南宁铁路局南宁南车辆段广西壮族自治区南宁市530000
摘要：车轮对作为铁路车辆重要的走行部件，对于铁路的安全运输起着关键性的作用。因此准确的检侧车轮的磨耗状况是非常重要的。本文从静态和动态检测两方面介绍铁路车辆轮对检测技术状况。
关键词：轮对；静态检测；动态检测
车轮对作为铁路车辆重要的走行部件，对于铁路的安全运输起着关键性的作用。在实际运用过程中，由于存在着线路养护条件较差、轮轨外形及材质匹配不合理、转向架技术状态不良和牵引定数过大等诸多原因，导致车轮踏面和轮缘的磨耗加剧，影响铁路车辆的正常运转，降低铁路车辆的利用率。因此，及时准确地掌握车轮的磨耗状况是非常重要的。车辆轮对参数的测量方法基本分为静态检测法和动态检测法。静态检测法是指铁路车辆在检修时进行的测量。动态检测则是指铁路车辆在运行时进行的测量，也就是车辆轮对的在线测量。
1.车辆轮对故障检测方法分析
在铁路车辆实际运行过程中，为能够使其运行质量得到保证并且不断提高，应当有效控制轮对故障，而为能够实现有效控制轮对故障，则应当积极总结车辆轮对故障检测技术。从当前实际情况来看，对于车辆轮对相关参数，其测量方法所包括的主要有静态检测法与动态检测法。其中，对于静态检测法而言，其所针对的主要就是车辆检修过程中相关测量工作；对于动态检测法而言，其所针对的主要就是车辆运行过程中相关测量工作，一般也可在线测量车辆轮对。对于静态检测以及动态检测技术而言，其所包括内容主要有以下方面：一是便携式测量方式，该测量方式主要测量轮对单一几何尺寸或者几个几何尺寸，所使用工具主要就是传感器，该类测量方法具有明显优势，操作比较简单，并且使用也比较方便，然而也有突出缺点存在，其问题主要就是测量参数缺乏全面，并且测量自动化程度相对较低；二是接触式自动测量方式，该测量方式可将轮对支起且能够对其旋转起推动作用，所选择使用工具主要就是多种接触式传感器，该方法所存在问题就是容易损坏传感器；三是非接触式测量方式，该类测量方式所选择的主要就是CCD技术以及激光传感技术，其不但能够在线测量车辆轮对，并且检测速度比较快，因此在这类车辆轮对检测中均有着十分广泛应用。
2.轮对故障的静态检测技术
2.1专用卡尺法
目前国际上的卡尺法多采用LLJ-4型号的铁路车辆车轮第四种检查仪，这种检查仪器在操作方面具有简单方便的优点，但是在另一方面也存在着很大的缺点，即其游标读数很容易受到测量者人为因素的影响，使其精确性受到干扰。
2.2基于平行四边形机构的轮对自动测量装置
该轮对自动测量装置主要以平行四边形机构为基础，能够对车轮踏面的直径、擦伤以及磨耗等各种参数同时进行测量。在较为理想的情况下，对系统中的导向机构进行测量，并将平行四边形机构中测量尺的边缘部分置于踏面滚动圆上，此时，踏面滚动圆与内侧面的距离保持为70毫米，踏面直径即为测量尺与钢轨之间的距离。使用测量机构对车轮进行测量，将理论波形通过激光位移传感器记录下来，能够发现此理论波形呈现形式为梯形，之后便可进行比较测量工作，可得出弹面任意点的直径应为：D被测j=D被测j+Δj。在此式子中，D被测j代表被测车轮踏面任意一点的直径，D被测j代表标准车轮对应点的直径，Δj则代表被测车轮与对应点直径的差额。平行四边形测量机构上测量尺的平动主要由三个参数的差值所引起，这一差值能够直接通过激光位移传感器测量得出。一旦检测到踏面发生擦伤或者剥离的情况，那么测量尺便会发生相应的移动，且其移动方式主要为局部移动。经过相关专业人员的进一步分析，便可以获取轮对踏面的擦伤深度、擦伤长度以及剥离长度等几何尺寸。基于平行四边形的轮对自动测量装置的测量周期为40s，且各个部分的测量误差较小，能充分确保测量的精确性，轮径保持在0.3mm以下，轮缘厚度的误差保持在0.4mm以下，踏面磨耗的误差保持在0.2m以下。在对轮对进行检修时，需要将车轮从机车上卸下，然后才能方便使用相应的检测仪器或者装置展开测量工作。
3.车辆轮对动态检测技术
3.1超声遥测检测装置
对于超声遥测检测装置而言，其属于自动化检测装置，该装置利用超声检测可实现车辆轮对非接触式检测。
若铁路车辆运行速度在5km/h之内，则利用超声遥测传感器进行测量可得到与车轮各个表面之间距离，在分析及处理这些数据之后，便能够得到铁路车辆相关参数，比如轮缘厚度、车辆直径以及踏面磨耗与垂直磨耗等方面。利用该装置检测车辆轮对，其所得到各种参数误差相对而言比较小，对于该检测装置而言，其优点就是能够得到精确检测值，然而该装置也有一定缺点存在，即其结果比较复杂，并且安装调试存在较大难度。
3.2加速度峰值评法
车轮踏面损伤检测装置由日本于上个世纪90年代研制成功，在钢轨座处安装两个相同的加速度传感器，使这两个加速度传感器的半轮周长为S的1/2，并对其前后1/4周长的振动进行测量。车轮踏面损伤检测装置不断能够检测踏面损伤，还能够对车辆通过测点的速度进行测量。但是由于该测量系统存在因为车轮踏面损伤而引起冲击波形和钢轨的共振波形发生重叠的现象，也就使得加速度峰值很难对车轮踏面损伤程度做出全面的反映。
3.3以图像为基础自动检测方法
从当前情况来看，以图像为基础自动检测方法有着十分广泛的应用，对于该检测方法而言，其主要包括以
下方面：第一，车轮踏面形状的自动检测装置，对于该种检测装置而言，其主要包括五个部分，即激光束、车轮检测器、CCD以及同步检测传感器与遮光板等，当车轮通过时利用激光束进行照射，利用光电传感器可捕捉车轮轮缘，同时选择高速随机光栅摄影可清晰记录画面；第二，轮对自动诊断装置，利用该装置可在车轮上投射缝隙光的光带，从而能够使较容易辨认的轮廓得以形成，另外，以摄像机对光束进行捕捉，可将轮缘厚度以及踏面磨损等有关参数得出。
4.总结
车辆轮对动静态检测技术应用到铁路车辆轮对的检查工作中能够及时发现车轮踏面和轮缘的损耗程度，从而对车轮的磨损状况做到及时地掌握，以便及早地进行车轮的维修和养护工作，避免给铁路正常运输造成影响，为人民群众的生产和生活提供方便。
参考文献：
[1]任宏伟，李声.基于图像的轮对在线动态检测应用研究[J].机车车辆工艺.2004（05）.
[2]冯其波，崔建英，陈士谦.基于平行四边形机构的车轮几何参数自动测量方法的研究[J].机械工程学报2012（07）.
[3]贺永胜.有关铁路车辆轮对检测技术综述[J].科技传播，2013（17）.
[4]台树坤.铁路货车车辆轮对故障及处理措施[J].技术与市场，2014（6）.
[5]王江慧，刘文斌，武晋国.铁路货车车辆轮对故障检测措施探讨[J].科技展望，2015（15）.