钢轨磨耗动态测量结构光条纹中心提取算法

地铁接触网导线磨耗分析

地铁接触网导线磨耗分析 【摘要】从地铁接触网的柔性接触网和刚性接触网两方面进行阐述，分析它们在实际运行中所常见的故障与问题，并通过不断的摸索与研究提出相应的解决措施。从而不仅有利于提升地铁接触网的运行效率，提高地铁交通的运行质量与运行能力，还能提高地铁运行的稳定性与安全性，促进我国交通事业的快速发展。 【关键词】刚性接触网导线磨耗分析建议 接触线在与电客车受电弓的相互作用时，表面产生腐蚀及磨损的现象即为接触线磨耗。导致接触线磨耗的原因主要包括：接触线与滑板间的电气腐蚀、受电弓碳滑板的机械摩擦、化学腐蚀、及接触线氧化等。接触线的载流量、接触网的机械安全及接触网使用寿命都会受到接触线磨耗的影响。 1 接触线局部磨耗原因分析 1.1 电客车的速度对接触线磨耗的影响 在电客车出站加速区段，车辆晃动较大，加剧了受电弓的振动，且受电弓取流增大，弓网关系处于波动状态，接触压力及冲击力都不稳定，当电客车的速度不断提高时，就可能导致接触线与受电弓之间产生瞬间分离，引起跳跃式的接触现象。这种异常的现象会引起很多问题，比如：（1）接触线与受电弓之间工作面不平整，致使接触线磨耗不均，增加

受电弓碳滑板的磨耗；（2）还会增大接触线与受电弓的离线率及机械磨耗，由于接触线与受电弓间接触不良会增加接触电阻，从而产生大量的热量，导致接触线局部温度升高，致使接触线局部软化，接触线和受电弓滑板的电气磨耗增大，加速此区段接触线的磨耗速率，最终使得接触线工作面产生不平滑的现象，甚至出现接触线烧损的情况。 1.2 接触线异常磨耗的原因 造成线岔非支处接触线及刚性悬挂锚段关节出现异常磨耗的主要原因有以下两点：首先，轨道线路的曲线、线岔以及车体抖动等会对弓网关系造成影响，特别是缓坡区段，对非支翘头处的异常磨耗现象也较为突出；其次，通常非支的抬高量要求在2～4mm范围内，抬高量过小就会导致接触线异常磨耗。 2 建议措施 2.1 优化刚性悬挂接触网的设计 在刚性接触网设计过程中，对全线接触线拉出值分布的设计，呈正弦波布置为最佳；刚性接触网的悬挂跨距不宜大于10m，在6～8m范围为最宜；在变坡区域，跨中弛度不得大于跨距值的1‰，从而减小汇流排的形变，降低对受电弓的影响。 2.2 特殊地段采用弹性部件 刚性接触网因其结构特点弹性较小，受电弓在运行中会

钢轨轮廓(磨耗)测量仪--技术参数

钢轨轮廓（磨耗）测量仪 第一节供货范围、技术规格、参数与要求 一、供货需求一览表 序号名称规格型号单位数量交货时间 1 钢轨轮廓（磨耗）测量 仪 台 1 自接到中标通知书起1个月 二、技术要求 正常使用环境条件：周围环境温度：-30～40℃，海拔高度：0～1300m。 （一）钢轨轮廓（磨耗）测量仪 1.1结构性能及技术要求 1.1.1请卖方对钢轨轮廓（磨耗）测量仪的结构及性能按下列组成部分（但不限于此）进行详细描述。 （1）总体构造 （2）外界条件 1.1.2在上述结构性能描述中，要说明各组成部分的构成、规格、数量、功能、重量及工作原理。在说明各组成部分的构造功能时，要说明与竞争对手的产品相比有何特点或优点，与卖方过去的旧型设备相比有何改进；说明在制造过程中应用了什么新技术；说明重要零部件的材质。进行详细描述不限于此。 1.1.3技术要求 （1）适用于铁路钢轨和道岔廓形的高精度检测。 （2）适用于钢轨及道岔磨耗分析。 （3）适用于钢轨连续监测后，对磨耗趋势进行分析。 （4）适用于列车运行线路轮轨关系分析。 （5）适用于打磨车对钢轨的打磨指导。 （6）原装进口主机，为方便使用携带，传感器线内置，整套重量不大于1.5kg,中文操作界面及软件。 （7）现场检测时由笔记本电脑即测即绘出所测钢轨外形及垂磨、侧磨、总磨耗值。现场测量即实时出结果。 （8）仪器须自带陀螺仪，能在现场测量倾角,显示钢轨高低差，并能有效进行高低轨校核。（9）检测精度不低于：±0.011mm，重复性不低于：0.005mm。 （10）仪器能测量轨距，并显示肥边面积、打磨面积及磨耗面积。 （11）仪器可采集分析到轨头宽度、轨顶半径、垂直剩余量、水平剩余量、最大剩余量等参数，提供最全面的科学分析数据。 （12）软件可在所有电脑及win XP、win7、win8操作系统均可安装使用，无需加密狗，软

地铁接触网导线磨耗分析

地铁接触网导线磨耗分 析 集团标准化小组：[VVOPPT-JOPP28-JPPTL98-LOPPNN]

地铁接触网导线磨耗分析 【摘要】从地铁接触网的柔性接触网和刚性接触网两方面进行阐述，分析它们在实际运行中所常见的故障与问题，并通过不断的摸索与研究提出相应的解决措施。从而不仅有利于提升地铁接触网的运行效率，提高地铁交通的运行质量与运行能力，还能提高地铁运行的稳定性与安全性，促进我国交通事业的快速发展。 【关键词】刚性接触网导线磨耗分析建议 接触线在与电客车受电弓的相互作用时，表面产生腐蚀及磨损的现象即为接触线磨耗。导致接触线磨耗的原因主要包括：接触线与滑板间的电气腐蚀、受电弓碳滑板的机械摩擦、化学腐蚀、及接触线氧化等。接触线的载流量、接触网的机械安全及接触网使用寿命都会受到接触线磨耗的影响。 1 接触线局部磨耗原因分析 1.1 电客车的速度对接触线磨耗的影响 在电客车出站加速区段，车辆晃动较大，加剧了受电弓的振动，且受电弓取流增大，弓网关系处于波动状态，接触压力及冲击力都不稳定，当电客车的速度不断提高时，就可能导致接触线与受电弓之间产生瞬间分离，引起跳跃式的接触现象。这种异常的现象会引起很多问题，比如：（1）接触线与受电弓之间工作面不平整，致使接触线磨耗不均，增加受电弓碳滑板

的磨耗；（2）还会增大接触线与受电弓的离线率及机械磨耗，由于接触线与受电弓间接触不良会增加接触电阻，从而产生大量的热量，导致接触线局部温度升高，致使接触线局部软化，接触线和受电弓滑板的电气磨耗增大，加速此区段接触线的磨耗速率，最终使得接触线工作面产生不平滑的现象，甚至出现接触线烧损的情况。 1.2 接触线异常磨耗的原因 造成线岔非支处接触线及刚性悬挂锚段关节出现异常磨耗的主要原因有以下两点：首先，轨道线路的曲线、线岔以及车体抖动等会对弓网关系造成影响，特别是缓坡区段，对非支翘头处的异常磨耗现象也较为突出；其次，通常非支的抬高量要求在2～4mm范围内，抬高量过小就会导致接触线异常磨耗。 2 建议措施 2.1 优化刚性悬挂接触网的设计 在刚性接触网设计过程中，对全线接触线拉出值分布的设计，呈正弦波布置为最佳；刚性接触网的悬挂跨距不宜大于 10m，在6～8m范围为最宜；在变坡区域，跨中弛度不得大于跨距值的1‰，从而减小汇流排的形变，降低对受电弓的影响。 2.2 特殊地段采用弹性部件 刚性接触网因其结构特点弹性较小，受电弓在运行中会产生上下震动，如若其震动得不到释放或者缓冲，弓网间的电气磨耗及机械磨耗就会加大，所以需根据具体路线及刚性悬挂安

钢轨波浪型磨耗概述

钢轨波型磨耗概述 1．钢轨波形磨耗的产生机理 钢轨波浪型磨耗(简为波磨)一般有三类：磨损性波磨、塑流性波磨和混合性波磨。轨头有明显的波浪型磨损痕迹，钢轨上呈显可见的波谷与波峰，但无明显磨损凹陷，属于磨损性波磨，也是最常见的一种波浪型磨耗。地铁中产生的主要就是这种磨损性波磨。 根据对波长特征的调查分析，认为磨损性波磨是由于轮对在通过曲线时，轮对扭曲共振导致交替的纵向力，从而在轮对与钢轨间发生纵向滑动而产生波磨。这不仅与轮对的重力角刚度特性有关，而且与曲线曲率及轮轨黏着状态有直接关系，主要是轮轨之间的粘滑振动导致内轨顶面的波磨。当车辆通过曲线半径较小的线路时，由于轮对冲角的改变，轮轨的纵向剪切力超过轮轨黏着极限，轮轨间发生纵向滑动，滑动处形成波谷；滑动后释放了积累的能量，使轮轨又处于黏着状态，轮轨磨损减轻，该处形成波峰。这种粘滑振动不断重复，形成了钢轨表面的波磨。 2．粘滑振动与钢轨波形磨耗的关系 若所有的车辆具有极好的一致性，且运行速度一致，则容易在所经过的曲线上，特别是在圆曲线上形成有规律的振动，这种振动往往使右侧轮子与内轨间发生大的滑动，当轮轨接触面的切向力足以破坏轨道顶面的金属材料时，或使其发生低周疲劳，则波磨就会产生。因此，在一定外界条件共同作用下的粘滑振动是地铁曲线波形磨耗发生的重要原因。任一个外界条件的消失，都能够使波磨消失。 3．波磨容易出现的位置 大量计算分析表明，该粘滑振动的发生规律与现场出现的波磨发生规律相吻合，即这种振动容易出现在曲线内轨的圆曲线上，容易出现在曲线半径较小的区段，容易出现在轮轨粘着条件较好的地下洞内的轨道上，容易出现在轨道刚度较大的整体道床上。 4．钢轨波型磨耗的影响因素（影响粘滑振动的因素） （1）影响粘滑振动的首要因素是蠕滑率和蠕滑力之间的负梯度特性，对粘滑振动形成与否有着决定性作用。 （2）蠕滑力饱和后负斜率不同，可能产生轮对的粘滑振动的频率也不同。蠕滑力饱和后如无下降，无论其他条件如何，均不会发生粘滑振动。 （3）轨道的横向刚度和轮对的扭转和弯曲刚度，轨道的刚度低到一定程度就会使耦合振动消失。调查也发现采用木枕的道岔上没有这种波磨，而整体道床的道岔上有严重的波磨。同样轮对扭转和弯曲刚度的减小也会使耦合振动消失。

5测量高速铁路曲线钢轨磨耗(无砟轨道)

铁道行业职业技能鉴定 铁路线路工高级工操作技能考核 准备通知单 试题名称：测量高速铁路曲线钢轨磨耗（无砟轨道） 考核时间：60 min 一、鉴定站准备 1.材料准备 记录用表格。 2.设备设施准备 曲线钢轨磨耗地段100 m线路。 3.工、量、刃、卡具准备 钢轨轮廓仪（台）。 4.考场准备 考试需要在天窗时间内进行，考场要有充足的照明。作业用头灯每人配备一个。 二、考生准备 考生自带劳动保护用品、笔。

铁路线路工高级工操作技能考核试卷 试题名称：测量高速铁路曲线钢轨磨耗（无砟轨道） 一、技术要求 1.能够正确组装仪器，并通过调试使仪器能够正常使用。 2.能够利用仪器检测钢轨的磨耗量。 3.根据检测结果判断钢轨伤损级别，并制定相应的处理方案。 4.作业完毕，整理仪器。 二、考核要求 曲线地段钢轨每10 m各测一处上下股垂磨、侧磨、45度磨耗、总磨耗。 三、考核时限 1.准备时间：0 min。 2.正式操作时间：60 min。 3.计时从考生得到允许作业的命令之时开始，到考生汇报作业完毕之时结束。 4.在规定时间内全部完成，不加分，也不扣分。每超时1 min，从总分扣2分，总超时5 min停止作业。 四、考核评分 考评人数：3人。 评分要点：1.组装仪器的方法正确。2.检测结果及轻重伤钢轨的标记准确。3.提出处理意见。 评分程序：1.作业过程。2.作业质量。 评分规则：1.各项配分扣完为止，不出现负分。2.考评员各自打分，取平均值为总分。 五、否定项 1.未认真执行上下道规定（如未清点工具、材料）。 2.作业中发生磕手碰脚等人身伤害事故。 3.作业完毕工料具发生遗失。

接 触 线

接触线 (一)检修标准 1.接触线拉出值（含最大风偏时跨中偏移值） 标准值：设计值。 标准状态：标准值±30mm。 警示值：400mm。 限界值：450mm。 2.接触线高度 标准值：设计值。 标准状态：标准值±30mm。 警示值：标准值±60mm。 限界值：标准值±100mm且小于6500mm。 3.接触线坡度（工作支接触线相邻悬挂点高度变化） 标准值：V≤250km/h时，坡度≤1‰，V＞250km/h时，坡度为0。 标准状态：V≤250km/h时，坡度≤1‰，V＞250km/h时，坡度≤0.5‰。 警示值：V≤250km/h时，坡度≤1‰，V＞250km/h时，坡度≤0.5‰。 限界值：V≤250km/h时，坡度≤1.5‰，V＞250km/h时，坡度≤1‰。

4.接触线偏角（水平面内改变方向）标准值：设计值。 标准状态：标准值±1°且≤4°。警示值：6°。 限界值：8°。 5.接触线局部磨耗、变形及损伤 5.1.接触线允许最大局部磨耗面积 设计速度导线 材质 工作 张力 标准值警示值限界值 200-250CTS无磨损15%20% 300-350CTSH-15028.5kN无磨损11%15% CTMH-15028.5kN无磨损17%23% CTMH-15030kN无磨损14%19% CTCZ-15031.5kN无磨损19%25% CTCZ-15033kN无磨损16%21% RiM12027kN无磨损13%17% 160及以下CTSH12015kN无磨损15%20% CTSH-8510kN无磨损15%20% 接触线局部磨耗达到或超出限界值，立即进行更换；达到或超出警示值，进行重点监控，纳入三级修（精测精修）更换。 5.2.检查接触线与检测尺之间的间隙，其间隙不得大于0.1mm/m。 5.3.接触线扭面角度 标准值：0°。 标准状态：±5°。 警示值：±15°。

接触线检修作业标准

接触线检修作业标准 一、适用范围 本标准规定了接触网接触线的检修周期、质量标准、准备工作、检修步骤、处理方法、注意事项、附件等内容。适用于朔黄铁路原平分公司接触网接触线的检修。 二、编制依据 《接触网安全工作规程》和《接触网运行检修规程》铁运[2007]69号文、北京铁路局企业标准Q/BT 143—96、朔黄铁路发展有限责任公司企业标准。 三、准备工作 1.安全防护：计划申报、工作票签发与审核、预想会、停电作业、作业结束等工作及安全措施，执行朔黄铁路《接触网停电作业标准》；“V”型天窗作业时注意与相邻带电线路距离，并做好行车防护防护。 2.人员组织：操作人员2～3人。作业监护、行车防护、接挂地线、地面辅助人员由工作领导人在单次作业中进行安排。 3.工机具：作业车（梯车）、手扳葫芦、紧线器、煨弯器、导线整弯器、温度计、手锤、橡胶锤、木板、平锉、断线钳、钢锯、接触线正面器、滑轮组、钢卷尺、绝缘测杆（激光测量仪）、力矩扳手、个人工具、安全用具、防护用具等。 注：准备测量磨耗，则工具中还应包括千分尺或游标卡尺。 4.材料：接触线接头线夹、吊弦线夹、φ4.0mm铁线、0#砂纸、锯条、黄油等。 5.技术资料：接触网平面布置图、导线磨耗换算表。 四、质量标准 1.接触线磨耗或损伤 接触线使用张力为14.7KN及以下时局部磨耗或损伤大于20%时做接头；接触线张力大于14.7KN时，接触线允许工作张力不应超过其最小拉断力的65%，并考虑接触线因其它因素引起的折减系数，否则应切断做接头。 2.接触线接头 (1)接头线夹底面两接触线间隙不大于 1mm，并且过渡平滑无毛刺；接触线接头线夹带牙的一侧卡进接触线本线线槽内，螺栓紧固顺序为由内而外，两边对称紧固。 (2)接触线接头、补强处过渡平滑，该处接触线高度不应低于相邻吊弦点，允许高于相邻吊弦点 0-10mm，必要时加装吊弦。 (3)接头距悬挂点应不小于 2m，同一跨距内不允许有两个接头。接触线接头处应平滑，不打弓，螺栓紧固，扭矩符合规定。 3.接触线高度 标准值：区段的设计采用值；安全值：标准值±100mm； 限界值：小于 6500mm；大于5330mm。 当隧道间距不大于 1000m 时，隧道内、外的接触线可取同一高度。

钢轨允许磨耗限度

中华人民共和国铁道部部标准 TB 2097-89 钢轨允许磨耗限度 1 主题内容与适用范围 本标准规定了钢轨的垂直磨耗、侧面磨耗及波形磨耗的允许限度。 本标准适用于38、43、50及60kg/m国产与非国产钢轨。 2 总则 2.1 钢轨磨耗超限是钢轨伤损的一种类型。钢轨磨耗量由总磨耗、垂直磨耗与侧面磨耗表征。总磨耗表示由于磨耗而使钢轨头部断面积减少的程度。 总磨耗=垂直磨耗＋侧面磨耗。 2.2 本标准是划分因磨耗而造成的钢轨轻、重伤的依据。磨耗达到重伤限度的钢轨应立即更换，不得再使用于本等级线路上；磨耗轻伤钢轨应注意观察其磨耗的发展趋势及其他类型伤损的相伴发生。 钢轨产生波形磨耗时应及时打磨，波形磨耗钢轨达到允许限值时应立即更换。 2.3 根据下列原则制定钢轨允许磨耗限度； 2.3.1 钢轨磨耗达到允许限度时尚能保证钢轨具有足够的强度与抗弯性能。 2.3.2 钢轨达到允许磨耗限度时机车车辆轮缘在最不利情况下不致接触到接头夹板。 2.3.3 波磨钢轨的波谷深度达到允许限度时不致引起轨道部件的损伤及养护工作量的急剧增加。 3 钢轨允许磨耗限度 3.1 各类钢轨磨耗量达到表1所列数值之一者即为轻伤钢轨。 中华人民共和国铁道部1989-09-01批准 1990-05-01实施

1 TB 2097-89 3.2各类钢轨磨耗量达到表2所列数值之一者即为重伤钢轨。 3.3 波形磨耗分为波纹磨耗与波浪磨耗两种。根据波形磨耗的类型，波谷深度的允许限度值见表3。 注：波纹磨耗波长为30～80mm，波长大于80mm时为波浪磨耗。 4 钢轨磨耗的测量 4.1 钢轨磨耗量测以标准断面为基准。 4.2 垂直磨耗在钢轨垂直中心线处量测。侧面磨耗在钢轨轨顶下14mm处量测，见图1。波形磨耗量测波谷深度。

FTJC-2A接触线导线磨耗测量仪

FTJC-2A型接触网导线磨耗测量仪 1、产品介绍 FTJC-2A型接触网导线磨耗测量仪是我公司开发的由高精度的传感器测头承担数据（磨耗后接触线残存高度）采集任务，测头通过超高压绝缘杆接触各测点，运用Zigbee技术数据无线传输，地面专用接收装置同步显示数据并进行专业分析，同时可利用SD卡或掌上电脑进行数据保存，该仪器由专用软件对接触线磨耗面积数据进行统计分析，可通过PC电脑进行数据交换并可打印出规定报表规格。该系统目前在全国同类产品中占领先地位。该仪器用于电气化铁路接触网、地铁柔性接触网导线磨耗程度测量。 2、主要功能及特点： 功能： FTJC-2A型接触网导线磨耗测量仪是我公司根据电气化铁道接触网检测的需求，研制开发的电气化铁道接触网导线磨耗智能型带电测量设备。该仪器小巧、便携，方便及时测量当前各锚段关节各定位点及跨中导线磨损，从而指导作业人员进行及时检修和分析事故原因，是电气化铁路接触网导线磨耗检测的有力工具。主要用于电气化铁路接触网和地铁柔性接触网的导线磨耗检测。 特点： 1）可直观、方便、快捷的自动完成磨耗测量。发射端（主机,也称磨耗测量终端）结构设计精巧，采用精密传感器，测量精度高。 2）能直接数字显示支柱号、截面残存高度及磨耗百分比。接收端（也称手持数据终端）机身小巧、功能强大，采用最新、流行的Android操作系统，测量界面大方、美观，可以实时显示测量数据。系统采用大屏幕真彩触摸屏，各项功能功能按键一目了然，易于操作。 3）可停带电进行导线磨耗检测。高压绝缘操作杆耐压可达110KV。 4）具有数据储存功能，可以将检测的数据传送到计算机中进行储存、曲线分析以及报表打印等工作。接收端（也称手持数据终端）内置数据库，随时方便的保

接触网接触线检修作业标准

接触网接触线检修作业标准 一、适用范围 本标准规定了接触网接触线的检修周期、质量标准、准备工作、检修步骤、处理方法、注意事项、附件等内容。适用于朔黄铁路原平分公司接触网接触线的检修。 二、编制依据 《接触网安全工作规程》和《接触网运行检修规程》铁运[2007]69号文、铁道部经济规划研究院铁路工程施工技术指南TZ10208-2008、朔黄铁路发展有限责任公司企业标准。 三、准备工作 1.安全防护：计划申报、工作票签发与审核、预想会、停电作业、作业结束等工作及安全措施，执行朔黄铁路《接触网停电作业标准》；“V”型天窗作业时注意与相邻带电线路距离，并做好行车防护防护。 2.人员组织：操作人员2～3人。作业监护、行车防护、接挂地线、地面辅助人员由工作领导人在单次作业中进行安排。 3.工机具：作业车（梯车）、手扳葫芦、紧线器、煨弯器、导线整弯器、温度计、手锤、橡胶锤、木板、平锉、断线钳、钢锯、接触线正面器、滑轮组、钢卷尺、绝缘测杆（激光测量仪）、力矩扳手、个人工具、安全用具、防护用具等。

注：准备测量磨耗，则工具中还应包括千分尺或游标卡尺。 4.材料：接触线接头线夹、吊弦线夹、φ4.0mm铁线、0#砂纸、锯条、黄油等。 5.技术资料：接触网平面布置图、导线磨耗换算表。 四、质量标准 1.接触线磨耗或损伤 接触线使用张力为14.7KN及以下时局部磨耗或损伤大于20%时做接头；接触线张力大于14.7KN时，接触线允许工作张力不应超过其最小拉断力的65%，并考虑接触线因其它因素引起的折减系数，否则应切断做接头。 2.接触线接头 (1)接头线夹底面两接触线间隙不大于 1mm，并且过渡平滑无毛刺；接触线接头线夹带牙的一侧卡进接触线本线线槽内，螺栓紧固顺序为由内而外，两边对称紧固。 (2)接触线接头、补强处过渡平滑，该处接触线高度不应低于相邻吊弦点，允许高于相邻吊弦点 0-10mm，必要时加装吊弦。 (3)接头距悬挂点应不小于 2m，同一跨距内不允许有两个接头。接触线接头处应平滑，不打弓，螺栓紧固，扭矩符合规定。 3.接触线高度 标准值：区段的设计采用值；安全值：标准值±100mm；

基于结构光视觉的钢轨磨耗测量方法_孙军华

2010年9月第36卷第9期北京航空航天大学学报J o u r n a l o f B e i j i n g U n i v e r s i t y o f A e r o n a u t i c s a n d A s t r o n a u t i c s S e p t e m b e r 2010 V o l .36　N o .9 　收稿日期:2009-07-16 　基金项目:国家自然科学基金资助项目(50727502,60804060);铁道部科技研究开发计划资助项目(2008G 020-C )　作者简介:孙军华(1975-),男,湖北荆门人,副教授,s j h @b u a a .e d u .c n . 基于结构光视觉的钢轨磨耗测量方法 孙军华 王伟华 刘　震 张广军 (北京航空航天大学仪器科学与光电工程学院,北京100191) 摘 要:分析了基于结构光视觉的钢轨磨耗测量原理,提出一种钢轨磨耗车载动态测量方法.结构光视觉传感器安装在列车底部,测量钢轨内侧横断面轮廓.以钢轨轨腰轮廓作为测量基准,利用最近点迭代(I C P ,I t e r a t i v e C l o s e s t P o i n t )算法确定光平面测量坐标系到设计 坐标系的旋转矩阵和平移向量,将测量轮廓与设计轮廓对齐,在此基础上计算磨耗值.与已有的方法相比,该方法无需单独设置用于基准测量的视觉传感器,采用同一传感器实现了基准测量和磨耗测量,有效降低了系统成本,操作性强,且无需进行多传感器的全局校准,保证了测量精度.实验结果表明:该钢轨磨耗测量方法具有较好的重复性精度. 关　键　词:钢轨磨耗;结构光;基准对齐;最近点迭代匹配中图分类号:T N 247 文献标识码:A 文章编号:1001-5965(2010)09-1026-04 R a i l w e a r m e a s u r e m e n t m e t h o d b a s e d o n s t r u c t u r e d -l i g h t v i s i o n S u n J u n h u a W a n g W e i h u a L i u Z h e n Z h a n g G u a n g j u n (S c h o o l o f I n s t r u m e n t S c i e n c ea n dO p t o -e l e c t r o n i c s E n g i n e e r i n g ,B e i j i n gU n i v e r s i t y o f A e r o n a u t i c s a n dA s t r o n a u t i c s ,B e i j i n g 100191,C h i n a ) A b s t r a c t :T h e p r i n c i p l e o f r a i l w e a r m e a s u r e m e n t b a s e d o n s t r u c t u r e d -l i g h t v i s i o n w a s a n a l y z e d .Am e t h -o d f o r d y n a m i c a l l y m e a s u r i n g r a i l w e a r s i nv e h i c l e -m o u n t e dw a s p r o p o s e d .T h e s t r u c t u r e d -l i g h t v i s i o ns e n s o r w a s i n s t a l l e d a t t h e b o t t o m o f t h e t r a i n ,a n d t h e s e c t i o n p r o f i l e o f t h e r a i l w a s m e a s u r e d .T a k i n g r a i l w a i s t a s m e a s u r e m e n t b e n c h m a r k ,t h e r o t a t i o nm a t r i x a n dt r a n s l a t i o n v e c t o r b e t w e e n l i g h t -p l a n e c o o r d i n a t e f r a m e a n d d e s i g n e d c o o r d i n a t e f r a m e w e r e e s t i m a t e d b y i t e r a t i v e c l o s e s t p o i n t (I C P )a l g o r i t h m ,t h e n ,t h e r a i l w a i s t p r o -f i l e w a s r e g i s t e r e d t o d e s i g n e d p r o f i l e ,b a s e d o n w h i c h t h e r a i l w e a r s w e r e c a l c u l a t e d .C o m p a r e d w i t h p r e v i o u s m e t h o d s ,t h e p r o p o s e d m e t h o d d o e s n o t n e e d a s p e c i a l l y v i s i o n s e n s o r t o m e a s u r e t h e b e n c h m a r k . B e n c h m a r k m e a s u r e m e n t a n d w e a r m e a s u r e m e n t a r e a c h i e v e dw i t h o n e s a m e v i s i o n s e n s o r .S y s t e m c o s t i s e f f e c t i v e l y r e -d u c e d ,a n d i t i s o p e r a b l e .M e a s u r e m e n t a c c u r a c y i s a l s o g u a r a n t e e d d u e t o n o n e e d o f g l o b a l c a l i b r a t i o no f m u l t i -s e n s o r .T h e e x p e r i m e n t a l r e s u l t s s h o wt h a t t h e r e p e a t a b i l i t y p r e c i s i o n o f t h e m e t h o d i s h i g h . K e y w o r d s :r a i l w e a r ;s t r u c t u r e d -l i g h t ;b e n c h m a r k a l i g n m e n t ;i t e r a t i v e c l o s e s t p o i n t 钢轨磨耗检测是铁路安全运营的重要保证,对于制定合理的铁路运输计划和降低维护成本非常重要 [1-2] .长期以来,对钢轨磨耗的检测都是由 人工采用专用卡尺抽样检测,这种方式效率低下, 无法实现动态测量,且耗费大量人力物力,在测量中不可避免地引入了测量者的人为因素,影响了测量的精度和可靠性. 目前,随着机器视觉测量技术的发展与日臻 成熟,基于结构光视觉的钢轨磨耗测量已受到广泛的重视.磨耗的测量均需选取有效的测量基准,将视觉传感器测量得到的钢轨轮廓与标准设计轮廓对齐,然后根据磨耗定义计算磨耗值.文献[3] 选取钢轨头部未被磨损的一侧作基准,采用一种基于近景摄影测量中的二维直接线性解析纠正方法,通过坐标变换实现左右轮廓图像的对准.该方法光条不易受遮挡,便于在线处理.但需要两个视 DOI :10.13700/j .bh .1001-5965.2010.09.023

基于PSD的钢轨磨耗自动检测装置的开发

Optoelectronics 光电子, 2016, 6(3), 121-125 Published Online September 2016 in Hans. https://www.wendangku.net/doc/e815343596.html,/journal/oe https://www.wendangku.net/doc/e815343596.html,/10.12677/oe.2016.63017 文章引用: 金铭, 张秀峰. 基于PSD 的钢轨磨耗自动检测装置的开发[J]. 光电子, 2016, 6(3): 121-125. Development of Automatic Measurement Device of Steel Rail Abrasion Based on PSD Ming Jin, Xiufeng Zhang * College of Electromechanical Engineering, Dalian Nationalities University (DLNU), Dalian Liaoning Received: Aug. 26th , 2016; accepted: Sep. 13th , 2016; published: Sep. 16th , 2016 Copyright ? 2016 by authors and Hans Publishers Inc. This work is licensed under the Creative Commons Attribution International License (CC BY). https://www.wendangku.net/doc/e815343596.html,/licenses/by/4.0/ Abstract In order to meet the actual demand, a new detection method of steel rail abrasion based on PSD (Position Sensitive Device) is proposed after research current characteristics and methods of steel rail abrasion detecting equipment at home and abroad. Developed detecting device uses photoe-lectric detector, microprocessor and data analysis. Finally, the paper has carried on the experi-ment and analyzed the results; throughout the experiment, it can conduct the detector with high speed and accurate data and reliable performance. The developed device is portable and accurate detector with human machine conversation function. It improved many disadvantages of hodier-nal detectors, such as low-efficiency, big size, unwieldy mass. Keywords Rail Abrasion, PSD, Microprocessor, Measurement Device 基于PSD 的钢轨磨耗自动检测装置的开发 金 铭，张秀峰* 大连民族大学机电工程学院，辽宁 大连 收稿日期：2016年8月26日；录用日期：2016年9月13日；发布日期：2016年9月16日 Open Access * 通讯作者。

接触线的烧损原因及补救办法

接触线的烧伤原因及补救措施 学生姓名：侯向翊 学号：1131162 专业班级：电气化铁道技术312313 指导教师：张刚毅

摘要 在电气化高速铁路快速发展的情况下，本文首先介绍了弓网受流中出现接触线烧伤现象的原因(列车速度、接触线材质、接触压力、硬点等),然后提出了通过优化接触线和受电弓参数两个方面来改善弓网受流质量性能,以减少弓网受流中的接触线烧伤。 在电气化铁路快速发展、全国铁路第六次大提速、客运专线的大建设背景下, 接触网与受电弓系统受流质量性能的要求不断提高。电气化铁路的受流系统必须符合以下基本条件: 保证功率传输的可靠性；保证受流系统的运行安全性；具有良好的受流质量；保证受流系统的使用寿命；减少对周围环境的影响。接触线与受电弓系统的理想运行状态是弓线可靠接触, 机车不间断地从接触线上获得电能，其性能要求为：无离线、无拉弧。 关键词：高速铁路；电弧；烧伤

目录 摘要 (2) 引言 (1) 1.接触线的简介 (2) 1.1接触线的定义 (2) 1.2接触线的种类 (2) 1.3接触线的烧损危害 (2) 1.4接触线硬点的危害 (3) 1.5 电弧的危害 (3) 2.1接触线的烧损原因 (4) 2.2 硬点 (4) 2.2.1 硬点产生原因分析 (5) 2.2.2 减少硬点从而避免接触线的烧损 (6) 2.3导电回路不畅 (9) 2.5 接触网线索存在非正常电流转换 (10) 2.6 采取的预防措施 (10) 2.7 拉弧 (11) 2.7.1 拉弧原因分析 (11) 2.7.2 预防措施 (12) 2.8短路原因分析 (12) 2.9 预防措施 (13) 结论 (14) 致谢 (15) 参考文献 (16)

地铁接触线磨耗测量及异常处理

接触线磨耗测量 接触线磨耗测量作为接触网专业的一项重要检修内容，其磨耗大小在一定程度上反映了接触网设备状态的好坏。随着接触网运营年限的不断增长，大磨耗点也呈现出逐渐增长的趋势，掌握磨耗测量及换算方法也是每位接触网维护员必备的技能。 1 接触线磨耗的定义 接触线在与电客车受电弓作用时，二者之间的工作面不平滑，表面产生腐蚀及磨损的现象即为接触线磨耗。导致接触线磨耗的原因主要包括：接触线与滑板间的电气腐蚀；受电弓碳滑板的机械摩擦、化学腐蚀、及接触线氧化等。接触线的载流量、接触网的机械安全及接触网使用寿命都会受到接触线磨耗的影响； 2 接触线磨耗的因素 正线区段接触网在隧道内，运行环境复杂，可能引起接触线磨损的因素主要有：接触线脱槽、汇流排与接触线之间有异物、施工工艺、前期施工、关键设备参数不达标、电客车加速度故障等。 3 接触线产生磨耗的分类 汇流排中间接头、锚段关节、缓坡区段、出站加速区段等都是接触线出现不均匀磨耗的主要集中地段。其中以电客车出站加速区段、锚段关节与中间接头尤为突出。 正常情况下，当接触线磨耗超过接触线本身截面积的50%时，才会更换接触线，但是如果某区段或者某个点的接触线磨耗特别大，已接近磨到汇流排，而其他地方的接触线还未达到换线标准时，接触线必须整锚段或局部更换。所以接触线的磨耗问题不容忽视，我们需要根据不同原因制定针对性处置方法。 1）、先期建设施工工艺

在前期施工中，放线小车的张力不均衡，导致接触线时而松弛，时而紧绷造成接触线在部分汇流排区段内应力不均衡。放线小车顶丝装置滑丝使顶轮上下震动造成接触线受力不均，导致接触线没有完全放入汇流排内，受电弓运行通过造成接触线磨耗。 2）、接触线与汇流排之间有杂物 ①、若汇流排上方有漏水等情况，造成汇流排与接触线夹缝处出现铜绿及水垢，杂物夹持在汇流排与接触线的夹缝处，从而造成接触线与汇流排脱离，接触线突起造成脱槽。随着受电弓与突起的接触线的撞击，不断磨损接触线，使接触线的磨损值越来越大。 ②、先期施工单位放线过程中没有及时清理汇流排内的铁屑等杂物，夹持在汇流排与接触线的夹缝处，造成接触线突起，引起部分脱槽，造成磨耗。 3）、刚性接触网特殊性质 刚性接触网自身弹性较低，受电弓在高速运行通过时产生上下震动，又由于自身无法很好释放这种垂直方向的震动能量，受电弓从导向高的地方走向导向低的地方时，被迫撞击抬升接触网，弓网间的电气磨耗及机械磨耗就会加大。 4）、接触网关键设备参数 刚性接触网锚段关节、线岔处、中间接头的参数虽满足《接触网检修操作规程》的检修要求，但因其转换定位点与两端定位点的高差，容易造成受电弓过渡不畅，产生大磨耗。 当电客车受电弓通过汇流排中间接头处时，由于受电弓碳滑板的接触压力和冲击力无法缓解，产生驰度，形成硬点，汇流排中间接头处安装导高过低或者安装间隙过大导致的不平整，致使刚性悬挂上出现硬点，当受电弓通过时就会产生很大的冲击力，导致接触线磨耗增大。 线岔非支接触线及刚性悬挂锚段关节非支出现异常磨耗的主要原因有以下两点：1）轨道线路的弯道、线岔以及车体抖动等会对弓网关系造成影响的因素没有被列入考虑的范围，特别是缓坡区段，对非支翘头处的异常磨耗现象也较为突出；2）正常情况非支的抬高量要求在4-6mm范围内，抬高量过小就会导致接触线异常磨耗。 5）、电客车的加速度

高速铁路钢轨磨耗的分析研究

龙源期刊网 https://www.wendangku.net/doc/e815343596.html, 高速铁路钢轨磨耗的分析研究 作者：于家敏 来源：《科学与财富》2020年第02期 摘要：高速铁路列车轴重轻，速度快，钢轨的磨耗有其自身的特点，本文作者通过对全国主要著名的几条高速铁路钢轨磨耗情况的长期跟踪观测，重点分析与总结了高速铁路钢轨的磨耗特点。通过结果表明：高速铁路直线段钢轨的垂直磨耗量与磨耗速度相对比较小，而小半径曲线地段钢轨的侧面磨耗严重，已影响到钢轨的使用寿命。建议在小半径曲线地段使用在线热处理钢轨，同时进行钢轨润滑，以减少钢轨磨耗。 关键词：高速铁路;钢轨;垂直磨耗;侧面磨耗 引言钢轨磨耗是影响钢轨使用寿命的重要因素，按照磨耗的部位的不同，钢轨磨耗分为垂直磨耗与侧面磨耗，其中垂直磨耗在钢轨轨顶面宽三分之一处，距标准工作边测量，侧面磨耗在钢轨踏面，按标准断面下的16毫米处测量。目前，普通速度的钢轨的垂直磨耗，侧面磨耗重伤标准分别是11毫米与19毫米，高速铁路钢轨的垂直磨耗，侧面磨耗重伤标准分别是10毫米和12毫米。直线段钢轨的磨耗以垂直磨耗为主，而曲线段钢轨上股以侧面磨耗为主，下股以垂直磨耗为主。 高速铁路列车轴重轻，速度快，钢轨的磨耗有其自身的特征。我国高速铁路钢轨磨耗虽然己经开展了一些研究。但由于我国高速铁路尚处于运营初期，高速铁路钢轨的磨耗特征及规律还需要持续的跟踪研究。本文通过对我国高速铁路钢轨磨耗情况的长期跟踪测量，分析总结了高速铁路钢轨磨耗的一些规律及特点。研究结果表明：尖轨和基本轨磨耗发展呈现逐渐收敛的趋势;基本轨垂向磨耗在轮载过渡区前后较大，在轮载过渡区相对较小，直尖轨垂向磨耗比曲尖轨更严重;曲尖轨侧向磨耗明显大于直尖轨，在轮载过渡区前侧向磨耗较小，轮载过渡区侧向磨耗明显，基本轨侧向磨耗主要集中在尖轨前端及岔前区域，直基本轨侧向磨耗比曲基本轨更严重。试验结果可为磨耗仿真研究提供试验验证，同时可为高速道岔的养护维修提供科学指导。 一.磨耗的跟踪观测情况 从2008年我国第一条高速铁路开通以来，开始对多条高速铁路钢轨的磨耗情况进行了长期的跟踪观测，测点布置及观测时间。利用轨头廊形测量仪对钢轨测点测量了轨头外形，然后利用软件计算出钢轨的垂直磨耗和侧向磨耗。 二.磨耗的分析与结果 1.直线段钢轨外形与磨耗情况

浅析接触线异常磨耗原因和解决方法

浅析接触线异常磨耗原因和解决方法 摘要：南京地铁开通运营以来，接触网人员在检修中发现局部区域的接触线有磨耗大，磨耗不均匀，甚至侧磨等异常磨耗现象。接触线异常磨耗将影响弓网的正常匹配关系，降低受电弓取流质量，缩短接触线的使用寿命，甚至对地铁安全运营也存有一定的影响。笔者结合自身知识和实践经验，阐述了接触线异常磨耗的原因及相关解决方法。 关键词：接触线；异常磨耗；原因；方法 1 引言 接触网作为城市轨道交通供电系统的重要设备之一，其安全和可靠性将直接关系着地铁的运行状态。南京地铁开通运营以来，接触网人员在检修中发现局部区域的接触线，如一些大弯道处，锚段关节处，中间接头处，折返线线岔处，存在磨耗较大，磨耗不均匀，甚至侧磨等异常磨耗现象。接触线异常磨耗将影响弓网的正常匹配关系，降低受电弓取流质量，缩短接触线的使用寿命，甚至对地铁安全运营也存有一定的隐患。因此分析查找接触线异常磨耗的原因，并根据原因结合现场实际情况，提出切实可行的解决方法就显得尤为重要。 图1 接触线正常磨耗示意图图2 接触线侧磨示意图 2 原因分析 2.1接触线线面原因 接触线作为和受电弓直接滑动摩擦的重要设备，对其导电性能和强度要求较高。目前，南京地铁多采用银铜合金的接触线。然而有些区域的接触线因为自身结构和线路情况的限制，接触线表面会有线面不平滑、扭曲，存在硬点等现象，从而导致弓网滑动接触时，接触压力发生较大变化，使得接触线线面产生一个个小坑点的不均匀磨耗，甚至发生打火和拉弧现象。 2.2受电弓碳滑板原因 受电弓长期和接触线滑动摩擦以后，碳滑板表面会逐渐形成凹槽，甚至出现凹凸不平的现象，这就破坏了弓网之间的正常磨耗关系，造成了接触线磨耗不均匀。甚至在一些拉出值大的区域如线岔和大弯道处，会出现受电弓两端磨出的凹槽裹着接触线滑动摩擦，对接触线形成侧磨的现象。 图3 受电弓凹槽示意图 3 解决办法 3.1对问题接触线的线面进行打磨处理 对于一些接触线异常磨耗的区域，可以先对接触线线面进行检查，如果发现其表面有不平滑、扭曲、硬点等现象，可用砂纸或者整弯器进行打磨处理，并用扭面器对接触线线面进行调整。 3.2对问题区段的接触线拉出值进行调整 为使接触线在受电弓碳滑板正常工作范围内均匀摩擦，柔性接触网的悬挂点都是按“之”字值进行布置的。而刚性网由于是采用汇流排夹持接触线的结构，无法做到“之”字布置，只好利用汇流排铝合金材质，可弯曲的性质，以正弦波进行布置，从而保证接触线在受电弓碳滑板的正常工作范围内来回滑动，均匀摩擦。因此如果悬挂点处拉出值布置不合理，也会影响受电弓的磨耗规则，从而导致受

钢轨波浪磨耗测量简介

波浪磨耗测量简介 随着我国大提速和高速铁路的发展，线路状态对列车运行的影响，越来越集中在两个方面：长波长不平顺影响列车运行的舒适度；而短波不平顺，对列车走行部分的影响更为严重。钢轨波浪磨耗，表面擦伤是钢轨短波不平顺的主要表现。严重时，不但加剧车辆走行部的振动，影响行车安全，列车的这种响应，反过来加剧线路状态的恶化。。。 因此，今后钢轨波浪磨耗，表面擦伤等的检测应该随着铁路的高速化更加引起重视。 这里主要介绍波磨检测的新技术。 既然波浪磨耗属于轨道的短波不平顺，前面，介绍高低测量的一些基本问题都适用。首先要解决的问题也是测量基准问题。因此，可以分成两大类，即惯性基准和弦测法。利用轴箱加速度计测量波磨国内外都有大量的研究和论述，这里不再重复。下面介绍一下在最近引进的轨检车中，采用的以弦测法为基础的波磨测量技术。 一概述： 最近引进的轨检技术，波磨测量其中之一是：意大利Tecnogamma 公司的波磨检测装置。以往的波磨测量装置不同，采用弦测法和激光位移测量来实现。现安装于检测中心200公里/小时的轨检车上。 二弦测法 钢轨波浪磨耗检测利用弦测法原理来实现。本系统用三个光电位移计，构成三点不等弦的测量。 : 波磨检测系统的弦测法. 1 第一测量点; 2 第二测量点; 3 第三测量点. 为了在波长从30 mm 到3000 mm 的测量范围内得到最优化的波长测量效果，三个测量点

按照传递函数以一定的距离排列。 具体为: - 第一到第二测量点的距离为19 mm, 称为弦。 - 第一到第三测量点的距离为250 mm，为基准。 用三个光电位移计，构成三点不等弦的测量传感器安装在转向架上，这样系统本身只受第一系弹簧悬挂的影响。这种安装可以在横向和垂直方向得到最好的检测效果。 检测系统可以在波长从10mm 到3000mm 的范围内检测波磨，下图是其传递函数。 短波和中波长的传递函数 三光电位移计： 光电位移计是采用三角测量原理实现的。与钢轨没有任何机械接触，也无需机械定位系统。由线激光束与高速面阵摄像机组成。(如图所示)。