某gj-3和gj-4型轨检车轨距轨向检测装置项目可行性研究报告.doc

XX铁道科学研究院研究报告 GJ-4型轨距轨向 XX基础设施检测中心 1．院总编号： 2．中心编号： 3．参加单位目录号： 4．报告题目： GJ-4型轨检车轨距轨向5．报告日期： 05年3月 6．项目编号： 7．项目组长或作者： 作者： 8．合同编号： 9．项目组成员： 10．报告类型： 研究报告 11．密级：非密 12．关键词： 轨检车、轨距、轨向、13．主编： 14．内容摘要： GJ-4型轨道检查车是为检查轨道病害、指导线路维修、保障行车安全而研制的大型动态检测设备。的轨距轨向测量装置采用安装于轴箱上的轨距吊梁方式，安全性及方面不能满足铁路大提速的要求，为此XX以郑州局DJ998416轨检车为试点进行改造工作。在对轨距-轨向检测系统进行改造的同时，检测中心同时对此车的波形显示、编辑与打印报表等数据处理系统进行了全面升级，经系统调试、验收，轨检车于2003年12月底交付郑州局使用。 15．项目完成单位：XX基础设施检测中心 地 址： 邮 编： 16．项目组长(签字) 17．中心学委会主任(签字) 18．主管主任(签字) 技术报告文件专页 目 录 1. 国内外轨检车现状 1 1.1 国内轨检车概况 1 1.2 国外轨检车轨距轨向检测系统 2 2. 轨距轨向检测装置研制的必要性与实现目标 3 3．基本原理 4 3.1 轨距检测系统基本原理 4 3.1.1 坐标变换 6 3.1.2亮带细化 10 3.1.3图像处理 10 3.1.4 系统标定 17 3.1.5 系统构成 18 3.2 轨向合成原理 23 3.2.1 利用GJ-4型车原有惯性系统合成轨向 24 3.3 数据采集和处理系统 33 3.3.1 数据采集和处理系统总体结构 33 3.5.2 数据处理系统 34 4. 转向架部分改造方案 39 4.1 适应新轨距-轨向检测系统的改造 39 4.2 建议对转向架的进一步改造 43 5. 系统测试与性能检验 47 5.1 系统精度检验 47 5.2 系统重复性检验 48 5.3 系统长途稳定性检验 51 6. 结束语 52 附件1 GJ-4型轨检车轨距轨向改造内容 53 GJ-3型和GJ-4型轨距轨向检测装置的研制 近年来GJ-3型和GJ-4型轨道检查车广，对保证铁路运输安全和提高旅客列车的平稳舒适性均发挥了重要作用。但GJ-4型轨检车的轨距-轨向测量装置采用安装于轴箱上的轨距吊梁检测方式在安全性及方面不能满足铁路大提速的要求，为此XX运输局下发运基设备[2000]312号文要求对GJ-4型轨检车的轨距-轨向系统进行改造。检测中心波形显示、编辑与打印报表等数据处理系统进行了全面升级，经系统调试、验收，于2003年12月底交付郑州局使用。1. 国内外轨检车现状 1.1 国内轨检车概况 目前国内轨检车轨距、轨向测量装置大量采用安装于轴箱的轨距吊梁式检测系统。随着我国铁路运行速度不断提高，一方面轨检车的检查密度增加，运营更加频繁；另一方面轨距吊梁工作环境恶化，承受的振动和冲击加大；使轨距吊梁运用中存在安全隐患，一旦发生断梁事故，不仅中断检测工作，而且严重影响行车安全。同时检测速度提高后，轨距吊梁相对于安装基准的振动位移加大，造成轨距、轨向测量准确性显著下降，甚至有时无法检测，严重影响了线路检查工作。据不完全统计，目前，大部分GJ-4型轨检车检测速度达到120公里/小时后，由于轨距吊梁的振荡，轨距轨向无法正常检测。少数轨检车，如998386和998387轨检车，在速度达到105公里/小时后，轨距吊梁就开始振荡，导致轨距轨向无法检测。 实际上，从1997年开始，随着检测速度的提高，陆续发生了北京局97990、部97623、成都局97738、乌鲁木齐局97742轨检车断梁事故，采用该种检测方式的GJ-4型和GJ-3型轨检车存在的安全隐患不能小视。而且，为防止断梁事故，一般列车运行10万公里要更换检测梁，但这只是解决安全隐患的补救措施，不能从根本上解决问题。同时随着列车运行速度的提高，维护检测精度的难度增加，维修工作量大大增加，在快速线路检查中，经常出现因来不及维修而出现漏检现象。此，1.2 国外轨检车轨距轨向检测系统 上世纪年代以来，传感器安装但是，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，束缚了检测的性能。因此，上世纪90年代末期，满足于更高精度和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