基于激光摄像式传感器的轨底坡动态检测方法研究

熊仕勇， 陈春俊， 王 锋， 夏 银

(1. 西南交通大学 机械工程学院， 成都 610031； 2. 西南交通大学 牵引动力国家重点实验室， 成都 610031)

由于车轮踏面具有一定锥度，为使钢轨轴心受力，钢轨需向内侧倾斜，这种钢轨自身结构向内的倾斜度即形成了轨底坡。钢轨轨底坡是轨道几何参数之一，合理设置轨底坡有利于保证钢轨轨头与车轮踏面的合理接触，提高钢轨的横向稳定能力，减少轮轨不均匀磨耗及接触疲劳，减少养护维修费用，提高车辆轮对与钢轨的使用寿命[1-3]。

目前，许多铁路运营单位对轨底坡的测量还局限于静态测量，当钢轨“光带”出现严重偏离钢轨顶面中心现象后，才对钢轨轨底坡进行检测调整。这种养护作业方式不仅效率低而且不利于提高车轮和钢轨的使用寿命。随着我国城市轨道交通的快速兴建，只有对钢轨轨底坡的动态检测才能满足铁路的运营维护需求。钢轨轨底坡的动态测量，对轨道几何参数实时检测进行养护维修是确保铁路运输安全的重要途径。我国铁路自1965年起，轨底坡标准统一由原来的1/20改为1/40，轨底坡的合理设置还与实际线路情况有关，综合调研，轨底坡的设置在[1/40～1/20]，用坡角表示为[0.025～0.05]rad。

随着我国轨道检测车的不断创新发展，特别是激光摄像技术在轨道不平顺检测中的应用，使得我国轨道检测技术实现了质的飞越。激光摄像式传感器的应用实现了钢轨轮廓的连续动态测量[4]，采用钢轨轮廓数据与标准轨形数据对比获得实际轨形的一些特征参数，借助数值计算方法便可获得实际轨道的一些几何不平顺状态。……