轮对故障动态检测系统PPT课件
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货车滚动轴承故障分析及解决措施ppt课件
D、油脂故障油脂故障在滚动轴承中占的比率最大，油脂故障分为缺油和油脂过盈两种。两种故障的外观特征明显。
a、缺油时转动轻松，严重缺油者，转动时明显听到滚子均匀下落的声音，缺油故障多发生在装车使用两年以上的轴承上。对这类故障如没有明显发热特征时列检可以放行。
b、轴承如果在制造、大修时注油量过大，装车使用后会因油脂过盈产生较高的运转热，容易引起红外线报警，油脂过盈对发生在新装车使用在两个月以内的轴承上，运转时沉重但五异音。按照规定发生热轴故障时，轴温点温超过外温40℃以上时必须换轮。
并要尽最大努力改善调车作业中加强车轮踏面擦伤技术状态检查，对擦伤过限及时扣修，积极组织处理制动故障。
2、加强列检标准化作业在对轴承进行听、摸、看检查的基础上，对有疑问的故障要抓住“捻、转、诊、鉴”这几个环节。
A、用“捻”判断油脂在轴承外部及侧架、车底板、轮辐板有大量甩油时，用手指捻取油脂，当指纹中有金属亮点，并且油脂呈银灰色时，为轴承滚子内、外圈滚道剥离脱落所致。杂质使得轴承内部摩擦加剧，甚至造成保持架破损，若油脂发黑，手指捻动时可清楚的看清指纹，则属于陈旧油纱伺卸现岢凶刺！
在区间确因场地无法就地换轮的应按车辆原运行方向挂往前方站。严禁反方向回挂，否则，易导致轴承保持架破碎而发生切轴事故。
E、轴承滚道擦伤、剥离如果轴承内外圈存在材质不良等缺陷或车辆运行状态不良，轴承经过长期运转后可能发生滚道局部擦伤或剥离，对此类故障检查人员如果用力向下按或向上托起轴承转动，可以感觉到轴承有节奏的振动。
一方面是大量甩车换轮，严重影响安全畅通，另一方面，是对真正的故障误判放行，造成中途复甩，甚至发生燃轴、切轴等恶性事故，给国家造成巨大损失。因此，泉北机电对这一问题进行认真的分析、研究。
一、货车滚动轴承的故障分析
a、缺油时转动轻松，严重缺油者，转动时明显听到滚子均匀下落的声音，缺油故障多发生在装车使用两年以上的轴承上。对这类故障如没有明显发热特征时列检可以放行。
b、轴承如果在制造、大修时注油量过大，装车使用后会因油脂过盈产生较高的运转热，容易引起红外线报警，油脂过盈对发生在新装车使用在两个月以内的轴承上，运转时沉重但五异音。按照规定发生热轴故障时，轴温点温超过外温40℃以上时必须换轮。
并要尽最大努力改善调车作业中加强车轮踏面擦伤技术状态检查，对擦伤过限及时扣修，积极组织处理制动故障。
2、加强列检标准化作业在对轴承进行听、摸、看检查的基础上，对有疑问的故障要抓住“捻、转、诊、鉴”这几个环节。
A、用“捻”判断油脂在轴承外部及侧架、车底板、轮辐板有大量甩油时，用手指捻取油脂，当指纹中有金属亮点，并且油脂呈银灰色时，为轴承滚子内、外圈滚道剥离脱落所致。杂质使得轴承内部摩擦加剧，甚至造成保持架破损，若油脂发黑，手指捻动时可清楚的看清指纹，则属于陈旧油纱伺卸现岢凶刺！
在区间确因场地无法就地换轮的应按车辆原运行方向挂往前方站。严禁反方向回挂，否则，易导致轴承保持架破碎而发生切轴事故。
E、轴承滚道擦伤、剥离如果轴承内外圈存在材质不良等缺陷或车辆运行状态不良，轴承经过长期运转后可能发生滚道局部擦伤或剥离，对此类故障检查人员如果用力向下按或向上托起轴承转动，可以感觉到轴承有节奏的振动。
一方面是大量甩车换轮，严重影响安全畅通，另一方面，是对真正的故障误判放行，造成中途复甩，甚至发生燃轴、切轴等恶性事故，给国家造成巨大损失。因此，泉北机电对这一问题进行认真的分析、研究。
一、货车滚动轴承的故障分析
动车组车轮故障在线检测系统介绍
动车组车轮故障在线检测系统1 适用范围动车组车轮故障在线检测系统适用于各型动车组入库前车轮外形几何尺寸、踏面擦伤、车轮内部缺陷的在线动态检测。
本技术条件规定了该系统组成与功能、技术参数和安装要求。
2 规范性引用文件TB/T 3182-2007 机车车辆车轮动态检测系统。
JB/T10062-1999 超声探伤用探头性能测试方法JB/T9214-2010 A型脉冲反射式超声探伤系统工作性能测试方法IEC—61000国际电工委员会电磁兼容系列标准CCITT和EIA通讯网络物理接口和电器接口标准GB 2423.1 电工电子产品基本环境试验规程GB 6587 电子测量仪器环境试验总纲GB 6587.2 电子测量仪器温度试验GB 6587.3 电子测量仪器湿度试验GB 6587.7 电子测量仪器基本安全试验GB 6833.02 电子测量仪器电子兼容性试验规范磁场敏感度试验GB/T 8566 计算机软件开发规范GB/T 8566 信息技术软件生存周期过程GJB/Z 102 软件可靠性和安全性设计准则TB/T 449 机车车辆车轮轮缘踏面外形TB/T 1010 车辆用轮对类型及尺寸GB146.1 标准轨距铁路机车车辆界限GB146.2 标准轨距铁路建筑界限《动车组管理信息系统自动化接口规范》（运装管验〔2008〕178号）3 系统组成与功能3.1系统组成该系统由车轮外形几何尺寸检测单元、踏面擦伤检测单元、车轮探伤单元组成。
各单元独立安装、运行、检测，信息接口统一规范。
3.2功能3.2.1系统功能能够自动检测踏面磨耗、轮缘厚度、QR值、车轮直径、轮对内距；车轮踏面擦伤（与钢轨接触的）；轮缘径向缺陷、轮辋周向及径向缺陷。
具有车号及端位自动识别、通过速度检测、车辆接近和离去检测功能。
3.2.2软件功能3.2.2.1具有探伤检测数据采用轮饼图、A扫等关联显示分析功能。
3.2.2.2具有绘制轮对外形检测曲线并与踏面标准外形进行比较显示功能。
轮对基础知识
LY 系列轮对故障动态检测系统
第1页
第一章 轮对基础知识
1.1 轮对的作用及组成
轮对是转向架主要部件之一。 它的功能是最终承受车辆的自重与载重， 并通过轮对在钢 轨上滚动完成车辆的运行。它的运用条件十分恶劣，经常发生擦伤、剥离、掉块、热裂和疲 劳损坏等情况。其性能的好坏，对行车安全具有十分重大的影响。 轮对是由一根车轴和两个相同的车轮组成，如图 1-1 所示，在轮轴接合部位采用过盈配 合，使两者牢固地结合在一起，为保证安全，绝不允许有任何松动现象发生。
图 1-6 轮对在直线上运行 车辆在直线上运行时， 如果轮对中心线与线路中心线不一致时， 造成轮对的两个车轮一
LY 系列轮对故障动态检测系统
第6页
个导前，一个滞后，则导前车轮以踏面外侧小直径圆周滚动，滞后车轮以踏面内侧大直径圆 后滚动。因此，同样转数，导前车轮滚动距离短，滞后车轮滚动距离长，从而自动纠正两车 轮位置，使两车轮重新处于平行或前后变位，以减少轮缘磨耗，如图 1-6 所示。 车辆在曲线上运行时，由于离心力的作用，使外轨上的车轮轮缘紧靠钢轨，内轨上的车 轮轮缘则远离钢轨。 于是在外轨上的车轮以踏面内侧大直径圆周滚动， 在内轨上的车轮以踏 面外侧小直径圆周滚动。从而在相同转数内，外轨上的车轮滚动距离长，内轨上的车轮滚动 距离短，正好与曲线上外轨长内轨短相适应，可使两轮同时通过曲线，以减少车轮在钢轨上 滑行，如图 1-7 所示。
LY 系列轮对故障动态检测系统
第2页
有一定弹性，使力在传递时较为缓和。 （7）辐板孔：为了便于加工和吊装轮对而设置，每个车轮上有两个辐板孔。由于在辐 板孔周围容易产生裂纹，同时还影响车轮的平衡性能，因此在 S 形辐板的车轮上已取消辐 板孔。
图 1-2 整体轮的各部分组成 1— 踏面 2—轮缘 3—轮辋 4—轮毂 5—轮毂孔 6—辐板 7—辐板孔
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第一章 轮对基础知识
1.1 轮对的作用及组成
轮对是转向架主要部件之一。 它的功能是最终承受车辆的自重与载重， 并通过轮对在钢 轨上滚动完成车辆的运行。它的运用条件十分恶劣，经常发生擦伤、剥离、掉块、热裂和疲 劳损坏等情况。其性能的好坏，对行车安全具有十分重大的影响。 轮对是由一根车轴和两个相同的车轮组成，如图 1-1 所示，在轮轴接合部位采用过盈配 合，使两者牢固地结合在一起，为保证安全，绝不允许有任何松动现象发生。
图 1-6 轮对在直线上运行 车辆在直线上运行时， 如果轮对中心线与线路中心线不一致时， 造成轮对的两个车轮一
LY 系列轮对故障动态检测系统
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个导前，一个滞后，则导前车轮以踏面外侧小直径圆周滚动，滞后车轮以踏面内侧大直径圆 后滚动。因此，同样转数，导前车轮滚动距离短，滞后车轮滚动距离长，从而自动纠正两车 轮位置，使两车轮重新处于平行或前后变位，以减少轮缘磨耗，如图 1-6 所示。 车辆在曲线上运行时，由于离心力的作用，使外轨上的车轮轮缘紧靠钢轨，内轨上的车 轮轮缘则远离钢轨。 于是在外轨上的车轮以踏面内侧大直径圆周滚动， 在内轨上的车轮以踏 面外侧小直径圆周滚动。从而在相同转数内，外轨上的车轮滚动距离长，内轨上的车轮滚动 距离短，正好与曲线上外轨长内轨短相适应，可使两轮同时通过曲线，以减少车轮在钢轨上 滑行，如图 1-7 所示。
LY 系列轮对故障动态检测系统
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有一定弹性，使力在传递时较为缓和。 （7）辐板孔：为了便于加工和吊装轮对而设置，每个车轮上有两个辐板孔。由于在辐 板孔周围容易产生裂纹，同时还影响车轮的平衡性能，因此在 S 形辐板的车轮上已取消辐 板孔。
图 1-2 整体轮的各部分组成 1— 踏面 2—轮缘 3—轮辋 4—轮毂 5—轮毂孔 6—辐板 7—辐板孔
任务3-1轮对检测
2．车轴
（1）为了减轻簧下质量，轮对的车轴采用空心车轴，高频
淬火，镗孔径60mm，直线镗削，材料为S38C，轴颈直
径Φ130 mm，经过超声波探伤检测。 （2）为了防止镗削轴内面生锈，在轴的两端部安装有尼龙 制的插头。为了防止脱出，内置有C形挡圈。车轴端面 上进行C4的倒角、车轮修正时，使用了专用的中心用插
在超过深2mm？、长10mm的横向裂纹，轴身
外表面不得存在超过深1mm、长10mm的横向 裂纹，裂纹超限时更换车轴。车轴探伤后向空心 部位喷5～10ml气化性防锈剂并及时密闭处理。
4. 车轴外露表面须进行磁粉探伤检查，车轴各部
分均不允许存在横向裂纹、横向发纹和纵向裂
纹，探伤前将车轴表面须将油漆清除干净，轴
于停止位置，则将进入该位置。然后探头进入轴内，开
始探伤，在探头达到空心轴的末端时， 操作者根据这些 扫描曲线判断空心轴的缺陷情况。
⑸单击检测结果对话框中的“手动操作”，可以切 换到手动控制方式，这时可以手动控制探头前进或后退，
以便将探头移动到需要的位置并查看该位置的超声回波
显示。 ⑹认探测情况后将结果填写到规定的记录表格中保 存，在保存数据后探头自动复位，抽油泵自动关闭。 ⑺从轴端卸下适配器，将耦合剂油清理干净，按规
清洁车轴内孔
用专用工具将空心车轴内部 的塑料车轴密封盖旋出
进行探伤
探伤合格后的组装程序
探伤合格后 注入规定的挥发性缓释防锈油（VERZONE No.220）10cc 按照上述相反的顺序进行组装
安装前轴箱前盖按照附录A的要求涂抹铬酸锌
其中轴箱前盖底部螺栓，在安装前螺纹部涂力矩稳定剂， 用扭矩扳手以98N.m进行紧固
清除毛刺后使用。轴颈上在距防尘板座端面80mm以外
轮对动态检测系统(LY)
轮对动态检测系统（LY）
轮对动态检测系统（LY）
轮对自动检测系统基本单元包括： 中央微机：数据采集与传输、测速、空调、配电控制等，并能通过
ISDN专线进行远程服务。 数据服务器：可以储存大量测量数据，对轮对进行跟踪比较，回执
发展趋势图并提前预报可能出现的问题，通过监控计算机显示并输出 ，还可以通过局域网把数据传至需要的地方（如不落轮镟床）。
4
轮对动态检测系统（LY）
2.椭圆度与扁疤测量： 椭圆度与扁疤测量模块原理 除去轨道原因，轮对的不真圆和扁疤是引
起机车车辆上下振动的最主要原因。 两类缺陷直接反应在轮对滚动圆形你的上
下波动（椭圆）与跳动（扁疤）上。因此测 量椭圆度与扁疤的最好办法莫过于记录一个 周长L内圆心的上下波动于跳动情况。
5
2
轮对动态检测系统（LY）
系统主要能够完成以下几项功能： 1.自动车号识别 2.椭圆度与扁疤测量 3.直径测量 4.外形轮廓尺寸测量 5.裂纹检测
3
轮对动态检测系统（LY）
自动车号识别： 自动车号识别模块是轮对自动检测系统的开
关，通常都安装在检测系统的最前面。光波或者 电磁波照射到物体上要发生反射，利用接收器对 反射的光波或者电磁波进行处理，通过分析反射 波的频率和强弱来确定车辆或者车列。
轮对动态检测系统（LY） 3.直径测量：由于不能用直接测量的方法，直径测量仍然采用采集轮对相关
数据，通过二次计算的方法得出。在已知弦AB和弧高CD长度的情况下，利用 几何原理计算半径的长度，从而得出车轮直径。
6
轮对动态检测系统（LY）
4.外形轮廓尺寸测量：利用片状光束垂直圆心的方向照射踏面，在踏面上 形成了车轮的光带轮廓。利用摄像机对这一光带轮廓进行拍摄，并把图像送 至计算机而得出尺寸。5.裂纹检测 （一）裂纹检测模块原理
轮对动态检测系统（LY）
轮对自动检测系统基本单元包括： 中央微机：数据采集与传输、测速、空调、配电控制等，并能通过
ISDN专线进行远程服务。 数据服务器：可以储存大量测量数据，对轮对进行跟踪比较，回执
发展趋势图并提前预报可能出现的问题，通过监控计算机显示并输出 ，还可以通过局域网把数据传至需要的地方（如不落轮镟床）。
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轮对动态检测系统（LY）
2.椭圆度与扁疤测量： 椭圆度与扁疤测量模块原理 除去轨道原因，轮对的不真圆和扁疤是引
起机车车辆上下振动的最主要原因。 两类缺陷直接反应在轮对滚动圆形你的上
下波动（椭圆）与跳动（扁疤）上。因此测 量椭圆度与扁疤的最好办法莫过于记录一个 周长L内圆心的上下波动于跳动情况。
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轮对动态检测系统（LY）
系统主要能够完成以下几项功能： 1.自动车号识别 2.椭圆度与扁疤测量 3.直径测量 4.外形轮廓尺寸测量 5.裂纹检测
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轮对动态检测系统（LY）
自动车号识别： 自动车号识别模块是轮对自动检测系统的开
关，通常都安装在检测系统的最前面。光波或者 电磁波照射到物体上要发生反射，利用接收器对 反射的光波或者电磁波进行处理，通过分析反射 波的频率和强弱来确定车辆或者车列。
轮对动态检测系统（LY） 3.直径测量：由于不能用直接测量的方法，直径测量仍然采用采集轮对相关
数据，通过二次计算的方法得出。在已知弦AB和弧高CD长度的情况下，利用 几何原理计算半径的长度，从而得出车轮直径。
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轮对动态检测系统（LY）
4.外形轮廓尺寸测量：利用片状光束垂直圆心的方向照射踏面，在踏面上 形成了车轮的光带轮廓。利用摄像机对这一光带轮廓进行拍摄，并把图像送 至计算机而得出尺寸。5.裂纹检测 （一）裂纹检测模块原理
轮对—轮对的故障与检修限度(车辆构造检修课件)
1、轮缘厚度磨耗： 1）原因： A 轮缘与轨正常摩擦。（蛇行运动、曲线离心
力） B 转向架车轴不平行
2） 危害： A 使轮对横向串动量大——给车体带来摆动。 B 曲线——减少安全搭载量 C 轮缘强度降低，根部易裂纹。
限度：剩余厚度：厂≥ 30、段≥ 26、辅≥ 24、运用≥ 23
2、轮缘垂直磨耗： 轮缘外侧垂直方向磨耗，使踏面不保持圆弧线形状 1）原因：基本同上，横向力更大。 2）影响：易压伤、损伤尖轨；接触面增大，增加运行阻力。 3）角点：轮缘外侧磨耗面与轮缘顶部未磨耗部分的交点 4）垂直磨耗高度：角点到轮缘根部的竖直距离，＞15到限
第五节 轮对的故障与检修限度
一、车轴的故障 二、车轮的故障
一、车轴的故障：裂纹、磨伤/碰伤、弯曲
（一）车轴裂纹：
纵裂纹——与轴中心线夹角＜45度。
横裂纹——与轴中心线夹角＞45度。受弯曲应力，轴有效面 积减小，容易扩展引发断轴，更危险
2、 部位及原因：
1）防尘板座与轴颈交界处：因圆弧过渡不良——应力集中
2）危害：导致车轮破碎。 3）检查： 借助锤敲声音：清脆——良好，闷哑——裂纹。 外观象征判断：表面有透油墨线，透锈道痕，铁粉附着——
裂纹。
（四）轮辋过薄：
1、原因：踏面磨耗超限及多次旋修而逐渐减少。 2、危害：A. 降低强度——引起裂纹
B. 轮直径变小，转向架等高度下降，影响各部分 配合关系。 3、限度：
毛坯车轴锻造时、重车脱轨受剧烈冲击、组装时车轴车轮不 垂直。 危害：车振动大，热轴、轮缘偏磨——脱轨。 限度：测内侧距离，任两处相差＞3mm，更换轮对。车轴加修 时，可将弯曲处旋除，旋除后的轴身尺寸允许比原型公称尺 寸减少4mm。
二、 车轮的损伤
车轮的故障主要有轮缘及踏面磨耗，其次是踏面擦伤、及局 部凹下。车轮裂纹等，这些故障直接威胁着行车安全，因此 必须认真检查，及时发现，妥善处理 （一）轮缘故障：
力） B 转向架车轴不平行
2） 危害： A 使轮对横向串动量大——给车体带来摆动。 B 曲线——减少安全搭载量 C 轮缘强度降低，根部易裂纹。
限度：剩余厚度：厂≥ 30、段≥ 26、辅≥ 24、运用≥ 23
2、轮缘垂直磨耗： 轮缘外侧垂直方向磨耗，使踏面不保持圆弧线形状 1）原因：基本同上，横向力更大。 2）影响：易压伤、损伤尖轨；接触面增大，增加运行阻力。 3）角点：轮缘外侧磨耗面与轮缘顶部未磨耗部分的交点 4）垂直磨耗高度：角点到轮缘根部的竖直距离，＞15到限
第五节 轮对的故障与检修限度
一、车轴的故障 二、车轮的故障
一、车轴的故障：裂纹、磨伤/碰伤、弯曲
（一）车轴裂纹：
纵裂纹——与轴中心线夹角＜45度。
横裂纹——与轴中心线夹角＞45度。受弯曲应力，轴有效面 积减小，容易扩展引发断轴，更危险
2、 部位及原因：
1）防尘板座与轴颈交界处：因圆弧过渡不良——应力集中
2）危害：导致车轮破碎。 3）检查： 借助锤敲声音：清脆——良好，闷哑——裂纹。 外观象征判断：表面有透油墨线，透锈道痕，铁粉附着——
裂纹。
（四）轮辋过薄：
1、原因：踏面磨耗超限及多次旋修而逐渐减少。 2、危害：A. 降低强度——引起裂纹
B. 轮直径变小，转向架等高度下降，影响各部分 配合关系。 3、限度：
毛坯车轴锻造时、重车脱轨受剧烈冲击、组装时车轴车轮不 垂直。 危害：车振动大，热轴、轮缘偏磨——脱轨。 限度：测内侧距离，任两处相差＞3mm，更换轮对。车轴加修 时，可将弯曲处旋除，旋除后的轴身尺寸允许比原型公称尺 寸减少4mm。
二、 车轮的损伤
车轮的故障主要有轮缘及踏面磨耗，其次是踏面擦伤、及局 部凹下。车轮裂纹等，这些故障直接威胁着行车安全，因此 必须认真检查，及时发现，妥善处理 （一）轮缘故障：
轮对动态检测系统应用
德 国、 典等 欧洲 国家应 用较 多 。其基本 原理 是 ： 瑞 当列
（ ）振 动加 速度检 测法 。 ２
车高速 行驶 时 ， 车轮行驶 至擦 伤位 置时将 脱离 轨面 ， 并 有 一段 腾空 时间 ， 腾空 时 间的长短 与擦伤 的大小 有关 ，
振 动加速 度检 测法 在 日本 和俄 罗斯 应用较 多 。该
运 用 检 修
文 章 编 号 ：０ ２ ７ ０ （ ０ ２ ０ — ０ ９０ １ ０ — ６ ２ ２ １ ） ４ ０ ３ —４
铁道车辆 第 ５ 卷第 ４ ２１ 年 ４ Ｏ 期 ０２ 月
轮 对 动 态 检 测 系 统 应 用
李 剑
（ 西安 铁 路 局 西安 动 车组 检 修 段 筹 建组 ，陕 西 西 安 ７ ０ ５ ） １ ０ ４
轮 对作 为铁路 车 辆 重要 的走 行 部 件 ， 铁路 安 全 在 运 输 和速度 方面起 着 关 键性 的作 用 ， 直 接 影 响 车辆 而 运 行 的轮对 参数 ， 须及 时 、 必 准确 地 加 以检测 和诊 断 ， 以避免 运行 品质 恶化 、 轮轨 磨 耗 加 剧 、 危及 行 车安 全 。 目前 国 内各 大车 辆段 、 机务段 、 速动 车和地 铁领 域等 高 均 采用 Ｌ 轮对 故 障 动态 检 测 系 统 ， 天在 列 车入 库 Ｙ 每 线 上低 速情 况下 检测 车轮 表 面 缺 陷 。 其 中 ， 速动 车 ． 高
摘
要 ： 绍 了 国 内外 最 新 的轮 对 动 态检 测 系统 的检 测 原理 及 其 应 用 情 况 ， 点 阐述 了低 速 和 高速 下 国 内轮 对 检 测 介 重
系统 的原 理 及 应 用情 况 。 关 键 词 ： 对 ； 面 ； 形 尺 寸 ； 态检 测 轮 踏 外 动 中 图分 类 号 ： ７ ． Ｕ２ ｏ ７ 文 献 标 识 码 ： Ｂ
（ ）振 动加 速度检 测法 。 ２
车高速 行驶 时 ， 车轮行驶 至擦 伤位 置时将 脱离 轨面 ， 并 有 一段 腾空 时间 ， 腾空 时 间的长短 与擦伤 的大小 有关 ，
振 动加速 度检 测法 在 日本 和俄 罗斯 应用较 多 。该
运 用 检 修
文 章 编 号 ：０ ２ ７ ０ （ ０ ２ ０ — ０ ９０ １ ０ — ６ ２ ２ １ ） ４ ０ ３ —４
铁道车辆 第 ５ 卷第 ４ ２１ 年 ４ Ｏ 期 ０２ 月
轮 对 动 态 检 测 系 统 应 用
李 剑
（ 西安 铁 路 局 西安 动 车组 检 修 段 筹 建组 ，陕 西 西 安 ７ ０ ５ ） １ ０ ４
轮 对作 为铁路 车 辆 重要 的走 行 部 件 ， 铁路 安 全 在 运 输 和速度 方面起 着 关 键性 的作 用 ， 直 接 影 响 车辆 而 运 行 的轮对 参数 ， 须及 时 、 必 准确 地 加 以检测 和诊 断 ， 以避免 运行 品质 恶化 、 轮轨 磨 耗 加 剧 、 危及 行 车安 全 。 目前 国 内各 大车 辆段 、 机务段 、 速动 车和地 铁领 域等 高 均 采用 Ｌ 轮对 故 障 动态 检 测 系 统 ， 天在 列 车入 库 Ｙ 每 线 上低 速情 况下 检测 车轮 表 面 缺 陷 。 其 中 ， 速动 车 ． 高
摘
要 ： 绍 了 国 内外 最 新 的轮 对 动 态检 测 系统 的检 测 原理 及 其 应 用 情 况 ， 点 阐述 了低 速 和 高速 下 国 内轮 对 检 测 介 重
系统 的原 理 及 应 用情 况 。 关 键 词 ： 对 ； 面 ； 形 尺 寸 ； 态检 测 轮 踏 外 动 中 图分 类 号 ： ７ ． Ｕ２ ｏ ７ 文 献 标 识 码 ： Ｂ
轮对故障动态检测系统
步骤2：调节线光源安装支架上所有角度调节螺栓（参见 图1），以调节激光线光源的仰角、转角等安装参数，使 光源光强中心在踏面测量点处（点阵板上的“+”字标记位 置）。
步骤3：微调激光线光源安装参数，使激光线光源出射面 （光刀面）与点阵板平面完全重合，即光线与点阵板底边 和侧边的棱边完全重合（图2）。
主要由尺寸检测触发传感器、8套激光线光源系统、8套 CCD摄像机系统、尺寸电气箱、尺寸检测主机等组成。
轮 对 外 形 检 测 模 块
检 测 模 块 开 启 状 态
LD尺寸线光源
CCD摄像机系统
尺寸电气箱：尺寸检测系统的电气控制接口，主要完成 16台LD/CCD保护箱开关罩电机的正反转控制及外部传 感器数字信号的采集隔离功能。
目的：为了校验和校准“轮对故障动态检测系统” 的技术 参数，保证系统具有良好的技术状态和正常运行。
校验和标定周期： （1）系统正常运行时，每个月对系统进行校验一次。 （2）系统运用中出现下列情况时，须立即对设备进行校
验。 出现大量异常数据，且通过与同一动车组历史检测数据比
较不具有重复性时。 检测区段线路施工或维护后。 设备检修和设备参数调整后。
校验方案：
尺寸检测模块校验：利用人工复核一辆动车轮对外形尺寸 的方式对该模块进行校验。
探伤检测模块校验：利用探伤样环对车轮踏面缺陷检测模 块进行校验，以保证系统具有良好的踏面缺陷检测能力。
擦伤检测模块校验：利用擦伤校验装置对车轮擦伤检测模 块进行校验。
平底孔缺陷
校验参考线
行车方向
探伤检测模块校验
轮对故障动态检测系统
轮对故障动态检测系统
概念
轮对故障动态检测系统：是一种非接触式轮对故障动态自 动检测系统，适用于各型地铁车辆、动车组、客车车辆和 机车等。系统安装在机车、车辆途经线路上，自动完成机 车车辆轮对外形几何尺寸和踏面缺陷状况的在线动态自动 检测 。
步骤3：微调激光线光源安装参数，使激光线光源出射面 （光刀面）与点阵板平面完全重合，即光线与点阵板底边 和侧边的棱边完全重合（图2）。
主要由尺寸检测触发传感器、8套激光线光源系统、8套 CCD摄像机系统、尺寸电气箱、尺寸检测主机等组成。
轮 对 外 形 检 测 模 块
检 测 模 块 开 启 状 态
LD尺寸线光源
CCD摄像机系统
尺寸电气箱：尺寸检测系统的电气控制接口，主要完成 16台LD/CCD保护箱开关罩电机的正反转控制及外部传 感器数字信号的采集隔离功能。
目的：为了校验和校准“轮对故障动态检测系统” 的技术 参数，保证系统具有良好的技术状态和正常运行。
校验和标定周期： （1）系统正常运行时，每个月对系统进行校验一次。 （2）系统运用中出现下列情况时，须立即对设备进行校
验。 出现大量异常数据，且通过与同一动车组历史检测数据比
较不具有重复性时。 检测区段线路施工或维护后。 设备检修和设备参数调整后。
校验方案：
尺寸检测模块校验：利用人工复核一辆动车轮对外形尺寸 的方式对该模块进行校验。
探伤检测模块校验：利用探伤样环对车轮踏面缺陷检测模 块进行校验，以保证系统具有良好的踏面缺陷检测能力。
擦伤检测模块校验：利用擦伤校验装置对车轮擦伤检测模 块进行校验。
平底孔缺陷
校验参考线
行车方向
探伤检测模块校验
轮对故障动态检测系统
轮对故障动态检测系统
概念
轮对故障动态检测系统：是一种非接触式轮对故障动态自 动检测系统，适用于各型地铁车辆、动车组、客车车辆和 机车等。系统安装在机车、车辆途经线路上，自动完成机 车车辆轮对外形几何尺寸和踏面缺陷状况的在线动态自动 检测 。
01 CRH高速动车组轮对探伤体系
✓开放式模组电机，多点控制，故障点多，后期维护难度大。
第三十页，编辑于星期六：二十一点 二十六分。
CRH动车组轮对探伤技术体系
LU-移动式轮辋轮辐探伤系统
（3）第三代LU设备（全路全面应用）
LU设备在国内动车所运用情况
第三代LU设备采用相控阵超声波技术 和机器人定位技术进行检测。采用智 能机器人结构，定位重复精度高，能 够适应各型动车组车底空间，超声布 局更合理，同一套探头载体兼容各型 动车组轮辋轮辐探伤。
类型进行针对性升级改进；
✓同一套探头载体兼容各型动车组轮辋轮辐探伤；设备性能稳定；
✓对现场近20万条轮对探伤，探伤波幅稳定性好，检修维护方便； ✓有效探测出1100多例缺陷，切实保障车轮安全。
第三十二页，编辑于星期六：二十一点 二十六 分。
CRH动车组轮对探伤技术体系
LU-移动式轮辋轮辐探伤系统
（4）第四代LU设备
CRH动车组轮对探伤技术体系
目录
1、CRH轮对探伤体系 2、CRH轮对探伤设备-LY 3、CRH轮对探伤设备-LU、LA
第一页，编辑于星期六：二十一点 二十六分。
CRH动车组轮对探伤技术体系
1 国外典型轮对事故
典型事故案例1： 1998年6月16日 德国ICE1-884号 轮对故障导致列车颠覆
德国近50年来最大的灾难事故，造成101人死亡
CRH动车组轮对探伤技术体系
目录
1、CRH轮对探伤体系 2、CRH轮对探伤设备-LY 3、CRH轮对探伤设备-LU、LA
第二十五页，编辑于星期六：二十一点 二十六 分。
CRH动车组轮对探伤技术体系
LU-移动式轮辋轮辐探伤系统
安装在动车运用所、动 车检修基地检查线上，利
用UT和PA超声探伤技术 ，通过沿地沟导轨移动 的检测小车，在线自动 完成轮辋轮辐缺陷探伤 ，适用于CRH各型动车
第三十页，编辑于星期六：二十一点 二十六分。
CRH动车组轮对探伤技术体系
LU-移动式轮辋轮辐探伤系统
（3）第三代LU设备（全路全面应用）
LU设备在国内动车所运用情况
第三代LU设备采用相控阵超声波技术 和机器人定位技术进行检测。采用智 能机器人结构，定位重复精度高，能 够适应各型动车组车底空间，超声布 局更合理，同一套探头载体兼容各型 动车组轮辋轮辐探伤。
类型进行针对性升级改进；
✓同一套探头载体兼容各型动车组轮辋轮辐探伤；设备性能稳定；
✓对现场近20万条轮对探伤，探伤波幅稳定性好，检修维护方便； ✓有效探测出1100多例缺陷，切实保障车轮安全。
第三十二页，编辑于星期六：二十一点 二十六 分。
CRH动车组轮对探伤技术体系
LU-移动式轮辋轮辐探伤系统
（4）第四代LU设备
CRH动车组轮对探伤技术体系
目录
1、CRH轮对探伤体系 2、CRH轮对探伤设备-LY 3、CRH轮对探伤设备-LU、LA
第一页，编辑于星期六：二十一点 二十六分。
CRH动车组轮对探伤技术体系
1 国外典型轮对事故
典型事故案例1： 1998年6月16日 德国ICE1-884号 轮对故障导致列车颠覆
德国近50年来最大的灾难事故，造成101人死亡
CRH动车组轮对探伤技术体系
目录
1、CRH轮对探伤体系 2、CRH轮对探伤设备-LY 3、CRH轮对探伤设备-LU、LA
第二十五页，编辑于星期六：二十一点 二十六 分。
CRH动车组轮对探伤技术体系
LU-移动式轮辋轮辐探伤系统
安装在动车运用所、动 车检修基地检查线上，利
用UT和PA超声探伤技术 ，通过沿地沟导轨移动 的检测小车，在线自动 完成轮辋轮辐缺陷探伤 ，适用于CRH各型动车
动车组运行故障动态图像检测系统(TEDS)应用与分析
信息化技术应用TECHNOLOGY AND INFORMATION 动车组运行故障动态图像检测系统（TEDS）应用与分析雷银亮孙术娟张涛国家铁路局装备技术中心北京100070摘要动车组运行故障动态图像检测系统（TEDS）通过对动车组的外部进行动态可视化检测，采用自动和人机结合的方式发现突发故障、预报安全隐患，提高了动车组运行安全防范能力。
随着铁路局站段大规模的应用也暴露出一些问题，如TEDS自动检测误报率高、设备故障频发、人员操作工作量大、实际应用效果不理想等问题影响安全生产，本文结合TEDS现场应用实际，对存在的问题进行研究分析，提出预防措施，保证动车组安全运行。
关键词动车组；TEDS;应用；分析引言动车组TEDS系统集成了高清图像采集、大容量图像实时处理、精确定位、图像识别、网络及自动控制等技术，对动车组实行在线检测，依靠科技手段发现故障，及时消除安全隐患，确保动车组运行安全。
1动车组运行故障动态图像检测系统（TEDS）简介动车组运行故障动态图像监控系统（简称TEDS）,采用高清高速摄像头，分别对动车组转向架、裙板、底板，轨外侧轮对轴箱进行图像采集，通过对比不同时期的过车图像来甄别动车组是否存在故障隐患，通过电脑自动对比技术，自动识别动车组运行中各部件的外装状态，确保动车组运行安全，主要包括轨边探测设备、探测站设备、监测站等。
2TEDS系统组成①轨边探测设备。
包括沉箱、侧箱、补偿光源、相机采集模块、车轮传感器、吹风除尘装置、电缆、光纤等。
②®测站设备。
包括动车组车辆信息采集、图像信息采集、数据传输、控制箱、系统自检、监控和防雷设备等。
③监测站。
包括数据存储、图像处理传输、图像分析识别服务器、集中复示中央服务器和网络设备、报警终端、打印机、防雷设备等。
3功能特点①图像采集功能。
系统能够拍摄车体底部及转向架制动装置、传动装置、牵引装置、轮轴、车钩装置、侧部裙板、转向架、轴箱、车端连接部等可视部件外观图像。
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光截图像测量
CCD拍摄的光截图像
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车轮擦伤检测模块
功能：自动检测车轮踏面擦伤及不圆度，对踏面擦伤以数 据报表形式显示每轮的最大擦伤深度。
原理：通过测量车轮轮缘高度的变化，实现对踏面擦伤的 测量。
组成：主要有擦伤杆、高精度位移传感器 、测速装置、 阻尼器、信号放大器等组成。
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16
位移传感器
步骤2：调节线光源安装支架上所有角度调节螺栓（参见 图1），以调节激光线光源的仰角、转角等安装参数，使 光源光强中心在踏面测量点处（点阵板上的“+”字标记位 置）。
步骤3：微调激光线光源安装参数，使激光线光源出射面 （光刀面）与点阵板平面完全重合，即光线与点阵板底边 和侧边的棱边完全重合（图2）。
车号识别系统
车号识别系统：用 于识别地铁车辆车 号，安装在地铁车 辆上的电子标签由 地面读出装置识别 。
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6
探伤检测模块
动态探测车轮踏面表面/近表面的裂纹和剥离缺陷。主要 由4套EMAT探伤单元组成、5个触发接触器、线路转接盒 组成。
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7
原理：探伤系统利用超声表面波的脉冲反射原理进行缺陷 检测 。
离去检测
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24
设备校验和标定
目的：为了校验和校准“轮对故障动态检测系统” 的技术 参数，保证系统具有良好的技术状态和正常运行。
校验和标定周期：
（1）系统正常运行时பைடு நூலகம்每个月对系统进行校验一次。 （2）系统运用中出现下列情况时，须立即对设备进行校
验。
出现大量异常数据，且通过与同一动车组历史检测数据比 较不具有重复性时。
天压缩为2档，拉伸为1档。 空压机：排水、油位检查。
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32
谢谢！
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轮对故障动态检测系统
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1
轮对故障动态检测系统
概念 轮对故障动态检测系统：是一种非接触式轮对故障动态自
动检测系统，适用于各型地铁车辆、动车组、客车车辆和 机车等。系统安装在机车、车辆途经线路上，自动完成机 车车辆轮对外形几何尺寸和踏面缺陷状况的在线动态自动
检测 。
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2
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系统组成
轮对故障动态检测系统：按系统布局可划分为基本检测单 元、设备间、控制室和监控系统几个部分 。
波幅
周期回波
车轮 表面波
探头
探头
缺陷 超声表面波
无缺陷检测结果 缺陷检测结果 缺陷回波
探头在踏面激发的超声表面波
踏面缺陷检测原理示意图
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8
触发传感器
EMAT探头
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9
轮对外形检测模块
功能：用于检测轮对关键外形尺寸和踏面外形轮廓曲线检 测的轮对关键外形尺寸参数包括：踏面磨耗、轮缘厚度、 QR值、车轮直径、轮对内距。
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20
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21
设备间
主要作用：实时采集处理基本检测单元的测量信号，形成 检测结果，并以一定的格式与监测中心内的主机通信，接 收监测中心主机的控制命令，向监测中心主机发送状态信 息和检测结果。
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22
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轮对检测系统工作流程
机车接近
接近检测
BS访问
远程主控
车号识别 现场主控
擦伤检测
尺寸检测
探伤检测
基本检测单元 监控系统
设备间
控制室
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4
基本检测单元：包括车号识别模块、轮对外形检测模块、 车轮擦伤检测模块、探伤检测模块 。
基本检测单元的主要作用是获取轮对外形和踏面缺陷的原 始检测数据 ，为了辅助基本检测单元的工作，在基本检 测单元的前后方应分别设置车辆接近检测单元和车辆离去 检测单元。
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5
尺寸检测主机：采用工业控制计算机作为处理平台 ，在
扩展性、稳定性和抗干扰能力方面比家用电脑有优势，比 较适合工业现场使用。
尺寸电气箱
尺寸检测主机
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14
外形尺寸检测原理
采用“光截图像测量技术”来实现对车轮外形轮廓及轮缘 厚度、轮缘高度及踏面线轮廓度的非接触动态检测。系统 在实际实施中，采用内外两侧光源入射的方式形成车轮外 形的完整轮廓曲线。
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30
步骤4：锁紧所有固定螺栓，在锁紧过程中要注意保持激 光线光源的位置不变。
图1
图2
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主要部件日常维护： K触发传感器：保持干净清洁，确保无异物遮挡。 LD、CCD:检查是否存在水雾、脏污。丝杆定期进行润滑
，加注航空润滑油脂。 擦伤杆检测机构：检查杆表面清洁，机构是否松动。 阻尼器调节：夏天压缩不超过4档，拉伸不超过3档，冬
擦伤检测模块校验：利用擦伤校验装置对车轮擦伤检测模 块进行校验。
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平底孔缺陷
校验参考线
行车方向
探伤检测模块校验
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外形尺寸检测模块标定 ：该标定装置由标定支架、标定 板及标准踏面块几部分组成 。
a) 标定支架
b) 点阵板
c) 标准踏面块
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28
激光线光源的标定
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29
步骤1：拆卸要标定的激光线光源保护箱体，调节线光源 安装支架上的升降螺栓，确定好线光源的高度，其高度以 装上保护箱体后不阻挡投射到标定板上的光线和不顶箱盖 为宜。
主要由尺寸检测触发传感器、8套激光线光源系统、8套 CCD摄像机系统、尺寸电气箱、尺寸检测主机等组成。
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10
轮 对 外 形 检 测 模 块
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11
检 测 模 块 开 启 状 态
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12
LD尺寸线光源
CCD摄像机系统
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13
尺寸电气箱：尺寸检测系统的电气控制接口，主要完成 16台LD/CCD保护箱开关罩电机的正反转控制及外部传 感器数字信号的采集隔离功能。
检测区段线路施工或维护后。 设备检修和设备参数调整后。 （3）当校验表明系统示值误差超出允许范围时，须对系
统进行标定 ，每三个月对系统进行标定一次。
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校验方案：
尺寸检测模块校验：利用人工复核一辆动车轮对外形尺寸 的方式对该模块进行校验。
探伤检测模块校验：利用探伤样环对车轮踏面缺陷检测模 块进行校验，以保证系统具有良好的踏面缺陷检测能力。
擦伤杆
阻尼器
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位移传感器
用于获得车轮滚动 一周过程中的轮缘 高度变化量 。
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信号放大器安装在轨边的信号调理箱内，用于放大位移传 感器输出的数据 。
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监控系统
组成：主要由低照度摄像机、车体判别传感器、红外微波 探测器、声光报警器、照明灯及壁挂式音响组成，共同完 成对现场的监视、防盗及声光报警，确保现场检测设备的 安全。