大準(zhǔn)鐵路快速相控陣鋼軌探傷技術(shù)分析

岳宏利

摘要：快速相控陣鋼軌探傷技術(shù)是現(xiàn)代鐵路鋼軌檢測(cè)中應(yīng)用的關(guān)鍵技術(shù)，對(duì)于現(xiàn)代鐵路運(yùn)行有非常重要的作用。本文研究大準(zhǔn)鐵路鋼軌檢測(cè)中快速相控陣鋼軌探傷技術(shù)的應(yīng)用，文章中鋼軌探傷技術(shù)的應(yīng)用現(xiàn)狀進(jìn)行分析，同時(shí)總結(jié)了大準(zhǔn)鐵路軌道探傷中，快速相控陣鋼軌探傷技術(shù)的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)和效果。

關(guān)鍵字;大準(zhǔn)鐵路;快速相控陣;鋼軌探傷技術(shù)

大準(zhǔn)鐵路是現(xiàn)代國(guó)家鐵路交通建設(shè)的重點(diǎn)項(xiàng)目，對(duì)于國(guó)家鐵路交通建設(shè)有重要的意義。當(dāng)前，我國(guó)大準(zhǔn)鐵路投入運(yùn)營(yíng)已經(jīng)達(dá)到了450km、運(yùn)營(yíng)時(shí)間已經(jīng)達(dá)到了30年，部分鐵路軌道出現(xiàn)了破損以及裂縫等現(xiàn)象，對(duì)鐵路運(yùn)行造成了安全隱患影響。所以，在大準(zhǔn)鐵路運(yùn)行過(guò)程中，鐵路運(yùn)維部門(mén)要求采用新式鋼軌探傷技術(shù)對(duì)軌道質(zhì)量進(jìn)行全面檢查。而在我國(guó)，傳統(tǒng)的軌道探傷車存在有兼容性較差、漏檢錯(cuò)檢等問(wèn)題。所以，在大準(zhǔn)鐵路鐵路探傷中提出了快速相控陣鋼軌探傷技術(shù)，具有良好的鐵路探傷施工效果，對(duì)于后續(xù)的鐵路鐵軌探傷施工也有積極的影響。

1.鐵路軌道探傷技術(shù)應(yīng)用現(xiàn)狀分析

軌道探傷是鐵路運(yùn)行維護(hù)工作實(shí)施中的重要作用，對(duì)于鐵路安全運(yùn)行有重要的意義。我國(guó)鐵路運(yùn)行的自動(dòng)化探傷開(kāi)始于上個(gè)世紀(jì)90年代，主要依靠進(jìn)口軌道探傷車進(jìn)行鋼軌檢測(cè)。當(dāng)前，我國(guó)部分鐵路部門(mén)的軌道探傷技術(shù)都是使用到超聲波軌道探傷車，該技術(shù)在進(jìn)行探傷過(guò)程中，采用超聲波原理進(jìn)行探傷，在其應(yīng)用過(guò)程中，最高能夠達(dá)到80km/h的軌道探傷。但是，在實(shí)踐應(yīng)用過(guò)程中，采用超聲波探傷車技術(shù)也存在一定的問(wèn)題。

如，在超聲波探傷車技術(shù)應(yīng)用過(guò)程中，鋼軌與車輪探頭界面發(fā)生反射作用、聲束開(kāi)始增加，聲束增加之后對(duì)相鄰晶片接受也造成了一定的干擾，影響到晶片接收功能，從而對(duì)整個(gè)探傷環(huán)節(jié)造成了幻影波干擾，同時(shí)也造成了鋼軌探傷精度失準(zhǔn)問(wèn)題。超聲波探傷車技術(shù)應(yīng)用過(guò)程中，也存在兼容性較差的問(wèn)題。在超聲波探傷技術(shù)應(yīng)用過(guò)程中，相關(guān)專家提出，采用70°探頭晶片傾斜角為18°時(shí)、能夠?qū)?0kg/m的鋼軌進(jìn)行良好的檢測(cè)，但是以同樣的技術(shù)參數(shù)對(duì)75kg/m的鋼軌進(jìn)行檢測(cè)過(guò)程中，在檢測(cè)過(guò)程中，發(fā)現(xiàn)超聲波經(jīng)過(guò)鋼軌下顎部分時(shí)，二次波已經(jīng)不能夠有效覆蓋軌道距角范圍，造成了嚴(yán)重的漏檢問(wèn)題。

另外，在國(guó)外鋼軌探傷車技術(shù)研究過(guò)程中，也針對(duì)探傷車的各項(xiàng)技術(shù)問(wèn)題進(jìn)行分析。如，在現(xiàn)代國(guó)外鋼軌探傷技術(shù)研究過(guò)程中，設(shè)計(jì)了一種滑靴式以及皮帶輪式軌道探傷車。但是，不同的鋼軌探傷車在應(yīng)用過(guò)程中，都存在一定的問(wèn)題，影響到軌道探傷的發(fā)展。如，滑靴式軌道探傷車在應(yīng)用過(guò)程中，存在接頭錯(cuò)牙、軌面包裹性能較差的問(wèn)題，影響到鋼軌探傷實(shí)施。另外，皮帶式軌道探傷車在技術(shù)應(yīng)用過(guò)程中，雖然能夠起到良好的探測(cè)效果。但是，皮帶輪在進(jìn)行探測(cè)過(guò)程中，很容受到扎傷損壞問(wèn)題，同時(shí)皮帶輪探傷工藝應(yīng)用中，探傷技術(shù)還存在速度較慢的問(wèn)題，其探傷速度過(guò)慢、嚴(yán)重影響到軌道探傷工作。

2.大準(zhǔn)鐵路中快速相控陣鋼軌探傷技術(shù)

以上問(wèn)題說(shuō)明在鐵路檢修過(guò)程中，傳統(tǒng)的鋼軌探傷技術(shù)已經(jīng)不適應(yīng)現(xiàn)代鐵路行業(yè)的發(fā)展。所以，在大準(zhǔn)鐵路進(jìn)行軌道探傷技術(shù)研究過(guò)程中，應(yīng)用了一種基于相控陣技術(shù)的鋼軌探傷技術(shù)，該鋼軌探傷技術(shù)應(yīng)用對(duì)于軌道交通的發(fā)展有非常積極的作用，也能夠最大程度上提升軌道交通的探傷效果?？焖傧嗫仃囦撥壧絺夹g(shù)是應(yīng)用相控陣技術(shù)原理的一種特別軌道探傷技術(shù)，在其技術(shù)應(yīng)用過(guò)程中，具有車輪和車軸雙向軌道探傷技術(shù)。當(dāng)前，我國(guó)大準(zhǔn)鐵路軌道探傷中，使用的是瑞士Speno軌道探傷車，該探傷車在應(yīng)用過(guò)程中能夠完成80km/hd的軌道探傷，對(duì)于軌道探傷技術(shù)發(fā)展有非常積極的作用，以下是對(duì)該技術(shù) 應(yīng)用優(yōu)勢(shì)分析。

①快速相控陣鋼軌探傷技術(shù)具有全面檢測(cè)的功能特點(diǎn)，能夠有效地避免檢測(cè)實(shí)施過(guò)程中出現(xiàn)漏檢等問(wèn)題?？焖傧嗫仃囦撥壧絺囋趹?yīng)用過(guò)程能夠?qū)崿F(xiàn)多方面、多個(gè)角度地探傷掃描。在技術(shù)應(yīng)用中，能夠完成+20°和-20°區(qū)域內(nèi)的鋼軌探傷，同時(shí)也能夠應(yīng)用與43/50/60/75/80kg/m的鋼軌縫隙檢測(cè)，檢測(cè)精度也有所提高，對(duì)于相控陣鋼軌探傷檢測(cè)應(yīng)用有關(guān)鍵的作用[1]。

②在本次研究過(guò)程中，針對(duì)相控陣軌道探傷車在檢測(cè)不同鋼軌時(shí)，采用不同的探頭偏轉(zhuǎn)角、根據(jù)偏轉(zhuǎn)角的有效調(diào)整，確保檢測(cè)精度。在檢測(cè)過(guò)程中，60km/h的鋼軌，最佳偏角為15.8°。檢測(cè)應(yīng)用過(guò)程中75km/h的鋼軌，最佳偏角為11.2°以下表1為本次研究中，提出的不同型號(hào)鋼軌檢測(cè)應(yīng)用的不同折射角[2]。

③快速相控陣鋼軌探傷技術(shù)應(yīng)用過(guò)程中，其技術(shù)本社具有快速性特點(diǎn)。傳統(tǒng)的軌道探傷車進(jìn)行鋼軌探傷過(guò)程中，其探測(cè)速度相對(duì)比較慢，影響了探測(cè)工作的工作效率，而在本文研究的快速相控陣鋼軌探傷技術(shù)應(yīng)用過(guò)程中，該技術(shù)實(shí)現(xiàn)古城中，主要建立聲束發(fā)射模式，同時(shí)采用線性脈沖案發(fā)完成信號(hào)分析以及缺陷信號(hào)回收，繼而實(shí)現(xiàn)了軌道探傷。在其探傷技術(shù)的合理應(yīng)用過(guò)程中，能夠有效地提升探傷檢測(cè)速度。當(dāng)前，通過(guò)理論計(jì)算分析可以發(fā)現(xiàn)，本文研究的快速相控陣鋼軌探傷技術(shù)理論軌道探測(cè)技術(shù)已經(jīng)達(dá)到了110km/hy以上，可以快速相控雷達(dá)探傷技術(shù)是一種最為有效的鋼軌探傷技術(shù)，對(duì)于軌道探傷技術(shù)應(yīng)用有非常關(guān)鍵的作用[3]。

結(jié)束語(yǔ)

快速相控陣鋼軌探傷技術(shù)是現(xiàn)代我國(guó)研究應(yīng)用的一種新型軌道探傷技術(shù)，該技術(shù)與傳統(tǒng)探傷技術(shù)相比，具有探傷速度快、探傷精度高、探傷不遺漏的優(yōu)勢(shì)特點(diǎn)，適合在大準(zhǔn)鐵路鋼軌探傷檢測(cè)中應(yīng)用，從而提升軌道探傷技術(shù)效果。

參考文獻(xiàn)

[1]趙藝涵. 國(guó)內(nèi)首臺(tái)新型相控陣鋼軌探傷車進(jìn)入調(diào)試階段[J]. 中國(guó)設(shè)備工程， 2021（5）：1-1

[2]楊尚. 鋼軌無(wú)損檢測(cè)中的超聲導(dǎo)波技術(shù)分析[J]. 中國(guó)設(shè)備工程， 2020（4）：2-2

[3]韓雪， 粟慧龍. 鋼軌探傷車自主化超聲系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)研究[J]. 南方農(nóng)機(jī)， 2021， 52（4）：2-2