北京新機(jī)場(chǎng)線運(yùn)營(yíng)車(chē)動(dòng)力學(xué)和輪軌力測(cè)量系統(tǒng)研制

成都安科泰豐科技有限公司聯(lián)合西南交通大學(xué)于2018年中標(biāo)“北京全自動(dòng)運(yùn)行新型市域快軌車(chē)輛項(xiàng)目軌道及動(dòng)力學(xué)檢測(cè)系統(tǒng)”項(xiàng)目。該項(xiàng)目包含兩大子系統(tǒng)，軌道幾何參數(shù)檢測(cè)系統(tǒng)和動(dòng)力學(xué)檢測(cè)系統(tǒng)。其中動(dòng)力學(xué)檢測(cè)系統(tǒng)由我司與西南交通大學(xué)共同完成。

輪軌力測(cè)量系統(tǒng)是鐵路車(chē)輛安全評(píng)估和健康檢測(cè)的基礎(chǔ)。傳統(tǒng)的在車(chē)輪上粘貼應(yīng)變片的方法，不僅工藝復(fù)雜成本高，且長(zhǎng)期運(yùn)用可靠性低。本方案中采用一種間接測(cè)量方法：通過(guò)在軸箱上粘貼應(yīng)變片，軸箱加速度傳感器和位移計(jì)，并結(jié)合輪對(duì)的固有參數(shù)，反推出輪軸橫向力和輪軌垂向力，從而實(shí)時(shí)輸出輪軸脫軌系數(shù)和輪重減載率的脫軌安全評(píng)估。

檢測(cè)系統(tǒng)安裝在運(yùn)營(yíng)車(chē)上，具備自啟動(dòng)、無(wú)線數(shù)據(jù)傳輸、遠(yuǎn)程控制、遠(yuǎn)程在線實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)等功能。檢測(cè)系統(tǒng)在運(yùn)營(yíng)車(chē)運(yùn)行時(shí)，能夠?qū)崟r(shí)準(zhǔn)確的采集到相關(guān)傳感器振動(dòng)或變化，并在線實(shí)時(shí)計(jì)算出輪軌力、平穩(wěn)性、舒適度、脫軌系數(shù)、輪重減載率等相關(guān)參數(shù)，然后將這些參數(shù)通過(guò)無(wú)線傳輸至遠(yuǎn)端服務(wù)器，進(jìn)行數(shù)據(jù)存儲(chǔ)，同時(shí)也能通過(guò)終端電腦進(jìn)行在線顯示，對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，同時(shí)根據(jù)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)導(dǎo)出相應(yīng)的報(bào)表。

2018年年底完成設(shè)備的安裝和靜態(tài)調(diào)試，靜態(tài)測(cè)試過(guò)程中，系統(tǒng)中包含的所有傳感器數(shù)據(jù)采集正常。

圖2 數(shù)據(jù)采集裝置

圖3 部分傳感器截取

2019年3月根據(jù)常客廠的項(xiàng)目實(shí)際進(jìn)度，設(shè)備進(jìn)行動(dòng)調(diào)，動(dòng)調(diào)過(guò)程中，系統(tǒng)部分傳感器在某時(shí)刻的振動(dòng)采集如圖4、5所示。截至目前設(shè)備運(yùn)行一切正常，能夠?qū)崟r(shí)采集各傳感器的相關(guān)振動(dòng)或變化情況，能夠?qū)崟r(shí)地正確的計(jì)算相關(guān)參數(shù)。

  圖4、構(gòu)架加速度振動(dòng)情況

圖5、軸箱加速度振動(dòng)情況