轨道车辆转向架关键部件故障思考

发表时间:2021/6/25   来源:《工程管理前沿》2021年第5期   作者:李睿哲,马晓毅,王子帅,孙瑞泽
[导读] 现今我国城市化建设迅速发展,城市轨道交通已经是现今较为广泛的交通运输设施

        李睿哲,马晓毅,王子帅,孙瑞泽
        华东交通大学机电与车辆工程学院

        摘要:现今我国城市化建设迅速发展,城市轨道交通已经是现今较为广泛的交通运输设施,人们的出行也随着轨道交通的发展和进步更为便利。现今城市运输量逐年增加,轨道交通的稳定性和安全性是现今其技术需要重点探究的方向,对此,以下内容重点针对轨道车辆转向架关键部件故障进行思考,并对经常发生的故障原因开展探究,针对其故障问题探究更为优秀维修应对方案,进而提高城市轨道车辆交通的安全性与稳定性。
关键词:城市轨道交通;转向架;故障维修
引言:
        地铁是现今城市交通的主要设施,地铁的建设和使用更利于缓解现今城市化的交通拥堵问题,也对城市人群出行提供更为便利的条件。城市轨道交通运输的稳定性与安全性也是很多人关心的问题,越来越多的上班族或者出行的人们都会选择地铁作为主要的出行交通工具。地铁轨道交通有多个构件构成,其中对地铁轨道交通的安全有极为重要的影响。对以往地铁出现故障的问题进行分析,最为主要的问题都是因为转向架故障而产生的危险事故,对此,转向架的故障维修和检修工作极为重要。
1轨道交通车辆转向架概述
        城市轨道交通车辆的承载力量主要由车辆转向架决定,转向架能够高效提升地铁的容量与长度,地铁的载客量得以增加,也能够在地铁运行的过程中提供更为安全、稳定的保障。转向架在地铁轨道交通车辆中主要发挥承载、牵引、缓冲、制动等作用。承载主要是合理的分配地铁运行的轴重量,牵引主要就是通过轨道交通车辆的构件互相传递牵引力,进而保障车轨与轴道间的黏着力,进而车辆的前进牵引力能够得到提升。缓冲和制动就是确保轨道交通车辆能够在规定的时间内或者距离内减速与停车。
2地铁车辆转向架轴承故障的原因
2.1锈蚀实效
        地铁车辆在运行的过程中需要转向架实时进行工作,但在实时工作的过程中会因为长时间的摩擦而导致转向架自身得到温度不断升高,在深夜或者特殊时间段地铁没有行驶工作,转向架与轮轨之间没有摩擦,其温度也会随之下降。在这个时间内地铁的轴承的温度也会发生很大的变化,进而会影响密封装置,另外因为外界环境的温度、湿度等化学物质的变化,轴承就会极易产生锈蚀实效的情况。如若锈蚀实效,转向架就无法正常完成以上所提到的工作,进而地铁的运行效率会受到影响,在严重的情况下也会导致重大的交通事故发生,对社会的经济与人们的生命安全都会造成严重的影响。
2.2变色实效
        轴承表面的颜色在很大程度上能够体现出轴承工作的情况。通常情况下地铁持续运行,剧烈的行驶工作中,轴承的工作游隙较小,其预荷载增大,也会存在润滑不良等问题,以上所提到的问题都会导致轴承表面因为温度过高而产生颜色的改变。通过以往相关运行和故障的经验得出结论,黄色、淡黄色。茶色、棕红色的颜色就说明轴承在使用中状况较为良好,可以继续使用。但如若出现蓝紫色或者蓝黑色就代表了轴承产生了损坏,其损坏的程度无法保障地铁正常安全运行,进而需要技术人员对轴承状况和损坏程度进行检查,需要按照质量要求标准制定是否需要更换轴承,从而保障地铁运输安全。
2.3表面塑性变形实效
        大型机械通常在运行期间会经常出现超出荷载的问题,转向架的轴承表面也有可能因为超出荷载的范围而产生机械损伤,进而其问题就会导致表面塑性变形实效。简单的对表面塑性变形实效的原因进行分析就是因为机械设备在运行工作的过程中,会因为异物进入到密封不良的位置进行导致内部零件出现机械损伤或者划伤,有可能也会因为其压力过大而产生表面塑性变形实效。其问题都会影响转向架轴承产生问题,进而需要制定有效的应对方案。
3轨道交通常见转向架故障
3.1转向架轴承故障
        轴承是轨道交通转向架使用中最经常发生故障的部件,维修人员在故障维修或者检修的过程中都要重点对轴承进行质量检修。轴承出现故障时会严重影响地铁车辆运行的安全性,其故障主要常见为两方面。

其一轴体破裂损坏,其二是有大量的油污存积在轴体位置。车辆经过长久的运行,数年的积累和磨损会导致轴承出现严重的损坏,也会出现坏死的问题,润滑油在长期使用中就会暴露出来,与灰尘混合就会产生油污,进而其维修的难度会不断增加,维修成本也会随之增加。
3.2转向架出现裂痕
        城市轨道交通运行的过程中最为主要的构件就是转向架,转向架承载着车辆全部的重力,转向架的主体钢架经过长久的使用也会出现裂痕。在以往的试验故障检测中,转向架出现裂痕是较为常见的故障问题,通常情况下三十年为转向架构件的平均实用年限,如若城市轨道交通施工质量低下,转向架的抗疲劳程度也会降低。现今最为常见的转向架出现裂痕的主要原因就是因为在焊接的过程中焊接质量达不到预期建设的质量要求标准,进而转向架运行使用的年限降低也是其问题产生的主要原因。
3.3转向架管理和维修工作的疏忽
        转向架在轨道交通车辆运行期间占据极为重要的作用,转向架也是最为频繁使用和最为重要的构件,也对城市轨道交通车辆运行的安全有重要的决策性作用,对此,转向架管理与维修工作极为重要,其工作是确保转向架正常工作、轨道交通车辆安全稳定形式的基础保障。但现今城市铁轨交通单位对转向架管理和维修工作的重要性并没有充分的认识,也会对安全运行埋下严重的安全隐患。转向架所处于的车辆位置较为特殊,工作人员的检修工作难度也较大,在检修的过程中也会经常忽视转向架的维修工作,进而导致转向架故障经常发生,其问题也会影响转向架的使用年限。
4车辆转向架系统应用可靠性为中心的维修
        车辆转向架系统应用可靠性的维修可以简称为RCM,其维修的原则和理念就是确保车辆转向架的安全性与可靠性,也要在维修检测的过程中控制维修资源和维修成本。RCM是现今国际上较为高效使用的维修制度管理内容,也是确定资产预防性维修的系统方案,但我国城市轨道交通车辆转向架的可靠性维修的发展工作还有很大进步和发展的空间。
4.1对车辆转向架系统进行RCM分析
        首先要对车辆转向架系统出现故障的原因和故障模式的推进做出详细的计划,并按照每一个功能的模块进行子系统的划分工作,也要选不同的城市的轨道交通线路进行取样,然后对故障模块的原因进行筛选、分析,进而根据其分析的原因制定标准化故障处理方案,也要对故障等级、安全隐患程度等制定合理的应急对策。
4.2轨道交通RCM故障模式标准化
        转向架系统的构件所发生的故障位置和故障原因都已经进行了详细的划分和等级的分类,工作人员要对不同城市的多条轨道交通转向架故障模式进行标准化统一分析,然后要针对详细的故障因素和问题分析故障的原因,然后按照不同的等级制定解决方案,还要对故障的部位和故障的情况划分等级。对此,维修人员可以按照数据的统计建立更为准确。完善的故障模式工作内容,也能够在日常中针对经常发生的故障问题进行转向架维修工作,日常故障检修工作更为高效,维护工作日常规范也得以正确树立。
4.3轨道交通RCM故障维修策略优化
        通过对故障问题的取样和详细的分析,转向架最为容易发生的故障位置都要利用RCM故障分析得出正确的结论。通常油压减震器渗油、齿轮箱视液镜裂纹是为最严重的故障问题,其故障所产生的危害也最大,对此,要根据实际转向架的故障情况进行针对性的制定故障维修策略,通过系统的分析之后,要从新确定检修方案、检修重点以及故障维修策略,更要对原有的维修方案进行优化,进而将轨道交通故障发生的概率降到最低。
结束语:
        城市轨道车辆转向架的检修工作与维修工作极为重要,更是直接决定城市人们出行的安全性与稳定性的工作,通过实际案例的分析,可以利用RCM系统对车辆系统进行管理,进而优化其维修水平、故障检修水平和维修质量,进而保障轨道车辆行驶的安全。
参考文献:
[1]赵治博.地铁车辆转向架轴承故障诊断方法研究[D].北京交通大学,2015.1-83.
[2]金子博.城市轨道车辆转向架关键部件在线安全监测技术研究[D].上海工程技术大学,2014.1-90.
[3]李熙.城市轨道交通车辆走行部安全评估方法研究[D].北京交通大学,2011.1-127.
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