基于车辆轴箱加速度的焊缝不平顺评判方法研究

发布时间：2021-10-12 04:51

　　铁路的六次大提速及高速铁路的发展对轨道的平顺性提出了越来越高的要求,无缝线路通过焊接消除了普通接头存在的夹缝和错台等结构性病害,平顺性有了较大提升。但受焊接工艺、材质缺陷、不均匀磨耗等因素的影响,焊接接头位置的轨道不平顺现象仍无法完全消除。现行《修规》规定:对正线钢轨现场焊接焊缝表面质量及平直度,每年检查不少于1遍;对低塌达到轻伤的焊接接头,每季度检查不少于1遍。焊缝低塌等病害的及早发现对做好线路维修工作有着十分重要的作用。综合检测列车每10-15天对线路检查一次,检测频率远高于人工检查。如果能够通过轨道检测系统的数据,对焊缝不平顺性进行评判,那就意味着多了一种快速发现焊缝病害的手段,对于提升线路设备质量,推动铁路基础设施维修由“周期修”转为“状态修”意义重大。目前的轨道检测系统的空间采样间隔为0.25m/点,而焊缝不平顺的范围只有十几至几十毫米,当前的轨检系统无法直接识别焊缝不平顺。因此需要研究针对的焊接接头高频冲击的轨道短波不平顺检测及识别办法,实现焊接接头的自动识别和状态评判。本文通过对焊接接头病害类型、病害机理及整治措施进行统计分析、归纳总结,同时收集焊接接头不良处所的动力学数... 

【文章来源】：中国铁道科学研究院北京市

【文章页数】：103 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

研究技术路线图

焊缝不平顺主要以平直尺测量出临近焊缝左右各 50 厘米范围内的几何高低数据来表示。而因为受焊接错位、修磨不当、运营期的不均匀磨耗等多种因素影响，造成焊缝不平顺的几何形状有很多类型。根据现场实测数据进行统计分析，发现最常见的不平顺，可以归纳为四类：凸型焊缝、凹型焊缝、错牙焊缝、马鞍型焊缝。（1）凸型焊缝如图 2-1 所示，此类曲线形状中间有一单峰凸起，平直度偏差通常超过 0.3mm，易形成不合格接头。不论是闪光焊、气压焊还是铝热焊，接头行车面出现这一病害的占比都比较高。

基于车辆动态响应的钢轨焊接接头服役状态评判方法研究中国铁道科学研究院23图2-2凹型焊缝Figure2-2Depressedweldedjoint（3）马鞍型焊缝如图2-3所示，这类不平顺的特征是形似马鞍，也比较像字母M或W，焊缝处高凸，两侧凹陷。图2-3马鞍型焊缝Figure2-3Mweldedjoint（4）错牙焊缝如图2-4所示，此类不平顺的特征是焊缝一侧高凸，另一侧凹陷，中间高差变化较快。图2-4中的焊缝，其高差较大，已经超过了0.4mm，属于不合格平直度。这样的接头对于列车行驶的平顺度影响很大。

【参考文献】：
期刊论文
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[2]客货共线无砟轨道钢轨焊接接头不平顺测量分析[J]. 马帅,高亮,刘秀波,涂俊,孙景林,魏亚炜.  铁道建筑. 2019(02)
[3]基于同步压缩短时Fourier变换的信号瞬时频率提取方法[J]. 徐晓迪,王卫东,刘金朝,孙善超.  振动工程学报. 2018(06)
[4]无缝线路胶接绝缘接头处病害原因分析及整治措施[J]. 王金山.  上海铁道科技. 2016(04)
[5]钢轨闪光焊接头静弯检验标准及强度研究[J]. 丁韦,高振坤,李力,李金华,张琪.  铁道技术监督. 2016(10)
[6]钢轨闪光焊推凸缺陷的形成及预防对策[J]. 丁韦,张宪良,赵国,宋宏图.  铁路技术创新. 2016(02)
[7]高速列车的关键力学问题[J]. 杨国伟,魏宇杰,赵桂林,刘玉标,曾晓辉,邢云林,赖姜,张营营,吴晗,陈启生,刘秋生,李家春,胡开鑫,杨中平,刘文正,王文静,孙守光,张卫华,周宁,李瑞平,吕青松,金学松,温泽峰,肖新标,赵鑫,崔大宾,吴兵,钟硕乔,周信.  力学进展. 2015(00)
[8]钢轨闪光接触焊焊接接头的常见病害与防治分析[J]. 刘东,朱峰.  硅谷. 2014(04)
[9]基于轮轨关系的车轮踏面损伤机理研究[J]. 陶功权,王衡禹,赵鑫,杜星,温泽峰,郭俊,朱旻昊.  机械工程学报. 2013(18)
[10]轮轨摩擦接触下钢轨多裂纹相互作用研究[J]. 李伟,温泽峰,金学松,吴磊.  工程力学. 2012(11)

博士论文
[1]轨道短波病害时频特征提取和动态诊断方法研究[D]. 徐晓迪.中国铁道科学研究院 2019

硕士论文
[1]钢轨焊接接头伤损分析[D]. 肖广文.西南交通大学 2009



本文编号：3431922