[發(fā)明專利]檢測鋼軌軌頂摩擦調(diào)節(jié)劑涂敷效果的熒光檢測裝置及方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202210024611.4
• 申請日: 2022-01-11
• 公開（公告）號: CN114460051B
• 公開（公告）日: 2023-05-02
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 王文健;吳柄男;丁昊昊;師陸冰;林強;李佳辛;郭俊;劉啟躍;周仲榮
• 申請（專利權(quán)）人: 西南交通大學(xué)
• 主分類號: G01N21/64
• 分類號: G01N21/64
• 代理公司: 成都信博專利代理有限責(zé)任公司 51200
• 代理人: 舒啟龍

一種用于檢測鋼軌軌頂摩擦調(diào)節(jié)劑涂敷效果的熒光檢測裝置及方法，該檢測裝置由熒光檢測系統(tǒng)和基礎(chǔ)功能系統(tǒng)組成，熒光檢測系統(tǒng)由激光發(fā)生器、出光鏡筒、收光鏡筒以及CCD相機組成，它能采集軌面的熒光圖像，實現(xiàn)對曲線段鋼軌軌面摩擦調(diào)節(jié)劑的可視化；基礎(chǔ)功能系統(tǒng)由箱體以及安裝在箱體上的兩個橡膠輪和兩個快速夾鉗組成，它為檢測裝置提供在鋼軌上的支撐、夾緊和走行功能，并記錄檢測裝置的位移信息。本發(fā)明可以準確、實時、定量地獲取摩擦調(diào)節(jié)劑的有效涂敷距離，輔助鐵路工務(wù)部門評估各種摩擦調(diào)節(jié)劑產(chǎn)品的涂敷效果。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及軌道交通輪軌潤滑檢測技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種用于檢測鋼軌軌頂摩擦調(diào)節(jié)劑涂敷效果的熒光檢測方法及檢測裝置。

背景技術(shù)

當(dāng)列車通過曲線時，由于輪對橫移所引發(fā)的波磨、側(cè)磨、滾動接觸疲勞、噪音等問題是軌道交通運維技術(shù)領(lǐng)域中亟待解決的重點和難點。近年來，摩擦調(diào)節(jié)劑的成功應(yīng)用打破了人們“軌頂不能潤滑”的觀念，現(xiàn)場和實驗室研究均表明：通過向輪軌界面施加摩擦調(diào)節(jié)劑可以在不影響列車牽引和制動性能的前提下提高列車的過彎能力，能有效控制曲線處輪軌界面的各種病害問題。

當(dāng)列車將要通過曲線段時，車輪觸發(fā)涂敷裝置向曲線段前的鋼軌軌頂噴涂固定數(shù)量的摩擦調(diào)節(jié)劑；當(dāng)列車通過涂敷點時由車輪踏面黏附走鋼軌軌頂處的摩擦調(diào)節(jié)劑進入曲線段；當(dāng)列車在曲線段運行時，車輪踏面表面一部分摩擦調(diào)節(jié)劑發(fā)揮減摩調(diào)控作用，另一部分摩擦調(diào)節(jié)劑又黏附回到鋼軌軌面上進而被列車后面的車輪黏附帶走，摩擦調(diào)節(jié)劑在向前“傳播”的過程中實現(xiàn)對曲線段輪軌界面的減摩調(diào)控，其向前“傳播”的距離即為摩擦調(diào)節(jié)劑的有效涂敷距離。摩擦調(diào)節(jié)劑的涂敷效果越好，其向前“傳播”的距離越遠。綜上，摩擦調(diào)節(jié)劑的涂敷效果直接決定其能否實現(xiàn)對整個曲線段的減摩調(diào)控。

現(xiàn)有摩擦調(diào)節(jié)劑涂敷效果的檢測主要是經(jīng)驗法和周期性監(jiān)測法兩種。經(jīng)驗法是技術(shù)員憑借經(jīng)驗并借助工具對摩擦調(diào)節(jié)劑的涂敷效果進行檢測，然而由于摩擦調(diào)節(jié)劑的顏色多為鐵灰色且難以擦拭，導(dǎo)致技術(shù)員無法用肉眼和棉球?qū)η€中段和末端鋼軌表面上分布的少量摩擦調(diào)節(jié)劑進行準確判斷。周期性監(jiān)測法是周期性地對實施摩擦調(diào)節(jié)劑曲線段的鋼軌磨耗率、波磨、滾動接觸疲勞等技術(shù)參數(shù)進行采集、統(tǒng)計和對比，進而得到摩擦調(diào)節(jié)劑的有效調(diào)控距離，這種檢測方法實施時間長(通常為1年到2年)、成本高，難以大面積推廣。

熒光檢測技術(shù)具有可視化、高效、痕量、實時、高選擇性、高靈敏性以及高準確度等特點，在生命、環(huán)境、材料和食品等諸多領(lǐng)域取得了成功的應(yīng)用。然而，現(xiàn)有的熒光檢測裝置和方法并不適用于直接應(yīng)用到摩擦調(diào)節(jié)劑涂敷效果的檢測過程。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是提供一種用于檢測鋼軌軌面摩擦調(diào)節(jié)劑涂敷效果的熒光檢測裝置，旨在能夠?qū)崟r、高效地完成摩擦調(diào)節(jié)劑涂敷效果的檢測。

本發(fā)明的目的是這樣實現(xiàn)的：一種用于檢測鋼軌軌面摩擦調(diào)節(jié)劑涂敷效果的熒光檢測裝置，長方體形的箱體內(nèi)沿長邊方向一前一后地安裝有兩個橡膠輪，該兩個橡膠輪的下部向下伸出箱體底板，且兩個橡膠輪的內(nèi)凹弧面與鋼軌軌頂面相貼合，至少一個橡膠輪上安裝有旋轉(zhuǎn)偏碼器，箱體內(nèi)安裝有激光發(fā)生器，箱體頂部設(shè)置有手扶推桿，箱體底板上沿寬邊方向安裝有兩個快速夾鉗，且該兩個快速夾鉗端部的萬向滾珠從外向內(nèi)夾持頂靠在鋼軌軌腰上，光學(xué)箱體由長方形的底板、長方形的左側(cè)立板以及右外凸弧形板圍合而成；光學(xué)箱體固聯(lián)在箱體前部，且當(dāng)光學(xué)箱體隨箱體沿鋼軌行進時，鋼軌軌頂伸入光學(xué)箱體內(nèi)，鋼軌軌腰有間隙地通過光學(xué)箱體底板上的條孔；接收收光鏡筒透過的熒光信號的CCD相機安裝在收光鏡筒頂部，出光鏡筒安裝在收光鏡筒底部，出光鏡筒底部臨近鋼軌軌頂，推桿下部固定在CCD相機頂部，推桿上部從光學(xué)箱體的弧形板上的條形開孔中伸出；接收激光發(fā)生器激光信號的出光鏡筒內(nèi)從上向下裝有勻光片和柱面鏡，收光鏡筒內(nèi)裝有帶阻濾波片或高通濾波片。

一種用于檢測鋼軌軌面摩擦調(diào)節(jié)劑涂敷效果的熒光檢測裝置，激光發(fā)生器為激光波長532nm、激光功率200mW的可調(diào)激光發(fā)生器；所述帶阻濾波片的陷波波長為532nm，其它波長的光透過率為90％，532nm波長的光透過率為2％。