张琨

（兖州煤业鄂尔多斯市营盘壕煤炭有限公司，内蒙古 鄂尔多斯017300）

1 仪器和设备

根据试验目的及要求，采用轻质钢轨模拟井筒中罐道，钢轨每根长度6m，头宽38.1mm，高度69.85mm，底板69.85mm，腰厚7.54mm，单重12.2kg/m，采用连接板和螺栓将两根钢轨首尾连接，共连接4 根，合计24m，在钢轨上安装光纤振动传感器、光纤光栅应变计和光纤光栅测缝计，使用外力引起钢轨产生振动及变形，通过快速解调仪和自主开发软件进行监测分析，主要实验设备如表1 所示。

表1 实验仪器及设备

将4 根钢轨首尾相接并加以固定，共布置3 支光纤振动传感器、1 支光纤光栅裂缝计和1 支光纤光栅应变计，在钢轨侧面选择合适位置布置，传感器位置如图1 所示。

图1 钢轨监测模拟试验布置方案

2 钢轨接缝处振动信号探测试验

2.1 钢轨接缝处连接状态较好（两支传感器监测）

手持圆柱型铁棍在第三根和第四根钢轨上由左到右匀速滑动，如图2 所示。钢轨连接处左侧偏低右侧偏高；手持圆柱型铁棍在第三根和第四根钢轨上由右到左匀速滑动，如图3 所示。通过两次监测对比可知，由于钢轨连接处不平滑，均产生了明显的振动信号，信号宽度较小。由低到高运行时阻力相对较大，振动传感器信号更为明显、强烈，由高到低运行时阻力相对较小，振动信号相对较弱。

图2 钢轨接缝

图3 钢轨接缝振动模拟

2.2 钢轨接缝处连接状态较差（两支传感器监测）

人为将钢轨错开一些缝隙模拟现场井筒罐道产生严重错位，使用相同的力度做模拟试验，得到由低到高和由高到低的振动波形图，很明显不管从哪个方向运行，波形图信号宽度明显增大，振幅较大，与钢轨接缝处连接状态较好时有明显差异，应及时进行检修和维护。……