Tecnologia intelligente di rilevamento dei danni ferroviari e soluzioni di manutenzione preventiva adattiva
Quali sono le cause dei tipi di danni del Common Rail e i relativi rischi per la sicurezza dei binari?
I tipi di danno del common rail comprendono quattro categorie: scheggiatura della testata della rotaia, cricche da fatica, difetti interni e usura eccessiva. La causa della scheggiatura della testata della rotaia è l'eccessiva sollecitazione da contatto della ruota-della rotaia, che porta alla sfaldatura del metallo sulla superficie della testata della rotaia. Quando la profondità di distacco supera 1 mm, si intensificherà l'impatto delle ruote-e dei binari e si causeranno sobbalzi del treno. La causa delle cricche da fatica è l'effetto della sollecitazione della rotaia-alternata ad alta frequenza sulle ruote-. Le crepe si verificano soprattutto sul lato interno della testata della rotaia. Se non gestite in modo tempestivo, le crepe si estenderanno al corpo della rotaia e causeranno la frattura della rotaia. La causa dei difetti interni è la presenza di difetti metallurgici all'interno della rotaia, che sotto carico si trasformano in crepe interne. I difetti interni vengono nascosti e portano facilmente alla rottura improvvisa della rotaia, mettendo a rischio la sicurezza di guida. La causa dell'usura eccessiva è l'attrito-della ruota-a lungo termine del binario. Quando l'usura laterale della testa della rotaia supera i 3 mm, ciò influenzerà la guida delle ruote e comporterà il rischio di deragliamento del treno. Questi danni ridurranno la durata della rotaia, aumenteranno la frequenza di sostituzione e, nei casi più gravi, causeranno anche incidenti gravi come il deragliamento e il ribaltamento del treno. Pertanto, la diagnosi precoce e il mantenimento dei danni sono cruciali.
Quali sono gli schemi tecnici e i metodi di posizionamento preciso per il rilevamento intelligente dei danni ferroviari sulle linee ferroviarie ad alta-velocità?
Il rilevamento intelligente dei danni ferroviari sulle linee ferroviarie ad alta-velocità adotta uno schema tecnico integrato di "rilevamento dei difetti a ultrasuoni + visione artificiale". Il rilevatore di difetti a ultrasuoni emette onde ultrasoniche ad alta- frequenza per penetrare nel corpo della rotaia, rilevando danni nascosti come difetti interni e crepe da fatica, con una sensibilità di rilevamento dei difetti in grado di rilevare piccole crepe di 0,5 mm. Il sistema di visione artificiale raccoglie immagini della superficie della testata della rotaia attraverso telecamere ad alta-definizione e utilizza algoritmi di deep learning per identificare danni superficiali come la scheggiatura della testata della rotaia e l'usura eccessiva, con una precisione di identificazione maggiore o uguale al 99%. Il metodo di posizionamento preciso adotta una combinazione di "encoder chilometraggio + navigazione inerziale". L'encoder del chilometraggio registra il chilometraggio del veicolo di rilevamento e la navigazione inerziale corregge la deviazione della posizione del veicolo di rilevamento, con una precisione di posizionamento di ± 0,5 m, che può contrassegnare con precisione la posizione del danno. Durante il rilevamento, la velocità di guida del veicolo di rilevamento viene controllata a 80 km/h, soddisfacendo i requisiti operativi della finestra di manutenzione delle linee ferroviarie ad alta-velocità e l'efficienza di rilevamento è 10 volte superiore a quella del rilevamento manuale tradizionale. I dati di rilevamento vengono trasmessi alla piattaforma cloud in tempo reale, formando un file elettronico dei danni ferroviari e fornendo supporto dati per il processo decisionale sulla manutenzione.
Quali sono gli schemi di macinazione preventiva e le misure di ottimizzazione dei parametri di macinazione per i danni ferroviari sulle linee-per il trasporto pesante?
Lo schema di rettifica preventivo per danni alle rotaie sulle linee di trasporto pesante- adotta uno schema di "rettifica superficiale periodica", con un ciclo di rettifica di 6 mesi e una profondità di rettifica controllata a 0,1-0,2 mm, che può rimuovere piccole crepe e strati scrostati sulla superficie della testata della rotaia ed evitare un'ulteriore espansione dei danni. Il fulcro delle misure di ottimizzazione dei parametri di rettifica è il controllo dell'angolo di rettifica e della velocità di rettifica. L'angolo di rettifica è di 15 gradi -20 gradi, corrispondente all'angolo di contatto della ruota-rotaia, garantendo che la superficie della testa della rotaia sia liscia dopo la rettifica e che lo stress da contatto sia distribuito uniformemente. La velocità di rettifica è controllata a 15 m/min, evitando il surriscaldamento della superficie della testata della rotaia causato da un'eccessiva velocità di rettifica e danni secondari. Lo strumento di rettifica adotta una mola diamantata con una grana di 120 mesh, che può ottenere una rettifica di alta precisione e la rugosità superficiale della testa della rotaia dopo la rettifica inferiore o uguale a Ra1,6μm. Per migliorare l'effetto di rettifica, la posizione del danno deve essere determinata mediante rilevamento dei difetti ad ultrasuoni prima della rettifica e viene adottata la rettifica di precisione locale invece della rettifica a linea completa per ridurre i costi di rettifica. Dopo la rettifica, è necessario eseguire il rilevamento della levigatezza della superficie della rotaia, con una differenza di altezza della superficie della rotaia inferiore o uguale a 0,05 mm per garantire la levigatezza al passaggio dei treni.
Quali sono gli standard di valutazione dei danni ferroviari e gli schemi di manutenzione differenziata?
Gli standard di valutazione dei danni ferroviari sono suddivisi in quattro gradi. Il danno di grado Ⅰ è un danno minore, come una profondità di scheggiatura della superficie della testata della rotaia inferiore o uguale a 0,5 mm e usura laterale inferiore o uguale a 1 mm, che non ha alcun impatto sulla sicurezza del binario e sono necessari solo ispezione e monitoraggio giornalieri. Il danno di grado Ⅱ è un danno moderato, come una lunghezza della fessura da fatica inferiore o uguale a 5 mm e un diametro del difetto interno inferiore o uguale a 3 mm, che richiede una molatura preventiva per rimuovere le parti danneggiate e prevenire l'espansione del danno. Il danno di grado Ⅲ è un danno relativamente grave, come una lunghezza della fessura di 5-10 mm e un diametro del difetto interno di 3-5 mm, che richiede saldatura di riparazione e molatura per levigare dopo la saldatura per ripristinare le prestazioni della rotaia. Il danno di grado Ⅳ è un danno grave, come una lunghezza della fessura superiore a 10 mm e un diametro del difetto interno superiore a 5 mm. Il danno non può essere riparato e il binario deve essere sostituito immediatamente per evitare incidenti di sicurezza. Gli standard di valutazione della classificazione devono essere conformi alNorme per la manutenzione della linea ferroviaria. Gli schemi di manutenzione devono essere formulati diversamente a seconda del grado di danno. La manutenzione palliativa per i danni di grado Ⅲ e Ⅳ è severamente vietata, altrimenti porterà a un rapido sviluppo dei danni.
Quali sono gli indicatori principali e i metodi di accettazione per verificare il rilevamento dei danni ferroviari e gli effetti della manutenzione?
Gli indicatori principali per verificare gli effetti del rilevamento dei danni ferroviari sono l'accuratezza del rilevamento e l'accuratezza del posizionamento. L'accuratezza di rilevamento del rilevamento di difetti a ultrasuoni per danni interni maggiore o uguale al 98%, la precisione di riconoscimento della visione artificiale per danni superficiali maggiore o uguale al 99% e la precisione di posizionamento inferiore o uguale a ±0,5 m è considerata qualificata. Gli indicatori fondamentali per verificare gli effetti della manutenzione sono il tasso di recidiva dei danni e il tasso di estensione della vita ferroviaria. Dopo la macinazione preventiva, il tasso di recidiva del danno è inferiore o uguale al 5%; dopo la saldatura di riparazione, il tasso di recidiva del danno inferiore o uguale al 10%; e il tasso di estensione della vita della rotaia maggiore o uguale al 30% può essere giudicato una manutenzione efficace. Il metodo di accettazione adotta una combinazione di "ri-ispezione + monitoraggio a lungo-termine". Entro 1 mese dalla manutenzione, viene effettuata una nuova ispezione mediante ultrasuoni e visione artificiale per confermare che il danno è stato eliminato; il ciclo di monitoraggio a lungo-termine è di 1 anno e le parti soggette a manutenzione vengono ispezionate mensilmente per registrare lo sviluppo dei danni. I criteri di accettazione sono che non vi siano danni residui durante la ri-ispezione, che non si verifichino nuovi danni nel monitoraggio a lungo-termine e che la levigatezza della superficie ferroviaria soddisfi gli standard di esercizio della linea. Le parti che non superano l'accettazione devono ri-formulare gli schemi di manutenzione e rilavorare.