[发明专利]一种基于实测廓形的道岔小断面尖轨磨耗快速计算方法

说明书

本发明公开一种基于实测廓形的道岔小断面尖轨磨耗快速计算方法，首先获取尖轨实测廓形数据并对其进行加密处理重构实测廓形；进一步在尖轨标准廓形和尖轨实测廓形上拾取特定斜率点位置，采用多次循环对齐方法，进行实测廓形与标准廓形对齐；最终在实测廓形与标准廓形对齐状态下，分别计算尖轨垂直磨耗和侧面磨耗指标。综上本发明方法基于尖轨实测廓形数据对磨耗指标进行计算，在磨耗计算前对实测廓形进行了数据加密处理，提出了实测廓形与标准廓形循环对齐方法，能够实现实测廓形与标准廓形高效对齐，可满足磨耗指标高精度计算需求，结果更加可靠。

技术领域

本发明属于钢轨保护技术领域，涉及一种基于实测廓形的道岔小断面尖轨磨耗快速计算方法。

背景技术

由于道岔结构复杂、养护维修难度大，因此被公认为铁路线路三大薄弱环节之一。道岔作为铁路轨道的重要组成部分，可将机车车辆转入或越过另一股轨道，主要由转辙器、连接部分、辙叉及护轨等三部分组成。其中，转辙器部分的钢轨由尖轨和基本轨构成，两者组成组合体系共同承担车轮传递的荷载作用。列车通过道岔时，将会对尖轨产生巨大的冲击作用，其中小断面尖轨(尖轨断面宽度小于或等于35mm)受力状态更为不利，因此尖轨容易产生垂直磨耗和侧面磨耗。如果尖轨磨耗状态劣化严重，可能诱发列车在经过岔区过程中产生抖车晃车，甚至导致行车安全事故。目前，尖轨磨耗主要采用磨耗测量仪在现场对尖轨的垂直磨耗和侧面磨耗进行测量，该方法受现场环境条件、测量人员操作水平等因素影响较大，且测量精度不高，测量效率较低。因此，非常有必要通过改进尖轨磨耗测量方法，以便更加便捷、精准、高效的获取尖轨磨耗指标。

发明内容

针对以上问题，为准确掌握道岔小断面尖轨(尖轨断面宽度小于或等于35mm)磨耗状态，对道岔尖轨养护维修、下道换轨等工作提供可靠参考，本发明提出了一种基于实测廓形的道岔小断面尖轨磨耗快速计算方法，结合一定的数据处理算法，能够有效提升尖轨垂直磨耗和侧面磨耗计算的便捷性、高效性和精确度。

本发明提出了一种基于实测廓形的道岔小断面尖轨磨耗快速计算方法，通过下述步骤实现：

步骤1：获取尖轨实测廓形数据。

步骤2：以原始尖轨实测廓形离散点数据作为样本，对尖轨实测廓形数据进行加密处理，获取重构后的尖轨实测廓形。

步骤3：分别在尖轨标准廓形和尖轨实测廓形上拾取特定斜率点位置，作为对齐关键点，记为A点和A₀点。

步骤4：采用多次循环对齐方法，进行尖轨实测廓形与尖轨标准廓形对齐，方法为：

(1)通过平移尖轨实测廓形或尖轨标准廓形，使A₀点与A点重合。

(2)尖轨标准廓形中，在A点上方竖向距离为d的点记为B点；过B点做水平线，与尖轨实测廓形交于B₁点；横向平移尖轨实测廓形，使B₁点与B点重合。

(3)过尖轨标准廓形上的A点做竖直线，与尖轨实测廓形交于A₁点；通过竖向平移尖轨实测廓形，使A₁点与A点重合。

(4)依次按照上述步骤(2)-(3)操作循环对齐多次，完成尖轨实测廓形与尖轨标准廓形的初步对齐。

步骤5：在实测廓形与标准廓形对齐状态下，分别计算尖轨垂直磨耗和侧面磨耗指标。

本发明的优点在于：

1、现场操作便捷，对测量人员要求低。目前铁路钢轨养修部门通常采用磨耗测量仪在现场测量尖轨磨耗，对测量人员操作水平要求较高，且易受操作人员经验习惯、周围环境的影响，作业效率低下。根据本发明，测量人员只需要通过钢轨廓形测量设备采集尖轨廓形即可，现场操作简单方便，不易受操作人员及作业环境等因素的影响，作业效率明显提高，且数据可追溯性好。