Tecnologia intel·ligent de detecció de danys ferroviaris i solucions adaptatives de manteniment preventiu
Quines són les causes dels tipus de danys del common rail i els seus perills per a la seguretat de les vies?
Els tipus de danys comuns del carril inclouen quatre categories: trencament del cap del carril, esquerdes per fatiga, defectes interns i desgast excessiu. La causa de l'esquerdament del capçal del rail és l'excés de tensió de contacte de les rodes-, que provoca que el metall es desprengui a la superfície del capçal del rail. Quan la profunditat de pelat supera 1 mm, s'intensificarà l'impacte de la-roda i el tren provocarà sacsejades. La causa de les esquerdes per fatiga és l'efecte de l'estrès-altern de les rodes-d'alta freqüència. Les esquerdes es produeixen principalment a la part interior del capçal del rail. Si no es manegen de manera oportuna, les esquerdes s'estendran al cos del rail i provocaran una fractura del rail. La causa dels defectes interns és la presència de defectes metal·lúrgics a l'interior del rail, que es desenvolupen en esquerdes internes sota càrrega. Els defectes interns s'oculten i provoquen fàcilment una fractura sobtada del carril, amenaçant la seguretat de la conducció. La causa del desgast excessiu és la-roda-la fricció del carril a llarg termini. Quan el desgast lateral del capçal del rail supera els 3 mm, afectarà la guia del conjunt de rodes i comportarà el risc de descarrilament del tren. Aquests danys escurçaran la vida útil del rail, augmentaran la freqüència de substitució i, fins i tot, provocaran accidents importants com el descarrilament i el bolcada del tren en casos greus. Per tant, la detecció precoç i el manteniment dels danys són crucials.
Quins són els esquemes tècnics i els mètodes de posicionament precís per a la detecció intel·ligent de danys al ferrocarril a les línies ferroviàries d'alta{0}}velocitat?
La detecció intel·ligent de danys al ferrocarril a les línies de ferrocarril d'{0}}alta velocitat adopta un esquema tècnic integrat de "detecció de defectes per ultrasons + visió artificial". El detector de defectes per ultrasons emet ones ultrasòniques d'alta-freqüència per penetrar al cos del rail, detectant danys ocults, com ara defectes interns i esquerdes per fatiga, amb una sensibilitat de detecció de defectes capaç de detectar petites esquerdes de 0,5 mm. El sistema de visió artificial recull imatges de la superfície del capçal del rail mitjançant càmeres d'alta definició-i utilitza algorismes d'aprenentatge profund per identificar danys a la superfície, com ara esquinçament del capçal del rail i un desgast excessiu, amb una precisió d'identificació superior o igual al 99%. El mètode de posicionament precís adopta una combinació de "codificador de quilometratge + navegació inercial". El codificador de quilometratge registra el quilometratge del vehicle de detecció i la navegació inercial corregeix la desviació de posició del vehicle de detecció, amb una precisió de posicionament de ± 0,5 m, que pot marcar amb precisió la ubicació del dany. Durant la detecció, la velocitat de conducció del vehicle de detecció es controla a 80 km/h, coincidint amb els requisits d'operació de la finestra de manteniment de les línies ferroviàries d'alta velocitat-, i l'eficiència de detecció és 10 vegades superior a la de la detecció manual tradicional. Les dades de detecció es transmeten a la plataforma al núvol en temps real, formant un fitxer electrònic de danys en el ferrocarril, proporcionant suport de dades per a la presa de decisions-de manteniment.
Quins són els esquemes de mòlta preventiu i les mesures d'optimització dels paràmetres de mòlta per a danys al ferrocarril en línies de transport pesats-?
L'esquema de mòlta preventiu per danys al ferrocarril en línies de transport pesats-adopta un esquema de "mòlta poc profunda periòdica", amb un cicle de mòlta de 6 mesos i una profunditat de mòlta controlada a 0,1-0,2 mm, que pot eliminar petites esquerdes i capes pelades a la superfície del capçal del carril i evitar una major expansió de danys. El nucli de les mesures d'optimització dels paràmetres de mòlta és controlar l'angle de mòlta i la velocitat de mòlta. L'angle de mòlta és de 15 graus -20 graus , que coincideix amb l'angle de contacte de la roda-, assegurant que la superfície del capçal del carril sigui llisa després de la mòlta i que la tensió de contacte es distribueixi uniformement. La velocitat de mòlta es controla a 15 m/min, evitant el sobreescalfament de la superfície del capçal del rail causat per una velocitat de mòlta excessiva i danys secundaris. L'eina de mòlta adopta una mola de diamant amb una mida de gra de malla 120, que pot aconseguir una mòlta d'alta precisió i la rugositat superficial del capçal del carril després de la mòlta Menys o igual a Ra1.6μm. Per millorar l'efecte de mòlta, la ubicació del dany s'ha de determinar mitjançant la detecció de defectes per ultrasons abans de la mòlta, i s'adopta la mòlta de precisió local en lloc de la mòlta de línia completa per reduir els costos de mòlta. Després de la mòlta, s'ha de realitzar la detecció de la suavitat de la superfície del carril, amb una diferència d'alçada de la superfície del carril inferior o igual a 0,05 mm per garantir la suavitat quan passen els trens.
Quins són els estàndards d'avaluació de classificació dels danys ferroviaris i els esquemes de manteniment diferenciat?
Els estàndards d'avaluació de qualificació dels danys ferroviaris es divideixen en quatre graus. Els danys de grau Ⅰ són danys menors, com ara la profunditat de trencament de la superfície del capçal del rail inferior o igual a 0,5 mm i un desgast lateral inferior o igual a 1 mm, la qual cosa no té cap impacte en la seguretat de la via i només es requereix una inspecció i un seguiment diaris. El dany de grau Ⅱ és un dany moderat, com ara la longitud de l'esquerda per fatiga inferior o igual a 5 mm i el diàmetre del defecte intern inferior o igual a 3 mm, que requereix una mòlta preventiva per eliminar les peces danyades i evitar l'expansió del dany. El dany de grau Ⅲ és un dany relativament greu, com ara la longitud de l'esquerda de 5 a 10 mm i el diàmetre del defecte intern de 3 a 5 mm, que requereix una soldadura de reparació i una rectificació per suavitzar després de la soldadura per restaurar el rendiment del carril. Els danys de grau Ⅳ són danys greus, com ara una longitud d'esquerda superior a 10 mm i un diàmetre de defecte intern superior a 5 mm. El dany no es pot reparar i el rail s'ha de substituir immediatament per evitar accidents de seguretat. Les normes d'avaluació de la qualificació han de complir amb laNormes de manteniment de les vies del ferrocarril. Els esquemes de manteniment s'han de formular de manera diferent segons els graus de dany. El manteniment pal·liatiu dels danys de grau Ⅲ i Ⅳ està estrictament prohibit, en cas contrari, provocarà un desenvolupament ràpid dels danys.
Quins són els indicadors bàsics i els mètodes d'acceptació per verificar els efectes de detecció i manteniment de danys al ferrocarril?
Els indicadors bàsics per verificar els efectes de detecció de danys al ferrocarril són la precisió de la detecció i la precisió del posicionament. La precisió de detecció de la detecció de defecte ultrasònic per danys interns superior o igual al 98%, la precisió de reconeixement de la visió artificial per danys a la superfície superior o igual al 99% i la precisió de posicionament inferior o igual a ± 0,5 m es considera qualificada. Els indicadors bàsics per verificar els efectes del manteniment són la taxa de recurrència de danys i la taxa d'extensió de la vida útil del ferrocarril. Després de la mòlta preventiva, la taxa de recurrència del dany és inferior o igual al 5%; després de la soldadura de reparació, la taxa de recurrència del dany és inferior o igual al 10%; i la taxa d'extensió de la vida útil del ferrocarril superior o igual al 30% es pot jutjar com a manteniment efectiu. El mètode d'acceptació adopta una combinació de "re-inspecció +-vigilància a llarg termini". En el termini d'un mes després del manteniment, es duen a terme una re-inspecció per ultrasons i visió artificial per confirmar que el dany s'ha eliminat; el cicle de seguiment a llarg termini-és d'1 any i les peces de manteniment s'inspeccionen mensualment per registrar l'evolució dels danys. Els criteris d'acceptació són que no hi hagi danys residuals en la re-inspecció, que no es produeixin danys nous en el control-a llarg termini i que la suavitat de la superfície del ferrocarril compleixi els estàndards d'operació de la línia. Les peces que no s'acceptaran han de re-formular esquemes de manteniment i reelaboració.