钢轨波浪磨耗检测系统

■ 刘伶萍 戚妍娟 蒋曙光 甄宇峰 杨爱红

1 概述

钢轨波浪磨耗是钢轨顶面沿纵向分布的周期性类似波浪形状的不平顺现象，是产生噪声和引起轮轨相互作用力变化的主要原因之一。目前工务段尚无检测钢轨波浪磨耗的专门仪器，主要靠技术人员观察，凭经验判断。典型磨耗波形出现后，用平尺或塞尺测量复核，这时波浪磨耗往往已达0.3 mm以上。现场对钢轨波浪磨耗的处理方式主要是打磨，打磨车每次的打磨能力为0.1～0.2 mm。由于钢轨波浪磨耗发现时已较严重，需要多次打磨，打磨成本很高，且有时打磨不到位，并未完全消除波浪磨耗，导致以后运行中波浪磨耗会很快发展，最终只能换轨。

钢轨波浪磨耗检测系统（简称系统）是安装在检测车上对钢轨波浪磨耗进行动态在线检测的装置，采用惯性基准法原理，在列车运行过程中对安装在轴箱上的加速度信号进行在线处理和分析，最终输出代表钢轨波浪磨耗状况的RMS值。

2 系统功能及原理

系统采用惯性基准法原理，对加速度信号进行两次积分得到位移，系统在QNX实时操作系统平台下实现对原始加速度信号的等距离采样、积分、滤波、显示和存储，同时通过串口和兼容接口协议实现检测过程中里程的自动修正。系统具有结构简单、安装方便、可靠性好、实用性强的优点。

在波浪磨耗几何参数合成处理计算中，采用解偏、积分和滤波相结合的方法。加速度信号经二阶模拟低通滤波器抗混叠处理后，进入A/D采样，采用解偏滤波器去除原始信号中容易引起积分饱和的低频成分，然后进行数值积分运算，最后，通过数字高通滤波器截取需要的可测波长范围。……