基于空间谱的钢轨波磨识别技术研究

作者:孙效杰; 赵宇伦; 易广记; 罗进; 陈迪来
来源:铁道标准设计, 2023, 1-7.
DOI:10.13238/j.issn.1004-2954.202305060008

摘要

伴随轨道车辆运行里程的增加和运行速度的提升,轮轨间的异常磨耗也逐渐凸显,为及时了解钢轨表面波浪形磨耗的存在现状,对波磨的波长及波深的识别研究成为一类重要的研究方向。目前列车变速下的波磨波长识别方法有所欠缺,基于加速度二次积分的波磨波深识别方法由于零点漂移问题也存在计算结果不够准确的问题。使用空间谱代替时间谱采集和处理列车轴箱加速度数据,对波磨波长计算公式进行改进,避免速度变化对波长识别带来的影响;将采集和计算得到的数据整合成数据集并进行自然邻点插值,得到完整的波长-波深-幅值数据库,对波磨波深进行量化识别;同时提出完整的钢轨波磨故障识别流程,为实际工程应用提供参考。研究结果表明,基于空间谱的傅里叶变换能够精确获取波磨分布的异常频率,并通过改进后的波长计算公式得到波磨波长,在不同速度段变化下仿真得到的识别误差低于5%,实现了变速条件下的准确识别;使用自然邻点插值方法处理数据契合波磨相关数据的分布特性,插值结果遵循列车轴距滤波规律,基于该方法的波磨波深识别数据误差小于7%。上述方法实现了不同的复杂运行工况下的波磨波长与波深的准确识别,可用于指导线路上钢轨异常磨耗的打磨工作。

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