[發(fā)明專利]一種鋼軌焊縫處最大動態(tài)力評估方法和鋼軌焊縫維護系統(tǒng)

在審

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• 申請日: 2018-01-12
• 公開（公告）號: CN108318169A
• 公開（公告）日: 2018-07-24
• 發(fā)明（設計）人: 王平;安博洋;徐井芒;陳嶸;趙才友;韋凱;錢瑤;高原;陳嘉胤;溫靜;李博
• 申請（專利權(quán)）人: 西南交通大學
• 主分類號: G01L5/00
• 分類號: G01L5/00;G01L5/16;G06F17/50
• 代理公司: 北京超凡志成知識產(chǎn)權(quán)代理事務所(普通合伙) 11371
• 代理人: 史明罡

本發(fā)明提供了一種鋼軌焊縫處最大動態(tài)力評估方法和鋼軌焊縫維護系統(tǒng)，屬于鋼軌養(yǎng)護維修領域，這種鋼軌焊縫處最大動態(tài)力評估方法包括：利用軸箱加速度?時間數(shù)據(jù)經(jīng)過S變換得到頻動態(tài)響應數(shù)據(jù)確定鋼軌焊縫位置，結(jié)合所述軸箱加速度?時間數(shù)據(jù)計算得到鋼軌焊縫處最大動態(tài)力。通過這種鋼軌焊縫處最大動態(tài)力評估方法可以消除最大值判斷帶來的誤差，從而浪費人力物力。

技術領域

本發(fā)明涉及鐵路交通領域，具體而言，涉及一種鋼軌焊縫處最大動態(tài)力評估方法和鋼軌焊縫維護系統(tǒng)。

背景技術

傳統(tǒng)鐵路軌道上鋼軌與鋼軌之間采用夾板和螺栓聯(lián)結(jié)，即鋼軌接頭。接頭軌縫處的幾何不連續(xù)會產(chǎn)生較大的輪軌動力作用，是軌道結(jié)構(gòu)的薄弱環(huán)節(jié)之一。因此，將標準長度的鋼軌采用焊接方法焊接成所需長度的鋼軌是發(fā)展無縫線路以消滅鋼軌接頭的重要措施之一，這樣不僅可以提高列車運行品質(zhì)，而且能延長鋼軌的服役壽命，從而大大降低養(yǎng)護維修工作量，具有十分重要的工程應用意義。

但是鋼軌在焊接的過程中，往往生成焊縫往往不是平整的，因此很難保證鋼軌絕對的平順性。再對鋼軌焊縫的研究中發(fā)現(xiàn)，焊縫的短波不平順引起更高的輪軌沖擊力并且更容易激發(fā)軌道結(jié)構(gòu)高頻固有頻率的振動，導致鋼軌焊縫處壓潰、波磨甚至斷軌等病害的出現(xiàn)。因此，控制焊縫短波不平順尺寸對保障高速鐵路安全、穩(wěn)定、經(jīng)濟運營是非常重要的。

目前，對鋼軌的不平順性進行測量大致分為弦測法、慣性測量系統(tǒng)和車輛響應測量系統(tǒng)三類。而使用軸箱加速法進行測量具有簡單、經(jīng)濟的優(yōu)勢。但是使用軸箱加速法時需要對數(shù)據(jù)進行篩選，極易產(chǎn)生錯誤，從而對鋼軌的不平順性產(chǎn)生錯誤的評估判斷。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明提供了一種鋼軌焊縫處最大動態(tài)力評估方法和鋼軌焊縫維護系統(tǒng)，旨在解決現(xiàn)有技術中鋼軌焊縫處最大動態(tài)力評估方法和鋼軌焊縫維護系統(tǒng)存在的上述問題。

本發(fā)明是這樣實現(xiàn)的：

一種鋼軌焊縫處最大動態(tài)力評估方法，所述鋼軌焊縫處最大動態(tài)力評估方法包括：

利用軸箱加速度-時間數(shù)據(jù)經(jīng)過S變換得到頻動態(tài)響應數(shù)據(jù)確定鋼軌焊縫位置，結(jié)合所述軸箱加速度-時間數(shù)據(jù)計算得到鋼軌焊縫處最大動態(tài)力。

在本發(fā)明較佳的實施例中，所述軸箱加速度-時間數(shù)據(jù)使用軸箱加速度檢測設備測得，所述軸箱加速度檢測設備包括車輪、軸箱和振動傳感器；

所述車輪包括相對設置的第一側(cè)和第二側(cè)，所述軸箱安裝在所述第一側(cè)的軸心處，所述振動傳感器安裝在所述軸箱的一側(cè)；

所述振動傳感器與所述軸箱中心的連線與所述車輪的軸線垂直。

在本發(fā)明較佳的實施例中，所述振動傳感器為4508型振動傳感器。

在本發(fā)明較佳的實施例中，所述鋼軌焊縫處最大動態(tài)力根據(jù)軸箱加速度-最大法向動荷載線性關系式計算得到，所述軸箱加速度-最大法向動荷載線性關系式為F_dyn,max＝0.41·ABA_F。

在本發(fā)明較佳的實施例中，所述軸箱加速度檢測在所述車輪的軸心移速為250-350km/h時進行。

在本發(fā)明較佳的實施例中，所述軸箱加速度檢測在所述車輪的軸心移速為300km/h時進行。

在本發(fā)明較佳的實施例中，對所述振動傳感器信號采樣得到初始軸箱加速度-時間數(shù)據(jù)，對所述初始軸箱加速度-時間數(shù)據(jù)施加2000Hz 的低通濾波得到所述軸箱加速度-時間數(shù)據(jù)。

在本發(fā)明較佳的實施例中，所述初始軸箱加速度-時間數(shù)據(jù)的信號采樣頻率為16-17kHz。

在本發(fā)明較佳的實施例中，所述初始軸箱加速度-時間數(shù)據(jù)的信號采樣頻率為16.4kHz。