輪對在線檢測裝置在地鐵車輛段中的應用

張文景（中鐵上海設計院集團有限公司天津分院，天津　300073）

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輪對在線檢測裝置在地鐵車輛段中的應用

張文景
（中鐵上海設計院集團有限公司天津分院，天津300073）

摘要：輪對在線檢測裝置越來越多的作為重要的工藝檢修設備應用于地鐵車輛段中，列車不停車就可實現(xiàn)輪對尺寸動態(tài)檢測、車輪踏面缺陷動態(tài)檢測、車號識別和車輛溫度檢測等功能，更好的保證列車運行安全和運行質(zhì)量。

關鍵詞：輪對；在線檢測；地鐵；車輛段；應用

0　引言

輪對是地鐵車輛的重要部件，對檢修要求很高，需要經(jīng)常檢查、測量和修正。傳統(tǒng)的輪對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狀態(tài)下進行逐一測量，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，很難滿足輪對檢測快速準確的要求。

1　功能

車輛輪對尺寸檢測：當列車以5～70km/h速度運行通過時，能準確檢測出輪對輪緣厚度、輪緣高度、踏面形狀、車輪直徑、車輪內(nèi)側(cè)距、車輪不圓度；對檢測出的數(shù)據(jù)進行準確分析、整理，繪制出踏面完整的輪廓曲線，并與標準錐形踏面（TB/T1967-87）、LM型磨耗形踏面（TB/T449-2003）及其它踏面形狀進行比較，對超限檢測數(shù)據(jù)具有聲光報警并能根據(jù)超限程度進行分級報警。

車輪踏面缺陷檢測：當列車以5～70km/h速度運行通過時能準確的對整個車輪的踏面缺陷（剝離、擦傷）進行檢測并對平輪故障進行報警。車號識別功能：能準確識別列車車號，滿足輪對尺寸檢測子系統(tǒng)、車輪踏面缺陷檢測子系統(tǒng)、車輛軸溫檢測子系統(tǒng)對列車車號的信息需求，并對檢測數(shù)據(jù)進行跟蹤、統(tǒng)計、分析。車輛溫度檢測：能準確檢測出列車車下的環(huán)境溫度、電氣箱溫度、空壓機（活塞式）溫度、軸箱溫度、齒輪箱溫度、聯(lián)軸節(jié)溫度、牽引電機溫度、車輛軸承溫度，并對檢測數(shù)據(jù)進行分析、整理、記錄、顯示、打印，在檢測數(shù)據(jù)超限時進行聲、光報警。受電弓在線檢測：實現(xiàn)電弓關鍵特性參數(shù)的動態(tài)自動檢測和車頂異物及關鍵部件狀態(tài)的可視化觀測。

2　原理

輪對尺寸在線檢測功能主要由安裝在軌道下方傳感器實現(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。

檢測設備的總體架構(gòu)由軌邊傳感器、探測站設備、復示系統(tǒng)組成。軌邊傳感器分別安裝在輪對尺寸測量區(qū)、輪對擦傷測量區(qū)、車輛溫度探測和車號識別測量區(qū)。列車進入不同測量區(qū)，系統(tǒng)各功能模塊進行相應的數(shù)據(jù)采集、處理、存儲、判別等工作，列車完全通過檢測區(qū)時，系統(tǒng)完成檢測工作，形成過車報文，與復示系統(tǒng)通信。復示站管理多個探測站，通過交換機連接。復示站與探測站使用Tcp/Ip協(xié)議進行數(shù)據(jù)傳輸。復示站的數(shù)據(jù)通過交換機進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　應用實例

3.1天津濱海輕軌線胡家園車輛段

天津濱海輕軌線胡家園車輛段于2003年在國內(nèi)首次引進了多功能車輪輪緣踏面自動化動態(tài)檢測和加工成套設備。該套設備作為不落輪鏇床的前置工序，將中央計算機站、車輪數(shù)據(jù)庫、自動化檢測系統(tǒng)和不落輪鏇床組成一個車輪檢修系統(tǒng)，實現(xiàn)全程自動動態(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個車輪）的輪緣踏面技術狀態(tài)僅需幾分鐘時間，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，能自動判別列車運行方向、識別列車車號、測速和計輛計軸，系統(tǒng)利用現(xiàn)有地鐵內(nèi)部電話線路和網(wǎng)絡線路，最大限度地實現(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　輪對在線檢測裝置工藝設計

輪對在線檢測裝置的工藝設計應注意以下幾點：輪對在線檢測棚宜設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)場設備間組成。檢測設備布置在檢測棚內(nèi)，線路平直，無軌道接頭，并采用整體道床，長度滿足設備安裝要求；檢測棚需考慮避雷及接地。現(xiàn)場設備間設在基本檢測單元旁，由空壓機間和設備間組成，設備間內(nèi)布置現(xiàn)場控制系統(tǒng)、數(shù)據(jù)采集處理系統(tǒng)，需安裝活動防靜電地板，并考慮機械通風；現(xiàn)場設備間到設備遠程控制室預埋6芯單模光纜，控制室設在DCC（車輛段控制中心）內(nèi)，包括操作控制臺、數(shù)據(jù)庫、數(shù)據(jù)綜合分析及管理軟件、數(shù)據(jù)及信號傳輸系統(tǒng)等。

5　結(jié)語

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

參考文獻：

［1］趙菊靜，范忠勝，方鳴.多功能車輪輪緣踏面自動化動態(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計工作。