本文摘要：Network Rail公司负责管理英国数千英里的铁路，随着铁路乘客的不断增长，该公司已开始实施一项长期预防性维护计划。 协助Network Rail公...

Network Rail公司负责管理英国数千英里的铁路，随着铁路乘客的不断增长，该公司已开始实施一项长期预防性维护计划。
 
    协助Network Rail公司探查并监测轨道裂隙的是总部设在英国的Sperry Rail International公司。该公司在其新型手杖式轨道裂纹扫描仪中安装了RE22磁旋转编码器，用来帮助在轨道出现故障之前就确定缺陷的准确位置，做到防患于未然。
 
    轨道裂纹的源头
 
    Sperry公司现场服务经理George Dodd说：“轨道裂纹通常由两个原因造成，一是生产过程中轨道存在的固有缺陷，二是过往铁路机车车辆对铁轨造成的损坏。”
 
    Dodd说，螺栓孔和其它配件也可能成为应力性裂纹的关键原因，但裂纹是如何扩散的，并没有明显的模式。 它们取决于诸多因素，包括交通流量、车辆载重以及极端天气。 他还说：“裂纹通常与车辆的正常运行方向形成20度角，但双向线路在两个方向都会出现裂纹。”
测试装置
 
    测试轨道的最常用装置是一种超声工具，它可以探测轨头、轨腰、轨底存在的缺陷。 步行式操作装置的标准裂纹检测方法称为A型扫描，超声反射显示在屏幕上。
 
    使用B型扫描裂纹探测器 (BSFD) 时，接收的信号以另外一种形式显示在屏幕上，但也可以被采集并存储在一个文件中，用于日后分析和检验。 BSFD可以存储多个数据集。
Sperry装置的优势
 
    Sperry手杖式轨道裂纹扫描仪是一种步行式检测工具，操作员推着该装置沿铁路线行进，可以A型扫描或B型扫描模式作业。 Dodd说：“我们的手杖式轨道裂纹扫描仪有一个辊子搜索装置，还有9个传感器可从预定角度将声波投射到轨道中，继而从裂纹缺陷上产生反射。”
 
    用于轨道检测的“手杖”有各种形式，问世已经25年有余。 Sperry装置与众不同，它采用含有液体的聚亚安酯轮胎,与固定的非接触式探头集成一体。 Dodd说：“有一个‘零度’探头与轨底垂直，还有几个探头与路轨呈37度折射角，这些探头可以探测轨腰和轨底中的缺陷。”
 
    RSU轮胎沿着路轨在薄薄的一层水和防冻剂上滚动，排出所有空气，并将声波清晰地传递到轨道中，然后再传出声波。
 
    集团系统总监Graham Dale说：“Sperry的手杖式轨道裂纹扫描仪可对轨头、轨头、轨腰和轨脚进行检测。 它利用Renishaw RE22磁旋转编码器测量行程。 我们以前开发的手杖式轨道裂纹扫描仪采用的是其它厂商的编码器，这是我们首次采用Renishaw的编码器。
 
    引入Renishaw编码器
 
    他说：“我们知道我们不能使用那种安装在轨行式检测装置上的编码器，因为它们又大又重，而且耗电惊人。 我们在与其它客户的合作中对Renishaw的编码器有所了解。我们知道Renishaw RE22磁编码器的重量、尺寸、分辨率、能耗以及输入/输出配置都符合我们的要求。 当然，成本也是一个考虑因素，但编码器的总体性能对我们的应用更为关键，这是我们选择RE22的主要原因。”
 
    记录数据
 
    Sperry手杖式轨道裂纹扫描仪使用多种系统记录可疑信号的位置。 磁编码器在一个固定点，即零点启动，这样当分析人员对进行数据时，就可以看到详尽的编码器计数，然后这些计数可以转换为铁路里程，也就是到检测起点的距离。 Dale说：“该机型的显著优点在于它可以记录可追踪数据。” “利用标准手杖式轨道裂纹扫描仪，操作员通过缺陷形式记录裂纹位置，但这种形式可能丢失或被破坏。 这种特型BSFD用于采集数据，留作日后分析使用。”
 
    GPS(全球定位系统)和距离记录
 
    检测过程的每一秒都下载GPS信号，并记录到数据文件上。 当测试结束时，可疑数据被发送回门户系统，由Sperry为客户建立并保留这些数据。 数据经过分析后，可疑读数被重新加载到门户系统。 客户可以参考门户系统，利用合并的GPS数据和Renishaw旋转磁编码器提供的线性位置数据，可以准确地看到缺陷的位置。
 
    预期轨道缺陷
 
    铁路轨道的维护非常昂贵，尤其是英国铁路网的线路总长达到22 000多英里。 Sperry手杖式轨道裂纹扫描仪与其它机械化方法相比，成本较低，但每天检测的轨道仍可达到8公里长，非常适合对极易受损或使用强度大的路段进行日常检查。 采用此装置，可在缺陷变成严重威胁之前预先对缺陷进行标记、监测和处理。
 
    Dodd说：“去年全英铁路轨道破损的发生率已降为零，当人们想到这个国家的一些线路已有60年历史时，这无疑表明轨道检测技术卓有成效，而这要归功于Network Rail公司。” 对于每天乘坐英国铁路系统出行的数百万乘客来说，零破损率是个很有说服力的数字。
 
    Renishaw磁编码器
 
    RE22是Renishaw与其总部设在斯洛文尼亚的关联公司RLS d.o.o.密切合作共同开发的众多磁编码器系列产品中的一个。 RE22是一款结构轻巧的高速磁旋转编码器，安装方便，适合用于恶劣的环境。 磁铁安装在设计紧凑的22 mm直径编码器本体内的轴上。磁铁的旋转由编码器本体内的一个用户定制的编码器芯片感应。 编码器芯片处理接收的信号，提供13位的分辨率(每转8192个脉冲数)，工作速度达30 000 rpm，以工业标准的绝对式、增量式或模拟格式提供输出信号。
 
    RE22抗污染能力强，防护等级达IP68，可应用于船舶、医学、印刷、吹炼、工业自动化、金属加工及仪表制造等广泛领域。