Tại sao các mối nối đường sắt cần theo dõi tình trạng
Mối nối đường ray được bắt vít tập trung ba rủi ro vào một chỗ: bu lông bị lỏng do rung, vết nứt do mỏi của tấm lưới cá và vết nứt ở đầu đường ray do tác động của khe hở bánh xe. Trên các đường nối, về mặt thống kê, mối nối là nguồn gây ra khuyết tật đường ray thường xuyên nhất và một chốt tấm chắn cá bị hỏng có thể làm dịch chuyển đầu ray và tạo ra một khoảng trống trên bề mặt chạy. Bảo trì dự đoán nhằm vào các chế độ lỗi cụ thể này bằng dữ liệu tình trạng liên tục hoặc thường xuyên thay vì chỉ kiểm tra dựa trên lịch-.
Các chế độ lỗi và các cảm biến phát hiện chúng
| Chế độ lỗi | Cảm biến/phương pháp | Nó đo lường những gì |
|---|---|---|
| Nới lỏng bu lông | Tải-bu lông cảm biến hoặc máy đo biến dạng lên thân bu lông | Độ căng bu lông giảm theo thời gian |
| Vết nứt mỏi tấm cá | Phát xạ âm thanh, kiểm tra siêu âm | Các sự kiện AE trong chu kỳ tải; kích thước vết nứt |
| Bột cuối đường ray | Theo dõi đo hình học, biên dạng laser | Hồ sơ bề mặt nhúng và chạy |
| Độ lệch đo tại khớp | Đường hình học ô tô, kiểm tra thước đo thủ công | Đo chiều rộng và căn chỉnh |
Dữ liệu cảm biến được thu thập bởi các thiết bị biên, được đánh dấu thời gian và truyền qua mạng bên đường đến nền tảng trung tâm, nơi dữ liệu được so sánh với ngưỡng cảnh báo và đưa vào các mô hình xu hướng.
Phân tích dữ liệu: Từ cảnh báo đến dự đoán
Quá trình tích hợp đơn giản bắt đầu với các ngưỡng: độ căng bu-lông dưới 80 phần trăm giá trị lắp đặt sẽ kích hoạt trình tự công việc mô-men xoắn lại. Bước dự đoán sử dụng phân tích xu hướng: nếu độ căng của bu lông giảm ở tốc độ có thể đo được mỗi tháng, mô hình sẽ dự báo ngày nó sẽ vượt quá giới hạn và người lập kế hoạch bảo trì lên lịch sửa chữa trước ngày đó. Số lượng phát ra âm thanh tăng lên theo mỗi chuyến tàu đi qua cho thấy vết nứt đang phát triển và kích hoạt xác nhận siêu âm. Đầu ra là danh sách công việc ưu tiên chứ không phải là vòng kiểm tra tổng thể.
Tiêu chuẩn và kiến trúc dữ liệu
Các hệ thống giám sát tình trạng được cấu trúc theo tiêu chuẩn ISO 13374 (xử lý dữ liệu để theo dõi tình trạng), tiêu chuẩn này xác định các lớp từ thu thập tín hiệu đến hỗ trợ quyết định. Quản lý tài sản tuân theo ISO 55000 và phép đo hình học theo dõi tuân theo EN 13848. Trong thực tế, điều này có nghĩa là: xác định chuỗi đo lường và hiệu chuẩn của nó, lưu trữ dữ liệu thô và đã xử lý bằng dấu thời gian cũng như giữ cho các quy tắc quyết định có thể kiểm tra được. Việc triển khai điển hình trước tiên sẽ bao gồm các điểm nối quan trọng: lối rẽ, đường hầm, cầu và đường cong{5}}nặng nề, khoảng 5 đến 10 phần trăm các điểm nối trên một đường, phần còn lại là các thiết bị di động.
Thực hiện theo giai đoạn cho một đường nối
Giai đoạn 1: kiểm tra 20 đến 50 khớp quan trọng với cảm biến tải trọng bu lông và cảm biến AE, đồng thời tiến hành đánh giá dữ liệu hàng tuần trong ba tháng.
Giai đoạn 2: hiệu chỉnh các ngưỡng từ dữ liệu hiện trường, tích hợp với kết quả hình học đường đua ô tô và đưa ra yêu cầu công việc thông qua hệ thống quản lý bảo trì.
Giai đoạn 3: mở rộng mô hình đến các điểm nối không có thiết bị-sử dụng lịch sử kiểm tra và trọng tải giao thông, đồng thời-đánh giá lại mật độ cảm biến hàng năm.
Đối với các nhà cung cấp, vấn đề quan trọng là chất lượng có thể truy nguyên của chính phần cứng của mối nối: tấm nối cá, bu lông, vòng đệm và bộ mối nối cách điện với vật liệu được chứng nhận và báo cáo kiểm tra độ mỏi, vì không có hệ thống giám sát nào bù đắp cho mối nối có các thành phần không được xác định rõ.
Câu hỏi thường gặp
Lỗi thường gặp nhất của mối nối ray bắt vít là gì?
Bu lông bị lỏng và nứt do mỏi tấm cá. Cả hai đều tăng dần và có thể phát hiện được: độ căng của bu lông giảm đều đặn và số lượng AE tăng lên trước khi các vết nứt nhìn thấy được xuất hiện.
Bảo trì dự đoán có thể thay thế việc kiểm tra khớp bằng mắt không?
Không. Nó làm giảm tần số và cải thiện khả năng nhắm mục tiêu, nhưng vẫn cần kiểm tra trực quan các vết nứt bề mặt, bu lông bị ăn mòn và tình trạng cách nhiệt ở các mối nối cách điện.
Những khớp nào nên được đo trước?
Các vị trí có-rủi ro cao: các khớp nối cổ phiếu, khớp nối cầu và đường hầm, các đường cong{1}}có tải nặng và các khớp nối có lịch sử bảo trì nhiều lần.
Những tiêu chuẩn nào chi phối việc giám sát tình trạng mối nối đường sắt?
ISO 13374 cho chuỗi giám sát, ISO 55000 cho quy trình quản lý tài sản và EN 13848 cho hình học đường ray; Bản thân phần cứng của khớp nối được chỉ định bởi các tiêu chuẩn liên kết và buộc chặt đường ray như GB/T 37330 hoặc tiêu chuẩn quốc gia hiện hành.
Các khớp nối dụng cụ nên được xem xét thường xuyên như thế nào?
Hàng tuần trong giai đoạn hiệu chỉnh, sau đó hàng tháng để đảm bảo các khớp nối ổn định và theo yêu cầu- khi có cảnh báo. Xu hướng dữ liệu được xem xét hàng quý theo những thay đổi về lưu lượng truy cập.