軌檢系統(tǒng)介紹及常見故障維修基礎(chǔ)所技術(shù)部二〇一二年十一月2023年2月7日基礎(chǔ)設(shè)施檢測研究所第2頁共35頁一、我國軌檢系統(tǒng)的發(fā)展二、軌道幾何檢測系統(tǒng)基本概念三、軌檢系統(tǒng)基本檢測原理四、軌檢系統(tǒng)基本設(shè)備組成五、軌檢系統(tǒng)常見故障分析及處理六、討論及交流2023年2月7日基礎(chǔ)設(shè)施檢測研究所第3頁共35頁一、我國軌檢技術(shù)的發(fā)展檢查軌道病害指導(dǎo)線路養(yǎng)護(hù)維修保障行車安全1型軌檢車：50年代，弦測法，機(jī)械傳動式。2型軌檢車：60年代，弦測法，電傳動式，人工判讀超限。GJ-3型軌檢車：80年代，慣性基準(zhǔn)法，組合式系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，缺少軌距軌向項(xiàng)目，計(jì)算機(jī)評分。2023年2月7日基礎(chǔ)設(shè)施檢測研究所第4頁共35頁GJ-4型軌檢車：90年代中慣性基準(zhǔn)法捷聯(lián)式系統(tǒng)結(jié)構(gòu)檢測項(xiàng)目齊全計(jì)算機(jī)處理全部數(shù)據(jù)2023年2月7日基礎(chǔ)設(shè)施檢測研究所第5頁共35頁90年代中后期大提速吊梁式伺服跟蹤軌距梁振動沖擊大移動部件，維修工作量大安全問題2023年2月7日基礎(chǔ)設(shè)施檢測研究所第6頁共35頁GJ-5型軌檢車2000年以后引進(jìn)激光攝像式檢測梁安裝在轉(zhuǎn)向架上維修成本高備件供應(yīng)困難2023年2月7日基礎(chǔ)設(shè)施檢測研究所第7頁共35頁GJ-6型軌檢車2008年開始自主研制激光攝像式高速數(shù)字?jǐn)z像機(jī)最高時(shí)速400km/h檢測梁組件輕巧長波長檢測2023年2月7日基礎(chǔ)設(shè)施檢測研究所第8頁35頁描述軌道幾何狀態(tài)的幾個(gè)重要檢測項(xiàng)目：1、高低：鋼軌頂面沿軌道延長方向上的垂向不平順。2、軌向：鋼軌內(nèi)側(cè)沿軌道延長方向上的橫向不平順。3、軌距：兩股鋼軌軌頭頂面下16mm范圍內(nèi)，兩鋼軌作用邊之間的最小距離。標(biāo)準(zhǔn)軌軌距的標(biāo)稱值為1435mm。

二、軌道幾何檢測系統(tǒng)基本概念2023年2月7日基礎(chǔ)設(shè)施檢測研究所第9頁共35頁4、超高：同一橫截面上左右軌頂面相對所在水平面的高度差。5、水平：同一橫截面上左右軌頂面相對所在水平面的高度差，但不含曲線上按規(guī)定設(shè)置的超高值及超高順坡量。水平由超高計(jì)算得出。

2023年2月7日基礎(chǔ)設(shè)施檢測研究所第10頁共35頁6、三角坑（扭曲）：左右兩軌頂面相對軌道平面的扭曲，用相距一定基長水平的代數(shù)差表示。三角坑應(yīng)包含緩和曲線超高順坡造成的扭曲量。2023年2月7日基礎(chǔ)設(shè)施檢測研究所第11頁共35頁7、曲率：單位距離內(nèi)軌道的轉(zhuǎn)角。8、里程：按線路里程標(biāo)核對的實(shí)測距離。9、速度：單位時(shí)間內(nèi)經(jīng)歷的里程。10、地面標(biāo)志：線路道口、道岔、橋梁、曲線拉桿等線路標(biāo)志。

2023年2月7日基礎(chǔ)設(shè)施檢測研究所第12頁共35頁三、軌檢系統(tǒng)基本檢測原理高低：1、弦測法利用車體及三個(gè)輪對，建立測量的“基準(zhǔn)線”，前后兩輪與軌道接觸點(diǎn)的連線作為測量的基準(zhǔn)線，中間輪與軌道接觸點(diǎn)，偏離基準(zhǔn)線的大小作為高低不平順的測量結(jié)果。L/λ2n-12n(2n-1)/2|H（x）|201備注n為正整數(shù)2023年2月7日基礎(chǔ)設(shè)施檢測研究所第13頁共35頁2、慣性基準(zhǔn)法一個(gè)質(zhì)量-彈簧-阻尼系統(tǒng)安裝在底座上，設(shè)W為質(zhì)量塊相對底座的位移，H為底座的位移，Z為質(zhì)量塊的位移，則：H=(-W)+Z，將質(zhì)量塊的振動加速度進(jìn)行二次積分可得到Z，用位移計(jì)可測得質(zhì)量塊相對底座的位移W，經(jīng)拉普拉斯變換得慣性基準(zhǔn)法的傳遞函數(shù)：加速度信號在低速時(shí)信噪比低，誤差較大，因而慣性法有最低檢測速度的限制。2023年2月7日基礎(chǔ)設(shè)施檢測研究所第14頁共35頁軌距：1、激光光點(diǎn)伺服跟蹤式軌距測量2、激光攝像式軌距測量激光器發(fā)出扇形光帶攝像機(jī)捕捉到激光線的圖像計(jì)算機(jī)視頻圖像處理得到軌道幾何數(shù)據(jù)

軌向：1、弦測法2、慣性基準(zhǔn)法2023/2/7152023年2月7日基礎(chǔ)設(shè)施檢測研究所第16頁共35頁超高和水平：傾角計(jì)INCL和滾動陀螺ROLL用于測量車體的傾角，位移計(jì)LPDT和RPDT用于測量車體與輪軸間的相對夾角，兩者代數(shù)和可得到軌道的傾角，由軌道傾角和兩軌中心線間距離可計(jì)算出超高和水平值。曲率：搖頭速率陀螺YAW，測量車體每經(jīng)過一定時(shí)間后車體方向角的變化值，同時(shí)采用3個(gè)車體相對轉(zhuǎn)向架的橫向位移計(jì)測量車體相對兩轉(zhuǎn)向架中心連線轉(zhuǎn)角的變化值，結(jié)合光電編碼器提供的速度距離信息，即可算出一定距離的曲線軌道對應(yīng)的圓心角（弧度/km），即曲率。2023年2月7日基礎(chǔ)設(shè)施檢測研究所第17頁共35頁速度及里程：1、光電編碼器與輪軸同步轉(zhuǎn)動。光電編碼器每轉(zhuǎn)一周輸出一定數(shù)量的脈沖個(gè)數(shù)。2、根據(jù)輪子周長和每周多少個(gè)脈沖（光電編碼器參數(shù)）可計(jì)算出脈沖間距，計(jì)算機(jī)對脈沖間距進(jìn)行累加可得距離。3、在兩個(gè)脈沖間距中通過計(jì)時(shí)可得速度。4、GJ-4型車和GJ-5型車脈沖數(shù)的設(shè)置2023年2月7日基礎(chǔ)設(shè)施檢測研究所第18頁共35頁軌道幾何狀態(tài)檢測項(xiàng)目的極性定義1、軌距：寬軌距為正，窄軌距為負(fù)。2、高低：向上為正，向下為負(fù)，按照軌檢車左右定義確定左高低或右高低。3、軌向：按照軌檢車左右定義確定左軌向或右軌向，向左為正，向右為負(fù)。4、水平和超高：左軌高為正，右軌高為負(fù)。5、曲率：按照軌檢車前后及左右定義，右轉(zhuǎn)彎為正，左轉(zhuǎn)彎為負(fù)。6、三角坑：一定基長內(nèi)，后通過位置的水平減去先通過位置的水平。2023年2月7日基礎(chǔ)設(shè)施檢測研究所第19頁共35頁正掛與反掛的軌檢車波形極性2023年2月7日基礎(chǔ)設(shè)施檢測研究所第20頁共35頁車下主要設(shè)備組成（GJ-5型系統(tǒng)）底座、吊臂、檢測梁激光器、攝像機(jī)、慣性包軸端編碼器地面標(biāo)志傳感器四、軌檢系統(tǒng)基本設(shè)備組成2023年2月7日基礎(chǔ)設(shè)施檢測研究所第21頁共35頁車下主要設(shè)備組成（GJ-6型系統(tǒng)）吊臂、檢測梁左右激光攝像組件軌向加速度計(jì)地面標(biāo)志傳感器橫向位移計(jì)左右高低組件軸端編碼器2023年2月7日基礎(chǔ)設(shè)施檢測研究所第22頁共35頁VME計(jì)算機(jī)圖像處理卡、接口卡服務(wù)器波形機(jī)編輯機(jī)車體加速度地面標(biāo)志速度里程裝置GPS接收模塊機(jī)柜設(shè)備組成（GJ-5型系統(tǒng)）2023年2月7日基礎(chǔ)設(shè)施檢測研究所第23頁共35頁系統(tǒng)電源模擬信號處理裝置實(shí)時(shí)處理計(jì)算機(jī)服務(wù)器波形機(jī)激光攝像溫控電源圖像處理計(jì)算機(jī)信號發(fā)生器、示波器機(jī)柜設(shè)備組成（GJ-6型系統(tǒng)）2023年2月7日基礎(chǔ)設(shè)施檢測研究所第24頁共35頁五、軌檢系統(tǒng)常見故障分析及處理GJ-5型車水平曲率異常、高低、軌向無輸出(關(guān)注速度)2023年2月7日基礎(chǔ)設(shè)施檢測研究所第25頁共35頁GJ-4G型車軌向干擾（高低點(diǎn)修正信號開路未加進(jìn)去）2023年2月7日基礎(chǔ)設(shè)施檢測研究所第26頁共35頁檢測列車左高低異常（缺少位移信號）2023年2月7日基礎(chǔ)設(shè)施檢測研究所第27頁共35頁GJ-5型車慣性包信號異常2023年2月7日基礎(chǔ)設(shè)施檢測研究所第28頁共35頁GJ-5型車編碼器斷線導(dǎo)致預(yù)處理機(jī)箱開關(guān)電源損壞2023年2月7日基礎(chǔ)設(shè)施檢測研究所第29頁共35頁GJ-6型系統(tǒng)超高異常(關(guān)注傾角計(jì)信號)2023年2月7日基礎(chǔ)設(shè)施檢測研究所第30頁共35頁跟蹤式軌距類型GJ-4型車軌距不能跟蹤（可能修正用光電位移計(jì)壞、或功放模塊壞）2023年2月7日基礎(chǔ)設(shè)施檢測研究所第31頁共35頁判斷故障方法通過波形圖判斷故障所在激光器是否發(fā)光、溫度和電流是否正常鋼軌影像是否正常采用左右線纜對調(diào)或板卡對調(diào)等措施，判斷傳感器及器件好壞從原始傳感器輸入、處理電路板輸出到計(jì)算機(jī)采集到的原始信號等信號通路上，逐級判斷問題所在。給傳感器一定的輸入，檢查計(jì)算機(jī)波形上相應(yīng)輸出信號。加速度傳感器消除1g開關(guān)是否設(shè)置正確。檢查接頭焊點(diǎn)極少見問題：電路板芯片燒壞、穩(wěn)壓電源模塊干擾或損壞流湯、車體帶電燒壞電路板、傳感器安裝方向錯誤等等。GJ-5型系統(tǒng)慣性包安裝方向錯誤