基于电磁超声的列车轮对踏面缺陷在线检测装置

基于电磁超声的列车轮对踏面缺陷在线检测装置作者:米武军 刘宝泉 袁鹏 冯剑钊学院：电气工程及自动化学院指导教师：王淑娟 教授一、课题研究目的轮对是列车运行中极为重要的部件，不仅承受列车及其负载的重量，

基于电磁超声的列车轮对踏面缺陷在线检测装置 作者:米武军 刘宝泉 袁鹏 冯剑钊 学院：电气工程及自动化学院 指导教师：王淑娟 教授 一、课题研究目的 轮对是列车运行中极为重要的部件，不仅承受列车及其负载的重量，而且还 要通过与钢轨相接触的踏面部分传递机车与钢轨间的驱动力和制动力。因此，列车 轮对必须保持良好的技术状态，否则会严重影响行车安全。然而，由于装配不合 理、紧急制动等多种因素，轮对踏面在运行一段时间后会产生擦伤、剥离、裂纹等 缺陷。这些缺陷中，裂纹的影响最为严重。浅层裂纹是导致前两种缺陷的直接原 因，而一旦裂纹深度超过6mm，则将面临车轮迅速崩裂的危险。1998年6月，一向 以安全可靠著称的德国高速列车ICE发生了轰动世界的列车倾覆事故，造成大量人 员伤亡和财产损失。经分析，导致此次事故的主要原因就是列车轮对上产生的疲劳 裂纹。 随着列车运行速度的逐年提高，这些问题日益凸显。为了适应我国建设现代 化铁路的迫切需求，必须设计一种高效、精确的轮对踏面缺陷检测装置。 二、课题背景 我国铁路部门规定，对运行一定公里数的列车轮对必须进行定期检修，即在 规定期限内集中大量的人力、物力对拆卸后的列车轮对有计划地检测和维修。目 前，踏面裂纹无损检测主要包括涡流、超声和磁粉3种方式。这些方式虽在一定程 度上能够探测踏面表面及近表面裂纹，但存在很多不足之处：如仅能做到静态检测 (即对拆卸后的轮对进行检测)、需要对踏面表面进行预处理 (如清洁或充磁)、多 以人工判别为主等等。静态检测不仅检测效率很低，而且精度也较差。同时，目前