轨检车、动检车检测名词解释

轨检车、动检车检测名词解释

第一部分京广线轨检车概述

我讲的第二部分内容为轨检车检测基本知识。我根据检测数据的不同，分别以轨道几何尺寸检测和动力学指标检测分类进行讲解。

一、动力学检测标准

在动检综合车检测提供的7个报告中，第一个报告为综合检测车轨道几何状态检测报表、第二个报告为综合检测车动力学检测报表。这两个报表是考核我们的主要技术指标。我针对动力学检测报表中的一些专业术语进行一下分解。

列车脱轨是影响行车安全的重要因素。在分析脱轨事故时往往会遇到下述情况：列车经过很长线路的运行均未脱轨，而恰在某处线路脱轨，说明该线路可能有问题。但时该处线路通过了许多列车均未发生脱轨事故，唯独该趟列车脱轨，又可能说明该趟列车有问题。上述事实说明，列车脱轨事故的产生是影响脱轨的各种不利因素综合作用的结果。同时也表明，某一行业设备的完善与工作的改进，会补偿其它行业设备的不足和工作的缺陷，避免脱轨事故的发生。绝大多数列车脱轨事故抣由车辆脱轨引起，因此，在进行列车脱轨分析时，将集中研究车辆的受力情况、脱轨原因和机理，以及应采取的预防措施。动检综合车所进行的动力学检测指标，主要是围绕此工作而开展的工作。

(一）脱轨系数（Q/P）

轨道随着垂直、横向和纵向三个方面的荷载。纵向荷载主要由温度力、列车牵引力与制动力组成。

1、垂向轮轨作用力主要由下述两个部分组成。

⑴垂直动力荷载。在进行脱轨分析时，轨道上承受的垂直动力荷载应只考虑速度的影响，通常按下式计算垂向动荷载

P d =P

j

(1+α)

P

d

-动轮载

P

j

－静轮载

α－速度系数。各国速度系数者根据大量试验资料与运营经验确定的。

⑵偏载。列车在运行时各种因素引起的偏载。曲线上未被平衡的过超高、欠超高，货物装载偏心引起的轨道偏载。

2、轨道承受的横向作用力Q

纳达奥（Nadal）于1908提出的“单个车轮的最大横向力Q与垂直力P的比值

Q/P作为衡量车轮轮缘爬轨引起脱轨的程度”论点，纳达奥（Nadal）方程是由轮轨接触点上力平衡关系推导出来的。如果法向力和切向力2个分力的合力能支撑起车轮的垂直载荷，则有可能引起脱轨。

研究结果表明，脱轨系数Q/P除受轮轨接触角、摩擦系数影响外，还受到冲角的影响。这起因于轮轨间横向和纵向蠕滑力的饱和特性：在有纵向切线力作用时，由于纵向的滑动，接触面内的蠕滑力基本饱和，横向蠕滑力变小，Q/P的限度值变大。这可以用来作为解释机车不易脱轨的理由。

车轮爬轨时的脱轨系数Q/P值，随着车轮轮缘的爬起，轮轴侧滚角的增大，逐渐加大，达到极大值后，又随轮缘前端接触角减小的影响而逐渐减小。在接触

角减小的范围内，轮缘失去了其防止脱轨的功能，所以，从车轮轮缘爬轨开始到极大值之前来评定防脱轨性能是有效的。

3、脱轨系数限界值

车轮脱轨系数与横向力作用时间t有关。当t≥0.05 s时，被认为是车轮轮缘爬轨引起的脱轨，其限界值为0.8；当t＜0.05 s时，被认为是车轮轮缘冲击钢轨引起的脱轨，脱轨系数限界值应满足以下条件：

≤0.04/t

(Q/P)

max

随着列车的高速化，钢轨表面的波浪磨耗造成了轮重的高频变动。这种现象在发生地点造成了短时间大的轮重减载，以致出现了较大的脱轨系数，但车轮的悬浮量很少(根据理论计算，不超过1 mm)，并无脱轨危险。在这种情况下，用脱轨系数的作用时间来评定防脱轨性能，通过理论计算，以15 ms作为限界值。脱轨系数作用时间在50 km/h～200 km/h速度范围内随着速度的增加而减少，200 km/h 以上则基本不变，但随着载荷(轮重)的增加而减少。

脱轨系数Q/P的界限值TB/T 2360-93

内外的试验表明，即使限定脱轨系数1.2也是比较保守的,在许多情况下大于1.2时也并未导致脱轨，这主要是因为是否脱轨还与轮轨冲击作用力的持续时间长短有关。也就是说脱轨通常需要一个过程，即轮轨冲击力作用时间需要一个持续的过程，否则即使超过限值也不会导致脱轨。

(二）轮重减载率（△P/P）

我先解释一下轮重减载率，轮重减率是衡量车轮是否因一侧车轮减载过大而脱轨的指标。对于车轮防脱轨性能来讲，只研究脱轨系数还不够，这是因为有的时候，轮重P较小，如果这时横向力Q也小，受到横向力测量误差的影响就大，这样求得的脱轨系数就不能很好地反映车轮防脱轨性能。实际上，由于这时轮重较小，冲角稍许变化就会产生较大的横向力，潜在着脱轨危险。因此，必须对轮重的减载量予以限制，这就是评定防脱轨性能的另一项重要指标——轮重减载率ΔP/P (式中，ΔP为轮重的减载量，P为左右平均静轮重)。

脱轨系数由纳达奥（Nadal）公式求得，只考虑在脱轨车轮上力的平衡即可，但轮重减载率就必须考虑一个轮对的左右两个车轮力的平衡。根据理论计算结果，轮重减载率也是冲角的函数。

1、准静态轮重减载率

用于评价在缓和曲线上轨道扭曲，圆曲线上超高不足或过剩等场合车轮较长时间产生的轮重减载，减载率不得大于0.6。

2、动态轮重减载率

由于轮对上作用着横向力，有必要对轮重减载率加以限制。但是，从实际运行试验的测量结果来看，轮缘接触钢轨时产生横向力的车轮，其轮重也会加大，相反，轮重减少的车轮，轮缘一般不贴靠钢轨；此外，通过钢轨接头等场合产生冲击引起的轮重减载率，由于时间很短，不会有脱轨危险。根据这样的观点，限界值规

定不得大于0.8(日本)或0.9(美国)，即瞬间动态轮重最小值不小于静轮重的0.2或0.1倍。由轮重和轴箱振动加速度波形判断，超过上述限度值的时间约在0.01 s以下，不会影响安全。我国规定的轮重减载率静轮重第一限度为≤0.65，第二限度为≤0.60，动态下轮重减载率为0.8。

3、造成车轮减载的主要因素有以下四个方面

（1）车辆货物偏心装载

（2）车体或转向架刚性过大

（3）线路存在严重高低和方向不平顺，会使车辆上下振动与摇晃，使车轮减载。

（4）当转向架驶出圆曲线进入缓和曲线时，在圆缓点附近，转向架前轴外轮将浮起，造成外轮减载。

(三）轮轴横向力(kN)

对由轮对作用于线路的最大横向力加以限制是为了降低因横向力引起护板移动

所造成的危险。H ≤15+(P

1+P

2

)/3其中P

1

为冲击荷载，P

2

为准静态荷载。

(四）横向平稳性和垂向平稳性

这一指标主要是衡量车辆稳定性的指标，其超限值为2.5（大约）。这一指标与我们关系不大，其不是线路状态的反应。

二、轨道几何尺寸的检测项目

除了以上动力学检测指标外，对于轨道几何尺寸的检测，部Z字头车所挂的V 型车和动检综合车加挂的IV型车，检查项目基本类同。除了动检车对轨距和轨向不进行检测外，其它检测指标全相同。下面我先将大家熟悉的这些检测指标简单再介绍一下。

（一）检测指标名词解释

1、轨距

轨道上两股钢轨头部内侧轨顶面下16mm范围内的最短距离称为轨距。世界各国铁路采用不同的轨距有多种。我国习惯称1435mm为标准轨距，大于1435mm为宽轨，小于1435mm为窄轨。

2、轨向不平顺

指轨道上钢轨工作边沿线路纵向的不平顺，即直线不直、曲线不圆。它主要表现为钢轨硬弯和轨向积累残余变形。

3、高低不平顺

经过一段时间列车运行后，由于路基状态、捣固坚实程度，扣件松紧、枕木腐朽和钢轨磨耗的不同，就会产生不均匀下沉，造成轨面高低不平。轨道纵向的不平顺情况称为高低或称前后高低不平顺。

4、三角坑

指在规定距离内两股钢轨交替出现的水平差超过规定值的线路病害。

5、水平

指轨道上左右两股钢轨面的水平状态。在直线地段，钢轨顶面应保持同一水平，在曲线地段，应满足外轨设置超高的要求。

6、车体振动加速度

其分横向振动加速度和垂直振动加速度，其是机车车辆对力道几何偏差的动力响应，也是对机车车辆运行的平稳性测量。

7、舒适度标准

舒适度标准只是针对时速200km以上区段的考核指标，在这个标准中，它对70m 高低、轨向进行了考核，同时对轨距变化率、曲率变化率和横加变化率进行了考核。

所谓的70m高低、轨向不平顺，是指在波长1.5m－70m范围内进行的检测，其不同于原高低和轨向的主要区别在于检测波长的不同，原标准中的检测波长为

1.5m－42m，除了波长不同外，其他含意完全同原意。对于轨距变化率、曲率变化率和横加变化率三率的理解，从字面上大家也可以完全理解这些概念，其主要是一个单位时间内轨距、曲率和横向振动加速度变化量的一个考核指标。（二）各检测项目超限成因分析

由于时间所限，我仅将引起以上检测项目扣分的现场病害简述一下。

1、高低：起道过量，接头低扣、大轨缝、轨面塌坍、掉块、鞍形磨磨，桥头、道口、隧道、涵洞等路基软硬接合部

2、轨距：轨距超限、轨距递减不顺、方向不良、肥边、硬弯、不均匀侧磨、木枕失效、道钉浮离、轨撑或轨距拉杆失效、扣件爬离、轨距挡板磨耗、道岔基本轨刨切、扣件扣压力不足、弹性挤开、轨距加宽设置差异、三道逢等

3、轨向：直线不平直、曲线不圆顺(正矢不良)、轨距递减不顺、硬弯、钢轨不均衡磨耗、木枕失效、连续道钉浮离、扣件扣压力不足、不均匀弹性挤开等

4、水平：一股钢轨抬高、两股钢轨下沉量不一致、空吊、暗坑、超高顺坡不良等。个别在直缓点附近，由于曲线正矢不良，造成直线和曲线分界不明，而将超高判为水平。

5、三角坑：空吊、暗坑、超高顺坡不良、反撬水平。

6、垂直加速度：高低不平顺、波浪磨耗、接头错牙、低扣、大轨缝、打塌、掉块、鞍磨、板结、翻浆、线桥(线隧、线道、线涵、新老路基)结合部、多种病害叠加、病害变化率、病害分布等

7、横向加速度：轨向不平顺、正矢不良、道岔区连续小方向、轨距递减不顺、钢轨交替不均匀磨耗、逆向位复合不平顺(如水平、方向)、多种害害叠加、病害变化率、病害分布、欠超高、过超高等。

8、轨距变化率：轨距顺坡不良。

9、曲率变化率：曲线正矢变化不良，交替变化。

10、横加变化率：正矢不良，大小反复交替变化。

三、动检车检查中应注意的问题

动检车在提供的几个检测报告中，有一项数据指标即“曲率变化率”数值和修规中的标准不符。其提供的检测报告数值一般为0.3－0.5，而在检测标准中，规定的数值是I级1.2，II级1.5，这两者之间需要一个换算公式来完成，即用综合检测车所提供的报告中的数值乘以5.5左右，即得实际数值。

在阅读报告中，需要注意的第二个问题是动力学指标中，对于超限的处所，其以红色进行了标记，但仍有部分未超限的数据，其是对这个检测区段检测到的最大值，这个值如果接近了超限值，我们也应该安排进行成区段的检查和整修。

第三个需要注意的是，动检综合车中，对于三角坑和横向加速度两项指标进行了修正。从某种意义上讲是为了适应部晃车值的感觉而进行的修改。其所检测的三角坑、横向加速度三级在现场上的反应仅为保养标准值，和Z字头轨检车相比，其这两项指标也仅为I级超限，不足II级超限。因此在核实这两项数据偏差，我们一定要在现场认真找，不能相当然地感觉数值的误判。

四、部轨检车检查中应注意的问题

部轨检车检测数据中，我们重点应用好I、Ⅱ、Ⅲ、超限报告，结合图纸查找出具体位置。必须消灭重复病害。

第二部分轨检车检测基本知识

目前检查京广线的轨检车为直通列车即“Z”字头加挂的V型轨检车和动检综合车上安装的IV型轨检系统、动力学指标检查系统。每月以上两种车型都是上、下行各检查3遍。下面我分别就动检车和轨检车给大家介绍一下：

一、动检综合车

1、检查周期：动检车为每月的6日、16日、26日下行线，9日、19日、29日上行线，其检查日期为固定日期的时间，下行线北京西正点发车为凌晨4：00，上行线正点郑州发车为下午18：00。跟车人员要求提前1小时到站，车有时提前发车。

2、检测内容：动检综合车由于轨路测量系统安装在外不符合安全的原因，没有安装此系统，因此对轨向、轨距不进行测量。其对高低、水平、三角坑、车体振动加速度、舒适度标准等全部进行考核，除以上检查指标外，其专门安装了动力学指标检测系统，用以对7车4轴和8车1轴部位的―――脱轨系数（Q/P）、轮重减载率（△P/P）、轮轴横向力(kN)、横向平稳性、垂向平稳性等动力学指标进行检测。其每次检测结束后，通过互联网提供一份《铁道部综合检测车日报》，其中含有的“综合检测车轨道几何状态检测报表”、“综合检测车动力学检测报表”中的相关超限数据为我们需要安排进行临修的处所，另外通过添乘人员带回的“II级超限偏差报告”、“公里总结报告”和“区段分析报告”，为我们提供此次设备的整体状态。其没有电子文档资料和计算分析软件。

3、里程校对：动检综合车的里程校对系统，采用的是动车组运行器中的ATP数据，其里程与信号机里程相连。在假设信号机里程绝对正确的前提下，其提供的里程是和现场完全对应的。但由于此设备正在试运行中，还有一些不太完善的地方，譬如其里程在提取信号机里程的同时，需要加上一个车头至检测位置4车或7车的距离，这个数上下行加减不一，其有时计算错，造成现场和检测地段相差甚远。有时能差800米。因此结合其有时所提供的曲线资料，可以对曲

线里程进行核实后，判断其正确与否。另外在偏差备注栏中，有线型，其含直道、道岔、曲线、缓和等特征，这一点，其不会错。

二、轨检车

1、检测日期：Z字头列车加挂的轨检车，检测日期不太确定，基本上是上旬8－10日，中旬17－20日，下旬26－29日分别加挂Z17、Z18检查。

2、检测内容：部轨检车为一单节车体，其加挂在Z字头列车后，其检测指标仅对轨道几何指标进行检测，高低、轨向、水平、轨距、三角坑、车体振动加速度、舒适度标准等全部进行考核。目前由于部车体不足，现在安排的检测中主要以武昌局的轨检车为主。

3、检测报告：轨检车每次检测完上、下行后，其会在铁道部的FTP 上（FTP://BJFTP:FTP11640@10.1.51.150）放上图形文件和数据文件。其所提供的数据和报告可以让我们很方便地对线路的成绩进行考核，对线路的质量进行评定。

4、里程校对：轨检车目前采用的是GPS定位系统。其仍需要对整公里的处所在每20km进行一次里程校对，由于其不是采用现场采点的方式，所以其进程数据有一定的误差。但由于我们有电子版图形文件，所以我们可以很方便地完成里程的核实。里程核实中，我们可以根据最底下一栏的地面标志，大约在误差20m范围内确定出病害位置，再根据道岔的轨距、轨向线，曲线的超高、曲率线，分析判断出精确到1米的病害位置。这需要我们认真对波形图的研究。看得多了，自然就熟练了。