對于鐵路機車(chē)車(chē)輛運行故障監測診斷技術(shù)的研究與應用的分析論文
近年來(lái)科技水平不斷上升，各種科學(xué)技術(shù)被研發(fā)后運用到各個(gè)行業(yè)中，有效地促進(jìn)了各個(gè)行業(yè)的發(fā)展與進(jìn)步。交通的便利程度是一個(gè)城市、一個(gè)國家基本經(jīng)濟實(shí)力的直接體現，同時(shí)也是該城市、該國家不斷發(fā)展的重要基礎設施與前提條件。我國有句俗語(yǔ)：“要想富，先修路�！庇纱丝梢�(jiàn)，加強道路建設是我國發(fā)展經(jīng)濟、促進(jìn)文明進(jìn)步的，其中，鐵路機車(chē)作為我國重要的交通運輸工具，對方便人們出行、促進(jìn)貨物進(jìn)出口順利進(jìn)口等方面有著(zhù)重要作用。提高鐵路機車(chē)車(chē)輛運行管理是促進(jìn)我國發(fā)展經(jīng)濟的重要渠道之一。但由于鐵路機車(chē)車(chē)輛在運行過(guò)程中因受到外部因素與內部因素的影響與限制，容易出現機車(chē)故障。因此，采用故障監測診斷技術(shù)來(lái)進(jìn)行監控是有必要的。
1 故障診斷和安全監測的技術(shù)基礎
共振是故障診斷和安全監測技術(shù)基礎，通過(guò)共振原理進(jìn)行判斷鐵路機車(chē)車(chē)輛故障的常用方法，其技術(shù)有一定科學(xué)性，對故障檢測非常適用。振動(dòng)檢測是機械故障領(lǐng)域應用較早的技術(shù)之一，傳統振動(dòng)檢測技術(shù)是通過(guò)振動(dòng)傳感器提取被檢測對象的振動(dòng)信號，直接通過(guò)頻域和時(shí)域的分析，從中提取異常信息而達到檢測的目的。但是，在現場(chǎng)運行環(huán)境中，機器存在各種各樣的振動(dòng)，有的振動(dòng)雖然比較大，但無(wú)不良影響，而齒輪、軸承等部件故障產(chǎn)生的振動(dòng)往往被背景振動(dòng)的噪聲掩蓋，因此，直接通過(guò)振動(dòng)信號進(jìn)行故障診斷的精確度很難提高。
共振解調技術(shù)是在傳統振動(dòng)檢測技術(shù)的基礎上，融入聲學(xué)、聲發(fā)射、應變、應力檢測技術(shù)，從而拓寬了為工業(yè)設備故障診斷的服務(wù)領(lǐng)域。共振解調技術(shù)能夠精確地區分常規振動(dòng)和故障沖擊，它對常規振動(dòng)不敏感，對微小的故障沖擊則能夠敏銳捕捉，更有效地采集到伴生沖擊的故障信息，便于分析、診斷故障的內容、程度、部位，進(jìn)而得出更準確的診斷結論。故障診斷是一項非常復雜工程，涉及很多知識，有效分析問(wèn)題，提出解決問(wèn)題措施，這是提高故障診斷技術(shù)的關(guān)鍵，提前診斷火車(chē)機車(chē)故障，及時(shí)排除故障，是提高火車(chē)安全的重要保障。
2 故障監測和診斷技術(shù)的系列產(chǎn)品
常用的故障診斷產(chǎn)品有JK00430機車(chē)走行部車(chē)載監測裝置、JK02432鐵路客車(chē)輪對和軸承故障監測裝置、JK05436鐵路機車(chē)安全質(zhì)量信息動(dòng)態(tài)監測裝置、JK0243鐵路機車(chē)軸承齒輪故障地面診斷系統、JK03412軸承故障檢測機以及其他專(zhuān)用診斷試驗臺、綜合試驗臺等質(zhì)量保障系統。每一種產(chǎn)品的研發(fā)成功對于提高火車(chē)故障監測都起到積極作用，產(chǎn)品研發(fā)是研究故障監測和診斷技術(shù)的科學(xué)家辛勤勞作的結果，每個(gè)科研產(chǎn)品都凝聚科學(xué)家辛勤的汗水，是保障火車(chē)安全性能的基礎，對于提高區域經(jīng)濟具有現實(shí)意義;區域運輸能力提升，對于提高地方經(jīng)濟的基本保障，鐵路屬于基本民生問(wèn)題，是早日實(shí)現小康社會(huì )的基礎。
3 軌道交通運載設備故障診斷和安全監測的技術(shù)特點(diǎn)
3.1 建立機車(chē)車(chē)載和地面系統。建立車(chē)載和地面系統這是科技發(fā)展今天必然的結果，利用先進(jìn)科技水平，對遠程故障診斷提供了可靠技術(shù)支持，使機車(chē)遠程故障診斷成為可能，這也是火車(chē)發(fā)展今天，社會(huì )對火車(chē)技術(shù)革新要求。通過(guò)共振解調信息主動(dòng)診斷、多因素聯(lián)合診斷及多物理量綜合診斷等故障診斷方法論，構筑故障自動(dòng)診斷專(zhuān)家系統，實(shí)現對機車(chē)、客車(chē)走行部的軸承、齒輪、踏面等旋轉機械部件實(shí)時(shí)在線(xiàn)監測、預警及地面的故障分析、診斷，并采用轉速相位跟蹤及譜號固化的理論抽象譜技術(shù)，避免因車(chē)速變化帶來(lái)故障頻率信號的漂移，提高故障診斷精度。故障正確診斷對提高火車(chē)的安全性，具有一定現實(shí)應用價(jià)值，火車(chē)是重要的交通運輸工具，人們對火車(chē)安全性非常關(guān)注，提高火車(chē)安全性，對整個(gè)交通運輸能力起到重要保障作用。
3.2 建立的機車(chē)、客車(chē)轉向架的水平、垂直振動(dòng)沖擊監測系統。根據火車(chē)振動(dòng)的波長(cháng)，可以診斷出火車(chē)的運行狀況，振動(dòng)是火車(chē)診斷常用方法，通過(guò)振動(dòng)原理進(jìn)行故障診斷，使用廣義共振的非轉運動(dòng)機械故障隨遇激勵偵察、廣義共振疲勞與裂紋識別、振動(dòng)相對積的大型構件斷裂識別、振動(dòng)與共振解調滑動(dòng)相對積的局部裂損識別等基于廣義共振的非轉運動(dòng)機械故障診斷技術(shù)，實(shí)現對這些部件故障分析、診斷、在線(xiàn)預警和故障信息的存儲等功能。對故障科學(xué)分析，提出解決故障方法，這是提高火車(chē)安全性能起到積極作用，故障診斷技術(shù)的應用，對于提升故障診斷能力，提升診斷水平，都具有一定實(shí)際應用的價(jià)值。
3.3 建立故障診斷系統。故障診斷系統建立是提升故障診斷能力的標志，利用先進(jìn)的科學(xué)技術(shù)建立故障診斷系統，對提高故障診斷能力起到保障作用。研制的由軌旁布局的傳感器陣列、診斷裝置主機、接收主機構成的非接觸通過(guò)式列車(chē)故障診斷系統，使用超諧振式聲學(xué)共振解調非接觸動(dòng)態(tài)診斷原理，實(shí)現對軸承、踏面等貨車(chē)旋轉部件的故障信號動(dòng)態(tài)監測，聲學(xué)信息的共振解調及解調信息的分析、診斷，并以通信方式將診斷結論實(shí)時(shí)發(fā)送給車(chē)輛到達場(chǎng)的值班室接收主機，及時(shí)指導車(chē)輛檢修。故障診斷系統的廣泛應用，對于提高火車(chē)機車(chē)的安全性起到技術(shù)支持，減少機車(chē)故障，增加火車(chē)輸送的能力，對提高區域經(jīng)濟起到重要作用。
3.4 總結診斷方法。首先，在進(jìn)行故障診斷時(shí)，需要相關(guān)人員具備一定的觀(guān)察能力、邏輯能力、分析能力等，在利用診斷方法進(jìn)行排除故障的同時(shí)也要對故障情況進(jìn)行分析與總結，在積累解決故障經(jīng)驗的基礎上及時(shí)對診斷方法進(jìn)行觀(guān)察，并通過(guò)不斷創(chuàng )新與研究，提高診斷方法的科學(xué)性與嚴謹性;其次，由于故障類(lèi)型、原因、故障車(chē)輛類(lèi)型等不同，因此在診斷過(guò)程中需要人員能夠快速分辨出故障類(lèi)型及適合的診斷方法，提升綜合素質(zhì)，并且能夠根據故障接車(chē)車(chē)輛的型號等提出診斷技術(shù)的改進(jìn)方法，提高該技術(shù)的綜合水平。
綜上所述，鐵路機車(chē)車(chē)輛在運行過(guò)程中容易出現機車(chē)故障等情況，而車(chē)輛運行故障監測診斷技術(shù)不僅能夠及時(shí)快速地將問(wèn)題找出，并且能夠根據不同系統的診斷形式與特點(diǎn)對機車(chē)各個(gè)部位的故障及時(shí)捕捉，而相關(guān)人員在接收到故障信號后及時(shí)將故障問(wèn)題解決或排除，能夠最大限度地提高鐵路機車(chē)的使用壽命，并且在提高機車(chē)車(chē)輛安全性能地同時(shí)提高對出行人員或其他貨物的安全保證，為促進(jìn)鐵路事業(yè)發(fā)展、促使經(jīng)濟水平提升奠定堅實(shí)基礎。
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