CRH高速动车组轮对探伤体系

CRH高速动车组轮对探伤体系第一页，共39页。1998年6月16日德国ICE1-884号轮对故障导致列车颠覆典型事故案例1：德国近50年来最大的灾难事故，造成101人死亡1国外典型轮对事故第二页，共39页。1998年6月16日德国ICE1-884号轮对故障导致列车颠覆典型事故案例1：第三页，共39页。2008年7月9日，德国ICE3-518号，轮轴断裂导致列车脱轨典型事故案例2：刚驶离科隆中心车站前往杜塞尔多夫，<30km/h，第一节车的一根车轴断裂脱轨。列车刚驶离车站，250名乘客均通过站台疏散，无伤亡。第四页，共39页。2008年7月9日，德国ICE3-518号轮轴断裂脱轨典型事故案例2：第五页，共39页。2007年1月14日，兰州铁路局SS7E机车，崩轮事故崩裂断口金相分析左一轮违规补焊-辐板最大应力区典型事故案例3：辐板沿根部断裂为三个扇形块第六页，共39页。一旦出现轮对故障，将直接危及行车安全，甚至导致列车脱轨和列车颠覆事故的发生。第七页，共39页。序号国家日常动态定期在线定期落轮其他1德国★★★—2法国—★★—3日本———★4英国★★——5意大利★—★—6西班牙★———7比利时—★★—8俄罗斯★—★—9韩国★———国外高速动车轮对综合检测技术1德国★★★—第八页，共39页。序号检测层次检测周期检测内容配置设备特点1日常动态检测每天低速入库时尺寸擦伤径向裂纹轮对动态探伤系统（AUROPA）动车组入库线动态自动检测2定期在线检测24万km轮辋轮辐全范围探伤移动式轮辋轮辐探伤系统（UFPE）轮对检查线不需拆卸轮对3定期落轮检测120万km轮辋轮辐全范围探伤固定式轮辋轮辐探伤系统（AURA）轮对检修线拆卸轮对德铁ICE列车轮对检测技术体系第九页，共39页。2010年11月，铁道部组织召开动车组车轮车轴运用情况交流会，依据国外动车组轮对探伤管理的经验，结合我国动车组运用检修管理模式，形成CRH动车组轮对检查制度。中国CRH高速动车轮对检查制度DB无损检测技术部负责人HartmutHintze第十页，共39页。CRH轮对探伤技术体系和设备

根据国外动车组轮对探伤管理的相关规定，结合我国动车组运用检修管理模式，铁道部制定了一级修日常检查、二级修专项探伤、高级修分解检测、故障复核确认的动车组轮对检查制度。LYLALU第十一页，共39页。序号检修层次检修周期设备检测内容使用地点1日常动态检测每次入库LY尺寸、踏面擦伤、轮辋深层次探伤动车所、基地入库线2定期在线检测18-25万公里LU轮辋轮辐缺陷动车所、动车基地检查线LX缺陷复核根据不同车型确定LHZ-M空心轴缺陷3定期落轮检测高级修LA轮辋、轮辐缺陷动车基地轮对检修线LX复核缺陷LHZ-S空心轴缺陷中国高速动车轮对缺陷检测技术体系第十二页，共39页。中国CRH高速动车轮对检测设备

LY

LU

LALX第十三页，共39页。1、CRH轮对探伤体系2、CRH轮对探伤设备-LY3、CRH轮对探伤设备-LU、LACRH动车组轮对探伤技术体系目录第十四页，共39页。功能：几何尺寸、踏面擦伤、轮辋深层次探伤LY轮对故障动态检测系统-功能组成第十五页，共39页。检测结果超限数据综合分析报告外形网络终端网络终端站段局域网网络终端网络终端路局网络车号擦伤探伤控制室(数据分析管理)设备间（数据采集处理）LY轮对故障动态检测系统-功能组成第十六页，共39页。LY轮对故障动态检测系统-几何尺寸检测图像传感器轮对触发光学镜头线光源第十七页，共39页。LY轮对故障动态检测系统-几何尺寸检测轮缘厚度踏面磨耗标准外形曲线实际测量外形曲线QR值偏移量1轮辋内侧基线偏移量2踏面磨耗

±0.2mm轮缘厚度±0.2mmQR值±0.4mm车轮直径±0.6mm第十八页，共39页。LY轮对故障动态检测系统-几何尺寸检测工作原理现场检测第十九页，共39页。LY轮对故障动态检测系统-踏面擦伤检测擦伤测量精度

±0.2mm接触式轮缘顶点测量第二十页，共39页。车轮踏面依次与超声波探头阵列接触，实现车轮一周的超声波探伤钢轨上组合布置超声直探头和斜探头，检测周向、径向缺陷LY轮对故障动态检测系统-阵列超声波动态探伤第二十一页，共39页。LY轮对故障动态检测系统第二十二页，共39页。LY轮对故障动态检测系统第二十三页，共39页。LY轮对故障动态检测系统第二十四页，共39页。1、CRH轮对探伤体系2、CRH轮对探伤设备-LY3、CRH轮对探伤设备-LU、LACRH动车组轮对探伤技术体系目录第二十五页，共39页。安装在动车运用所、动车检修基地检查线上，利用UT和PA超声探伤技术，通过沿地沟导轨移动的检测小车，在线自动完成轮辋轮辐缺陷探伤，适用于CRH各型动车组轮对。LU-移动式轮辋轮辐探伤系统第二十六页，共39页。LU-移动式轮辋轮辐探伤系统（1）第一代LU设备第一代LU设备的原型机来自于德国设备的UFPE-I，该设备采用人工在地沟内手动定位探头载体；采用常规超声波技术进行检测。该版本设备笨重、自动化程度低、不能检测辐板孔以下缺陷。原型机地沟调试实车测试第二十七页，共39页。LU-移动式轮辋轮辐探伤系统（1）第一代LU设备：原型机主要缺点如下，采用人工在地沟内手动定位探头载体，设备笨重，自动化程

度低，同时无法适应中国各型动车组车底空间；超声技术落后：常规超声技术，探头载体庞大，不能检测辐

板孔以下缺陷，同时不能适应负载的车底空间；不能兼容CRH各型动车组轮辋轮辐探伤；系统集成度低。第二十八页，共39页。（2）第二代LU设备LU-移动式轮辋轮辐探伤系统第二代LU设备的原型机来自于德国设备的UFPE-II，该设备采用相控阵超声波技术进行检测。踏面载体采用机电进探摸式，进探路径固定，不能柔性适应不同动车组车底空间。基于PA技术的双踏面载体的LU，与德国UFPE-II一致第二十九页，共39页。LU-移动式轮辋轮辐探伤系统（2）第二代LU设备，主要缺点如下：踏面载体采用机电进探模式，不能柔性适应不同动车组车底空间；探头定位均采用接近传感器方式，不能适应不同轮型幅板结构；设备采用双侧载体，按照“铁总运【2013】190中国铁路总公司关于印发《和谐号动车组车轮超声波探伤规定》的通知”规定，进行二次标定（分别针对动轮与拖轮），所花时间较长，同时由于旋转等动作会造成降低标定准确性，影响实车检测缺陷判定；开放式模组电机，多点控制，故障点多，后期维护难度大。第三十页，共39页。（3）第三代LU设备（全路全面应用）LU-移动式轮辋轮辐探伤系统第三代LU设备采用相控阵超声波技术和机器人定位技术进行检测。采用智能机器人结构，定位重复精度高，能够适应各型动车组车底空间，超声布局更合理，同一套探头载体兼容各型动车组轮辋轮辐探伤。LU设备在国内动车所运用情况第三十一页，共39页。LU-移动式轮辋轮辐探伤系统（3）第三代LU设备

针对前两代LU设备的缺点，进行改进后，第三代LU设备优点如下所示：智能机器人可进行柔性定位，能够适应各型动车组车底空间；智能机器人系统具备防撞保护功能，避免载体与车底碰撞；超声布局更合理：完全按照我国CRH动车组车轮缺陷发生部位及类型进行针对性升级改进；同一套探头载体兼容各型动车组轮辋轮辐探伤；设备性能稳定；对现场近20万条轮对探伤，探伤波幅稳定性好，检修维护方便；有效探测出1100多例缺陷，切实保障车轮安全。第三十二页，共39页。LU-移动式轮辋轮辐探伤系统（4）第四代LU设备

目前，基于第三代的LU设备改进型设备已经研制成功，系统在保持原有核心功能的前提下进行了相关优化：LU设备在线探伤时，通过优化系统布局，在探伤能力补强的基础上，不需要对动车组撒砂管、扫石器进行拆卸，即可完成整个动车组的检测；具备自动标定功能，同时采用超声系统多通道融合技术，缩短探伤工数据分析时间，提高了探伤效率，目前优化探伤作业流程后，一个标准编组可在一个班内检测完成。第三十三页，共39页。LA-固定式轮辋轮辐探伤系统固定安装在动车检修基地轮对检修线上，综合利用UT+PA超声探伤技术自动检测落轮镟修后轮对的轮辋轮辐缺陷，适用于CRH各型动车组轮对。第三十四页，共39页。LU、LA轮辋轮辐探伤原理第三十五页，共39页。标准编号标准名称10T053移动式轮对探伤系统技术条件10T054固定式轮对探伤系统技术条件10T057便携式相控阵车轮车轴探伤仪2012年8月LU、LA、LX铁道标准通过部评审轮对探伤设备的运用情况

管理制度第三十六页，共39页。功能：轮辋各向缺陷检测。人工复核工具：LX便携式相控阵轮辋探伤仪技术特点：采用相控阵超声检测技术，实现多角度自聚焦扫描。第三十七页，共39页。动车组轮对检查制度：一级修日常检查、二级修专项探