Intelligent förbelastningsövervakningsteknik och tidig varning för spårtillstånd för fästsystem
Vilka är de främsta orsakerna och farorna med förspänningsdämpning i fästsystem?
De främsta orsakerna till förspänningsdämpning i fästsystem inkluderarbultlossning, elastisk stångutmattning och miljöfaktorer. Bultlossning orsakas oftast av hög-vibrationer som genereras av tågdrift, vilket kommer att minska friktionen mellan bultgängorna och orsaka gradvis förlust av förspänning. Elastiska stänger kommer att ge utmattningsdeformation under långvariga alternerande belastningar, elasticitetsmodulen minskar och den ursprungliga förspänningen kan inte upprätthållas, denna dämpning är oåterkallelig. Miljöfaktorer som hög temperatur, låg temperatur och fuktighetsförändringar kommer att leda till termisk expansion och sammandragning av fästelementskomponenter, förstöra spänningsbalansen i fästelementsystemet och påskynda förspänningsdämpningen. Förspänningsdämpning kommer att leda till att förbindelsen mellan skenan och slipern lossnar, ökningen av rälsens längsgående och laterala förskjutning och överskridandet av geometriska parametrar såsom spårvidd och nivå på linjen. I svåra fall kommer det att orsaka fel som rälskrypning och sprickor i fästelement och till och med leda till tågavspårning, vilket resulterar i stora säkerhetsolyckor och ekonomiska förluster.
Vad är kärnavkänningstekniken för intelligent förspänningsövervakning av fästsystem?
Kärnavkänningsteknologierna för intelligent förspänningsövervakning av fästsystem ärfiber Bragg galleravkänningsteknik och piezoelektrisk keramisk avkänningsteknik. Fiber Bragg-gittersensorer har egenskaperna för liten storlek, anti-elektromagnetisk interferens och korrosionsbeständighet, som kan bäddas in i elastiska stänger eller bultar. Förspänningen beräknas genom att detektera förändringen av gittrets våglängd, och mätnoggrannheten kan nå ±1%. Sensorns svarstid är mindre än eller lika med 10ms, vilket kan fånga den dynamiska förändringen av förspänningen i realtid, och är lämplig för användning i järnvägsmiljö med starka elektromagnetiska störningar. Piezoelektriska keramiska sensorer är baserade på den piezoelektriska effekten. När förspänningen verkar på sensorn genererar den en laddningssignal proportionell mot trycket. Förladdningsdata erhålls genom att detektera laddningssignalens intensitet, och mätområdet är 0-100kN, vilket uppfyller övervakningsbehoven för olika fästsystem. Båda sensorerna kan realisera passiv design utan extern strömförsörjning och skicka data till bakgrundssystemet genom trådlösa överföringsmoduler, vilket minskar svårigheten med installation och underhåll på plats.
Vad är sammansättningen och arbetsprincipen för det intelligenta förspänningsövervakningssystemet för fästsystem?
Det intelligenta förspänningsövervakningssystemet för fästsystem består av fyra delar:avkänningsenhet, datainsamlingsenhet, trådlös överföringsenhet och bakgrundsanalysenhet. Avkänningsenheten är sammansatt av fiber Bragg-gittersensorer eller piezoelektriska keramiska sensorer, installerade mellan den elastiska stången och mätblocket eller vid bulthuvudet för att direkt känna av förändringen av förspänningen. Datainsamlingsenheten förstärker, filtrerar och omvandlar den svaga signalen som matas ut av sensorn till en digital signal genom en signalkonditioneringskrets, samplingsfrekvensen styrs till 100Hz för att säkerställa kontinuiteten och noggrannheten hos datan. Den trådlösa överföringsenheten använder LoRa- eller NB-IoT-teknik för att skicka insamlad data till basstationen, med ett överföringsavstånd på upp till 5 km, vilket möter behoven för långa-övervakning av järnvägslinjer. Bakgrundsanalysenheten utför realtidsanalys av förladdningsdata baserat på big data-algoritmer, upprättar en förladdningsdämpningsmodell. När förspänningen är lägre än den inställda tröskeln kommer systemet automatiskt att skicka en tidig varningssignal för att meddela underhållspersonal att de ska hantera det i tid.
Vilka är skillnaderna i tröskelinställning för förspänningsövervakning av fästsystem i olika linjetyper?
Skillnaderna i tröskelinställning för förspänningsövervakning av fästsystem i olika linjetyper bestäms huvudsakligen avlinjens axellast, driftshastighet och servicemiljö. Höghastighetsjärnvägar har snabb tåghastighet och hög vibrationsfrekvens och har höga krav på förspänningsstabilitet. Förspänningströskeln för tidig varning är inställd på 80 % av den nominella förspänningen, det vill säga när förspänningen dämpas till 80 % av det nominella värdet skickar systemet en tidig varning och den nominella förspänningen är i allmänhet 35-40kN. Tunga{11}}transportjärnvägar har stor axelbelastning och stor lastpåverkan, och förspänningsdämpningshastigheten är hög. Tröskeln för tidig varning är inställd på 75 % av den nominella förspänningen och den nominella förspänningen är 45-50 kN för att säkerställa att skenan inte lossnar under tunga transporter. Järnvägar med vanliga hastigheter har låg drifthastighet och axellast och kravet på förspänning är relativt lågt. Tidig varningströskel är inställd på 70 % av den nominella förspänningen och den nominella förspänningen är 25-30kN. Transitlinjer för stadstrafik har täta tågstarter och -stopp och många vibrationspåverkan, tröskeln för tidig varning är satt till 85 % av den nominella förspänningen och den nominella förspänningen är 30–35 kN. Dessutom bör förspänningströskeln för alpina linjer höjas på lämpligt sätt, eftersom låg temperatur kommer att leda till minskning av elastisk stångelasticitet och påskynda förspänningsdämpningen.
Vad är effekten av intelligent förspänningsövervakningsteknik för fästanordningssystem i linjeunderhållsläge?
Den intelligenta förspänningsövervakningstekniken för fästelementsystem främjar omvandlingen av linjeunderhållsläge frånperiodiskt underhåll till förebyggande underhåll. Det traditionella periodiska underhållsläget kontrollerar och underhåller fästelementsystemet enligt en fast cykel, vilket har problemen med otillräckligt underhåll eller överdrivet underhåll, med låg underhållseffektivitet och höga kostnader. Det förebyggande underhållsläget är baserat på övervakningssystemets realtidsdata- och utför endast riktat underhåll på fästelementen med överdriven förspänningsdämpning, undviker odifferentierad omfattande inspektion och reducerar avsevärt underhållsarbete och materialkostnader. Övervakningsteknik kan också realisera digital hantering av underhållsarbete. Bakgrundssystemet kan registrera förändringstrenden för varje fästelement, tillhandahålla datastöd för utformning av underhållsplaner och göra underhållsarbetet mer vetenskapligt och målinriktat. Dessutom kan förebyggande underhåll effektivt minska ledningsfel orsakade av förspänningsdämpning, minska ledningsavbrottstiden, förbättra ledningsdrifteffektiviteten och säkerheten och uppnå optimal kontroll av kostnaderna för linjens livslängd-.