动检车(轨检车)波形图读图说明.pdf

动检车（轨检车）波形图读图 说明及其应用1动检车（轨检车）波形资料作为重要的轨 控资料长期以来一直没有受到一线干部职 工的重视，因此波形资料没有得到充分利 用。为了让广大干部职工充分了解波形资 料的基本知识，掌握基本的读图技能，特 进行此次培训。培训的目的有三个：一是要充分认识波形资料的重要性；二是掌握基本的读图方法和读图技能；三是要了解如何使用波形资料指导生产。2下面我们分四个部分说明:第一部分:动检车、轨检车波形资料的重要性第二部分：各种检测项目说明（基础知识）第三部分：现场复核病害三种基本方法 第四部分：如何读图3第一部分：为什么要强调动检车（轨检 车）波形资料的重要性 波形资料具有直观性，可以直观地反映出各主要检测项目 超限幅值的大小及病害分布状况。波形资料可以帮助我们准确定位病害位置，帮助我们分析 病害原因。波形资料可以同时反映线路中某一点的高低、水平、方向、轨距等几何状态，更能直观地反映各几何尺寸偏差对水平 加速度和垂直加速度的影响。（这一点将在后面的实例中给以详细阐述）利用波形资料可以最大程度地避免出现动检车（轨检车）三级偏差，可以让车间工区在最短时间内了解线路状态，对工区的重点工作安排具有较强的指导性意义。动态波形资料和我们的轨检小车波形可以建立对应关系，区别就在于一个是动态的、一个是静态的。二者若能有机 结合，将会大大增强我们对设备的监控能力。4动检车（轨检车）波形资料使用现状波形资料一直没有受到一线车间班组的重视，原 因可能有多方面的，主要有以下几个方面：51、看不懂这个原因比较普遍。事实上，波形检测原理很复杂，想要搞清楚 十分困难。但这不会影响我们应用波形资料。举个例子：手机的制造原理是什么？恐怕没有几个人能 搞的清楚，但是大家用手机不是用得很熟练吗？因此，对于波形资料，我们强调的是会应用,而不是原理。只要了解读图所需要的基本知识，使用波形资料应该不会有什么难度。62、不适应长期以来，我们的一线干部职工已经习惯了使用数据 资料，就是哪里有二、三级偏差，就直接按照里程到哪里 消灭。当然这种方式是十分必要的，但有以下几个缺点：1、由于数据资料的里程上常常有误差（有时误差还很 大），按照偏差里程有时找不到病害准确位置，或者是病 害处于岔区或曲线上，给复核工作带来困难。2、数据资料只能反映其中一个“点”的问题，不能直 观反映“面”的问题，更不能监控到线路变化过程。3、动检车、轨检车三级偏差是大家比较关心的一个问 题，统计以前的三级偏差出现的规律可以知道，除了作业 橇不顺造成的三级偏差，绝大多数三级偏差都在上一次或 前几次的波形图中有了“征兆”。73、不重视首先：由于我们不了解，所以才会不重视。其次：我们还没有意识到一种科学的检测手 段带给我们的便捷。8第二部分：各项检测项目说明为了让大家尽快掌握读图的基础能力，下面对各种检测项 目的基础知识进行逐一说明：1、高低（左右）；2、轨向（左右）；3、轨距；4、轨距变化率；5、水平（超高）；6、曲率；7、曲率变化率；8、水平加速度；9、水加变化率；10、垂直加速度。91、高低。定义：指左（右）股钢轨顶面沿轨道纵向的 凹凸不平。动检车（轨检车）检测高低分为左、右高低。动检车（轨检车）检测基长分为短波不平顺 和长波不平顺两种，短波不平顺检测基长为 1.542米，长波不平顺检测基长为1.570 米。波形图中零线以上为高、零线以下为低。10高低波形图例112、轨向。定义：指左（或）右股钢轨轨距测量点平面位 置沿轨道纵向的横向凹凸不平。轨检车（动检车）检测轨向分为左轨向、右轨 向。轨检车（动检车）检测分为短波不平顺（0 42米）和长波不平顺（070米）o 轨向向左（列车运行方向）凸出为正（前提 是轨检车正方向行驶，否则相反）。轨向和后面要讲的曲率有直接的对应关系，在 后面再详细说明。12轨向波形图例3、轨距定义：指左、右股钢轨工作面下16mm范围 内的距离。轨距的检测会受到侧磨的影响，有时在波 形图中会检测出假轨距，这就必须要求波 形图纸和现场实际结合起来分析，否则就 容易得出错误结论。当轨检车检测到固定辙岔的有害空间时，会打出一个假轨距和一个假轨向（如图 示），可动心轨道岔不存在这个问题。14轨距波形图例初胤删,A福地IffiTVm*1*脚1雌4、轨距变化率 定义：动检车（轨检车）检测的轨距变化率是以 2.5米的基长内轨距测量差值与基长的比值。轨距变化率基长的确定是以0.25的长度向前推进 检测的，也就是说轨距变化率的检测是跳跃式，每跳一步是0.25米。现在的动检车（10#车）没有轨距和轨向，部轨 检车有轨距变化率，占全部扣分的比例仅为3%左 右。从扣分比例来看，轨距变化率偏差本身不是重点,而由其造成的小轨向不良才是重点。轨距变化率是换算值，波形图上没有显示。165、水平定义：指同一轨道断面内左右钢轨顶面的 高差，曲线上的水平称为超高。超高以左股为基准股，左股高为正，在零 线以上。（前提是轨检车顺方向行驶，动检车经常有逆方向行驶 的情况，此时与上述正好相反）17水平（超高）波形图例.峪工心心”ph.6、三角坑 定义：指一定间距（2.5米基长）的两组水平 差；动检车（轨检车）检测三角坑就是检测轨道的 平面性，三角坑值大就有可能使车辆轮对呈三 点接触，一点悬空的状态，对车辆转向架造成 悬空状态，当三角坑足够大时（如大于轮缘高 度时），在其它综合因素作用下，轮对就可能 脱轨。三角坑三级偏差是现阶段动检车（轨检车）三、四级偏差主要出分主要项目之一。19三角坑图例三角坑水平(1 mm)三角坑f 1mm)闻咽铲*2叱7叶飞阳川川中+心电胪明垂W(0.01 G)懂加(0.01 G)速度(20kph).i.,i.:.f.i 1=ALD(0.5V)971 km+300m 971 km+400m 971 km+500m 971 km+600rn 971 km+700m7、曲率 定义：曲率为一定弦长（L）曲线轨道对应的圆心角a。（曲 率可以简单地定义为半径的倒数，曲率=1/半径）曲率本来是针对曲线来说的，但是我们往往会看到曲率出现在 直线段，如果波形显示直线段有曲率，有曲率必然有矢度，有 矢度必然有方向，所以如果在直线段出现曲率，我们的第一判 断就是此处存在碎弯、小方向或轨距递减不好，这一点不要有 任何怀疑。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。根据曲率能正确判断曲线正矢连续差和曲线的圆顺度。50义曲率=正矢如：某曲线曲率为0.38,正矢=50X0.38=19mm21曲率图例一（圆曲线上的曲率）22从这个图上我们可以知道：1、曲率定义成半径的倒数（1/R）,那么圆曲线部分的曲率 就是一个固定值。图例是下K984曲线，半径是4km的，所 以曲率理论上是一个固定值1/4=0.25。但是从图上可以 很直观地看出来圆曲线部分并不是一条平直的直线，而是 一条中间有很多折点的折线。从电脑上可以量出圆曲线部 分最大曲率为0.29（反算半径为3450,则正矢为14.5）,最小曲率为0.20（反算半径为5000,则正矢为10）,所 以可以计算出该曲线圆曲线部分最大、最小正矢差肯定 4.5（因为测点间可能有方向）。2、让我们再将这个图上的曲率放大一下，看的更清楚：23曲率放大图从这个放大图上我们可以看到：1、可以很直观地看出来，该曲线圆曲部分正 矢大大小小；2、缓和曲线正矢不顺；3、该曲线最大、最小正矢点也可以看出来，就在图上所标的位置上。再看一下直线段上的曲率波形图:25曲率图例二（直线段曲率）26直线段曲率放大图8、曲率变化率定义：曲率测量值的差值与基长的比值。（基长18米）曲率变化率的波形通道有突变、正矢肯定 不好。28曲率变化率波形图例*%铲怖瞰 Uy/yv1.,V%左高低4附加）率变化率曲率娈化率（佃软而）八八AFa右高附加,9、水平加速度定义：水平加速度分为直线段水平加速度利曲线上的水平加速 度。直线段上的水平加速度就是水平方向上速度的变化和时间 的比值。而在曲线上存在过超高或欠超高，还要考虑离心加速 度。由公式推导可知：大约15mm的欠超高理论上会产生0.01g的离 心加速度，如果再考虑车体弹簧压缩，理论上会产生0.012g的 离心加速度。例如某曲线欠超高100mm,则在轨检车波形图上 会显示约0.08g的未被平衡的离心加速度。这是在曲线完好状态 下的理论值，如果曲线存在正矢不良、水平不好、轨距不顺等 病害时，水平加速度峰值会叠加（叠加比较复杂），所以欠超 高大的曲线更容易出现水加三级偏差。水平加速度由轮轨相互作用决定，轨道不平顺对其有严重影响。水平加速度无论是二级偏差还是三级偏差，水加偏差扣分在动 检车利轨检车中所占的比例都非常高（动检约占30%,轨检车 约占20%）,是重点，这一点在后面的实例中还要详细说明。30水平加速度波形图3110、水加变化率 定义：是以18米基长车体水平加速度测量值的差 值与车体通过基长所用时间的比值。既然与所用时间有关系，那么与通过速度就有关 系。通过速度越快，所用时间就越短，水加变化 率就越大。水平加速度变化受到轨向、高低、速度等综合因 素的影响，所以影响水加变化率的因素就比较复 杂。水加变化率和人体感觉晃车有关联。由于水加变化率在波形图中X-Y轴比例不合适，所以波形图上显示不明显。3211、垂直加速度 定义：可以简单地定义为垂直方向上速度 的变化和所用时间的比值。引起垂向加速度的原因也很多，高低、水 平、三角坑、钢轨病害等都是出现垂加的 原因。相对水平加速度而言，垂直加速度要简单 的多，再这里不做详细解释。33垂加波形图例34第三部分：现场复核病害方法 以上把波形图的基本知识都介绍过了,要是给我们更好地读图做准备的。下面就介绍读图的三种常用方法：方法一：直接复核法方法二：特征点复核法方法三：参照复核法35方法一：直接复核法 就是根据轨道状态波形图和二、三级偏差里程，直接在现场在现场复核。这种方法适用于现场病害明显，超限项目单一的 偏差。我们现在常用的就是这种方法，我们把二、三级偏差传到车间，车间再传到工区，工区就直 接按照里程消灭。有一点必须解释清楚，动检车、轨检车偏差里程是有误差的，具体误差多少要根 据波形图反算才可以准确定位。直接复核法缺点：如果偏差原因复杂，现场病害 不明显，或是病害出现在道岔群或曲线上，无法 直接判断时，直接复核法就很难及时找准、找对 病因。36方法二：特征点复核法 这也是我们要介绍的读图中最重要、最实 用的一种方法。特征点有哪些：道岔、道口、桥梁（钢梁 桥）、轨距拉杆、曲线（ZH、HY、YH、HZ点）等。轨检车、动检车在检测中会扫描到两钢轨 间导电的金属物，并且在波形上会留下特 征印记。先来介绍一下波形图上特征点是什么样的:37各种地面标志桥梁公里标 以上四种地面标志，道岔、道口、桥梁都 是现场实际位置，公里标是每隔1公里系统 自动打上去的，所以就不一定准确。还有一个重要特征点就是曲线，包括ZH、HY、YH、HZ点的位置也是现场的实际位 置。39方法二：参照复核法 就是在现场复核病害时，先找到病害明显的、较大的、比较容易确定的病害点，在波形图上 根据病害点之间的相对位置，在地面上查找其 它病害。这种方法应用的前提是：现场至少有N1处的明 显病害可以很容易找到，才能根据此处病害推 算到其它处病害准确里程。如果现场没有明显 病害，那么这种方法就会实效。这种方法通常用在区间无特征点的线路上。40 以上三种方法都只有一个目的：就是因为 动检车、轨检车二、三级偏差里程是有误 差的（这种误差不是我们能控制的），所 以不一定能找到病害的准确位置。这里就 要借助波形图信息（特征点）来准确定位 病害实际里程。准确定位病害实际里程只是波形图的其中 一个作用，它还有更重要重用，就是帮助 我们分析病害原因，就是我们下面要介绍 的。41第四部分：波形图读图实例下面选取了以前波形图中典型病害介绍一 下，让大家初步了解怎样用波形图查找分 析病害。421、高低病害分析左高低(1mm 1；-l5 71一 I-11.56U 11-I h 1：1.77-11.84.hl.L?.卜4Lj1-A L-丛-7.68j fT j.-*.jj_LOl_LJmiLJ_JLl_I_L右高低超高16mmi曲率(0.1 Orpk)水平0mmj三角坑(1mmi：垂加XL01G1横加(0.01GJ速 r20kph.i；ALD(0.5V)曲率变化率(1iad4(mAn)横加变化率(1 m/sA3)892km+800m 892km+900m 892km+1000m 892km+1100m 892km+1200m893km+100m 893km+200m 893km+300m 893km+400m 893km+500m 893km+600m 893km+700m从图上可以看出：该图是6月10 口部轨检车在下K893+108发现的一处右高低 三级偏差（峰值一11.84）。1、首先，要准确定位：从下面的道岔标记可以直观地看到，病害肯定在两组道岔中间，即西寺坡3#5#岔之间。经 现场复核，高低为4mm（?）,与轨检车检测峰值相差 很大，同时可以确定该处大约有7mm左右的暗吊。2、可以肯定此处高低为对股高低，左高低也已经达到一 1J.56（也是三级）。所以在现场复核消灭时，要消对股 iWj 低 o3、从垂加波形也可以判断，几组道岔的轨面比较差，3#岔 还有一处大水平（一7.68）。4、从曲率变化率波形知道：岔区内的小方向也不好。事实上，像这样的三级是完全可以避免的，西寺坡3#5#11#岔轨面不好不是6月10口当天形成的。让我们来看一 下部轨检车在5月23 口的波形图就知道了：445月23日部轨检车下行波形图左高低（1mm Il 71 I .11a a.1 L_.h.d.,st,.v 吟4 iLIf-b.byj i1*-*1 i-L 1 i-二_ _ _ J_ _ _ _；,，！.，一-：.-u.J-_L_T 麟/州WyMWZA/vV!/U/忖WAi/TW4%利WW眼的伸忸向护/屈九海恤卅4 I v I 1 I 1|1-1|、J1J.iri h n i；_ A.Ll.-Ml.A.一一右高做1mm i超高16mmi曲率(0.1 Orpk)水平11mmj垂加01Gj横加(0.01 G)速度r2DkphjI l92km+900m曲率变化率 niadRmAnJ横加变化率（1 m/sA3j三角坑（1mm i892km+1000m 892km+1100m 892km+1200m893km+100m 893km+200m 893km+300m 893km+400m 893km+500m 893km+600m 893km+700m 893km+800mALD(0 5V)2、三角坑病害分析从波形图上可以看出：此图是4月18日部轨检车在上K902+487发现的 一处三角坑三级(峰值-8.17)。1、如果没有波形图，这个三角坑三级是比较隐蔽的,找这个三角坑三级有困难。利用特征点复核法，根据三角坑里程(K902+487)和曲线头里程(K902+438),可以确定三角坑位置在距离曲头 49米左右。2、整条曲线的水平都不好，三角坑比较多。3、+800前后轨距不顺，非常明显。4、曲线头尾都有方向，902+900903+0水平号与曲 线相反，列车进曲线时会感觉水平号变号，人体 感觉就不舒服(这种情况添乘仪不一定会报警)。473、水平加速度病害分析引起水平加速度偏差的原因很多，也比较 复杂，一般出现水加三级偏差往往都不是 由于单一病害造成的，高低、方向、正矢、正矢和水平的逆相位不平顺等病害（或叠 力口）会产生水加偏差。48从波形图可以看出：此图是5月23 口部轨检车检查京沪上K1063+345水加三级 偏差波形图（峰值616）。1、使用特征点法定位病害位置，图中的超高突变位置现场 应该比较好找，根据此点可以知道三级偏差准确里程。2、曲线北半部左右高低都不好，水平不好。3、曲线正矢大大小小。4、曲线超高南北两部分的超高大小不一样，北大南小。5、根据现场复核：现场有2mm的不均匀侧磨，4mm高低两 处，正矢连差5mm。这个水加三级的形成原因就比较复杂,从现场复核和波形图分析，应该是由高低、侧磨、正矢不 良等综合原因造成的。504、利用波形资料检验整治效果（以下K928曲线为例）此图是6月18日部轨检车检查京沪下K928曲线波形 图。从图纸中可以看到：1、最突出病害就是高低，尤其是在圆曲线内，轨面 很差。2、该曲线水平不好，圆曲线部分最大最小超高差为 16mm,而且水平号交替变化。3、928+870有一处大轨距。4、曲线正矢一般。让我们再看一下两个月后下K928曲线状态如何:52928km+100m928km+200m928km+300m928km+400m928km+600m928km+700m928km+800m929km+0m超高6mmJ轨距。mm：i垂加m.01G)水加(Q.01G)速度f 20kph)ALD(0.5V)此图是8月17日部轨检车检查京沪下K928曲线波 形图。从图纸中可以看到：1、轨面已经有了明显改观，但是小轨面仍然需要细 找。2、曲线水平还是不太好，圆曲线部分最大最小超高 差还有14mm,水平号交替变化。3、总体来说：下K928曲线有了比较明显的改观。545、动态波形图和轨检小车波形对比:55