CN114279314A - 一种钢轨修复后处理策略制定方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种钢轨修复后处理策略制定方法，本方法采集实验室修复数据和实际工况中在线修复数据，使用实际工况的在线修复数据对理想基准值进行修正，两者相互补充最终得到钢轨修复结果数据，对不同路段的修复数据分别收集和汇总，然后计算出不同路况、不同路段下钢轨修复后的参数，并根据这些参数对钢轨服役可靠性的影响权重，以及对参数的最低要求，对钢轨修复结果进行质量分级，然后将修复车的打磨数据与数据库比对，制定不同的解决方案，经过评估不合格的钢轨，根据质量等级高低，分别进行修复车二次打磨和人工修复两种处理方式，解决了钢轨修复后质量评估不精确和后处理策略无法快速制定的问题。

Description

一种钢轨修复后处理策略制定方法

技术领域

本发明涉及钢轨修复后处理技术领域，更具体地，涉及一种钢轨修复后处理策略制定方法。

背景技术

高速度、高密度行车下钢轨养护和维修关系到钢轨服役期间的可靠性，因其伤损周期短、使用寿命低、运维费用高成为世界性的难题，而对钢轨打磨后的质量的评估和处理，也成为亟待解决的问题，通过钢轨廓形偏差曲线和廓形质量指数，量化钢轨廓形状态，对钢轨廓形状态是否会导致动车组异常振动进行预测可以给出合理的钢轨打磨建议。由于钢轨截面轮廓度只是钢轨质量的一部分，其廓形质量指数并不能完整反映出打磨后钢轨的质量，若要对铁轨进行更可靠的修复，必须考虑钢轨更多的质量参数。

现有技术存在如下几个缺点：(1)目前，通过钢轨廓形偏差曲线和廓形质量指数，量化钢轨廓形状态，对钢轨廓形状态是否会导致动车组异常振动进行预测，并给出合理的钢轨打磨建议，但钢轨截面轮廓度只是钢轨质量的一部分，其廓形质量指数并不能完整反映出打磨后钢轨的质量，若要对铁轨进行更可靠的修复，必须考虑钢轨更多的质量参数；(2)不能针对不同路况和路段的钢轨建立质量参数数据库，对修复后的检查评估不精确；(3)对于质量评估不符合预期的钢轨统一采用人工或修复车进行二次打磨，未划分质量等级进行修复，浪费了人力修复资源。

发明内容

针对现有技术的以上缺陷或改进需求，本发明提供一种钢轨修复后处理策略制定方法，本方法采集实验室修复数据和实际工况中在线修复数据，使用实际工况的在线修复数据对理想基准值进行修正，两者相互补充最终得到钢轨修复结果数据，且对不同路况、不同路段的修复数据分别收集和汇总，得到的钢轨修复结果数据更加准确，然后计算出不同路况、不同路段下钢轨修复后的参数，并根据这些参数对钢轨服役可靠性的影响权重，以及对参数的最低要求，对钢轨修复结果进行质量分级，建立数据库后，将修复车的打磨数据与数据库比对，制定不同的解决方案，经过评估不合格的钢轨，针对质量等级高低，分别进行修复车二次打磨和人工修复两种处理方式，针对不同质量的钢轨采取合适的解决方案，解决了钢轨修复后质量评估不精确和后处理策略无法快速制定的问题。

本发明提供一种钢轨修复后处理策略制定方法，包括以下步骤：

S100，收集和建立质量分级数据库，确定钢轨的瑕疵等级、截面轮廓度、表面粗糙度和平顺性四项参数，以及该路段钢轨的使用要求等级系数H，将以上参数存入数据库中，数据库依托铁路信息网建立，根据钢轨的使用性质、是否弯道、是否易刹车加速等实际使用情况，确定钢轨的四项参数的要求指标为A_X-Y-Z、B_X-Y-Z、C_X-Y-Z、D_X-Y-Z，其中X表示始发站，Y表示终点站，Z表示据始发站距离；

S200，采集修复结果数据并与数据库比对，采集在线修复车打磨结果，得到修复后的钢轨瑕疵等级、截面轮廓度、表面粗糙度、平顺性四项参数，分别为A₁、A₂、A₃、A₄，并将采集的四项参数与所述最低要求参数指标分别对比，根据以下公式计算钢轨修复质量等级分数G₁，若合格，则结束该路段钢轨打磨修复作业，若不合格，则进行钢轨修复后处理，其中，G₁＝f(H，A_X-Y-Z，A₁)，以此类推计算出G₁、G₂、G₃、G₄；

S300，制定钢轨修复后处理策略，打磨结果合格的钢轨无需二次打磨处理，对质量等级不合格的钢轨，进行二次打磨。

所述S100包括以下步骤：

S101，收集钢轨修复结果数据，该结果数据包括实验室修复数据和实际工况中在线修复数据，以实验室修复数据为理想基准值，使用实际工况的在线修复数据对理想基准值修正；

S102，对结果数据进行质量分级，将所述钢轨修复结果数据进行整理，计算不同路况、不同路段下钢轨修复后的参数，该参数包括瑕疵等级、截面轮廓度、表面粗糙度、平顺性，并根据这些参数对钢轨服役可靠性的影响权重，以及对参数的最低要求，对钢轨修复结果进行质量分级；

S103，建立质量分级数据库，将钢轨修复后的参数、参数的最低要求和质量分级结果汇总，得到质量分级数据库。

进一步地，所述S200包括以下步骤：

S201，使用在线修复车上的电磁波摄像机和高速摄像机两种图像采集设备，采集在线修复车打磨结果；

S202，分析识别打磨结果，得到修复后钢轨表面的形貌数据，实时测绘钢轨修复后的表面状态，将该表面状态与形貌数据进行对比，提取出截面轮廓度、表面粗糙度、平顺性和是否有瑕疵；

S203，将打磨结果与数据库进行对比，将S202中的截面轮廓度、表面粗糙度、是否有瑕疵进而平顺性结果，与S103中的数据库进行对比，得到该段钢轨的修复质量等级。

进一步地，所述S300包括以下步骤：

S301，若修复后的钢轨质量参数均满足最低要求质量指标，则钢轨的修复质量等级为合格，无需二次打磨处理；

S302，使用修复车进行二次打磨，若钢轨的修复质量等级不合格，则使用修复车对钢轨二次打磨。

进一步地，所述S300包括以下步骤：

S303，若该质量等级分数为60至80分，则控制修复车对钢轨进行二次打磨，若质量等级分数小于60分，则对该路段钢轨进行人工修复。

总体而言，通过本发明所构思的以上技术方案与现有技术相比，能够取得下列有益效果：

1.本发明提供一种钢轨修复后处理策略制定方法，采集实验室修复数据和实际工况中在线修复数据，使用实际工况的在线修复数据对理想基准值进行修正，两者相互补充最终得到钢轨修复结果数据，且对不同路况、不同路段的修复数据分别收集和汇总，得到的钢轨修复结果数据更加准确，然后计算出不同路况、不同路段下钢轨修复后的参数，该参数包括瑕疵等级、截面轮廓度、表面粗糙度、平顺性，并根据这些参数对钢轨服役可靠性的影响权重，以及对参数的最低要求，对钢轨修复结果进行质量分级，建立数据库后，将修复车的打磨数据与数据库比对，制定不同的解决方案，经过评估不合格的钢轨，针对质量等级高低，分别进行修复车二次打磨和人工修复两种处理方式，针对不同质量的钢轨采取合适的解决方案，节省了人力修复资源，解决了钢轨修复后质量评估不精确和后处理策略无法快速制定的问题。

2.本发明提供一种钢轨修复后处理策略制定方法，针对不同路况、不同路段的钢轨，对其检测所需的参数标准和质量等级进行分类，同时使用修复车上的图像采集器进行收集形貌数据，可对钢轨修复后质量进行动态监测，与数据库进行比对可以实现实施评估，提高了修复后处理效率。

附图说明

图1是本发明中钢轨修复后质量的动态检测、实时评估和及时处理的流程图一；

图2是本发明中钢轨修复后质量的动态检测、实时评估和及时处理的流程图二。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。此外，下面所描述的本发明各个实施方式中所涉及到的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。

如图1和图2所示，本发明提供便携式高压水射流钢轨打磨入射角标定方法，具体包括以下步骤：

S100，收集和建立质量分级数据库；

具体地，该步骤包括S101，收集钢轨修复结果数据；S102，对结果数据进行质量分级；S103，建立质量分级数据库；

S200，采集修复结果数据并与数据库比对；

具体地，该步骤包括S201，采集在线修复车打磨结果；S202，分析识别打磨结果；S203，将打磨结果与数据库进行对比；

S300，制定钢轨修复后处理策略。

具体地，该步骤包括S301，无需二次打磨处理；S302，使用修复车进行二次打磨；S303，对该段钢轨进行人工修复。

进一步地，在S101中，收集的钢轨修复结果数据包括实验室修复数据和实际工况中在线修复数据，实验室因其工况环境较好，相对于在线修复而言，实验室修复数据较为理想，故以实验室修复数据为理想基准值，使用实际工况的在线修复数据对理想基准值进行修正，最终得到钢轨修复结果数据，并对不同路况、不同路段的修复数据分别收集和汇总，通过实验室数据和在线修复数据两者相互补充，得到的钢轨修复结果数据更加准确。

进一步地，在S102中，将S101所得到的钢轨修复结果数据进行整理和分析，计算出不同路况、不同路段下钢轨修复后的参数，该参数包括瑕疵等级、截面轮廓度、表面粗糙度、平顺性等，并根据这些参数对钢轨服役可靠性的影响权重，以及对参数的最低要求，对钢轨修复结果进行质量分级。

进一步地，在S103中，将S101和S102中的将钢轨修复后的参数、参数的最低要求和质量分级结果汇总，得到质量分级数据库，该数据库中的数据根据不同路况、不同路段、不同修复要求等进行分类。

进一步地，在S201中，使用电磁波摄像机和高速摄像机两种图像采集设备进行数据采集，优选地，两种图像采集设备均安装于在线修复车的尾部。

进一步地，在S202中，对获取的图像数据进行分析识别，得到修复后钢轨表面的形貌数据，实时测绘钢轨修复后的表面状态，将该表面状态与形貌数据进行对比，提取出截面轮廓度、表面粗糙度、是否有瑕疵、平顺性等结果。

进一步地，在S203中，将S202提取出的截面轮廓度、表面粗糙度、是否有瑕疵、平顺性等结果，与S103中的数据库进行对比，从而得到该段钢轨的修复质量等级，具体地，若修复后的钢轨质量参数均满足最低要求质量指标，则钢轨的修复质量等级为合格，直接进入S301步骤，即无需进行二次打磨处理，反之，若钢轨的修复质量等级不合格，则进入S302步骤。

进一步地，在S301中，对钢轨的质量等级进行评估得出初始分数，并根据该段钢轨实际路况要求，乘以钢轨使用要求等级系数，得到钢轨修复质量等级分数，若该质量等级分数较高，则进行S302步骤，控制修复车对钢轨进行二次打磨，若质量等级分数较低，则进行S303步骤，对该段铁轨进行人工修复，这样节省了人力，对不同节段钢轨，根据具体修复情况，制定了符合实际需求的处理策略。

实施例：

某次钢轨修复作业中，使用高压水射流在线钢轨修复车，对某弯道段高铁钢轨进行打磨修复，由于弯道路段钢轨与直线钢轨失效形式大致相同，但是弯轨内侧磨损较为严重，故此处轮廓形状对钢轨服役可靠性的影响权重较大。

首先进行S100步骤，确定钢轨的瑕疵等级、截面轮廓度、表面粗糙度和平顺性，以及该段钢轨使用要求等级系数H，将以上参数存入数据库中，数据库依托铁路信息网建立，根据钢轨的使用性质、是否弯道、是否易刹车加速等实际使用情况，确定钢轨的四项参数的要求指标为A_X-Y-Z、B_X-Y-Z、C_X-Y-Z、D_X-Y-Z，其中X表示始发站，Y表示终点站，Z表示据始发站距离。

根据S200开始进行钢轨修复打磨，并采集修复后的钢轨数据，得到修复后的钢轨瑕疵等级、截面轮廓度、表面粗糙度、平顺性等四项参数为A₁、A₂、A₃、A₄，并将采集的四项参数与所述最低要求参数指标分别对比，根据以下公式计算钢轨修复质量等级分数G₁，若合格，则结束该路段钢轨打磨修复作业，若不合格，则进行钢轨修复后处理，其中，G₁＝f(H，A_X-Y-Z，A₁)，以此类推。

进一步地，根据S300制定钢轨修复后处理策略，质量等级分数及其修复处理建议如下表，根据质量等级分数落入不同的区间，采纳不同的处理建议，该段钢轨修复作业结束。

本领域的技术人员容易理解，以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用于限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种钢轨修复后处理策略制定方法，其特征在于，包括以下步骤：

S100，收集和建立质量分级数据库，确定钢轨的瑕疵等级、截面轮廓度、表面粗糙度和平顺性四项参数，以及该路段钢轨的使用要求等级系数H，将以上参数存入数据库中，数据库依托铁路信息网建立，根据钢轨的使用性质、是否弯道、是否易刹车加速等实际使用情况，确定钢轨的四项参数的要求指标为A_X-Y-Z、B_X-Y-Z、C_X-Y-Z、D_X-Y-Z，其中X表示始发站，Y表示终点站，Z表示据始发站距离；

S200，采集修复结果数据并与数据库比对，采集在线修复车打磨结果，得到修复后的钢轨瑕疵等级、截面轮廓度、表面粗糙度、平顺性四项参数，分别为A₁、A₂、A₃、A₄，并将采集的四项参数与最低要求参数指标分别对比，根据以下公式计算钢轨修复质量等级分数G₁，若合格，则结束该路段钢轨打磨修复作业，若不合格，则进行钢轨修复后处理，其中，G₁＝f(H，A_X-Y-Z，A₁)，以此类推计算出G₁、G₂、G₃、G₄；

S300，制定钢轨修复后处理策略，打磨结果合格的钢轨无需二次打磨处理，对质量等级不合格的钢轨，进行二次打磨。

2.根据权利要求1所述的一种钢轨修复后处理策略制定方法，其特征在于，所述S100包括以下步骤：

S101，收集钢轨修复结果数据，该结果数据包括实验室修复数据和实际工况中在线修复数据，以实验室修复数据为理想基准值，使用实际工况的在线修复数据对理想基准值修正；

S102，对结果数据进行质量分级，将所述钢轨修复结果数据进行整理，计算不同路况、不同路段下钢轨修复后的参数，该参数包括瑕疵等级、截面轮廓度、表面粗糙度、平顺性，并根据这些参数对钢轨服役可靠性的影响权重，以及对参数的最低要求，对钢轨修复结果进行质量分级；

S103，建立质量分级数据库，将钢轨修复后的参数、参数的最低要求和质量分级结果汇总，得到质量分级数据库。

3.根据权利要求2所述的一种钢轨修复后处理策略制定方法，其特征在于，所述S200包括以下步骤：

S201，使用在线修复车上的电磁波摄像机和高速摄像机两种图像采集设备，采集在线修复车打磨结果；

S202，分析识别打磨结果，得到修复后钢轨表面的形貌数据，实时测绘钢轨修复后的表面状态，将该表面状态与形貌数据进行对比，提取出截面轮廓度、表面粗糙度、平顺性和是否有瑕疵；

S203，将打磨结果与数据库进行对比，将S202中的截面轮廓度、表面粗糙度、是否有瑕疵进而平顺性结果，与S103中的数据库进行对比，得到该段钢轨的修复质量等级。

4.根据权利要求2所述的一种钢轨修复后处理策略制定方法，其特征在于，所述S300包括以下步骤：

S301，若修复后的钢轨质量参数均满足最低要求质量指标，则钢轨的修复质量等级为合格，无需二次打磨处理；

S302，使用修复车进行二次打磨，若钢轨的修复质量等级不合格，则使用修复车对钢轨二次打磨。

5.根据权利要求3所述的一种钢轨修复后处理策略制定方法，其特征在于，在所述S300包括以下步骤：

S303，若该质量等级分数为60至80分，则控制修复车对钢轨进行二次打磨，若质量等级分数小于60分，则对该路段钢轨进行人工修复。

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