nèi)取一個(gè)最大值，當(dāng)該最大值大于一設(shè)定的門(mén)限值時(shí)，則所述分析結(jié)果為評(píng)價(jià)該軌 道的軌縫、焊接頭、軌面凹坑或岔心的缺陷，提示用戶需要檢修軌道。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其特征在于，將所述輪軌力檢測(cè)數(shù)據(jù)按照不同的頻率 段提取有效成分，分為不同的類(lèi)型，針對(duì)不同類(lèi)型的輪軌力有效數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，輸出對(duì)軌道 質(zhì)量的分析結(jié)果中包括，將頻率高于40Hz的所述垂向力進(jìn)行一個(gè)定長(zhǎng)窗口內(nèi)的移動(dòng)平均 積分處理，用于評(píng)價(jià)顫振類(lèi)缺陷，當(dāng)所述積分處理結(jié)果大于一設(shè)定的門(mén)限值，則所述分析結(jié) 果為評(píng)價(jià)軌面短波不平順的缺陷。
7.根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其特征在于，將所述輪軌力檢測(cè)數(shù)據(jù)按照不同的頻率 段提取有效成分，分為不同的類(lèi)型，針對(duì)不同類(lèi)型的輪軌力有效數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，輸出對(duì)軌道 質(zhì)量的分析結(jié)果中包括，將頻率在0. IHz至0. 5Hz之間的所述垂向力減去穩(wěn)態(tài)值后，在一個(gè) 定長(zhǎng)移動(dòng)窗口中計(jì)算輪重減載率，用于評(píng)價(jià)側(cè)傾類(lèi)缺陷，當(dāng)所述窗口內(nèi)的輪重減載率大于 一設(shè)定的門(mén)限值，則所述分析結(jié)果為軌道線路的扭曲過(guò)大。
8.根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其特征在于，將所述輪軌力檢測(cè)數(shù)據(jù)按照不同的頻率 段提取有效成分，分為不同的類(lèi)型，針對(duì)不同類(lèi)型的輪軌力有效數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，輸出對(duì)軌道 質(zhì)量的分析結(jié)果中包括，將頻率在0. 5Hz至IOHz之間的所述橫向力用于評(píng)價(jià)橫力類(lèi)缺陷， 對(duì)一個(gè)定長(zhǎng)窗口范圍內(nèi)的橫向力進(jìn)行均方根計(jì)算處理，當(dāng)所述計(jì)算結(jié)果大于一設(shè)定的門(mén)限 值，則所述分析結(jié)果為該軌道容易引起輪軌之間不穩(wěn)定的橫向力作用。
9.根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其特征在于，將所述輪軌力檢測(cè)數(shù)據(jù)按照不同的頻率 段提取有效成分，分為不同的類(lèi)型，針對(duì)不同類(lèi)型的輪軌力有效數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，輸出對(duì)軌道 質(zhì)量的分析結(jié)果中包括，將頻率在0. 5Hz至IOHz之間的所述左右車(chē)輪橫向力的矢量之和的 軸橫向力，用于評(píng)價(jià)軸擺類(lèi)缺陷，對(duì)一定長(zhǎng)窗口范圍內(nèi)的軸橫向力去除準(zhǔn)靜態(tài)分量后，除以 靜軸重，再進(jìn)行均方根計(jì)算，當(dāng)計(jì)算結(jié)果大于一設(shè)定的門(mén)限值，則所述分析結(jié)果為該軌道存 在造成列車(chē)橫向晃動(dòng)的缺陷。
10.一種軌道檢測(cè)裝置，其特征在于包括，測(cè)力輪對(duì)檢測(cè)單元，安裝在檢測(cè)車(chē)上，用于對(duì)輪軌力進(jìn)行檢測(cè)；計(jì)算單元，與所述測(cè)力輪對(duì)相連接，用于對(duì)所述測(cè)力輪對(duì)單元輸出的檢測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì) 算，獲得不同頻率段的輪軌力有效數(shù)據(jù)；分析單元，與所述計(jì)算單元相連接，用于根據(jù)所述輪軌力有效數(shù)據(jù)對(duì)軌道質(zhì)量狀況進(jìn) 行分析。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的裝置，其特征在于，還包括地面標(biāo)識(shí)單元，與所述計(jì)算單元 相連接，用于標(biāo)識(shí)具有該輪軌力檢測(cè)數(shù)據(jù)的車(chē)輪所處的軌道位置；還包括存儲(chǔ)器，分別與所述分析單元和地面標(biāo)識(shí)單元相連接，用于存儲(chǔ)用以標(biāo)識(shí)該輪 軌力檢測(cè)數(shù)據(jù)對(duì)應(yīng)軌道位置的里程信息。
12.根據(jù)權(quán)利要求10所述的裝置，其特征在于，所述分析單元進(jìn)一步包括，分類(lèi)模塊， 處理模塊，輸出模塊，所述分類(lèi)模塊，用于將所述輪軌力檢測(cè)數(shù)據(jù)按照不同的頻率段提取有效成分，分為不 同的類(lèi)型；所述處理模塊，用于針對(duì)不同類(lèi)型的輪軌力有效數(shù)據(jù)進(jìn)行處理；所述輸出模塊，用于根據(jù)處理模塊的處理結(jié)果輸出針對(duì)軌道的分析結(jié)果。
全文摘要
本發(fā)明涉及鐵路車(chē)輛輪軌力測(cè)量和軌道質(zhì)量檢查領(lǐng)域，為了解決現(xiàn)有技術(shù)中軌道檢測(cè)只有幾何狀態(tài)而沒(méi)有動(dòng)力作用參數(shù)的問(wèn)題，特別是關(guān)于一種軌道檢測(cè)方法和裝置，其中方法包括檢測(cè)并獲取來(lái)自輪軌間相互作用的垂向力和橫向力(輪軌力)檢測(cè)數(shù)據(jù)；計(jì)算所述輪軌力檢測(cè)數(shù)據(jù)，區(qū)分不同頻率段獲得輪軌力有效數(shù)據(jù)；根據(jù)所述輪軌力有效數(shù)據(jù)對(duì)軌道質(zhì)量狀況進(jìn)行分析評(píng)判。本發(fā)明實(shí)施例的有益效果在于，利用輪軌力的檢測(cè)結(jié)果進(jìn)行軌道質(zhì)量狀況的檢測(cè)，有效地反映了軌道的狀態(tài)，并且更加準(zhǔn)確、全面，與現(xiàn)有的軌道檢測(cè)技術(shù)相結(jié)合可以更全面地確保鐵路列車(chē)和軌道線路的安全性及可靠性。
文檔編號(hào)B61K9/08GK102114855SQ200910244628
公開(kāi)日2011年7月6日 申請(qǐng)日期2009年12月31日 優(yōu)先權(quán)日2009年12月31日
發(fā)明者儲(chǔ)高峰, 葉一鳴, 孫浩清, 張義桂, 張平, 李谷, 焦文, 祖宏林, 章潤(rùn)鴻, 胡愛(ài)全, 許貴陽(yáng), 趙鋼, 鄧學(xué)通, 陳東生 申請(qǐng)人:中國(guó)鐵道科學(xué)研究院機(jī)車(chē)車(chē)輛研究所