原创《城轨交通车辆走行部故障自动诊断技术的应用》：此文是一篇走行部论文范文,为你的毕业论文写作提供有价值的参考。
摘 要：在城市轨道交通中,走行部是车辆的关键部分,而走行部中经常会由于各种因素出现机械故障,这就需要设计一套针对走行部故障的检测诊断技术,在本文中将以共振技术为核心,实现城轨交通车辆走行部故障自动诊断技术的设计与应用.
关键词：城轨交通车辆；走行部故障；自动诊断技术
DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2017.21.040
0 引言
当前轨道交通已经成为城市交通中的重要组成部分,因此对于城市轨道车辆走行部的机械故障诊断也需要进一步的改进,实现故障检测诊断的自动化发展.
1 轨道交通的概念
轨道交通是陆地交通运输体系中重要的组成部分,至今已经发展出许多不同的类型.比如过去的铁路运输系统、日本铁路运输中的新干线系统以及当前我国正在开发的城市轨道交通系统等.
城市轨道交通车辆主要由车身主体、车门、走行部、制动系统、动力系统、电气系统、车辆通信系统以及其他辅助系统构成.其中的轨道交通车辆的走行部、电气系统以及动力系统是整个轨道交通的技术关键,同时也是轨道交通安全运行的重点.当前,我国在城市轨道交通中已经布置了大量的车辆监控设备,在车辆运行上起到了重要的作用,然而在车辆的一体化系统设计上还存在着一定问题,对于车辆的实时监控、故障自动化诊断技术、车辆隐患检测系统、应急方案系统等技术进行一体化设计时还需要进一步研究[1].
2 城轨交通车辆走行部故障分析
城市轨道车辆的走行部故障主要是轴承、车轮以及传动齿轮上出现的机械故障,在过去缺少自动化诊断系统时,通常是通过人工对故障部分进行检测,这种检测手段主要是靠检修人员听音和观察等方式完成的,因此需要投入大量的人力和物力来负责检测城市轨道车辆的故障,但是通过这种检修模式很难全面的进行维修和预防,因此还会经常出现车辆故障,对城市轨道车辆的正常运行带来威胁.此外,在由于城市轨道车辆的设计和材料质量的问题也会导致走行部出故障,而这些故障的出现很难及时的预测到,而对于故障零件又不能在同一时间内进行全面的整修和零件更换,因此一旦出现的事故就会造成城市轨道车辆无法正常运行.
比如在北京市的地铁线路中,由于投入的新型车辆在齿轮箱的轴承上出现故障,导致地铁单位在3年的时间内,分批次的对这一车型的车辆进行整修和更换齿轮,为此耗费了大量的人力、物力和财力,这种检修模式不仅造成了极大的资源浪费,同时降低了地铁车辆的出车能力,延长了车辆的维修时间,同时也无法真正保障城市轨道车辆的安全运行,依旧存在一定的隐患.这就说明在城市轨道车辆中走行部存在的故障是当前无法回避的问题,因此需要在设计上进行重新的改进.目前的城市轨道车辆设计中虽然对一些问题故障有着考虑,如线路中出现摩擦、应力过于集中、不平顺导致运行时过于大幅度振动等.但是在车辆的实际制造过程中还是很难控制其中的质量和技术工艺,此外由于车辆的开启和停止的次数过多也会对车辆的轴承等零件造成很大的损耗.
3 走行部故障诊断系统应用
车辆的正常运行不能由于走行部出现的问题而放弃,这就需要在城市轨道车辆中设计一套能够实现高效率、高精度的城轨车辆走行部故障自动化诊断系统,在系统中需要具有车辆故障警报系统以及故障分析系统.在本文中将以北京地铁的走行部自动化故障检测诊断系统为例,分析该系统中技术构成和工作模式等内容.
（1）诊断技术应用.在走行部自动化工故障检测诊断系统中,主要是通过共振技术来实现对城市轨道车辆轴承部分出现的故障进行检测的.共振是指在一定的作用力下,作用力的频率与物体频率达到相同.通过计算可以发现共振是一项持久性的过程.从意义的角度来讲,共振分为狭义的共振以及广义上的共振,而广义上的共振是指当外部的作用力进入到机械振动中,使得振动达到最高值,而当其断开共振时,其振幅便会开始衰减,这一过程被称为广义上的共振.在车辆中一些微小的机械冲击也会产生一定的共振,因此通过共振解调技术能够有效发现车辆中出现的机械故障,在机械故障中通常都会存在以下的规律：在城市轨道车辆中不管是哪种因素引起的机械故障,在故障出现的最初阶段一定是在某个零件上出现短时间的、循环性的局部应力过于集中的现象.这种应力集中现象主要会造成零件材料的质地出现疲劳,随后会出现如裂纹、断裂、侵蚀以及剥离等情况,而当应力过于集中的情况下,部分零件会出现破损进而产生相应的作用力以及振动.所以在城市轨道车辆的故障中,各个阶段都会出现不同的故障特征信号,可以通过共振解调技术及时的捕捉到.（2）故障检测诊断的方法系统.当系统中检测到车辆出现故障时,需要对信息进行分析,判断其中的真伪,确定是否真的出现了故障,以及出现故障的零件位置、损坏程度以及故障的最小安全门限等.这就需要在故障诊断中运用共振解调技术以及机械的几何结构学等专业知识建立故障模型,通过对其全面的分析和数据整理,进而得出判断.（3）实时诊断与维修指导的结合.在车辆中安装的自动化故障诊断检测系统能够精准的找到故障出现的位置,同时判断出故障的冲击数值,进而显示出故障的严重程度和危险性并以此进行分级预警,此外通过数学理论以及邏辑推理建立故障模型完成了车辆故障诊断技术中自动化、系统化、主动化的设计目标,保证这一技术能够在城轨交通车辆上随时安装随时使用.同时能够通过智能处理系统对故障进行分析,系统将结合实际情况给出最有效的维修指导意见,提高车辆维修的效率.在系统中通过多角度、多因素、多参数的检测诊断模式,能够在大量的故障数据中准确的找到故障的出现点,保障了车辆检修诊断的准确程度.
4 结论
总而言之,城市轨道车辆走行部故障诊断系统首次将共振技术应用于机械零件的故障检测技术中,实现以共振技术为核心,建立自动化城轨车辆在线检测诊断系统,在这一诊断技术中能够结合车辆的运行方式,设计出分级诊断、实时监控,同时能够结合故障问题给出有效的维修指导,为城轨交通的安全稳定运行提供了基本保障.
参考文献：
[1]冒玲丽.城轨车辆维保系统关键技术研究与应用[D].南京理工大学,2015.
作者简介：李永菲（1983-）,男,江苏人,本科,讲师,研究方向：城轨运营管理.
走行部论文参考资料：
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