铁路车辆运行故障监测诊断技术的应用浅析 姚远

发表时间:2021/6/1   来源:《基层建设》2021年第3期   作者:姚远 张震 孙鹏雪
[导读] 摘要:近年来,我国的交通行业有了很大进展,铁路工程建设越来越多。
        中车长春轨道客车股份有限公司  吉林省长春市  130000
        摘要:近年来,我国的交通行业有了很大进展,铁路工程建设越来越多。铁路作为我国人口流动与资源分配主要的交通工具,一直是我国大力发展的交通方式。横贯各地的铁路网络已经成为中长距离的货物运输和旅客出行的首选,但是在列车运行过程中车辆出现故障不仅会影响运输秩序,有时还会对列车运行安全产生影响。因此本文对铁路车辆故障监测进行分析,通过对相关故障监测系统与产品的阐述,从而为铁路车辆的安全运行发展提供参考。
        关键词:铁路车辆;故障监测诊断技术;研究;应用
        引言
        铁路货车车辆在行驶过程中,轮对轮缘、踏面部位受到较大摩擦力,导致轮缘、踏面发生磨耗。当磨耗过限时,很可能会造成行车事故,严重威胁行车安全。为了使产生磨耗的货车轮对继续使用,目前解决的方法是对轮对进行旋修,以恢复其几何形状,从而再次使用。旋修是一种通过损失车轮踏面直径来恢复车轮正常外形的维修方式。旋修过程中轮缘厚度的恢复量即为旋修量。对于车轮踏面旋修策略的研究,车轮旋修量一直是铁路货车车轮旋修策略研究的关键问题,旋修策略的优劣直接影响车轮维修的经济性和安全性。
        1铁路机车车辆运行故障监测诊断技术
        1.1建立机车车载和地面系统
        建立车载和地面系统是科技不断发展,技术不断进步的必然结果,一个好的技术方法能够为铁路机车安全提供足够的支撑。利用先进的技术对远程故障诊断提供足够、可靠的技术支持,这也已经成为火车发展到今天所必要的技术内容,同时也是当今社会对火车技术革新的要求。在机车车载和地面系统中最需要的就是能够将现在出现的问题转化成可以理解和实时完成的信息提供给使用者和需要信息的人。这种将信息建立一个信息提供平台的方法是十分有效的,只有能够建立良好的机车车载和地面系统,才能真正实现安全运输和出行。
        1.2故障监测以及诊断的传统技术
        传统铁路车辆运行监测技术的出现对我国车辆运行安全的保障产生了非常积极的作用,通常用红外线技术、超声波技术、振动分析技术来对运行车辆的中大型部件进行断裂监测,轴承接触面之间的联合监测以及车体内部裂缝的监测。通过故障监测来实现对车辆运行安全隐患的控制,目前,车辆的故障管理仍然以这些传统监测技术为主,对大多数车辆在故障监测方式与问题的诊断上已经有一定效果,同时,也会根据监测时效性与质量需求进行分批改进优化,基本上可以满足车辆运行中主要问题的提前预防。
        1.3解决全息化感知与监测点太多的问题
        随着健康管理与预测研究的深入,为了掌握更多的状态信息,就希望有更多的监测点,这使得监测系统复杂庞大,一方面增加了造价,另一方面又降低了监测系统的可靠性。为此,发展“场”监测技术来有效减少测点,是未来发展的方向。如动车走行部有很多旋转部件,可以采用“温场”监测技术,一个探头完成对所有旋转件(不仅仅是轴承)温度的测定,就避免了在旋转件的各个轴承附近都安装温度传感器的情况;可以采用“声场”的监测技术,对走行部上可能因为失效诱发声音的部件,如车轮踏面、轴承和齿轮箱等部件状态进行监测,也避免了在走行部上安装过多的振动传感器问题;当然还可以采用“视场”监测技术,对零部件缺失、几何状态(形状、尺寸或者装配关系)、异常情况(蛇行失稳、脱轨、烟火等)进行状态评估。这样巧妙使用“场”监测技术,对走行部进行“望闻问切”式的诊断,可大大减少温度与振动等传感器的安装数量。


        2故障诊断技术在铁路机车故障诊断中的应用
        如何通过信息共享平台的建立提升故障问题的分析处理效率,这才是我国信息化环境下铁路机车故障监测发展的目标。通过对轮轴振动问题的观察分析,可以看出当前的运行状况,不同振动频率、振幅方面虽然不同。但是故障环境下的振动监测自然会于其他时间振动出现差异,如果能够确定正常振动与故障振动的差异,同时给出故障预警信息。铁路机车车辆故障监测技术应用功能总结如下:首先,故障监测系统能够准确判断正常振动与故障振动之间的差异,精确的振动状态划分才是车辆运行监测的基础。其次,对于车辆传感器收集到的振动、温度信息与故障信息及时进行传递,将相关信息及时上传到地面管理平台,对于故障预警信息及时安排相关监测维护人员进行分析。最后,对车辆运行故障监测技术要有一个完善的总结管理平台,后期车辆的运行管理可以根据平台数据做出统一改进,设计出在故障预警后,系统根据故障等级给出维持运行、减速或停车的处理信号,从而提升对故障问题的处理效率。
        3轨道交通运载设备故障诊断和安全监测的技术特点
        3.1加强铁路货车检修规范控制
        一方面而言,在车辆检修工作过程中需要有效控制轮对动平衡性,将铁路货车轮对的轮径差和车轮加工的公差之间进行合理协调与配合,有效保证转向架和轮对处于相对平衡和稳定的工作状态,有效降低轮对之间所产生的摩擦阻力。另一方面需要对铁路货车车辆相关技术作业人员进行严格管理,对其中存在的一些人为性违章作业的情况给予必要的处罚。与此同时,要进一步提高外部影响因素的控制能力和效果,要全面加强铁路货车滚动轴承的外观质量检查工作,其中一些故障问题做到及时发现及时解决,避免出现更加严重的安全隐患问题。
        3.2准确把握车辆的经济寿命
        养成良好的驾驶习惯、增强对车辆质量报备管理是把握车辆经济寿命的主要手段。货运部门要积极组织员工进行车辆检修重要性培训,以及车辆检修的技术性培训。包括检修的间隔时长、车辆的运营维护以及车辆运行中的最佳驾驶状态,都要有一个科学合理的掌控。驾驶货运货车与平时驾驶车辆的道理一样,猛刹车、快加速、急转弯等都不利于车辆的正常运行。不当的行驶操作,不仅带来一定的驾驶安全性问题,还会在一定程度上造成车辆零部件的磨损和损坏,从而导致车辆使用寿命的减少。若想准确把控货车车辆的使用经济性,首先就要从管理制度上和驾驶技巧上进行相应的培训。管理部门应加强员工对车辆报修的重要性认识,同时针对技术型人员要加以技能培训,更要广泛引进技术型人才。无论在驾驶技术上还是维修技巧上,多用有经验、有技术、有创新理念的员工,才能更好地推进铁路货车车辆经济性的运营保障。
        3.3建立铁路机车震动冲击检测系统
        铁路机车的震动情况分为两种,一种是水平方向的振动,一种是垂直的振动。通过对铁路机车振动情况的观察,可以有效地判断出火车当前的运行情况,所以我们的首要任务就是要建立一个对于震动冲击的检测系统,进而实现对故障进行科学有效地分析,提出各种合理的故障解决方案,这些措施都是非常有效的,能够为铁路安全性的提高起到极大的促进作用,使得故障诊断和修复能力都得到进一步地提升。
        结语
        综上所述,通过上述对铁路机车故障监测技术与应用的分析,可以看出,铁路车辆运行故障监测技术的现状、技术内容与应用要点,对于我国铁路车辆的运行故障管理与信息化技术的结合提供了有效参考,同时也看出了当前铁路车辆运行故障监测技术的不足之处。相关技术人员对于机械故障进行综合的归类、分析、诊断还需要进行不断研究,确保我国铁路机车运行时有良好的安全性保障。
        参考文献:
        [1]刘志亮,潘登,左明健等.轨道车辆故障诊断研究进展[J].机械工程学报,2016(14):134-146.
        [2]宋新良,温吉斌.HX_N3型内燃机车主辅发电机轴承故障的分析[J].铁道机车与动车,2013(11):24-27,3.
        [3]潘登.面向轨道车辆传动系统的异常检测方法及其在滚动轴承中的应用[D].电子科技大学,2015:1-81.
投稿 打印文章 转寄朋友 留言编辑 收藏文章
  期刊推荐
1/1
转寄给朋友
朋友的昵称:
朋友的邮件地址:
您的昵称:
您的邮件地址:
邮件主题:
推荐理由:

写信给编辑
标题:
内容:
您的昵称:
您的邮件地址: