检测棚机车综合检测系统
1 系统概述
成都铁安科技提供的检测棚内机车综合检测系统由LY轮对动态检测系统、LE走行部动态监视系统、SJ受电弓动态检测系统组合构成，完全满足90号文关于检测棚内机车综合检测设备的功能要求。
机车综合检测系统由现场检测单元、现场设备间、远程控制室三部分组成，其中现场检测单元依据检测功能分为车轮外形尺寸检测单元、踏面擦伤检测单元、轮辋探伤单元、走行部图像监测单元、受电弓检测单元等。各检测单元的检测数据经专家诊断平台综合分析后传输到段、路局信息化系统.
站段局域网网络终端路局网络网络终端车号轮对走行部受电弓检测结果超限数据综合分析报告网络终端设备间（数据采集处理）远程控制室（数据分析管理）网络终端 机车综合检测系统数据链路图
车轮外形尺寸检测单元 车轮踏面擦伤检测单元 车轮探伤单元
受电弓动态检测单元 走行部动态监视单元 图像车号识别单元
2 系统功能及技术指标
2.1 主要功能
检测功能
1. 2. 3. 4.
自动检测踏面磨耗、轮缘厚度、轮缘垂直磨耗、轮对内距； 车轮踏面擦伤(与钢轨接触区域)；
轮缘径向缺陷、轮辋及轮箍周向裂纹和径向裂纹；
在线动态自动监视车底关键部件可视部位的图像，包括牵引装置、转向架、闸瓦或制动盘、撒砂器、齿轮箱等关键部件。 5. 自动检测受电弓滑板磨耗值、受电弓中心线偏移量、受电弓工作位接触压力值、
车顶监控视频大屏幕实时显示、存储及不同速度回放、车顶异物及车顶关键部件状态室内可视化观测及判断。
辅助检测功能
1. 车号及端位自动识别. 2. 来车方向及通过速度检测。
数据综合分析及信息化管理功能
1. 车轮探伤数据具有A扫、B扫、轮饼图显示、存储及回放功能. 2. 3. 4. 5.
检测数据超过警戒值时自动预警提示，超过限度值时自动报警提示.
具备检测数据综合分析整理能力,提供历史检测数据分析,绘制磨耗趋势图. 具备检测结果存储、查询、统计、打印及数据联网管理功能.
提供检测棚测试数据专家诊断服务：通过对各类检测数据的综合诊断分析，对机车技术状态做出综合评价,给出优化的综合检修维护方案.
6. 提供丰富数据接口：具备维修设备数据传输接口，机车基本信息输入接口,人工
反馈信息输入接口，段及铁路局信息化系统网络传输接口。
设备自保护功能
1. 2. 3. 4.
设备具备擦伤检测单元和探伤检测单元自动升降保护功能。 设备具备自诊断及远程故障诊断功能。
设备自带安防监控系统,提供声光报警和监控录像功能. 设备具备防雷、防大电流冲击、抗电磁干扰等能力。
2.2 主要技术参数
适应车速
1. 车速适应范围：
通过速度≤12km/h,检测速度5~8km/h； 最佳匀速检测速度6km/h。 2.
车轮直径适应范围：950 mm～1050 mm，1150mm～1250mm
关键技术参数
外形尺寸检测报表
1. 踏面磨耗测量精度： ±0.3mm
2. 轮缘厚度测量精度:
±0.3mm
±0.5mm
踏面擦伤检测报表
3. 轮对内侧距测量精度： 4. 轮缘垂直磨耗测量精度: 5. 擦伤深度：±0.3mm。
±0.4mm
6. 轮辋部位径向裂纹探伤灵敏度：Φ3×100横孔当量缺
陷。
车轮探伤报表
7. 轮辋部位周向裂纹探伤能力：60mm至100mm区域内长轴50mm、短轴30mm
的平底椭圆当量缺陷。
8. 轮缘部位探伤灵敏度：轮缘顶部径向5mm深刻槽当量缺陷。 9. 车底部件图像监测分辨率： ≯1mm 10. 转向架部件图像监测分辨率: ≯1mm 11. 滑板磨耗检测精度: ±0.5mm 12. 滑板有效检测长度: 1000mm 13. 受电弓中心线偏差检测精度: ±3mm 14. 受电弓中心线偏差检测范围： ±400mm 15. 受电弓工作位接触压力检测精度： ±5N 16. 接触压力检测范围: 0～200N 17. 车顶异物及部件观测分辨率： 3mm
受电弓检测数据报表
3 检测原理
3。1 轮对外形尺寸检测原理
利用“光截图像测量技术\"。狭缝状激光线光源沿轮心方向投射到车轮踏面，形成包含车轮外形尺寸信息的光截曲线,高分辨率面阵CCD摄像机拍摄车轮外形光截曲线，经图像采集、处理获得车轮外形轮廓及关键外形几何尺寸。
该检测原理具有非接触检测，精度高的特点，是国内外使用最广泛和最成熟的检测方法。
外形尺寸检测原理
3.2 踏面擦伤检测原理
采用“接触测量法\"，利用高精度位移传感技术测量车轮轮缘高度的变化，来定量测量轮轨接触区域的车轮擦伤.
踏面擦伤检测原理
3.3 轮辋探伤原理
利用“超声波阵列探伤技术\"，轨道两侧分别布置双排超声波探头阵列，该探头阵列分别由大角度超声波探头和双晶体直探头组成，实现轮辋周向和径向缺陷，轮缘顶点至根部径向缺陷覆盖扫查。
大角度探头双向检测轮辋内部径向缺陷及踏面剥离
双晶直探头检测轮辋周向缺陷
65º SV
大角度斜探头检测轮缘顶部缺陷
双晶直探头覆盖区域 大角度探头覆盖区域 轮辋周向、径向缺陷覆盖
3.4 走行部监测原理
采用“图像测量技术\"和“图像识别技术”，自动获取车底关键部件的高品质图像,通过和历史图例对比自动识别车底牵引装置、电机盖、闸瓦或制动盘、撒砂器、齿轮箱等关键部件缺失、变形、漏油等异常情况。
走行部图像监测原理 转向架图像监测
3.5 受电弓检测原理
采用“图像测量技术”、“图像监控技术”和“图像识别技术”,实现受电弓特性参数动态自动检测。利用高分辨率、高清晰度CCD相机以设计角度对受电弓进行拍摄，获取受电弓滑板及羊角图像，经过实时图像处理，得到受电弓滑板厚度曲线、受电弓中心线偏差。
受电弓滑板图像 受电弓羊角图像
4 现场应用展示
江岸机务段 石家庄机务段 兰州西机务段
重庆北机务段 成都现场 新乡机务段 缺陷检测案例
表 部分轮对动态检测系统超限案例 序号 1 2 3 4 5 6 7 机车车号 HXD1C-9503 HXD1B-0302 HXD1C-9503 HXD1C—6271 HXD3-0753 HXD3C-0669 HXD3—6095 HXD1C—6266 8 HXD1C—0559 9 10 HXD1B—0191 5位 11位 轮位 10位 4位 8位 12位 1、2位 10位 12位 9位 缺陷描述 轮缘厚度 轮缘厚度 踏面磨耗 踏面磨耗 擦伤深度、长度 擦伤深度、长度 擦伤深度、长度 踏面以下2mm—10mm区间，轴向长30mm，周向5mm，径向8mm内部缺陷 踏面以下8。2-25.5mm区间内，周向长32mm，轴向长15mm，缺陷当量为φ2＋8dB内部缺陷 踏面以下2-4mm区间内,周向30mm，轴向20mm内部缺陷 向塘折返段 向塘折返段 兰州西折返段 地点 兰州西机务段 江岸机务段 兰州西机务段 兰州西机务段 延安机务段 宜昌东折机务段 宜昌东折机务段 处理 扣车镟修 扣车 扣车镟修 扣车镟修 扣车镟修 正确报警 正确报警 轮辋内部 径向缺陷 轮辋内部 周向缺陷 轮辋内部 周向缺陷
HXD1C—6266轮辋内部径向缺陷 HXD1B-0191轮辋内部周向缺陷 HXD1C—0148轮辋内部周向缺陷 HXD1C-0559轮辋内部周向缺陷
序号 1 2 3 4 5 6 机车车号 HXD3—0417 HXD3—0230 HXD3—0752 HXD3—0754 HXD1C-6291 DF4-5231 弓位 I端AB弓 I端AB弓 I端AB弓 I端AB弓 缺陷描述 滑板剩余差 滑板剩余差 压力超限 压力超限 车顶异物 车顶异物
表 部分典型受电弓缺陷案例
地点 延安机务段 延安机务段 延安机务段 延安机务段 哈密折返车间 哈密折返车间 处理 更换滑板 更换滑板 调整压力 调整压力 扣修 整修
图 滑板缺块缺陷 图 滑板磨耗超限缺陷
图 缺陷报警复核确认单
表 新乡机务段南折返段走行部缺陷检测案例 序号 1 2 3 4 5 6 机车车号 HXD2C-0225 HXD2C—0112 HXD2C-0101 HXD2C-0179 HXD2C—0082 HXD2C—0157 位置 转向架 轴端盖 轮对右6前 轮对右1后 轮对左6前 轮对右6前 检出时间 2015-02—05 2015-02—06 2014-07-21 2014—07—22 2014—07-24 2014—07-24 缺陷描述 排污管掉落 线缆紧固扎带丢失 闸瓦磨耗2级超限 闸瓦磨耗2级超限 闸瓦磨耗2级超限 闸瓦磨耗2级超限 处理 重新归位 重新紧固 跟踪控制 跟踪控制 跟踪控制 跟踪控制
图 走行部缺陷案例
图 新乡机务南折返段LE系统检测超限数据复核确认单
