轮对在线检测装置在地铁车辆段中的应用
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摘 要：轮对在线检测装置越来越多的作为重要的工艺检修设备应用于地铁车辆段中，列车不停车就可实现轮对尺寸动态检测、车轮踏面缺陷动态检测、车号识别和车辆温度检测等功能，更好的保证列车运行安全和运行质量。
关键词：轮对；在线检测；地铁；车辆段；应用
DOI：10.16640/ki.37-1222/t.2016.11.220
0 引言
轮对是地铁车辆的重要部件，对检修要求很高，需要经常检查、测量和修正。传统的轮对踏面几何形状与磨耗量测量均由人工使用车轮轮廓检测仪在车辆静止状态下进行逐一测量，工作效率低、测量精度差、而且测量结果受人为因素影响很大，很难满足轮对检测快速准确的要求。
1 功能
车辆轮对尺寸检测：当列车以5～70km/h速度运行通过时，能准确检测出轮对轮缘厚度、轮缘高度、踏面形状、车轮直径、车轮内侧距、车轮不圆度；对检测出的数据进行准确分析、整理，绘制出踏面完整的轮廓曲线，并与标准锥形踏面（TB/T1967-87）、LM型磨耗形踏面（TB/T449-2003）及其它踏面形状进行比较，对超限检测数据具有声光报警并能根据超限程度进行分级报警。
车轮踏面缺陷检测：当列车以5～70km/h速度运行通过时能准确的对整个车轮的踏面缺陷（剥离、擦伤）进行检测并对平轮故障进行报警。车号识别功能：能准确识别列车车号，满足轮对尺寸检测子系统、车轮踏面缺陷检测子系统、车辆轴温检测子系统对列车车号的信息需求，并对检测数据进行跟踪、统计、分析。车辆温度检测：能准确检测出列车车下的环境温度、电气箱温度、空压机（活塞式）温度、轴箱温度、齿轮箱温度、联轴节温度、牵引电机温度、车辆轴承温度，并对检测数据进行分析、整理、记录、显示、打印，在检测数据超限时进行声、光报警。受电弓在线检测：实现电弓关键特性参数的动态自动检测和车顶异物及关键部件状态的可视化观测。
2 原理
轮对尺寸在线检测功能主要由安装在轨道下方传感器实现，传感器根据检测需要分别安装在轨道内侧和外侧，其中一种布置形式见图1。
检测设备的总体架构由轨边传感器、探测站设备、复示系统组成。轨边传感器分别安装在轮对尺寸测量区、轮对擦伤测量区、车辆温度探测和车号识别测量区。列车进入不同测量区，系统各功能模块进行相应的数据采集、处理、存储、判别等工作，列车完全通过检测区时，系统完成检测工作，形成过车报文，与复示系统通信。复示站管理多个探测站，通过交换机连接。复示站与探测站使用Tcp/Ip协议进行数据传输。复示站的数据通过交换机进入到地铁公司局域网内，部门终端通过局域网访问检测数据。
3 应用实例
3.1 天津滨海轻轨线胡家园车辆段
天津滨海轻轨线胡家园车辆段于2003年在国内首次引进了多功能车轮轮缘踏面自动化动态检测和加工成套设备。该套设备作为不落轮镟床的前置工序，将中央计算机站、车轮数据库、自动化检测系统和不落轮镟床组成一个车轮检修系统，实现全程自动动态检测轮缘踏面几何形状和踏面缺损状态，使得检测一列4辆编组列车（32个车轮）的轮缘踏面技术状态仅需几分钟时间，检测精度由工程测量的0.5mm控制到0.2 mm范围内。
3.2 广州地铁1号线芳村车辆段
广州地铁 2000年开始车辆在线检测系统的研究，在2005年开发出“广州地铁 1 号线车辆在线安全检测系统”。该系统在10～80 km/h的行驶速度中，能自动判别列车运行方向、识别列车车号、测速和计辆计轴，系统利用现有地铁内部电话线路和网络线路，最大限度地实现数据资源共享，公司内部授权用户能方便地浏览和下载系统数据。
4 轮对在线检测装置工艺设计
轮对在线检测装置的工艺设计应注意以下几点：轮对在线检测棚宜设在车辆段入段咽喉区的直线段处主要由检测棚（见图2）和现场设备间组成。检测设备布置在检测棚内，线路平直，无轨道接头，并采用整体道床，长度满足设备安装要求；检测棚需考虑避雷及接地。现场设备间设在基本检测单元旁，由空压机间和设备间组成，设备间内布置现场控制系统、数据采集处理系统，需安装活动防静电地板，并考虑机械通风；现场设备间到设备远程控制室预埋6芯单模光缆，控制室设在DCC（车辆段控制中心）内，包括操作控制台、数据库、数据综合分析及管理软件、数据及信号传输系统等。
5 结语
轮对在线检测装置建成应用的尚属少数，因其检测精度高、数据分析准确、维修方便，提高了列车运用检修效率，更好的保证列车运行质量和安全性，已成为车辆段车辆检修中的重要工艺设备，今后会越来越多的应用于车辆轮对检修中。
参考文献：
[1]赵菊静，范忠胜，方鸣.多功能车轮轮缘踏面自动化动态检测系统[J].现代城市轨道交通，2007（03）：5-7.
[2]劳建江.广州地铁1号线车辆在线安全检测系统[J].都市快轨交通，2008，21（04）：71-73.
作者简介：张文景（1987-），女，本科，助理工程师，主要从事地铁车辆段工艺设计工作。