① 簡述軌道檢查儀的種類,檢測項目和用途
FTGZ-6A軌道檢查儀要用於對軌道的軌距、水平(或超高)、左右軌向及正矢、左右高低及三角坑等幾何參數的檢測,具有以下特點:1、自帶工業計算機(數據採集儀)用於記錄並分析數據,同時將測量的真實結果實時顯示出來;所有項目現場超限報警功能可立即讓檢測者標記處大病害的處所;2、可人機對話,用於記錄線路的特徵點、道口、站台、固定螺栓脫落、斷軌等標記或病害;3、可通過專配智能型數據分析處理軟體對檢測數據進行進一步的分析,中煤為線路的維護提供科學依據;4、採用「T」型結構,由專用鋁合金型材構成,強度高、重量輕;5、採用輔助感測系統,消除了軌距和水平測量的zmjt059原理性誤差;6、具有大容量內置存貯器,並可通過U盤實現數據轉存;7、系統一次充電可連續工作16小時以上;8、適應野外作業,具備防雨功能;9、具有實時超限報警等功能,超限處所信息無線發送功能,並按照超限劃分等級。② 鐵路工務技師技術論文
鐵路工務技術的主要目的就是維護和提高線路的質量,鐵路線路施工的安全、質量直接關系著鐵路運輸工作的安全,我整理了鐵路工務技師技術論文,歡迎閱讀!
鐵路工務管理與現狀分析
摘要:對國內外鐵路工務管理信息系統的應用現狀進行了概述總結,分析了我國現有鐵路工務管理新形勢和鐵路工務面臨趨勢,並對我國鐵路工務管理進行了展望。
關鍵詞:鐵路 工務 形勢 管理信息
中圖分類號:F230 文獻標識碼:A 文章編號:1674-098X(2013)02(a)-0219-01
基於個人在鐵路工務工作中的體會,在此梳理T我國鐵路工務管理及形勢,概述如下:時值中國鐵路大發展。鐵路工務設備是鐵路的基礎設施,直接影響到鐵路運輸的安全與效率。對鐵路工務設施的有效管理,一直是國內外鐵路工作者的研究重點。根據面臨的嚴峻形勢,今後工務工作的重點是:不斷優化生產組織,夯實安全基礎,保障提速線路的安全運營,實現其安全、高速、可靠性,以高標准、講科學的態度抓好提速線路的養修管理,確保提速安全;實現線路質量均衡提高,全面提升安全保障能力;培養提速線路養修高技能人才'為鐵路持續發展增添後勁。
1 鐵路工務工作面臨新形勢
六次大面積提速調圖的成功實施和時速350 km2城際鐵路成功開通運營,以及多條時速200 km2及以上客運專線的成功開通運營,標志著我國迎來新一輪大規模的高速鐵路建設高潮。在運輸條件和鐵路建設發生重大變化的情況下,鐵路工務工作面臨更復雜的形勢和更高的要求。
1.1 高速、重載同步發展
重載鐵路列車軸重大,對基礎設施的破壞劇烈,其結構要求具有較高的強度和可維修性:高速鐵路速度密度大,要求基礎設施有很高的平順性,其結構要求具有高可靠度,修理工作應盡量少。
1.2 有砟、無砟軌道並存
我國鐵路既有線的軌道基本上都是有砟軌道,客運專線、高速鐵路、城際鐵路以無砟軌道為主,時速200 km客運專線以有砟軌道為主。工務部門既要應對有砟軌道的問題,又要解決無砟軌道的問題。
1.3 改革、建設同時進行
在新的形勢下,管理模式的變化不可避免,而管理模式的變化對工務工作必然會帶來巨大變化。無論是設備管理、技術管理、施工作業等各個方面都會帶來深刻變化。
1.4 提高自主創新能力
提高自主創新能力、加快技術進步是工務管理關鍵環節。工務部門在觀念、技術、管理等方面都面臨創新的問題。
1.5 外部環境壓力增大
列車速度提高、貨車軸重加大、行車密度增加等都給工務工作帶來了新難題。
2 我國鐵路工務趨勢
在鐵路建設發生重大變化的形勢下,我國鐵路工務正展現出如下趨勢。
2.1 鐵路工務線橋結構現代化
近年來,鐵道部大力實施軌道結構重型化,在換鋪鋼軌過程中,加大技術含量,基本實現主要干線鋪設每米60 kg鋼軌軌道結構,特別是跨區間和整區間無縫線路的鋪設有了大幅度的增加。在進行線路換軌大修的同時,堅持條件匹配,結構等強的原則,重視大修配套工作,大力完成成段更換混凝土軌枕工作,增加軌枕配置,更換不符規定的道岔,鋪設鋼筋混凝土軌枕或使用各種新型軌下基礎,提高了軌道結構的強度。
在路基病害整治中,十分重視新技術、新工藝的採用,改善碎石道床及路基工作條件,在橋梁大修中,積極採用鋼梁新型塗裝體系,橋上K型分開式扣件,新型鋼纖維混凝土橋面防水層等新技術、新材料,提高了橋梁結構強度。通過線橋設備大修,線橋結構現代化取得了長足進展。
2.2 鐵路養路機械新水平
隨著我國鐵路建設和大面積提速工程的實施,有力推動了大型養路機械的發展。採用高效、大型的養路機械開“天窗”進行線路作業,這既是解決我國運輸繁忙線路維修作業的有效手段,也是現代化鐵路線路維修發展的方向。所採用的新設備、新辦法,對提高線路質量、保證運輸安全和擴能具有保障作用。我國大型養路機械已形成一定規模,主型機械齊全,附屬設備配套,不僅裝備有搗固、清篩、動力穩定、配砟整形等機型,還裝備有鋼軌打磨車、道岔打磨車、道岔搗固車、大修列車、道岔鋪換設備等新型機械。全路採用大型養路機械進行線路的大型維修作業。裝備規模的擴大,極大地提高了大型養路機械的作業能力,保證了線路大修、維修工作的正常需要,在災害搶險中盡快開通線路發揮重要作用,使新建線路提高開通速度成為可能,在全路五次大提速工程中,順利完成了線路改線、調整超高等大量工程任務,線路達到目標速度得以實現等等。
2.3 鐵路工務安全生產管理信息化
隨著路網干線提速及高速、重載鐵路的發展,路網維護已經成為運輸生產組織、行車安全中的關鍵問題。以信息技術為手段,利用軌檢車、動檢車,車載式線路檢查儀、添乘儀、探傷車等動態檢測數據和軌檢儀、線路精測、人工檢測等靜態檢測數據,綜合列車密度、載重、速度等多種影響軌道惡化因素,通過綜合統計分析,找出線路質量變化趨勢,探索軌道狀態變化規律,輔助制定維修計劃,落實“零誤差”和“精檢細修”維修歷年,逐步實現鐵路工務安全生產管理信息化已成為當前的一個重要目標。實現鐵路工務安全生產管理信息化有助於工務部門落實“零誤差”維修理念,有利於科學指導維修作業,及時消除故障隱患,確保線路質量良好、安全可靠,促進工務管理水平的提升,為鐵路固定設備安全保障體系提供技術支撐,達到工務決策科學化、全面提升工務管理水平。
3 結語
在列車長時間運行和自然條件作用下,鐵路線路會不可避免地發生變形或損壞。為了確保列車安全、平穩、快速運行,延長線路各組成部分的使用壽命,必須加強線路的養護和維修工作,使線路設備經常保持良好狀態。工務部門的基本任務是鐵路運輸組織體系中的基礎性的工作,成為確保運輸安全、運輸效率、運輸服務的前提。為此,工務設備必須圍繞運輸發展的需要,依靠科技進步,實現線橋結構現代化,施工作業機械化,企業管理科學化,使工務設備逐步由限制型向適應型過渡,以達到最有利的綜合技術經濟效果。為了適應外部環境的變化和運輸條件的要求,近年來工務部門的工作也在發生著深刻變化。對工務管理的變革不僅成為巨大的壓力,同時也是促成工務管理進步的強大動力。
參考文獻
[1]張金龍,王瑞么.南昌鐵路局工務管理信息系統的研究開發[J].鐵路計算機應用,2001(8).
[2]史柏生.上海局工務管理信息系統研究[J].上海鐵道科技,1999(2).
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③ 求鐵路曲線繩正法撥道量計算程序軟體
應用軟體計算曲線撥量過程詳解一般的講,計算一條曲線撥道量的過程大致是:輸入現場正矢→計算撥道量→查看是否合適→確定撥量合理→確定採用→輸出這樣一個過程。現以下面數據為例,說明應用本軟體計算曲線撥量的詳細過程,希望對您有所幫助。算例:已知各測點現場正矢如下表,其它要素不知道。試計算之。首先,運行軟體進入開始畫面,輸入原始口令「000000」後,到了程序的主畫面如下:第一步,把現場正矢數據填到「現場正矢.xls」文件內。現場正矢.xls 文件位於安裝目錄下,如,我是把軟體安裝在C盤的Program Filesr內(C:\Program Files\曲線整正)。裡面的文件如下圖。方法1:直接到這個目錄下,打開這個文件輸入;方法2:在程序內點擊【文件】--【打開或創建現場正矢文件】輸入,如下圖:方法3:在程序內點擊【計算】--【輸入現場正矢】輸入。現場正矢.xls文件的格式、表名等不能變動,只許向里填數,現場正矢填寫完畢後存檔退出Excel。裡面內容如下圖:第二步,輸入已知條件,選擇計算方式如下圖:這時,要做的是先要確定計算方式!即你所要計算的曲線是按哪種方式計算,從圖中可看出,共有四種方式,分別是:1、按三無曲線計算;2、按給出的半徑來計算;3、按一頭整樁一頭零樁計算;4、按已知樁位計算。其中第四種還分為是不是屬於單圓曲線的類型。當選擇不同的計算方式時,上面既出現相關的幫助說明,在這里不詳敘了。為了得到合理的撥量,一般情況下,不管是否已知各項曲線要素,請首先按三無曲線計算,這樣可以大概的知道以目前的現場正矢應該採用的半徑、緩和曲線長度,即,首先有一個定位,之後再按已知半徑進行計算,按已短半徑計算時,要反復輸入相近的數值試算,找到合理的撥量。選擇相應的計算方式後,需先填上相應的已知條件:1、選擇按三無曲線計算時,如上圖,所有的要素不用填了,只需要填好測點間距即可。(測點間距不只10米一種是本軟體的一大特點,本程序設計時允許以10米、5米、4米和3米四種測點間距來測設曲線,從而滿足不同的要求,適應新形勢。)2、選擇按給出半徑計算時,需要填上曲線半徑、始端緩和曲線長、終端緩和曲線長和測點間距,如下圖:3、選擇按一頭整樁計算時,需要填的已知條件是6項,如下圖:4、按已知樁位計算時,需要填的已知條件在右面共有6項或4項內容,如下面兩幅圖:⑴ 有緩和曲線:⑵ 無緩和曲線:當已知條件輸入完畢,現場正矢也填好後,請選擇「已經填好」,按下[確定],相應提示選擇後,結束輸入過程。第三步,計算曲線撥量。在本例中,我們第一次讓它按三無曲線來計算,讓程序自動判別半徑和緩和曲線長,結果出現下面的提示:看到半徑是391.5911,緩和曲線1是40米,緩和曲線2是70米,進一步下拉,發現最後一點的閉合差是111,程序不能自動消除這樣一個正的閉合差,說明這樣的半徑和緩和曲線長度是不合理的,按下【中止】按鈕,再在「輸入現場正矢」下重新按給出半徑進行計算,這回,我們在半徑處輸入391,兩個緩和曲線長都輸入相等的數值50,選擇「已經填好」,如圖:按下【確定】按鈕,再次進行計算曲線撥量,此時,什麼提示也沒有了,直接出現了下面的畫面:說明我們以391米半徑、兩端50米的緩和曲線要素是基本合理的,選擇不再修正選項,按下【確定】,如下圖:選擇【否】按下,進一步觀察撥量情況,看到最大的撥量是-340,、且負撥量較大,說明半徑選擇稍大,應改小半徑繼續尋找較好的撥量。按下【中止】,重新輸入比391小的數值看看(繩正法本身就是一種試算性質的,又稱之為流水撥道法)。本次半徑輸入388,緩和曲線長不變,結果如下圖:最大撥量是+202,且正負撥量大體相當,可以採納。如果滿意,可以直接選擇不再修正—【確定】即結束計算過程。不滿意,可以重新以新的曲線半徑和緩和曲線長再計算,也可以在這里進行手工修正操作。修正的方法是:首先確定以ZH到HZ為修正范圍(3點之前和34點之後為直線范圍,不能安排修正),計算34-2=32個點,最大正撥量202在第21點,前面最大負撥量-188在第16點,這樣,第一組要安排一個正數組,為的是減小第16點的撥量,第二組要安排一個盡量大的負數組,從而減少第21點的撥量,最後用一個正的數組來抵消。即初步計劃是三個數組,正、負、正。初分一組和三組各10個點,中間12個點,因為二個相鄰數組不同號時可以共用一個「0」,所以,中間的負數組再加2個點,到14個點,計算:一組10/25,S1=4×5=20;二組,14個點,14/2=7,S2=6×7=-42;三組,10/2=5,S1=4×5=20;20-42+20=-2,這-2在第二次修正的時候消掉,如圖,在最後的32點和33點各填入1,使閉合差等於0。下面是對此結果進行手工修正的圖。通過修正,最大撥量由202減小到170,第16點的最大負撥量-188減到-168。且撥後正矢滿足以下5個條件:⑴ 緩和曲線正矢與計算正矢的差不超過1mm;⑵ 圓曲線正矢連續差不超過1mm;⑶ 圓曲線正矢最大最小差不超過2mm;⑷ 有控制點限制的,控制點撥量不超過許可范圍。⑸ 最後一點撥量是零。程序提示通過,如下圖。按下【是】,結束計算過程,回到主菜單。第四步,輸出結果。在輸出之前,請在前面的圖內,把起點里程和曲線編號填好(在已知起點里程或實際測得某一點里程之後,換算一下,填入下面所示的欄內,具體里程要精確到厘米,「№」為曲線編號,用於輸出撥量文件的編號。在主圖下,按下【輸出】菜單,依次點擊這四個子菜單,即可輸出計算結果來。計算成果是以Word文檔形式存於當前目錄下,用戶可選擇列印出表,或操作Word文檔直接傳真到工區,或者用鐵路內網發到工區,也可以在程序內選擇【文件】菜單,【打開撥道量計算結果文件】子菜單直接查看。緩和曲線檢查表共設計了三個,一是用10米弦檢查,二是用5米弦線檢查,三是用2米弦線檢查。這些表完全可以代替緩和曲線量副矢的做法,且比副矢好計算,來的快,點又密。而且從曲線頭或曲線尾的樁開始的,都是整樁測量,結合超高和軌距遞減一同寫在軌枕上,方便檢查。以下是我以前寫的《零樁變整樁 檢查曲線正矢》,用它來理解緩和曲線檢查表的意義吧。零樁變整樁 檢查曲線正矢在長期的工作實踐中,我們現場一線的養路工創造了好多實用方法,如:將曲線尾的零樁變為整樁來檢查曲線是否圓順就是其中之一,現在我把它敘述一遍。如下圖:HZ樁在第28~29測點之間,Hz樁距29點是4米,即HZ=28,60,由於是零樁,第28點和29點的正矢計算很麻煩,當時也沒有這么先進,計算曲線必須查系數表,連計算器都沒有,在現場怎麼辦呢?既然28點和29點的正矢不好算,我就不量你!從第29點退回4米,找到HZ點(我且命名為29』 下同),從HZ點向直線方向量10米,找到第30』點,之後再從HZ點向曲中方向每10米做出標記,直到YH點+1結束。如測量圖中的29』點正矢,就變成整樁的情形,計劃正矢應該是六分之一的遞增量,現場立馬就能算出,以此類推,第28』點的正矢就是1個遞增量,27』的正矢就是2個遞增量……,因為緩和曲線都是10米的整倍數,到YH樁的時候也是整樁,而且這點的正矢是圓曲線正矢再減去曲線頭的正矢,好算極了。④ 鐵路動檢車、軌檢車區別
根據檢測數據的不同,分別以軌道幾何尺寸檢測和動力學指標檢測分類進行講解。一、 動力學檢測標准在動檢綜合車檢測提供的7個報告中,第一個報告為綜合檢測車軌道幾何狀態檢測報表、第二個報告為綜合檢測車動力學檢測報表。這兩個報表是考核我們的主要技術指標。我針對動力學檢測報表中的一些專業術語進行一下分解。列車脫軌是影響行車安全的重要因素。在分析脫軌事故時往往會遇到下述情況:列車經過很長線路的運行均未脫軌,而恰在某處線路脫軌,說明該線路可能有問題。但時該處線路通過了許多列車均未發生脫軌事故,唯獨該趟列車脫軌,又可能說明該趟列車有問題。上述事實說明,列車脫軌事故的產生是影響脫軌的各種不利因素綜合作用的結果。同時也表明,某一行業設備的完善與工作的改進,會補償其它行業設備的不足和工作的缺陷,避免脫軌事故的發生。絕大多數列車脫軌事故抣由車輛脫軌引起,因此,在進行列車脫軌分析時,將集中研究車輛的受力情況、脫軌原因和機理,以及應採取的預防措施。動檢綜合車所進行的動力學檢測指標,主要是圍繞此工作而開展的工作。(一) 脫軌系數(Q/P)軌道隨著垂直、橫向和縱向三個方面的荷載。縱向荷載主要由溫度力、列車牽引力與制動力組成。1、 垂向輪軌作用力主要由下述兩個部分組成。⑴垂直動力荷載。在進行脫軌分析時,軌道上承受的垂直動力荷載應只考慮速度的影響,通常按下式計算垂向動荷載Pd=Pj(1+α)Pd-動輪載Pj-靜輪載α-速度系數。各國速度系數者根據大量試驗資料與運營經驗確定的。⑵偏載。列車在運行時各種因素引起的偏載。曲線上未被平衡的過超高、欠超高,貨物裝載偏心引起的軌道偏載。2、軌道承受的橫向作用力Q納達奧(Nadal)於1908提出的「單個車輪的最大橫向力Q與垂直力P的比值Q/P作為衡量車輪輪緣爬軌引起脫軌的程度」論點,納達奧(Nadal)方程是由輪軌接觸點上力平衡關系推導出來的。如果法向力和切向力2個分力的合力能支撐起車輪的垂直載荷,則有可能引起脫軌。研究結果表明,脫軌系數Q/P除受輪軌接觸角、摩擦系數影響外,還受到沖角的影響。這起因於輪軌間橫向和縱向蠕滑力的飽和特性:在有縱向切線力作用時,由於縱向的滑動,接觸面內的蠕滑力基本飽和,橫向蠕滑力變小,Q/P的限度值變大。這可以用來作為解釋機車不易脫軌的理由。車輪爬軌時的脫軌系數Q/P值,隨著車輪輪緣的爬起,輪軸側滾角的增大,逐漸加大,達到極大值後,又隨輪緣前端接觸角減小的影響而逐漸減小。在接觸角減小的范圍內,輪緣失去了其防止脫軌的功能,所以,從車輪輪緣爬軌開始到極大值之前來評定防脫軌性能是有效的。3、脫軌系數限界值車輪脫軌系數與橫向力作用時間t有關。當t≥0.05 s時,被認為是車輪輪緣爬軌引起的脫軌,其限界值為0.8;當t<0.05 s時,被認為是車輪輪緣沖擊鋼軌引起的脫軌,脫軌系數限界值應滿足以下條件:(Q/P)max≤0.04/t隨著列車的高速化,鋼軌表面的波浪磨耗造成了輪重的高頻變動。這種現象在發生地點造成了短時間大的輪重減載,以致出現了較大的脫軌系數,但車輪的懸浮量很少(根據理論計算,不超過1 mm),並無脫軌危險。在這種情況下,用脫軌系數的作用時間來評定防脫軌性能,通過理論計算,以15 ms作為限界值。脫軌系數作用時間在50 km/h~200 km/h速度范圍內隨著速度的增加而減少,200 km/h以上則基本不變,但隨著載荷(輪重)的增加而減少。脫軌系數Q/P的界限值TB/T 2360-93 優良 良好 合格 不合格(Q/P)max 0.6 0.8 0.9 1.2當超過上述合格值時,尚需看超過段的持續時間和峰值大小再作判定。事實上國內外的試驗表明,即使限定脫軌系數1.2也是比較保守的,在許多情況下大於1.2時也並未導致脫軌,這主要是因為是否脫軌還與輪軌沖擊作用力的持續時間長短有關。也就是說脫軌通常需要一個過程,即輪軌沖擊力作用時間需要一個持續的過程,否則即使超過限值也不會導致脫軌。(二) 輪重減載率(△P/P)我先解釋一下輪重減載率,輪重減率是衡量車輪是否因一側車輪減載過大而脫軌的指標。對於車輪防脫軌性能來講,只研究脫軌系數還不夠,這是因為有的時候,輪重P較小,如果這時橫向力Q也小,受到橫向力測量誤差的影響就大,這樣求得的脫軌系數就不能很好地反映車輪防脫軌性能。實際上,由於這時輪重較小,沖角稍許變化就會產生較大的橫向力,潛在著脫軌危險。因此,必須對輪重的減載量予以限制,這就是評定防脫軌性能的另一項重要指標——輪重減載率ΔP/P (式中,ΔP為輪重的減載量,P為左右平均靜輪重)。脫軌系數由納達奧(Nadal)公式求得,只考慮在脫軌車輪上力的平衡即可,但輪重減載率就必須考慮一個輪對的左右兩個車輪力的平衡。根據理論計算結果,輪重減載率也是沖角的函數。1、准靜態輪重減載率用於評價在緩和曲線上軌道扭曲,圓曲線上超高不足或過剩等場合車輪較長時間產生的輪重減載,減載率不得大於0.6。2、動態輪重減載率由於輪對上作用著橫向力,有必要對輪重減載率加以限制。但是,從實際運行試驗的測量結果來看,輪緣接觸鋼軌時產生橫向力的車輪,其輪重也會加大,相反,輪重減少的車輪,輪緣一般不貼靠鋼軌;此外,通過鋼軌接頭等場合產生沖擊引起的輪重減載率,由於時間很短,不會有脫軌危險。根據這樣的觀點,限界值規定不得大於0.8(日本)或0.9(美國),即瞬間動態輪重最小值不小於靜輪重的0.2或0.1倍。由輪重和軸箱振動加速度波形判斷,超過上述限度值的時間約在0.01 s以下,不會影響安全。我國規定的輪重減載率靜輪重第一限度為≤0.65,第二限度為≤0.60,動態下輪重減載率為0.8。3、造成車輪減載的主要因素有以下四個方面(1) 車輛貨物偏心裝載(2) 車體或轉向架剛性過大(3) 線路存在嚴重高低和方向不平順,會使車輛上下振動與搖晃,使車輪減載。(4) 當轉向架駛出圓曲線進入緩和曲線時,在圓緩點附近,轉向架前軸外輪將浮起,造成外輪減載。(三) 輪軸橫向力(kN)對由輪對作用於線路的最大橫向力加以限制是為了降低因橫向力引起護板移動所造成的危險。H≤15+(P1+P2)/3其中P1為沖擊荷載,P2為准靜態荷載。(四) 橫向平穩性和垂向平穩性這一指標主要是衡量車輛穩定性的指標,其超限值為2.5(大約)。這一指標與我們關系不大,其不是線路狀態的反應。二、 軌道幾何尺寸的檢測項目除了以上動力學檢測指標外,對於軌道幾何尺寸的檢測,部Z字頭車所掛的V型車和動檢綜合車加掛的IV型車,檢查項目基本類同。除了動檢車對軌距和軌向不進行檢測外,其它檢測指標全相同。下面我先將大家熟悉的這些檢測指標簡單再介紹一下。(一)檢測指標名詞解釋1、軌距 軌道上兩股鋼軌頭部內側軌頂面下16mm范圍內的最短距離稱為軌距。世界各國鐵路採用不同的軌距有多種。我國習慣稱1435mm為標准軌距,大於1435mm為寬軌,小於1435mm為窄軌。2、軌向不平順 指軌道上鋼軌工作邊沿線路縱向的不平順,即直線不直、曲線不圓。它主要表現為鋼軌硬彎和軌向積累殘余變形。3、高低不平順 經過一段時間列車運行後,由於路基狀態、搗固堅實程度,扣件松緊、枕木腐朽和鋼軌磨耗的不同,就會產生不均勻下沉,造成軌面高低不平。軌道縱向的不平順情況稱為高低或稱前後高低不平順。4、三角坑 指在規定距離內兩股鋼軌交替出現的水平差超過規定值的線路病害。5、水平 指軌道上左右兩股鋼軌面的水平狀態。在直線地段,鋼軌頂面應保持同一水平,在曲線地段,應滿足外軌設置超高的要求。6、車體振動加速度 其分橫向振動加速度和垂直振動加速度,其是機車車輛對力道幾何偏差的動力響應,也是對機車車輛運行的平穩性測量。7、舒適度標准舒適度標准只是針對時速200km以上區段的考核指標,在這個標准中,它對70m高低、軌向進行了考核,同時對軌距變化率、曲率變化率和橫加變化率進行了考核。所謂的70m高低、軌向不平順,是指在波長1.5m-70m范圍內進行的檢測,其不同於原高低和軌向的主要區別在於檢測波長的不同,原標准中的檢測波長為1.5m-42m,除了波長不同外,其他含意完全同原意。對於軌距變化率、曲率變化率和橫加變化率三率的理解,從字面上大家也可以完全理解這些概念,其主要是一個單位時間內軌距、曲率和橫向振動加速度變化量的一個考核指標。⑤ 高速鐵路靜態平順性指標有哪些
高速鐵路軌道平順性數據分析和優化
不平順引起輪軌動力響應,
是輪軌動力作用增大的主要因素。影響平穩和乘車舒適性、
威脅行車安全。
不平順直接限制行車速度(速度越高不平順影響越大)
。
軌道平順性的分析難點就在於分析判斷數據的真實性。
無咋軌道系統的軌道平順性主要依賴於精調軌道板或軌枕的精確就位,但由於軌道板或軌枕精調過程
中的出現的偏差、以及兩題的收縮徐變、軌道鋪設焊接的誤差、軌道扣件系統誤差等因素影響,鋪軌後的
軌道平順性很難完全達到要求,必須進行必要的軌道調整使其平順性指標滿足要求。
2
規范平順性要求:
軌向:
2mm
,高低:
2mm
,
(
10m
弦長)
30m
弦
5m
步距。
軌距:±1mm,三角坑(扭曲)
:±2mm(基長
3m
)
。
水平(超高)
:±2mm。
平順性指標的物理意義:採用
30m
弦長(
48
個軌枕)測量,檢測間隔
5m
的相鄰檢驗點的實際矢高差
與設計的矢高差的差值不超過
2mm
;長波是
300m
弦,間隔
150m
。
軌道的幾何形位是指軌道各部分的幾何形狀,
基本尺寸及相對位置。
直線軌道幾何形位的基本要素有:
軌距、水平、高低、方向、軌底坡。幾何形位正確與否直接影響行車的安全和車輛的舒適程度,以及設備
的使用壽命和養護與維修的費用。
軌距是鋼軌頂面下
16mm
范圍內兩股鋼軌作用邊之間的最小距離。
水平是指線路左右兩股鋼軌頂面的相
對高差。三角坑是指在延長不足一定基長的距離內出現水平差超過一定值的三角坑。軌距和水平的測量,
一般靜態用道尺和軌道檢查儀進行測量,動態的測量一般都是用軌檢車進行測量。軌道的高低是指軌道的
縱向不平順。高低產生的原因:
a.
道床的積累變形。
b.
路基的不均勻沉陷。
c.
鋼軌磨耗、焊縫、軌面擦
傷。
d.
軌枕失效、彈性不均勻。
e.
空吊板:軌底與鐵墊板或軌枕之間存在間隙(間隙超過
2mm
是稱為吊
板)
。
f.
軌道或基礎剛度不一致。高低的測量:一米長的軌道不平順儀。
10
米(
20
米、
40
米)弦。軌檢
車或軌道不平順檢測小車。軌道的方向(軌向)是指軌道中心線在水平面上的平順性。方向的測量主要用
10
米(
20
米、
40
米
)
弦來測量。
3
調整原理、步驟
軌道方向及軌距調整通過更換軌距擋板進行調整,高程、高低、水平通過更換軌墊來進行調整。標准
擋板規格左右都為「wfp15a」調整步距為
1mm
,可調范圍為「
-8mm
到
8mm」。高程通過更換軌墊調整,標
准軌墊厚度(規格)為
6mm
。調整步距為
1mm
,可調范圍為「
-4mm
到
2mm」。舉例:軌道向右調整
2mm
,鋼
軌右側擋板規格更換為「wfp15a
-
2」、
左側更換為「wfp15a
2」。
軌道調高
2mm
,
該處軌墊規格更換為
8mm
。
軌道調整前必須先確定發生偏差的具體軌枕位置、方向、大小,確定扣件更換規格。調整步驟:軌道
測量(測量承軌台或鋼軌)→計算分析軌道平順性→對超限點進行模擬調整→根據模擬的調整方案更換扣
件調整→復測驗證。
4
根據軌檢小車測量數據進行調整
軌道鋪設後利用軌檢小車測量軌道幾何,根據偏差分析軌向、高低等指標,發現超限根據幾何圖形進
行模擬調整,保證平順指標滿足要求。
調整量分析必須在測量數據可靠的前提下進行。我覺得進行數據分析的話,最好對所要分析的那一段
軌道進行
2
遍的軌檢小車的數據採集,這樣的話分析起來數據的話可以對
2
次採集的數據進行對比分析可
以排除一些測量上的誤差。
注意事項:
a.
根據圖形判斷超限是否是由於測量誤差引起的。
b.
現場測量需
保證搭接精度在
1mm
之內。
c.
現場測量時建議將全站儀盡量架設在相對穩定處。
d.
定期利用道尺對小車
測量數據進行復核。防止產生系統誤差,特別是對數據懷疑時。
數據的分析難點就在於分析和判斷數據的真實性。解決這一難題就要進行多次測量和現場核對。我個
人感覺對數據進行
2
次的採集狠有必要,這樣可以減少測量的誤差,使數據更真實更加具有參考價值。
⑥ 為什麼美國鐵路不像中國和歐洲那樣大面積電氣化
上面的第一個滿意回答是錯誤的!美國不大規模建設電氣化鐵路的原因很簡單,就是電氣化鐵路在美國不實用,所以不採用!我試著分析原因如下:
1.美國的鐵路以貨運業務為主,貨物中有很大一部分是來往於東西海岸之間的集裝箱。目前美國鐵路貨車軸重普遍為30t集裝箱裝一層太輕劃不來,必須採用雙層運輸方式。可兩層AAA的箱子用專用平車裝好後高度還是過高,現有電氣化鐵路的界限滿足不了要求(中國的雙層集裝箱專用車只能裝一層AA箱和AAA層箱,如果一條船下來的全是AAA換裝到火車上只能裝一層了)。
2.鐵路的電氣化改造項目建設投資也是很高的,除了接觸網、牽引變電所、還有給接觸網供電的饋線、給牽引變電所供電的高壓輸電線路這些供電設施外。為了提高信號系統的抵抗牽引電流干擾也要相應改造,滿足不了界限要求的橋梁隧道的改建等等……牽一發而動全身。
3.美國沒有天朝如此高的油價,內燃機車性價比沒有我們低。但電氣化鐵路接觸網等供電設施維護費在美國價格會讓鐵路公司的經營者們無法接受。現代鐵路養護技術可以做到鐵路本身平時不去維護,隔段時間用軌檢車跑跑採集到不良處信息經分析後到時候再安排集中維修。可接觸網就不行了,需要利用鐵路運行圖「天窗」時間經常調整才能保證處於良好的工作狀態。國內電氣化鐵路二三十公里就得設置一個接觸網工區來維護接觸網。天朝勞動力價格便宜還行,試想想美國鐵路公司的老闆得雇多少高鼻子藍眼睛的網工在連接東西海岸的干線鐵路無人區常時間工作,那得付多少薪水啊!還得解決這些人在無人區生活不便的問題……
4.在美國你看到一列掛著七八台甚至十來台內燃機車的貨物列車,但實際同時用來牽引的就兩三台,其它機車都是備用的,因為這種列車大都是橫跨大陸來往於東西海岸的直達貨物列車,中途不停車換掛機車,可是每台機車油箱容量又有限就只好多掛幾台了。
另外需要說明的是美國干線貨運鐵路質量非常好,軌距和我們是一樣的1435mm准軌。中國的火車(動車除外)在上面跑絕對不成問題,但反過來直接把美國的火車開到中國來非把我們的鐵路壓壞不可!
美國的客運鐵路也有連接大城市的電氣化鐵路,但沒用橫跨東西海岸的。這一切都是經濟規則決定的,結合國內情況用最少的投資換取最大的利潤!換句話說就是金錢決定了用什麼科技。
⑦ 軌道檢查車的發展沿革
早期軌道狀態採用人工檢測,19世紀70年代出現了軌道檢查小車。用人力推行小車和機動的檢測小車進行檢測。用這些方法檢查不能反映軌道在列車車輪荷載作用下的幾何狀態。
因此在19世紀70~80年代,歐洲有些國家開始研究在普通客車上裝備檢測設備,並出現了一些雛型的軌道檢查車。20世紀初,俄國、德國和美國鐵路正式使用軸重較大的客重式機械軌檢車,檢測在輪載作用下的軌道幾何狀態,開創了軌道動態檢測新階段。
機械軌檢車是藉助檢測車輪、重鉈、杠桿、滑輪、彈簧等機件,由鋼絲繩直接牽動繪圖筆在紙帶上記錄檢測的結果。這種軌檢車的檢測速度低,誤差大。
20世紀50年代末,蘇、日等國製成電氣軌道檢查車。此後各種電測裝置逐漸取代了機械檢測系統。
70年代以前的軌檢車,都用弦測法和接觸檢測小輪來測量軌道的不平順狀況。弦測法的測量值隨測量弦的長度與軌道不平順波長的比值變化,測得的高低等波形,往往與實際軌道不平順情況有較大的差異。接觸檢測小輪在高速時,因惰性等影響,誤差較大。
近十多年來,由於行車速度提高,運量增大,需進一步提高軌道的不平順性,要求更准確地測出軌道不平順波形,因而促進了軌道檢測新技術的發展。70年代前期,美、英、日等國相繼採用慣性基準、無接觸檢測等先進技術,研製成功用電子計算機自動處理檢測數據、能如實地反映軌道狀態、檢測速度達每小時200公里的現代化高速電子軌道檢查車。
近年來,各國使用的現代軌道檢查車由檢測和數據處理系統(圖1)、 發電供電系統、空氣調節系統、儀表工作室、瞭望台以及走行轉向架等幾部分組成。
其檢測項目有軌道的高低、水平、三角坑、方向、軌距,以及里程和行車速度等。有的還能測量曲線超高、曲率,以及高低方向等軌道不平順的變化率、曲線通過的均衡速度等。
還有些現代軌檢車通過測量車體和軸箱的振動加速度、輪軌作用雜訊,以及輪軌間的垂直力、水平力、脫軌系數等,為更全面地評價軌道的狀態提供依據。現代軌檢車能及時提供直觀反映軌道狀態的波形圖,並能提供經車載計算機處理列印成的軌道狀態報告表,以及記錄在磁帶上的軌道狀態資料等。有的還可在軌道狀態嚴重不良和需緊急補修的地方,直接在軌道上噴上顏色標記。將磁帶記錄送地面計算機進一步處理,便可編制出各種軌道狀態管理圖和軌道整修作業計劃表。
發展狀況
中國於1953年試製成功第一輛自己設計的客車式機械軌檢車。 1971年又製成客車式電氣軌檢車。圖2為1971年中國製成的「TSK22」型電氣軌道檢查車。
這種電氣軌檢車長約26米,自重約62噸,能同中國的特快列車聯掛進行檢測。
這種電氣軌檢車採用旋轉變壓器作位移感測器,藉助三個輪對所構成的18.5米不對稱弦測量軌道高低,用三軸轉向架的三個輪對構成的 3.4米對稱弦測量鋼軌接頭低陷;軌道水平狀態由陀螺裝置測量,三角坑由相距15.1米的兩個輪對測得。
測量結果用電磁筆記錄儀記錄在紙帶上。
70年代中期,中國開始進行軌檢新技術的研究,現已先後研製出能測量軌道高低、水平、軌面不平順的「慣性基準軌道不平順檢測裝置」和「軌道超高檢測裝置」、「充電式軌距檢測裝置」、「多功能振動檢測裝置」等新裝置。目前正在進一步研製用這些新裝置和其他先進設備(如電子計算機等)裝備的新型軌道檢查車。
⑧ 軌檢車的國外軌道檢測車:
East-i是日本完全利用其國內技術開發的綜合檢測列車,由6輛檢測車組成,可以檢測軌道幾何參數、接觸網、通信信號、輪軌作用力、環境雜訊等,最高檢測速度可達 275km/h。該軌道檢測系統安裝在列車的第3號車輛上,這個車輛採用了與實際運行車輛相同的兩個二軸拖動轉向架結構。East-i綜合檢測列車可在一次運行過程中實現對線路的綜合檢測功能,但各檢測項目之間的檢測數據並不綜合到一個統一的中心,各檢測單元有各自獨立的數據顯示、記錄、轉儲和地面分析、處理、維護管理決策等系統,全系統僅有位置、時間和速度是統一的。
East-i綜合檢測列車是相對成熟的產品,在保障日本高速鐵路的運行安全中發揮了重要的作用。其軌道檢測方法為弦測法,而目前國內軌檢車和世界絕大多數國家軌檢車普遍採用慣性基準法,在測量原理上採用兩種不同的技術路線。
一般認為,弦測法傳遞函數收斂性差,East-i採用了相應的修正方法。由於弦測法不能全部真實反映軌道狀況,在復原及逆濾波處理時僅能換算到40 m波長的測值,因此該方法存在一定的缺陷。慣性基準法受速度影響較大,不適宜低速檢測,在高速時更具優勢。另外,East-i整套設備及軟體均為日本的品牌和自主開發的產品,與我國設備和軟體的兼容性差,不利於系統的後續使用和二次開發。 美國各鐵路公司均擁有自主研發的軌檢車,美國聯邦鐵路署還委託Ensco公司研製了技術先進的T10型軌檢車,用於抽查各鐵路公司的線路質量。T10型軌檢車採用慣性基準測量原理和非接觸式測量方法,應用光電、伺服、數字濾波、區域網技術,增加了鋼軌斷面測量系統,使軌檢車的功能更加齊全,檢測速度可達192km/h。
ImageMap公司研製的Laserail軌道測量系統採用激光攝像、高速圖像處理技術取代了光電伺服技術,體現了軌道檢測技術的發展方向。它採用慣性基準原理、非接觸式測量方法,系統包括兩個光纖陀螺和兩個加速度計及其模擬處理板,4個激光器、10台攝像機等,可測量軌距、左右軌向、左右高低、超高、水平、三角坑、曲率、鋼軌頂磨和側磨等。檢測速度可達300km/h。 為適應奧地利高速鐵路的檢測需要,奧地利EM250型軌檢車檢測速度為250km/h,其主要技術特點是採用慣性基準原理、光電轉換技術和多處理技術等,除了測量軌道幾何參數和車輛振動參數外,還能測量鋼軌斷面、輪軌作用力並記錄環境圖像EM250 型軌檢車有兩種途徑評定軌道質量:
1)採用ADA-Ⅱ 程序來獲得軌道質量系數,評定軌道區段的整體不平順狀態;
2)採用ADA-Ⅲ程序來判斷超過規定限界值的幅值大小,並對不同等級軌道病害進行分類和統計並能及時發現危及行車安全的軌道病害,又能評定單元區段的線路質量。 「阿基米德號」綜合檢測列車又稱 Roger2000,是 MER MEC公司和TECNOGAMMA公司為義大利鐵路設計製造的,檢測速度可達220km/h。檢測項目包括軌道幾何參數、鋼軌斷面、鋼軌波浪磨耗、接觸網及受流狀態、通信和信號、車體和軸箱加速度、輪軌作用力等。車上有57台計算機,每秒鍾可處理30G數據,有24個激光器、43個光學攝像感測器、47個加速度計以及大量的強度速度、定位以及溫度感測器,以及用於航空電子領域的慣性平台。
義大利高速鐵路使用「阿基米德號」綜合檢測列車已經形成了一整套檢測和維修養護體制。綜合檢測列車各子系統有獨立的存儲資料庫,在速度、時間、空間上保持同步,所有子系統的檢測數據集成到車載中央資料庫,由中央資料庫將數據通過無線網路傳輸到地面的RFI數據處理中心進行綜合分析、比較,從而制定科學的維修保養計劃,指導養護維修。其軌道檢測在較低速度時採用弦測法,在較高速度時採用慣性基準法,較好地發揮了兩種測量原理的優勢。 目前在法鐵的線路上主要應用著三種檢查車,分別為Mauzin、Helene和Melusine。
Mauzin主要用於軌道幾何參數的檢測,可以檢測軌面高低、斷面、方向、扭曲、軌距等項目,採用13m和65m弦,檢測速度可以達到200km/h,法鐵的高速線上有5輛Mauzin,每年對線路檢測2~3次。
Helene主要用於信號的檢測,可以測量軌道電路中電流的強度、縱橫向交叉對話、軌道的橫向阻抗等,檢測速度200km/h,每兩個星期對線路檢測一次。
Melusine主要用於檢測列車的舒適度以及鋼軌斷面的繪制,可以測量列車的位置和速度、轉向架和車體的加速度、受電弓、鋼軌表面、接觸網電流等到項目,檢測速度300km/h,每15到30天對線路進行一次檢測。
MGV是專為法國高速鐵路研製的綜合檢測列車,該列車的主要特點是集成以上各系統,並實現檢測速度達到320km/h,這樣在正常運營(發車間隔3~4分)的情況下就可以對線路設備進行檢測,軌道幾何的檢測實現無接觸化。在MGV檢測列車中採用採用法國既有成熟的動力集中式TGV動車組,8節車輛的編組:
Coach 1:用於測量車體、軸箱等加速度,測量鋼軌斷面並進一步計算軌道的幾何形位;
Coach 2:用於接觸網檢測,受電弓接收到的電流、弓網的動力學參數以及磨耗情況;
Coach 3:用於信號檢測,信號的傳播、信號傳播的速度、同軌道的固定接觸;
Coach 4:其它雜項,如列車與軌道的通話,GSM,列車定位、列車速度、風力等。
其它車輛分別由餐車、卧鋪車等組成。
該車檢測項目比較齊全,幾乎包括了從接觸網及受流狀態、通信信號、軌道幾何、鋼軌斷面、鋼軌表面、線路環境數字圖像、扣件、軌枕、道碴等各項基礎設施和運行狀態。