輪對(duì)在線檢測裝置在地鐵車輛段中的應(yīng)用

張文景（中鐵上海設(shè)計(jì)院集團(tuán)有限公司天津分院，天津　300073）

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輪對(duì)在線檢測裝置在地鐵車輛段中的應(yīng)用

張文景
（中鐵上海設(shè)計(jì)院集團(tuán)有限公司天津分院，天津300073）

摘要：輪對(duì)在線檢測裝置越來越多的作為重要的工藝檢修設(shè)備應(yīng)用于地鐵車輛段中，列車不停車就可實(shí)現(xiàn)輪對(duì)尺寸動(dòng)態(tài)檢測、車輪踏面缺陷動(dòng)態(tài)檢測、車號(hào)識(shí)別和車輛溫度檢測等功能，更好的保證列車運(yùn)行安全和運(yùn)行質(zhì)量。

關(guān)鍵詞：輪對(duì)；在線檢測；地鐵；車輛段；應(yīng)用

0　引言

輪對(duì)是地鐵車輛的重要部件，對(duì)檢修要求很高，需要經(jīng)常檢查、測量和修正。傳統(tǒng)的輪對(duì)踏面幾何形狀與磨耗量測量均由人工使用車輪輪廓檢測儀在車輛靜止?fàn)顟B(tài)下進(jìn)行逐一測量，工作效率低、測量精度差、而且測量結(jié)果受人為因素影響很大，很難滿足輪對(duì)檢測快速準(zhǔn)確的要求。

1　功能

車輛輪對(duì)尺寸檢測：當(dāng)列車以5～70km/h速度運(yùn)行通過時(shí)，能準(zhǔn)確檢測出輪對(duì)輪緣厚度、輪緣高度、踏面形狀、車輪直徑、車輪內(nèi)側(cè)距、車輪不圓度；對(duì)檢測出的數(shù)據(jù)進(jìn)行準(zhǔn)確分析、整理，繪制出踏面完整的輪廓曲線，并與標(biāo)準(zhǔn)錐形踏面（TB/T1967-87）、LM型磨耗形踏面（TB/T449-2003）及其它踏面形狀進(jìn)行比較，對(duì)超限檢測數(shù)據(jù)具有聲光報(bào)警并能根據(jù)超限程度進(jìn)行分級(jí)報(bào)警。

車輪踏面缺陷檢測：當(dāng)列車以5～70km/h速度運(yùn)行通過時(shí)能準(zhǔn)確的對(duì)整個(gè)車輪的踏面缺陷（剝離、擦傷）進(jìn)行檢測并對(duì)平輪故障進(jìn)行報(bào)警。車號(hào)識(shí)別功能：能準(zhǔn)確識(shí)別列車車號(hào)，滿足輪對(duì)尺寸檢測子系統(tǒng)、車輪踏面缺陷檢測子系統(tǒng)、車輛軸溫檢測子系統(tǒng)對(duì)列車車號(hào)的信息需求，并對(duì)檢測數(shù)據(jù)進(jìn)行跟蹤、統(tǒng)計(jì)、分析。車輛溫度檢測：能準(zhǔn)確檢測出列車車下的環(huán)境溫度、電氣箱溫度、空壓機(jī)（活塞式）溫度、軸箱溫度、齒輪箱溫度、聯(lián)軸節(jié)溫度、牽引電機(jī)溫度、車輛軸承溫度，并對(duì)檢測數(shù)據(jù)進(jìn)行分析、整理、記錄、顯示、打印，在檢測數(shù)據(jù)超限時(shí)進(jìn)行聲、光報(bào)警。受電弓在線檢測：實(shí)現(xiàn)電弓關(guān)鍵特性參數(shù)的動(dòng)態(tài)自動(dòng)檢測和車頂異物及關(guān)鍵部件狀態(tài)的可視化觀測。

2　原理

輪對(duì)尺寸在線檢測功能主要由安裝在軌道下方傳感器實(shí)現(xiàn)，傳感器根據(jù)檢測需要分別安裝在軌道內(nèi)側(cè)和外側(cè)，其中一種布置形式見圖1。

檢測設(shè)備的總體架構(gòu)由軌邊傳感器、探測站設(shè)備、復(fù)示系統(tǒng)組成。軌邊傳感器分別安裝在輪對(duì)尺寸測量區(qū)、輪對(duì)擦傷測量區(qū)、車輛溫度探測和車號(hào)識(shí)別測量區(qū)。列車進(jìn)入不同測量區(qū)，系統(tǒng)各功能模塊進(jìn)行相應(yīng)的數(shù)據(jù)采集、處理、存儲(chǔ)、判別等工作，列車完全通過檢測區(qū)時(shí)，系統(tǒng)完成檢測工作，形成過車報(bào)文，與復(fù)示系統(tǒng)通信。復(fù)示站管理多個(gè)探測站，通過交換機(jī)連接。復(fù)示站與探測站使用Tcp/Ip協(xié)議進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸。復(fù)示站的數(shù)據(jù)通過交換機(jī)進(jìn)入到地鐵公司局域網(wǎng)內(nèi)，部門終端通過局域網(wǎng)訪問檢測數(shù)據(jù)。

3　應(yīng)用實(shí)例

3.1天津?yàn)I海輕軌線胡家園車輛段

天津?yàn)I海輕軌線胡家園車輛段于2003年在國內(nèi)首次引進(jìn)了多功能車輪輪緣踏面自動(dòng)化動(dòng)態(tài)檢測和加工成套設(shè)備。該套設(shè)備作為不落輪鏇床的前置工序，將中央計(jì)算機(jī)站、車輪數(shù)據(jù)庫、自動(dòng)化檢測系統(tǒng)和不落輪鏇床組成一個(gè)車輪檢修系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)全程自動(dòng)動(dòng)態(tài)檢測輪緣踏面幾何形狀和踏面缺損狀態(tài)，使得檢測一列4輛編組列車（32個(gè)車輪）的輪緣踏面技術(shù)狀態(tài)僅需幾分鐘時(shí)間，檢測精度由工程測量的0.5mm控制到0.2 mm范圍內(nèi)。

3.2廣州地鐵1號(hào)線芳村車輛段

廣州地鐵 2000年開始車輛在線檢測系統(tǒng)的研究，在2005年開發(fā)出“廣州地鐵 1 號(hào)線車輛在線安全檢測系統(tǒng)”。該系統(tǒng)在10～80 km/h的行駛速度中，能自動(dòng)判別列車運(yùn)行方向、識(shí)別列車車號(hào)、測速和計(jì)輛計(jì)軸，系統(tǒng)利用現(xiàn)有地鐵內(nèi)部電話線路和網(wǎng)絡(luò)線路，最大限度地實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)資源共享，公司內(nèi)部授權(quán)用戶能方便地瀏覽和下載系統(tǒng)數(shù)據(jù)。

4　輪對(duì)在線檢測裝置工藝設(shè)計(jì)

輪對(duì)在線檢測裝置的工藝設(shè)計(jì)應(yīng)注意以下幾點(diǎn)：輪對(duì)在線檢測棚宜設(shè)在車輛段入段咽喉區(qū)的直線段處主要由檢測棚（見圖2）和現(xiàn)場設(shè)備間組成。檢測設(shè)備布置在檢測棚內(nèi)，線路平直，無軌道接頭，并采用整體道床，長度滿足設(shè)備安裝要求；檢測棚需考慮避雷及接地?，F(xiàn)場設(shè)備間設(shè)在基本檢測單元旁，由空壓機(jī)間和設(shè)備間組成，設(shè)備間內(nèi)布置現(xiàn)場控制系統(tǒng)、數(shù)據(jù)采集處理系統(tǒng)，需安裝活動(dòng)防靜電地板，并考慮機(jī)械通風(fēng)；現(xiàn)場設(shè)備間到設(shè)備遠(yuǎn)程控制室預(yù)埋6芯單模光纜，控制室設(shè)在DCC（車輛段控制中心）內(nèi)，包括操作控制臺(tái)、數(shù)據(jù)庫、數(shù)據(jù)綜合分析及管理軟件、數(shù)據(jù)及信號(hào)傳輸系統(tǒng)等。

5　結(jié)語

輪對(duì)在線檢測裝置建成應(yīng)用的尚屬少數(shù)，因其檢測精度高、數(shù)據(jù)分析準(zhǔn)確、維修方便，提高了列車運(yùn)用檢修效率，更好的保證列車運(yùn)行質(zhì)量和安全性，已成為車輛段車輛檢修中的重要工藝設(shè)備，今后會(huì)越來越多的應(yīng)用于車輛輪對(duì)檢修中。

參考文獻(xiàn)：

［1］趙菊靜，范忠勝，方鳴.多功能車輪輪緣踏面自動(dòng)化動(dòng)態(tài)檢測系統(tǒng)［J］.現(xiàn)代城市軌道交通，2007（03）:5-7.

［2］勞建江.廣州地鐵1號(hào)線車輛在線安全檢測系統(tǒng)［J］.都市快軌交通，2008，21（04）:71-73.

DOI:10.16640/j.cnki.37-1222/t.2016.11.220

作者簡介：張文景（1987-），女，本科，助理工程師，主要從事地鐵車輛段工藝設(shè)計(jì)工作。