项目背景： 轮对是车辆走行部极为重要的部件，它不仅承受着车体的全部重量，而且还要传递车轮与钢轨间的作用力。踏面是轮对压在铁轨上的接触部分，运行过程中与钢轨发生摩擦，轮对踏面会有磨损，产生踏面擦伤磨耗，同时轮对需要承受较大的静载荷和动载荷、组装应力、闸瓦或闸片制动时产生的热应力以及通过曲线时离心力等。因此，轮对质量和运行状态直接影响行车安全。车轮在生产制造环节过程中，轮辋内部可能存在制造缺陷(气孔、夹杂等)，这些内部缺陷超过标准限定时，会在出厂前的探伤环节中被检测到，并得到相应处理，但标准允许存在的小缺陷或漏探缺陷将被遗留下来。这些遗留下来的缺陷，跟随车轮运行，长期受到循环应力作用，当条件满足时，裂纹便以这些微小的缺陷为疲劳源开始扩展，直至最后形成大面积辋裂、掉块等危害型缺陷，造成严重的行车事故。 成果描述： 铁路车轮故障在线检测系统出现前，我国铁道车辆车轮实施的是运行一定里程后定期检测。随着我国铁路高速、重载跨越式发展，车轮作为关键的走行部件，运行中所受的冲击载荷和疲劳载荷也随之增大，这样势必会提高车轮产生裂纹的概率以及车轮中原有裂纹的发展速度，同时轮对几何尺寸随着长期高速重载运行，大大缩短轮对运行周期，进而增加车轮失效概率。基于上述情况，现阶段对车辆轮对的定期人工检测已经不能满足铁路安全运行需求，迫切需要一种在不拆卸轮对、保持列车在线运行状态的情况下，实现车轮轮辋内部周向缺陷和径向缺陷、踏面擦伤缺陷和轮对几何尺寸的动态自动检测的设备。避免车轮裂纹、掉块、崩轮等危害型缺陷造成行车事故，为列车安全运营提供可靠性保障。 技术原理： 超声探伤，图像处理、光学、机器视觉、信号处理、误差理论、数值分析等。 技术路线： 调研立项-方案验证-样机制作-设备安装-试验运用。 主要技术指标： 1 探伤检测范围 轮辋部位径向裂纹； 距轮辋内侧面60mm至100mm区域内轮辋周向裂纹； 轮缘顶部至根部径向裂纹。 2 探伤灵敏度 轮辋部位裂纹探伤灵敏度： 径向裂纹：Φ3×100横孔当量缺陷； 周向裂纹：长轴40mm、短轴30mm的平底椭圆当量缺陷； 轮缘部位探伤灵敏度： 轮缘顶部径向5mm深刻槽当量缺陷。 3 踏面擦伤检测误差范围 擦伤深度：±0.2mm。 4 车轮外形几何尺寸检测误差范围 踏面磨耗：±0.2mm； 轮缘厚度：±0.2mm； 轮缘高度：±0.2mm； QR值：±0.4mm； 车轮直径：±0.5mm； 轮对内侧距：±0.6mm。 5 适用车速 3km/h - 15km/h。 6 适用环境 适应温度：室外－40℃～+75℃，室内－5℃～＋35℃。 相对湿度：不大于95%。 海拔高度：不超过3700m。 使用环境：无易燃、腐蚀性气体。 创新性： 已申请专利一项 “一种铁路车轮在线式超声探伤采集装置”该设计该装置是为了解决安装繁琐复杂、不便于检修、检测故障率高、探头磨耗高、模块化程度较低等技术问题，目前已获得实用新型专利。

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