大准铁路快速相控阵钢轨探伤技术分析

岳宏利

摘要：快速相控阵钢轨探伤技术是现代铁路钢轨检测中应用的关键技术，对于现代铁路运行有非常重要的作用。本文研究大准铁路钢轨检测中快速相控阵钢轨探伤技术的应用，文章中钢轨探伤技术的应用现状进行分析，同时总结了大准铁路轨道探伤中，快速相控阵钢轨探伤技术的应用优势和效果。

关键字;大准铁路;快速相控阵;钢轨探伤技术

大准铁路是现代国家铁路交通建设的重点项目，对于国家铁路交通建设有重要的意义。当前，我国大准铁路投入运营已经达到了450km、运营时间已经达到了30年，部分铁路轨道出现了破损以及裂缝等现象，对铁路运行造成了安全隐患影响。所以，在大准铁路运行过程中，铁路运维部门要求采用新式钢轨探伤技术对轨道质量进行全面检查。而在我国，传统的轨道探伤车存在有兼容性较差、漏检错检等问题。所以，在大准铁路铁路探伤中提出了快速相控阵钢轨探伤技术，具有良好的铁路探伤施工效果，对于后续的铁路铁轨探伤施工也有积极的影响。

1.铁路轨道探伤技术应用现状分析

轨道探伤是铁路运行维护工作实施中的重要作用，对于铁路安全运行有重要的意义。我国铁路运行的自动化探伤开始于上个世纪90年代，主要依靠进口轨道探伤车进行钢轨检测。当前，我国部分铁路部门的轨道探伤技术都是使用到超声波轨道探伤车，该技术在进行探伤过程中，采用超声波原理进行探伤，在其应用过程中，最高能够达到80km/h的轨道探伤。但是，在实践应用过程中，采用超声波探伤车技术也存在一定的问题。

如，在超声波探伤车技术应用过程中，钢轨与车轮探头界面发生反射作用、声束开始增加，声束增加之后对相邻晶片接受也造成了一定的干扰，影响到晶片接收功能，从而对整个探伤环节造成了幻影波干扰，同时也造成了钢轨探伤精度失准问题。超声波探伤车技术应用过程中，也存在兼容性较差的问题。在超声波探伤技术应用过程中，相关专家提出，采用70°探头晶片倾斜角为18°时、能够对60kg/m的钢轨进行良好的检测，但是以同样的技术参数对75kg/m的钢轨进行检测过程中，在检测过程中，发现超声波经过钢轨下颚部分时，二次波已经不能够有效覆盖轨道距角范围，造成了严重的漏检问题。

另外，在国外钢轨探伤车技术研究过程中，也针对探伤车的各项技术问题进行分析。如，在现代国外钢轨探伤技术研究过程中，设计了一种滑靴式以及皮带轮式轨道探伤车。但是，不同的钢轨探伤车在应用过程中，都存在一定的问题，影响到轨道探伤的发展。如，滑靴式轨道探伤车在应用过程中，存在接头错牙、轨面包裹性能较差的问题，影响到钢轨探伤实施。另外，皮带式轨道探伤车在技术应用过程中，虽然能够起到良好的探测效果。但是，皮带轮在进行探测过程中，很容受到扎伤损坏问题，同时皮带轮探伤工艺应用中，探伤技术还存在速度较慢的问题，其探伤速度过慢、严重影响到轨道探伤工作。

2.大准铁路中快速相控阵钢轨探伤技术

以上问题说明在铁路检修过程中，传统的钢轨探伤技术已经不适应现代铁路行业的发展。所以，在大准铁路进行轨道探伤技术研究过程中，应用了一种基于相控阵技术的钢轨探伤技术，该钢轨探伤技术应用对于轨道交通的发展有非常积极的作用，也能够最大程度上提升轨道交通的探伤效果。快速相控阵钢轨探伤技术是应用相控阵技术原理的一种特别轨道探伤技术，在其技术应用过程中，具有车轮和车轴双向轨道探伤技术。当前，我国大准铁路轨道探伤中，使用的是瑞士Speno轨道探伤车，该探伤车在应用过程中能够完成80km/hd的轨道探伤，对于轨道探伤技术发展有非常积极的作用，以下是对该技术 应用优势分析。

①快速相控阵钢轨探伤技术具有全面检测的功能特点，能够有效地避免检测实施过程中出现漏检等问题。快速相控阵钢轨探伤车在应用过程能够实现多方面、多个角度地探伤扫描。在技术应用中，能够完成+20°和-20°区域内的钢轨探伤，同时也能够应用与43/50/60/75/80kg/m的钢轨缝隙检测，检测精度也有所提高，对于相控阵钢轨探伤检测应用有关键的作用[1]。

②在本次研究过程中，针对相控阵轨道探伤车在检测不同钢轨时，采用不同的探头偏转角、根据偏转角的有效调整，确保检测精度。在检测过程中，60km/h的钢轨，最佳偏角为15.8°。检测应用过程中75km/h的钢轨，最佳偏角为11.2°以下表1为本次研究中，提出的不同型号钢轨检测应用的不同折射角[2]。

③快速相控阵钢轨探伤技术应用过程中，其技术本社具有快速性特点。传统的轨道探伤车进行钢轨探伤过程中，其探测速度相对比较慢，影响了探测工作的工作效率，而在本文研究的快速相控阵钢轨探伤技术应用过程中，该技术实现古城中，主要建立声束发射模式，同时采用线性脉冲案发完成信号分析以及缺陷信号回收，继而实现了轨道探伤。在其探伤技术的合理应用过程中，能够有效地提升探伤检测速度。当前，通过理论计算分析可以发现，本文研究的快速相控阵钢轨探伤技术理论轨道探测技术已经达到了110km/hy以上，可以快速相控雷达探伤技术是一种最为有效的钢轨探伤技术，对于轨道探伤技术应用有非常关键的作用[3]。

结束语

快速相控阵钢轨探伤技术是现代我国研究应用的一种新型轨道探伤技术，该技术与传统探伤技术相比，具有探伤速度快、探伤精度高、探伤不遗漏的优势特点，适合在大准铁路钢轨探伤检测中应用，从而提升轨道探伤技术效果。

参考文献

[1]赵艺涵. 国内首台新型相控阵钢轨探伤车进入调试阶段[J]. 中国设备工程， 2021（5）：1-1

[2]楊尚. 钢轨无损检测中的超声导波技术分析[J]. 中国设备工程， 2020（4）：2-2

[3]韩雪， 粟慧龙. 钢轨探伤车自主化超声系统关键技术研究[J]. 南方农机， 2021， 52（4）：2-2