轮轨力测试之轨道测试法

随着高铁速度越来越快，对高铁运行安全性提出了更高的要求，因此，监测列车车辆的运行状态，确保列车的行车安全变得非常重要。其中轮轨力测试在铁路车辆运行中，对保障列车行车安全具有非常重要的意义，能否准确地检测轮轨力，将直接关系到对列车的蛇行失稳、车轮踏面擦伤、超偏载等危险运营状态的判断。

现有的轮轨力测试方法主要有两种，轮对测试法和钢轨测试法。轮对测试法是将安装有传感器的测力轮对替换掉原来的普通轮对，可实现对轮对垂向力和横向力的实时监控，此方法是最直接最准确、测量精度最高的方法，但是测试成本较高；钢轨测试法也叫地面测试法，它主要是将传感器粘贴在钢轨上，通过采集设备获取列车通过时钢轨的动态响应，从而获得轮轨力。

钢轨测试法是按照铁道行业标准TB/T 2489-94进行测试，应变片采用成90°正交的阻值为120Ω的应变花，按照标准要求组成惠斯通全桥，标定，然后测试，整个过程并不复杂，但是要测得准确完整的数据，需要注意以下几点：

1）贴片。贴片时需要事先打磨光滑，然后按照标准要求标记贴片位置，可以预先做一个工装，用于标记应变片粘贴位置，贴片时特别注意应变花的方向，以及避免气泡的产生。贴片完成后用万用表进行测试，保证应变花完好。

2）组桥。轮轨力测试的不同普通惠斯通电桥之处在于整个桥路使用了8个应变片，且其排列具有标准的顺序，因此，在组桥时，对8个应变片和16条引脚进行编号，并做好接线配置表，现场接线时，严格按照接线表进行接线，提高现场效率和准确率。

3）标定。使用标准标定设备进行标定

4）干扰。轮轨力测试，特别是高铁线路测试时，高铁过车时产生的电磁辐射干扰很容易对测试信号造成影响，使原本就很小的水平力，因干扰而无法分辨实际测试信号，因此，如何避免干扰非常关键。

干扰信号有三个来源：前端应变片、空间辐射和不“干净”电源。前端应变片问题，应变片绝缘不充分会将轨道电压引入采集设备，产生干扰，甚至烧毁仪器，因此在完成应变片粘贴后需要测试绝缘电阻，且绝缘电阻应大于20MΩ；不“干净”电源问题，会给系统引入工频干扰，解决的方法，更换质量较好的隔直适配器或者使用直流电源；空间辐射问题是最常见的引起干扰的原因，解决该问题的最好方法，不仅仅是使用屏蔽电缆线，还需要将屏蔽电缆线单端接地，即将电缆屏蔽线与采集仪机壳连接，并接入“标准地”。

轮轨力地面测试法是比较容易实现的测试轮轨力的方法，但是该方法具有一定的局限性，只能测试监测点位置的轮轨力，单点测试时，不能反应车轮的全部健康状态。

参考文献：

高林奎，翁绍德，张晨，等.安全综合检测车研究[J].中国铁道科学，2000，22(1)：105-115

陈建政.轮轨作用力和接触点位置在线测量理论研究[D].成都：西南交通大学，2008.