道岔尖轨断裂预警测试方法与流程

本发明属于道岔尖轨监测，更具体地说，特别涉及道岔尖轨断裂预警测试方法。

背景技术：

1、尖轨是道岔系统的核心部件，其作用是引导列车直向或侧向通过，尖轨的完整性是确保列车运行安全的基础，由于尖轨是一个活动部件，一旦尖轨在列车通过时发生断轨，后果将不堪设想，因此对于尖轨的安全要求，是不允许断裂发生以后列车的继续通行，对道岔尖轨断裂的防护必须是在尖轨发生断裂以前发现并处置。

2、在实际中，尖轨发生断裂的位置是随机的，测试尖轨的异常变化必须涵盖尖轨的全部断面，才能保证尖轨断裂损伤监测的无盲区。由于尖轨裂纹及钢轨裂纹发展是一个变化过程，早期比较缓慢，首先是从材料屈服开始，然后产生微小裂纹，进一步的裂纹扩展，直至断裂，产生裂纹到裂纹扩展都是发生在轨底部位，而且最后是首先贯穿轨底后向上发展产生尖轨断裂。道岔尖轨部件是有限长度的结构，一般是十几米到几十米之间，如果是对整个尖轨进行有效的裂纹检测，需要在尖轨轨底沿着整个长度轨底进行连续布置，才能无盲区的对尖轨断裂进行预警监测。

3、针对结构表面的应变测试，目前大多采用应变片技术，应变片是有一定的长度限制，对于在轨底使用的应变片长度为10mm左右，如果在轨底上连续布置，在十几米长的尖轨，相关数据测试采集传感器布置和采集通道达到了上千个，造成实际的测试装备庞大复杂，管理维护成本昂贵，没有实际应用价值。

4、目前对尖轨断裂的监测主要依赖超声波检测设备和人工巡视，一般情况下，尖轨由于各种原因产生损伤缺陷最后发生裂纹产生是最为常见的病害，在列车荷载作用下，裂纹产生会发展至尖轨完全断裂，其周期在1周左右，尤其是后期发展非常迅速，所以对于尖轨断裂的监测间隔控制在一周以内，才有可能在尖轨断裂前发现，避免断轨对列车运行产生不利影响，这就要求对道岔尖轨的日常检测保持一定的频率。随着轨道交通的不断发展，道岔的使用量也相应快速增加，对尖轨断裂检测的工作量也相应的增加。另一方面现有技术对尖轨断裂检测技术存在着一定的不确定性，目前对钢轨探伤大多采用超声波进行，在实际检测中，经常出现误检或漏检情况，导致钢轨，尤其是尖轨的伤损不能及时发现处置，造成巨大的事故隐患。

技术实现思路

1、为了解决上述技术问题，本发明提供了一种道岔尖轨断裂预警测试方法，以解决现有技术中，传统的目视检查具有局限性，无法检测尖轨的低下部分，而超声波检测在实际检测中，经常会出现误检或漏检，导致其道岔尖轨系统的稳定性下降的技术问题。

2、本发明的道岔尖轨断裂预警测试方法目的与功效，由以下具体技术手段所达成：

3、包括有以下步骤：

4、步骤一：在尖轨的轨道底部安装多组传感器；

5、步骤二：列车车轮在所述尖轨上运行，当所述列车车轮在t1时间运行到x1点时，通过传感器检测轨底应变值，x1点的动应变；

6、步骤三：所述列车车轮在t2时间运行到x2点时，通过传感器检测轨底应变值，x2点的动应变。

7、根据一种优选方式，多组所述传感器均为光栅应变传感器。

8、根据一种优选方式，所述光栅变传感器设置多组，分布在尖轨的轨底，多组光栅应变传感器之间通过光纤串联。

9、与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：

10、1.尖轨轨底的传感器，实现了对尖轨轨底应变值的全覆盖检测；多组传感器能够实时检测尖轨的应变变化情况，并将其转化为数字信号进行处理；无论列车车轮处于何种位置，都能够准确测量与列车车轮接触相关的应变变化，解决了传统目视检查无法检测尖轨的低下部分，以及超声波检测在实际检测中，经常会出现误检或漏检的问题，实现了对任一时刻列车车轮位置与尖轨里程的全面对应，确保了对尖轨轨底应变值的全覆盖检测，提高了稳定性。

11、2.传感器通过光纤串联，确保了传感器之间的有效通信和数据传输，提高了系统的可靠性和稳定性；光纤连接方式还具有抗干扰能力强、传输距离远等优点，能够有效地传输传感器所采集到的数据，确保数据的准确性和可靠性。

12、3.传感器在t1或t2时间对尖轨的检测，能实时监测到应力变化，可以及时预警尖轨的断裂情况，尖轨的其他部位由于没有承受列车车轮的荷载作用，形变和应变值相对较小，对整个尖轨区间的应变变化影响较小；因此，在任一时刻，列车车轮对整个尖轨区间轨底的应变值具有唯一影响；通过实时监测尖轨应力变化，可以及时发现尖轨的断裂情况，提前预警并采取相应的维修措施，确保道岔的安全运行。

技术特征：

1.一种道岔尖轨断裂预警测试方法，其特征在于：包括有以下步骤：

2.根据权利要求1所述的道岔尖轨断裂预警测试方法，其特征在于：多组所述传感器(2)均为光栅应变传感器。

3.根据权利要求2所述的道岔尖轨断裂预警测试方法，其特征在于：所述光栅应变传感器设置多组，分布在尖轨(1)的轨底，多组光栅应变传感器之间通过光纤串联。

技术总结本发明提供了一种道岔尖轨断裂预警测试方法，属于道岔尖轨监测技术领域。包括有以下步骤：步骤一：在尖轨的轨道底部安装多组传感器；步骤二：列车车轮在所述尖轨上运行，当所述列车车轮在t1时间运行到x1点时，通过传感器检测轨底应变值，x1点的动应变；步骤三：所述列车车轮在t2时间运行到x2点时，通过传感器检测轨底应变值，x2点的动应变。该方法可以实现对尖轨断裂的变化进行实时检测，及时发现尖轨裂纹的产生，在断裂前进行预警，在检测过程中可以实现自动检测及预警，摆脱传统的低效率、高成本的人工作业方式。技术研发人员：罗雁云,周俊召,张斌,姚辰游受保护的技术使用者：上海铁院轨道交通科技有限公司技术研发日：技术公布日：2024/2/8