波形图读图说明

1轨检车波形图读图说明及其应用2★轨检车波形资料作为重要的轨控资料长期以来一直没有受到一线干部职工的重视，因此波形资料没有得到充分利用。为了让广大干部职工充分了解波形资料的基本知识，掌握基本的读图技能，特进行此次培训。培训的目的有三个：一是要充分认识波形资料的重要性；二是掌握基本的读图方法和读图技能；三是要了解如何使用波形资料指导生产。3◎下面我们分四个部分说明：第一部分：轨检车波形资料的重要性第二部分：各种检测项目说明（基础知识）第三部分：现场复核病害三种基本方法第四部分：如何读图4第一部分：为什么要强调轨检车波形资料的重要性•波形资料具有直观性，可以直观地反映出各主要检测项目超限幅值的大小及病害分布状况。•波形资料可以帮助我们准确定位病害位置，帮助我们分析病害原因。•波形资料可以同时反映线路中某一点的高低、水平、方向、轨距等几何状态，更能直观地反映各几何尺寸偏差对水平加速度和垂直加速度的影响。（这一点将在后面的实例中给以详细阐述）•利用波形资料可以最大程度地避免出现轨检车三级偏差，可以让车间工区在最短时间内了解线路状态，对工区的重点工作安排具有较强的指导性意义。•动态波形资料和我们的日常使用道尺检查的区别就在于一个是动态的、一个是静态的。二者若能有机结合，将会大大增强我们对设备的监控能力。5轨检车波形资料使用现状•波形资料一直没有受到车间班组的重视，原因可能有多方面的,主要有以下几个方面：61、看不懂这个原因比较普遍。事实上，波形检测原理很复杂，想要搞清楚十分困难。但这不会影响我们应用波形资料。○举个例子：手机的制造原理是什么？恐怕没有几个人能搞的清楚，但是大家用手机不是用得很熟练吗？因此，对于波形资料，我们强调的是会应用，而不是原理。只要了解读图所需要的基本知识，使用波形资料应该不会有什么难度。72、不适应长期以来，我们的干部职工已经习惯了使用数据资料，就是哪里有二、三级偏差，就直接按照里程到哪里消号。当然这种方式是十分必要的，但有以下几个缺点：1、由于数据资料的里程上常常有误差（有时误差还很大），按照偏差里程有时找不到病害准确位置，或者是病害处于岔区或曲线上，给复核工作带来困难。2、数据资料只能反映其中一个“点”的问题，不能直观反映“面”的问题，更不能监控到线路变化过程。3、轨检车三级偏差是大家比较关心的一个问题，统计以前的三级偏差出现的规律可以知道，除了作业质量不达标造成的三级偏差，绝大多数三级偏差都在上一次或前几次的波形图中有了“征兆”。83、不重视首先：由于我们不了解，所以才会不重视。其次：我们还没有意识到一种科学的检测手段带给我们的便捷。9第二部分：各项检测项目说明•为了让大家尽快掌握读图的基础能力，下面对各种检测项目的基础知识进行逐一说明：1、高低（左右）；2、轨向（左右）；3、轨距；4、轨距变化率；5、水平（超高）；6、曲率；7、曲率变化率；8、水平加速度；9、水加变化率；10、垂直加速度。101、高低。•定义：指左（右）股钢轨顶面沿轨道纵向的凹凸不平。•轨检车检测高低分为左、右高低。•轨检车检测基长分为短波不平顺和长波不平顺两种，短波不平顺检测基长为1.5～42米，长波不平顺检测基长为1.5～70米。•波形图中零线以上为高、零线以下为低。11高低波形图例122、轨向。•定义：指左（或）右股钢轨轨距测量点平面位置沿轨道纵向的横向凹凸不平。•轨检车检测轨向分为左轨向、右轨向。•轨检车检测分为短波不平顺（0～42米）和长波不平顺（0～70米）。•轨向向左（列车运行方向）凸出为正（前提是轨检车正方向行驶，否则相反）。•轨向和后面要讲的曲率有直接的对应关系，在后面再详细说明。13轨向波形图例143、轨距•定义：指左、右股钢轨工作面下16mm范围内的距离。•轨距的检测会受到侧磨的影响，有时在波形图中会检测出假轨距，这就必须要求波形图纸和现场实际结合起来分析，否则就容易得出错误结论。•当轨检车检测到固定辙岔的有害空间时，会打出一个假轨距和一个假轨向（如图示），可动心轨道岔不存在这个问题。15轨距波形图例164、轨距变化率•定义：动检车（轨检车）检测的轨距变化率是以2.5米的基长内轨距测量差值与基长的比值。•轨距变化率基长的确定是以0.25的长度向前推进检测的，也就是说轨距变化率的检测是跳跃式，每跳一步是0.25米。•从扣分比例来看，轨距变化率偏差本身不是重点，而由其造成的小轨向不良才是重点。•轨距变化率是换算值，波形图上没有显示。175、水平•定义：指同一轨道断面内左右钢轨顶面的高差，曲线上的水平称为超高。•超高以左股为基准股，左股高为正，在零线以上。（前提是轨检车顺方向行驶，动检车经常有逆方向行驶的情况，此时与上述正好相反）18水平（超高）波形图例196、三角坑•定义：指一定间距（2.5米基长）的两组水平差；•轨检车检测三角坑就是检测轨道的平面性，三角坑值大就有可能使车辆轮对呈三点接触，一点悬空的状态，对车辆转向架造成悬空状态，当三角坑足够大时（如大于轮缘高度时），在其它综合因素作用下，轮对就可能脱轨。•三角坑三级偏差是现阶段轨检车三、四级偏差主要出分主要项目之一。20三角坑图例217、曲率•定义：曲率为一定弦长（L）曲线轨道对应的圆心角a。（曲率可以简单地定义为半径的倒数，曲率＝1/半径）•曲率本来是针对曲线来说的，但是我们往往会看到曲率出现在直线段，如果波形显示直线段有曲率，有曲率必然有矢度，有矢度必然有方向，所以如果在直线段出现曲率，我们的第一判断就是此处存在碎弯、小方向或轨距递减不好，这一点不要有任何怀疑。•轨检车通过曲线时、测量轨检车每通过30米后车体方向角的变化值，计算出轨检车通过30米后的相应圆心角的变化值。•根据曲率能正确判断曲线正矢连续差和曲线的圆顺度。•50×曲率=正矢如：某曲线曲率为0.38，正矢=50×0.38=19mm22曲率图例一（圆曲线上的曲率）23从这个图上我们可以知道：1、曲率定义成半径的倒数（1/R），那么圆曲线部分的曲率就是一个固定值。图例是下K984曲线，半径是4km的，所以曲率理论上是一个固定值1/4＝0.25。但是从图上可以很直观地看出来圆曲线部分并不是一条平直的直线，而是一条中间有很多折点的折线。从电脑上可以量出圆曲线部分最大曲率为0.29（反算半径为3450，则正矢为14.5），最小曲率为0.20（反算半径为5000，则正矢为10），所以可以计算出该曲线圆曲线部分最大、最小正矢差肯定≥4.5（因为测点间可能有方向）。2、让我们再将这个图上的曲率放大一下，看的更清楚：24曲率放大图25•从这个放大图上我们可以看到：1、可以很直观地看出来，该曲线圆曲部分正矢大大小小；2、缓和曲线正矢不顺；3、该曲线最大、最小正矢点也可以看出来，就在图上所标的位置上。再看一下直线段上的曲率波形图：26曲率图例二（直线段曲率）27直线段曲率放大图288、曲率变化率•定义：曲率测量值的差值与基长的比值。（基长18米）•曲率变化率的波形通道有突变、正矢肯定不好。29曲率变化率波形图例309、水平加速度•定义：水平加速度分为直线段水平加速度和曲线上的水平加速度。直线段上的水平加速度就是水平方向上速度的变化和时间的比值。而在曲线上存在过超高或欠超高，还要考虑离心加速度。•由公式推导可知：大约15mm的欠超高理论上会产生0.01g的离心加速度，如果再考虑车体弹簧压缩，理论上会产生0.012g的离心加速度。例如某曲线欠超高100mm，则在轨检车波形图上会显示约0.08g的未被平衡的离心加速度。这是在曲线完好状态下的理论值，如果曲线存在正矢不良、水平不好、轨距不顺等病害时，水平加速度峰值会叠加（叠加比较复杂），所以欠超高大的曲线更容易出现水加三级偏差。•水平加速度由轮轨相互作用决定，轨道不平顺对其有严重影响。•水平加速度无论是二级偏差还是三级偏差，水加偏差扣分在动检车和轨检车中所占的比例都非常高（动检约占30％，轨检车约占20％），是重点，这一点在后面的实例中还要详细说明。31水平加速度波形图3210、水加变化率•定义：是以18米基长车体水平加速度测量值的差值与车体通过基长所用时间的比值。•既然与所用时间有关系，那么与通过速度就有关系。通过速度越快，所用时间就越短，水加变化率就越大。•水平加速度变化受到轨向、高低、速度等综合因素的影响，所以影响水加变化率的因素就比较复杂。•水加变化率和人体感觉晃车有关联。•由于水加变化率在波形图中X-Y轴比例不合适，所以波形图上显示不明显。3311、垂直加速度•定义：可以简单地定义为垂直方向上速度的变化和所用时间的比值。•引起垂向加速度的原因也很多，高低、水平、三角坑、钢轨病害等都是出现垂加的原因。•相对水平加速度而言，垂直加速度要简单的多，再这里不做详细解释。34垂加波形图例35第三部分：现场复核病害方法•以上把波形图的基本知识都介绍过了，主要是给我们更好地读图做准备的。•下面就介绍读图的三种常用方法：方法一：直接复核法方法二：特征点复核法方法三：参照复核法36方法一：直接复核法•就是根据轨道状态波形图和二、三级偏差里程，直接在现场在现场复核。•这种方法适用于现场病害明显，超限项目单一的偏差。我们现在常用的就是这种方法，我们把二、三级偏差传到车间，车间再传到工区，工区就直接按照里程消灭。有一点必须解释清楚，动检车、轨检车偏差里程是有误差的，具体误差多少要根据波形图反算才可以准确定位。•直接复核法缺点：如果偏差原因复杂，现场病害不明显，或是病害出现在道岔群或曲线上，无法直接判断时，直接复核法就很难及时找准、找对病因。37方法二：特征点复核法•这也是我们要介绍的读图中最重要、最实用的一种方法。•特征点有哪些：道岔、道口、桥梁（钢梁桥）、轨距拉杆、曲线（ZH、HY、YH、HZ点）等。•轨检车、动检车在检测中会扫描到两钢轨间导电的金属物，并且在波形上会留下特征印记。•先来介绍一下波形图上特征点是什么样的：38各种地面标志39•以上四种地面标志，道岔、道口、桥梁都是现场实际位置，公里标是每隔1公里系统自动打上去的，所以就不一定准确。•还有一个重要特征点就是曲线，包括ZH、HY、YH、HZ点的位置也是现场的实际位置。40方法三：参照复核法•就是在现场复核病害时，先找到病害明显的、较大的、比较容易确定的病害点，在波形图上根据病害点之间的相对位置，在地面上查找其它病害。•这种方法应用的前提是：现场至少有≥1处的明显病害可以很容易找到，才能根据此处病害推算到其它处病害准确里程。如果现场没有明显病害，那么这种方法就会实效。•这种方法通常用在区间无特征点的线路上。41•以上三种方法都只有一个目的：就是因为动检车、轨检车二、三级偏差里程是有误差的（这种误差不是我们能控制的），所以不一定能找到病害的准确位置。这里就要借助波形图信息（特征点）来准确定位病害实际里程。•准确定位病害实际里程只是波形图的其中一个作用，它还有更重要重用，就是帮助我们分析病害原因，就是我们下面要介绍的。42第四部分：波形图读图实例•下面选取了以前波形图中典型病害介绍一下，让大家初步了解怎样用波形图查找分析病害。431、高低病害分析44★从图上可以看出:•该图是6月10日部轨检车在下K893+108发现的一处右高低三级偏差（峰值－11.84）。1、首先，要准确定位：从下面的道岔标记可以直观地看到，病害肯定在两组道岔中间，即西寺坡3＃～5＃岔之间。经现场复核，高低为4mm（？？），与轨检车检测峰值相差很大，同时可以确定该处大约有7mm左右的暗吊。2、可以肯定此处高低为对股高低，左高低也已经达到－11.56（也是三级）。所以在现场复核消灭时，要消对股高低。3、从垂加波形也可以判断，几组道岔的轨面比较差，3＃岔还有一处大水平（－7.68)。4、从曲率变化率波形知道：岔区内的小方向也不好。▲事实上，像这样的三级是完全可以避免的，西寺坡3＃5＃11＃岔轨面不好不是6月10日当天形成的。让我们来看一下部轨检车在5月23日的波形图就知道了：455月23日部轨检车下行波形图462、三角坑病害分析47★从波形图上可以看出：◇此