轨检车原理简介
轨检车原理简介
五型车检测精度
二、轨检车原理简介
1、弦测法（日本East-i综合检测列车） East-i 综合检测车采用了弦测法进行检测。 由于弦测法不能全部真实反映轨道状况，在 复原及逆滤波处理时仅能换算到40 m 波长的 测值，因此该方法存在一定的缺陷。
2、惯性基准法（世界上主流技术） 惯性基准法受速度影响较大，不适宜低速检测，在高速时 更具优势。 我国轨检车的原理都是基于惯性基准法。 什么叫惯性基准：就是当轴箱（车体）上下运动很快时， 《即底座振动频率大大高于系统的自振频率》质量块（车 体）不能追随而保持静止的位置。这个静止位置即为质量 --弹簧系统的“惯性基准”。惯性基准法的建立是测量基 准线，是由质量弹簧系统中质量块（车体）的运动轨迹给 出的。轨检车是以车体为质量块。陀螺与车体为基准。
平、三角坑、水平加速度、垂直加速度等项目的检 测。 不能对超高进行测量。 可以提供： 1-4级超限数据、TQI数据、公里小结数据、 区段汇总数据；波形打印输出。
2、四型轨检车简介
主要负责局管内干线、提速线的检查工作。 可以提供高低（左右）、轨向（左右）、轨距、水
平、三角坑、水平加速度、垂直加速度等项目的检 测。 可以提供： 1-4级超限数据报告、TQI数据报告、 曲线资料报告、公里小结数据报告、 区段汇总数据报告；波形打印输出。
四型车检测精度
3、五型轨检车简介
主要负责局管内干线、提速线的检查工作。 可以提供高低（左右）、轨向（左右）、轨距、水
平、三角坑、水平加速度、垂直加速度、钢轨波磨、 断面磨耗、轨底坡、线路环境监视等项目检测。 可以提供： 1-4级超限数据报告、TQI数据报告、“T”值报告、 曲线资料报告、公里小结数据报告、 区段汇总数据报告；波形打印输出、TQI波形输出等。
轨检车检测资料的分析与应用
弦波，曲线线型严重不良。就如同列车在无缓和
６、无缝线路地段轨温升高，轨条内部应力分布 不均。
根据现场实践经验，我们可以将轨向分 为以下几类：
①单波（半波）轨向 如京九下行K1709（泰和大桥）线路波形图
见下图。
从图上我们可以看出单波轨向对行车影响 有限，不会引起列车连续晃动。消灭处理 起来也很方便，只要安排拨道消峰就能控 制晃车。
下图为07年2月部轨检车检查京九下行 K1488公里多波轨向不良波形图。
轨向不良不仅发生在直线上，曲线内轨向 （正矢）不良也导致曲线大量出现水加， 是曲线晃车的一个重要原因，因此要结合 波形图认真检查现场曲线的正矢，结合整 个曲线的情况进行拨道整治病害。
如下图：京九线下行K1597曲线轨检车波形 图。
曲线的复曲线穿行一样，每个波峰或波谷处就出 现一个水平加速度超限，动态晃车严重。
为找到有效地曲线整正方法，彻底解决曲线晃车 问题，使用经纬仪对既有下行K839曲线平面进行 复测计算，得到曲线最大上挑量为270mm,最大下 压量为130mm。在06年12月份对沪昆线动态不良 的下行K839曲线首次采用精确法整正，取得明显
效果。曲率得到很大改善，曲线轨检车高速检查 整个曲线Ⅰ级超限仅14处，无Ⅱ、Ⅲ级超限，曲 线地段轨检车扣分明显减少，高速行车平稳。整 正后的波形图如下：
3、曲率不但有指导曲线养修的作用，还能 够判断直线大方向的好坏。通过曲率公式 1/R可以反算出线路大方向的曲线半径，实 施激光精确拨道整治。如下图：
轨检车检测原理及注意事项
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轨向正负：顺轨检车正向，轨向向左为正，向右为负； 水平正负：顺轨检车正向，左轨高为正，反之为负； 曲率正负：顺轨检车正向，右拐曲线曲率为正，左拐曲线曲率为负； 车体水平加速度：平行车体地板，垂直于轨道方向，顺轨检车正向，向左为正； 车体垂向加速度：垂直于车体地板，向上为正。
为适应铁路提速和重载不断发展的需要，《铁路线路修理规则》（铁运【2006】146号文）于2006年10月1日正式执行。文中对轨道动态检测标准按V≦120km/h、120km/h<V≦160km/h、V>160km/h划分了四级管理值。缺乏速度≧200km/h以上等级干线管理标准，为适应我国第六次既有线提速改造的需要，以及填补我国《铁路线路修理规则》没有针对既有线200～250km/h区段的养护维修办法和各项检测标准。
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四.轨道病害成因分析
1．轨距病害的危害及成因分析
轨距病害幅值过大过小，在其他因素作用下，可能会引起列车脱轨或爬轨。影响轨距偏差值主要有以下几个方面： ⑴轨道结构不良：如钢轨肥边、硬弯、曲线不均匀侧磨、枕木失效、道钉浮离、轨撑失效、扣件爬离、轨距挡板磨耗、提速道岔基本轨刨切部分不密贴等。 ⑵几何尺寸不良：如轨距超限、轨距递减不顺、方向不良等。 ⑶框架刚度减弱：扣件扣压力不足、轨道外侧扣件离缝弹性挤开（木枕线路尤其如此）等。
非接触测量设备
惯性测量包安装在激光器/摄像机梁的中部，惯性测量包测量车辆转向架的横向和垂向加速度以及滚动和摇头速率等。
VME计算机系统
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GJ-5型轨检车检测项目：轨距、左右轨向、左右高 低、水平（超高）、三角坑、曲率（弧度或半 径）、车体横向加速度、车体垂向加速度、轨距变 化率、曲率变化率、车体横向加速度变化率、钢轨 断面等。
轨检车的检测原理
轨检车的检测原理轨检车的检测原理：1、轨距的检测原理：GJ-4型轨检车所采用的轨距检测系统为激光光电伺服跟踪轨距测量装置。
在测量梁上安装激光光电传感器、位移计、驱动马达及伺服机械。
当钢轨产生位移，使轨距变化时，光电传感器感受其变化并输出相关电信号。
经调制解调器处理后，成为与轨距变化成线形比例的电压信号，再经过信号处理器、功放、驱动马达使光电传感器在伺服的推动下，发出的光束投身到左右股钢轨顶面下16mm处（16mm处是有效位置），跟踪钢轨位移。
经计算显示轨距。
（光电头被堵住、就不能检测轨距、同时也不检测方向）。
监测范围1415mm---1480mm +45mm、–20mm，误差为±1mm。
2.曲率的检测原理：曲率为一定弦长曲线轨道（如30米）对应的圆心角a，即、度/30m、度数大、曲率大、半径小。
反之，度数小、曲率小、半径大。
轨检车通过曲线时、测量轨检车每通过30米后车体方向角的变化值，计算出轨检车通过30米后的相应圆心角的变化值。
即曲率。
曲率、曲率变化率是检测曲线圆度的波形通道、仅供参考、不作考核内容。
能正确判断曲线正矢连续差和曲线的圆度。
曲率变化率的波形通道有突变、正矢肯定不好，（50×曲率）=正矢、如：某曲线曲率为0.46、正矢=50×0.46=23mm。
在直线上存在碎弯、小方向或轨距递减不好。
3、水平的检测原理：水平为轨道同一横断面内钢轨顶面之高差。
曲线水平称为超高。
GJ-4型轨检车采用补偿加速度系统测量水平，利用补偿加速度系统测量车体对地垂线滚动角，利用位移计测量车体与轨道相对滚动角，二者结合计算出轨道倾角。
利用两轨道中心线间距（1500mm）计算出水平值。
监测范围±200mm，误差±1.5mm。
4、高低的检测原理：高低是指钢轨顶面纵向起伏变化。
GJ-4型轨检车采用惯性基准的原理测量轨道变化的实际波型，得到高低变化的空间曲线，数据采集处理系统实时采集数据的间隔距离为0.305m,同时可换算成5米、10米、20米或其它弦长之测量法测量。
轨道检测车的运用
1 轨道检测车检测原理GJ-4型轨道检测车（简称轨检车）采用惯性基准测量原理和无接触测量方法，应用伺服跟踪、光电、陀螺、数字滤波等技术，采用先进的模拟-数字混合处理系统，传感器信号首先进入信号转接装置后，送入信号模拟预处理装置进行预处理。
预处理后的信号再通过信号转接及监视装置进入计算机数据处理系统，根据数学模型进行信号解偏、修正、补偿、滤波、合成计算出轨道几何参数，同时进行检测数据统计分析、摘取超限值、存储显示。
几何参数经D/A变换后，再经信号转接及监视装置后送至绘图仪以记录波形。
2 轨检数据说明维保部门反映根据检测缺陷数据在现场找不到对应的缺陷，或是现场根本不存在缺陷，根据轨检车设计原理需要更正几个观念。
2.1 里程误差GJ-4型轨检车使用的缺陷定位方法是人工设置里程，即在轨检车头尾两端各有一个里程设置键盘，检测过程中由操作人员观看现场里程标后在键盘中输入里程，传至检测系统形成缺陷数据里程。
因人为反应时间误差及两头设置里程的原因，致使检测的缺陷里程与现场会产生一定误差（见表1，下行，连续2次检测的同一处缺陷里程最大相差48 m）。
因此，现场核查时应在缺陷里程前后50 m内查找比较可靠。
2.2 正反向误差轨检车设计是根据轨检时面向轨检车发电机端为正方向，背向发电机端为反方向，而在确定左右高低、左右轨向时也与轨检车正方向有关，同时轨检车设计三角坑、水平项目正负也与正方向有关，而不是以轨道通常的上下行、左右轨定义，因此在现场查找缺陷时应先确定轨检车定义的正方向，进而判断缺陷存在的轨边及正负峰值。
轨检系统易受发电机振动影响，一般为不带动力，需要牵引机车牵引或推动检测。
受检测车两转向架轴重存在差异的影响，当机车牵引悬挂端不同，在推行或牵引过程中，由于动力因素作用，会导致设备检测梁产生不同程度的相对钢轨的位移，基于此，检测的轨道几何精度存在误差。
2.3 动态不等同于静态我国对动态检测设备的评价一直以检测精度作为主要指标。
轨检车课件51-60课件
通过观察和检测确定轨检车故障部位。
紧急维修
在轨检车出现紧急故障时，进行必要的应急处理，确保安全。
全面维修
对轨检车进行全面检查和维修，确保各项功能正常。
05 轨检车的发展趋势与未来 展望
轨检车的技术创新与改进
智能化技术
01
利用人工智能、机器学习等技术，提高轨检车的自主检测能力，
减少人工干预。
轨检车的自动化与智能化
自动化检测
通过自动化技术，实现轨 检车的自动检测和数据采 集，减少人工干预和误差。
智能化分析
利用人工智能和机器学习 技术，对采集到的数据进 行智能分析和处理，实现 故障预警和预测性维护。
远程监控与控制
通过无线通信技术，实现 轨检车的远程监控和控制， 方便实时监测和调度管理。
03 轨检车的技术参数
清洁与保养
保持轨检车外观整洁，对车身进 行清洁，对易损件进行润滑。
轮胎检查
检查轮胎气压和磨损情况，确保 轮胎状态良好。
轨检车的定期维护
每周维护
对轨检车的关键部位进行深度检查，更换易损件动机进行保 养。
每季度维护
对轨检车的传动系统进行检查和保养。
轨检车的故障排除与维修
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轨检车的检测精度
检测精度
轨检车的检测精度是衡量其性能的重要指标，通常以毫米或微米为单位进行测量。高精度 的检测能够确保轨道的几何尺寸、表面质量以及线路状态得到准确评估。
影响因素
检测精度受到多种因素的影响，包括设备制造工艺、光学系统、图像处理算法以及环境条 件等。为了提高检测精度，需要综合考虑这些因素并进行相应的优化设计。
02 轨检车的工作原理
GJ-5型轨检车原理及应用
GJ-5轨检车原理及应用GJ-5型轨检车原理及应用一、轨道动态检查技术的发展变化轨道动态检查相比静态检查，更准确，也更能反映线路真实情况，更能评价列车运行安全性指标，因此轨检车一直是检查轨道病害、指导线路养护维修、保障行车安全的重要手段。
我国轨道动态检查技术随着计算机技术和检测技术的发展得到迅速的发展，从二十世纪50年代的GJ-1型轨检车发展到目前的GJ-5型轨检车，检测精度和可靠性大大提高。
1、GJ-1型轨检车采用弦测法，机械传动，可以将轨距、水平、三角坑、摇晃（用单摆测量）项目的幅值绘在图纸上，人工判读超限并计算扣分。
2、GJ-2型轨检车仍采用弦测法，但改为电传动，检测项目比GJ-1型增加了高低，也是需要人工判读超限和计算扣分。
我局1988-1993年使用该型车。
3、GJ-3型轨检车于80年代初期研制成功，是我国轨检车技术的一次大飞越，采用先进的传感器技术、计算机技术和惯性基准原理，可以检测高低、水平、三角坑、车体垂直和水平振动加速度等项目，计算机采集各检测项目数据后，判断超限等级并计算扣分。
我局GJ-3型轨检车（SY997737）于1994年初开始运用，是全路GJ-3型运用时间最长的，也是用得比较好的。
a、1999年我局轨检车技术人员研发的Ⅲ型轨检车实用软件成果是工务部门汇总分析轨检车检查数据、指导养护维修线路的工具，它使轨检车的工作效率和工作质量得到了大大的提高，该成果达到了国领先水平，于2000年通过了局级鉴定，并于2002年获得路局科技进步三等奖。
b、为了均衡地提高线路养护维修的质量，我局轨检车技术人员研发了轨道质量指数（TQI）应用软件，并于2003年局工务维修会议上向各工务段推广应用，便于向各工务段掌握线路的动态质量，科学指导线路养护维修，真正做到状态修，收到了很好的效果。
c、2004年我局轨检车技术人员研发GPS（全球定位系统）自动校正里程系统，该系统能自动校正轨检车里程，消除轨检车测量的里程累计误差，便于各段准确定位检查病害处所，查找和整治线路病害，保证行车安全和提高线路保养质量。
GJ-5型轨检车的检测原理及数据处理
GJ-5型轨检车的检测原理及数据处理摘要：轨道检查车是检查轨道病害的大型动态检测设备,对运输安全具有重要作用。
文章简要探讨GJ-5型轨检车所采用的激光和摄像检测技术对常见病害的检测原理，介绍轨检车在病害检测中所产生的数据的识读及处理方式，分析我国两种轨道质量评价法的利弊以及应用方法。
关键词：轨检车；检测原理；数据处理1引言上世纪80年代以来，通常采用一维光电位移传感器，为满足测量系统的定位要求，安装基准一般选择在以轮对为刚体的结构上。
从测量原理角度来看，测量链的简捷有助于提高测量系统的精度。
但是，随着检测速度的提高，轮轨作用力的增大，轴箱的振动随之增大，工作环境的恶劣束缚了检测系统的性能。
随着传感器技术及计算机技术的发展，开始采用二维光电位移传感器，上世纪90年代末期，满足于更高精度的检测速度的激光和摄像技术获得应用并逐步取代了原有的其他检测系统。
目前，当今世界高速铁路发达的国家，激光和摄像检测技术获得了广泛的应用，而且，已成为目前世界上轨道检测系统的主流。
如日本、美国、法国、德国、意大利等，均不同程度采用了该检测技术，从而提高了系统检测速度、精度和可靠性。
在此背景下，我国引进了GJ-5型轨检车，采用激光和摄像检测技术，可测项目有：轨距、左右轨向、三角坑、曲率、车体加速度、轨底坡（可选项）、钢轨断面（可选项）等。
2GJ-5型轨检车对病害的检测原理2.1高低检测原理高低的测量基于惯性基准原理与图像测量原理。
测量梁相对于钢轨的位移分为两部分，第一部分为测量梁自身的位移，这部分由测量梁中的惯性包测量出梁的垂直加速度，并由系统对其修正，除去重力分量等不利因素，对加速度进行二次积分可得位移值。
第二部分为测量梁移动后与钢轨之间的距离，由图像处理系统获得。
两项位移之和为钢轨的高低数值。
图1高低检测原理简图2.2轨距检测原理轨距采用图像测量原理。
钢轨内外两侧激光器发出一扇形光带，垂直照射在钢轨上，在钢轨上形成一垂直断面。
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四型车检测精度
3、五型轨检车简介
主要负责局管内干线、提速线的检查工作。 可以提供高低（左右）、轨向（左右）、轨距、水
平、三角坑、水平加速度、垂直加速度、钢轨波磨、 断面磨耗、轨底坡、线路环境监视等项目检测。 可以提供： 1-4级超限数据报告、TQI数据报告、“T”值报告、 曲线资料报告、公里小结数据报告、 区段汇总数据报告；波形打印输出、TQI波形输出等。
一、哈局轨检车简介
共有3台：
1、三型车 DJ997744 车体：22b型 120km/h 2、四型车 DJ998387 车体：25k型 140km/h 3、五型车 WX999247 车体：25t型 160km/h
1、三型轨检车简介
主要负责局管内其他线检查工作。 可以提供高低（左右）、轨向（左右）、轨距、水
惯性基准法的原理
以高低为例： M为车体y(x)=Z-W-R
采用这一方法的特点是，质量块M上的加速
度传感器主要反映频率较低的长波，位移传 感器主要反映频率较高的短波，两者之和即 为整个需测波长范围的轨道不平顺 。 水平基准的建立不同于高低和方向。虽然同 是利用加速度测量，但水平基准的建立是通 过敏感重力得到当地水平面形成的。 重力本 身与行车速度无关，但重力测量要受到列车 行进中复杂运动的影响。因此，水平测量无 车速限制，即使是车辆静止时亦可进行测量。
五型车检测精度
二、轨检车原理简介
1、弦测法（日本East-i综合检测列车） East-i 综合检测车采用了弦测法进行检测。 由于弦测法不能全部真实反映轨道状况，在 复原及逆滤波处理时仅能换算到40 m 波长的 测值，因此该方法存在一定的缺陷。
2、惯性基准法（世界上主流技术） 惯性基准法受速度影响较大，不适宜低速检测，在高速时 更具优势。 我国轨检车的原理都是基于惯性基准法。 什么叫惯性基准：就是当轴箱（车体）上下运动很快时， 《即底座振动频率大大高于系统的自振频率》质量块（车 体）不能追随而保持静止的位置。这个静止位置即为质量 --弹簧系统的“惯性基准”。惯性基准法的建立是测量基 准线，是由质量弹簧系统中质量块（车体）的运动轨迹给 出的。轨检车是以车体为质量块。陀螺与车体为基准。
平、三角坑、水平加速度、垂直加速度等项目的检 测。 不能对超高进行测量。 可以提供： 1-4级超限数据、TQI数据、公里小结数据、 区段汇总数据；波形打印输出。
2、四型轨检车简介
主要负责局管内干线、提速线的检查工作。 可以提供高低（左右）、轨向（左右）、轨距、水
平、三角坑、水平加速度、垂直加速度等项目的检 测。 可以提供： 1-4级超限数据报告、TQI数据报告、 曲线资料报告、公里小结数据报告、 区段汇总数据报告；波形打印输出。