钢轨探伤车在运行过程中如何规划速度

钢轨探伤车（简称探伤车）通过探轮在钢轨顶面滚动对钢轨内部伤损进行检测，探轮内部充满探轮液并安装有超声波换能器。在探轮与钢轨之间需要喷洒耦合水，用以排出钢轨表面微观结构空间内的空气。超声波由超声波换能器发出，经过探轮内部介质与浸润在钢轨表面的水介质后进入钢轨，进入钢轨中的超声波能量越大，对钢轨伤损内部伤损检测能力越强。

列车在铁路线路运行时会出现晃动现象，探伤车属于列车的一种，在运行过程中也会产生晃动，导致探轮沿钢轨顶面横向方向晃动，将影响进入钢轨的超声波能量大小；探伤车伤损漏检的一个重要原因就是探轮对中不良；我们研究自动对中系统解决了探轮对中严重不良的问题，但无法完全消除探轮对中偏差。钢轨表面微观结构中水越多、空气就越少，因此使用喷水密度表征钢轨表面微观结构中水的浸润程度。探轮对中偏差和喷水密度均会影响超声波的衰减，中对探伤车检测过程中的灵敏度设置进行了探讨。在探伤车检测中发现：检测速度低，探轮对中偏差小喷水密度大，超声波衰减小，有利于钢轨伤损检出，但检测效率低；检测速度高，探轮对中偏差变大，喷水密度变小，超声波衰减大，不利于钢轨伤损检出，但是检测效率高。因此，需要对检测速度进行控制和规划，以兼顾钢轨伤损检出效果和检测效率。

钢轨伤损是钢轨中超声波反射体的子类，超声波反射体包括已知的处于监控状态的伤损、螺孔裂纹、导线孔等，也包括钢轨中可以反射超声波的机械结构如轨底平面等。超声波反射体的检出效果可以用来评价伤损检出效果，若所有超声波反射体均被检出，有利于钢轨伤损的智能识别 和精准预警，则探伤车处于最佳检测性能状态，可以检出钢轨中的符合探伤车检测能力的伤损。

我们研究超声波反射体动态检出效果模型的基础上，研究了检测速度、探轮对中偏差、喷水密度与反射体检出效果间的关系，在平直试验线上排除检测速度对探轮对中的影响后，建立喷水密度与超声波信号衰减间的关系模型。在某区间进行多次检测，过程中记录对中偏差与检测速度，通过分析钢轨中超声波反射体的检出情况，通过动态步长调节法对该区间下次检测时的检测速度进行规划。

有缝线路上钢轨探伤车检测速度进行规划，在超声波反射体静态检出原理基础上，通过分析探轮对中偏差和喷水密度２个因素对超声波的衰减规律及检测速度对这２个因素的影响关系，建立了超声波反射体检出效果模型。基于动态步长调节法，设计了超声波反射体的检测速度规划方法，并通过对多次超声波反射体速度规划，并结合线路限速信息，得出反射体所在线路的下次检测时探伤车的规划速度。通过实际线路３次检测对比，验证了探伤车检测速度规划方法的有效性。