单轨波磨测量小车(CAT)在地铁运营中的应用分析

1波磨测量小车(CAT)概述

单轨波磨测量小车(CAT)系统专用于在现场测量及分析钢轨纵向波纹。

1.1单轨波磨测量小车(CAT)组成

手推小车包括两个活动组件:

(1)沿两根钢轨运行的加速计感应器,用于测量波磨。

(2)计数器一个,当小车沿轨道行驶时,定期发射出脉冲,以便确定小车的位置。

内置于CAT系统里的后期处理软件可对钢轨位移后运行进行检验,并将位移分析成几个固定的波长范围和一个用户定义的波长范围,还可统计出其他数据。l.2单轨波磨测量小车(CAT)功能

对原始或经过滤波器的位移图像进行分析还能得出以下统计数据:

(1)移动平均峰间位移:

(2)移动平均均方根(RMS)位移:

(3)块平均均方根(RMS)位移。

每个统计波长范围组合皆可有不同的平均窗,原始数据或原始数据的某个区段也会被分析处理用于提供RMS位移的1/3倍频程分析(通过波长)。除用于上述所有钢轨波磨图的测量之外,通过仿真轮可对数据选择性地进行预处理,以此确定测量轮轴的位移轮廓,这在钢轨噪声的预测方面是非常有用的。

2单轨波磨测量小车(CAT)应用分析

2.1说明

检测地点:大连地铁2号线(K16＋300~K17＋000曲下股)。

检测原理:波磨仪采用接触式检测、惯性基准法原理(图1),光电位移计进行测量计算分析。

将采集的原始数据波形图,通过类似于傅里叶变换的算法,基于一系列的正弦和余弦函数来拟合出原始数据的波形,之后再将这一系列的正弦和余弦函数按4个波段组合起来,形成不同个波段的波形图。波磨分析执行标准见铁运(2012)83号《高速铁路无碓轨道线路维修规则(试行)》,如表1所示。

2.2波磨分析

2.2.110~30mm波长分析

如图2所示,10~30mm波长整体波磨检测图像(按采样窗600mm,谷深平均值0.02mm设定分析)超限率为0%。

2.2.230~100mm波长分析

如图3所示,30~100mm波长整体波磨检测图像(按采样窗600mm,谷深平均值0.02mm设定分析)超限率为29%。

2.2.3100~300mm波长分析

如图4所示,100~300mm波长整体波磨检测图像(按采样窗1000mm,谷深平均值0.03mm设定分析)超限率为71%。

2.2.4300~1000mm波长分析

如图5所示,300~1000mm波长整体波磨检测图像(按采样窗5000mm,谷深平均值0.15mm设定分析)超限率为2%。

2.3波磨综合分析

对上述4个波长范围内超限率进行分析,100~300mm波长超限率最大,为71%,属中短波严重超限问题。

2.4波磨超限统计

根据综合分析结果,确定100~300mm波长超限率最高,按谷深平均值0.03mm设定,具体超限范围地段如表2所示。

2.5建议整治区段

根据综合分析结果,按100~300mm波长分析,以5m为打磨长度单位进行区段统计分析,得出以下区段需打磨,如图6所示。

2.6波磨产生噪声分析

经过与标准基线的对比,可综合分析得出波长在140~230mm范围内产生的噪声较为明显,普遍超过标准基线20dB左右,如图7所示。

3结语

综上所述,大连地铁应结合建设和运营维修特点,形成一定的评价指标,科学评价钢轨波磨等级,按照公司相关标准制度和管理理念,制定钢轨打磨标准,合理安排打磨计划,完善钢轨打磨验收制度,控制钢轨波磨的发生发展速率,努力改善地铁轨道和车辆病害频发的现状,提升地铁运营安全水平。