时间: 2024-12-11 16:41:00 | 作者: 氟表面活性剂
(记者霍枭涵)货车稳，看车轮，车轴、车轮就是货车的腿，为保障货物列车的运行安全，提高货物运输检修速度，提高上线率，中国铁路哈尔滨局集团有限公司创新科技工艺，投用新质生产力为货车上线提质增效。
当货车运行超40—50万公里或1—2年后，货车需要入库检修，针对轮对要进行十余项进行检修，其中车轮车轴就是这一个环节中最重要的一环，但传统的探伤方式，探伤效率低、探伤准确率低，需要人工二次复探，探伤1个轮对需要3人，耗时5-8分钟，而一节货上有4组轮对，在运输需求高峰时，这样的速度，往往不足以满足日益高涨的运输需求。
今年，哈尔滨国铁科技股份有限公司研发的“HTK-1型固定式车轮车轴相控阵探伤机”在哈尔滨车辆段试用，探伤机采用相控阵超声阵列集成探头、分时激发、同时接收技术，不需移动探头能轻松实现被测件全面扫查；利用全聚焦相控阵成像原理，直观显示轮轴的立体图形及故障位置和大小，实现对铁道货车、客车车辆车轮车轴的超声波自动探伤。
其中，全聚焦相控阵探头可一次性稳定的将缺陷全部检出，大幅度提高缺陷检出效率。且通过软件优化，相当于为轮对做“彩超”，大大的降低了工作者的判伤难度，提高了判伤便利性。据哈尔滨车辆段探伤组工长张显海介绍，如今探伤1条轮对仅需要30秒，效率提升了4倍，同时减少手工复探作业，可实现轮辋探伤，保证轮轴检修质量。
黑龙江省内铁路穿行垦区、林区，列车运行期间，受到温度和外力影响，冬季的冰块、飞溅的碎石会对车轮等造成了严重的伤害，车轮出现磨损，但由于位置隐蔽，只能依靠声波探伤才能发现，以往的检修方式需要列车回库检查，耗时长。
哈尔滨局集团公司将探伤工作由“库内”前移至“铁道上”，为货车运输安全再加一把“安全锁”。哈尔滨国铁科技公司研发“HTK-TADS-01型轨道车辆早期故障在线声学检测系统”，能够动态检测货车车轮运作时的状态，实现车轮内部缺陷、轮对外形几何尺寸、踏面擦伤等故障自动报警和追踪功能，能满足雨、雪、风沙等恶劣天气的正常探测，以及-45℃至60℃运行条件的动车组、普速机车、客车车轮在线检测。具有自动化程度高、测量速度快、使用灵活、适应能力强、测量精度高等特点。
该系统通过对运行中的车辆探测，建立数据库，具有数据储备、查询、状态跟踪、预警、报警、数据网络共享等功能。实现对存在缺陷的车辆轴承故障及其附近部件异音进行诊断，能够判别轴承故障声音和车辆运行异常声音，实现对车辆轴承故障自动预报及车辆运行异常声音提示。该系统实施后，在轮轴有细小缺陷时可及时有效地发现问题，及时检修，轮轴故障防患于未然，职工后期作业强度和劳动量大大减少。
工作人员将得到的故障轴承加载在轴承转动测试台上，利用声学传感器采集不同载荷，不同转速下的声音信号，通过软件分析，发现这个声音图谱是个很典型的外形故障，目前已经将这个故障特性更新到故障轴承样本库中，使检测设备检验测试的能力再次得到提升。
目前，该系统获中国铁道学会科技奖二等奖、国家重点新产品奖、黑龙江省科学技术奖三等奖、哈尔滨铁路局科技进步奖一等奖、哈尔滨市科技进步奖二等奖等，在全国货车领域市场占有率为86%。
火车跑得快，全靠车头带，机车运行安全特别的重要。其中车轮受气温、外力影响，车轮发生缺陷，会导致辋裂、车轮掉块、甚至崩轮等情况。因此，机车出库前，要经过多道检修工序，为机车全身体检。2020年，为提高机车车轮的检测效率，哈尔滨铁路部门研发“HTK-TNWDS-01型铁路车轮故障在线检测系统”，在机车出库期间再进行一次脚部体检，确保机车安全。
以往机车车轮的探伤周期为一季度一次，以HXD3D型机车为例，探伤一组机车，需要拆卸、分类、清洗、探伤等多个步骤，仅探伤一项就需要2名工人，耗时4小时，耗时长、工作量大。
哈尔滨铁路部门研发“HTK-TNWDS-01型铁路车轮故障在线检测系统”，由车轮超声探伤检测系统、车轮外形几何尺寸检测系统和车轮踏面擦伤检测系统组成。在保持列车在线运作时的状态下，实现对车轮轮辋内部缺陷、轮对外形几何尺寸、踏面擦伤故障的自动预警和追踪功能，为车辆安全运作提供较为可靠检验测试手段。能适应寒冷地区室外-40℃至75℃。设备投用后，如今只需要1人，仅需30分钟就能够实现一台车的探伤检查。
该系统获实用新型专利7项，软件著作权1项，可适用高铁动车组、普速机车、客车车辆车轮等检修。
除靠声音探伤外，铁路部门还开发新式红外线轴温监测系统参与车轮检测，有实际效果的减少一线职工巡检巡视次数，保证货车运行安全。
轴温监测是根据车轴温度上升变化，监测车轮状态，并及时将信息传达至临近工区，及时检修。但以往红外轴温探测设备装置体积大，需要在轨道边建立22平方米的机房，平均每个月都要有职工去巡视设备，在春暑运等关键时期，职工巡视次数更加频繁，由于机房地处偏远，汽车靠不上，在雨雪天气中，职工只能步行前往，以宋站机房为例，哈尔滨车辆段职工巡视一次要步行2公里，往返要40分钟。
2023年，哈尔滨国铁科技公司研发小型检测装置，仅为一个机柜大小，并由模拟信号升级为数字信号，同时构建的元器件大部分实现了国产化，探温的核心元件碲镉汞，告别依赖进口的时代。特别是机柜采用双热备切换模式，设备故障大幅度降低，目前，不需要人工巡视。
目前，该设备应用在青藏铁路等极寒线路上，在全国占有率约在70%，设施安装率超过3600套。
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