第一篇：動(dòng)車組轉(zhuǎn)向架故障原因及改進(jìn)方法

摘要

安全是鐵路運(yùn)輸?shù)挠篮阒黝}，客車安全又是鐵路安全的重中之重。旅客列車作為復(fù)雜系統(tǒng)集成，任何細(xì)小的故障隱患，都將可能造成無(wú)法估量的損失。本論文以 25K 型客車 CW-2 型轉(zhuǎn)向架的故障統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)作為分析依據(jù)，統(tǒng)計(jì)梳理了客車走行部的多種故障模式，綜合烏魯木齊車輛段的運(yùn)營(yíng)線路、季節(jié)氣候、運(yùn)行里程以及維修水平等多方面因素，運(yùn)用數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)以及相關(guān)性分析，確定出影響客車走行部故障主要的相關(guān)因素以及故障模式。合現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)實(shí)際，本論文選取了客車走行部維修班組作為基于風(fēng)管理維修策略的實(shí)施對(duì)象。根據(jù)“管理規(guī)范化”的要求，融合崗位安全職責(zé)、基本作業(yè)過(guò)程、規(guī)章管理制度以及安全質(zhì)量控制措施等方面，修訂出符合現(xiàn)場(chǎng)風(fēng)險(xiǎn)管理實(shí)際的《檢車員崗位風(fēng)險(xiǎn)控制說(shuō)明書》；根據(jù)“作業(yè)標(biāo)準(zhǔn)化”的要求，客車走行部故障模式、事故基本事件、安全風(fēng)險(xiǎn)點(diǎn)、基本作業(yè)過(guò)程以及質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，修訂完善出具有操作性的《25K 型客車轉(zhuǎn)向架流程風(fēng)險(xiǎn)辨析指導(dǎo)書》。通過(guò)對(duì)基于 25K 型客車 CW-2 型轉(zhuǎn)向架故障統(tǒng)計(jì)以及因素相關(guān)性分析，運(yùn)用故障模式故障樹分析，基本事件的風(fēng)險(xiǎn)辨析、評(píng)估和層級(jí)防控，完善了分級(jí)管理、預(yù)警預(yù)控的客車維修策略，確保了現(xiàn)場(chǎng)安全作業(yè)管理的全面、準(zhǔn)確、有效，進(jìn)一步提高了客車維修水平。

關(guān)鍵詞:CRHIn型動(dòng)車組;轉(zhuǎn)向架構(gòu)架;車軸齒輪箱;轉(zhuǎn)向架軸承

I

目 錄

摘要.............................................................................................................................I 第1章.緒論..................................................................................................................1

1.1轉(zhuǎn)向架的總體概括.........................................................................................1 1.2故障案例分析.................................................................................................1 1.3故障原因分析.................................................................................................2 第2章轉(zhuǎn)向架的結(jié)構(gòu)....................................................................................................3

2.1轉(zhuǎn)向架由那些組成.........................................................................................3 2.2轉(zhuǎn)向架的結(jié)構(gòu)圖.............................................................................................3 2.3輪對(duì)踏面壓到異物后的異響.........................................................................3 2.4管路泄露故障引發(fā)的異響.............................................................................3 2.5油壓減振器引發(fā)的異響.................................................................................3 2.6 自動(dòng)車鉤偏移引發(fā)的異響............................................................................4 第3章.轉(zhuǎn)向架的作用..................................................................................................6

3.1轉(zhuǎn)向架的歷史.................................................................................................6

3.1.1準(zhǔn)高速客車型.....................................................................................6 3.1.2高速型.................................................................................................7 3.2轉(zhuǎn)向架的主要作用.........................................................................................7 第4章 轉(zhuǎn)向架的故障分析..........................................................................................9

4.1動(dòng)車轉(zhuǎn)向架故障類型分析.............................................................................9 4.2動(dòng)車組轉(zhuǎn)向架故障原因分析.......................................................................12 4.2.1部件設(shè)備漏油分析...........................................................................12 4.3制動(dòng)裝置故障分析.......................................................................................12 4.4其他零部件的故障分析...............................................................................12 4.5動(dòng)車組轉(zhuǎn)向架的故障模式、致命性分析(FMECA).....................................13 第5章.動(dòng)車組轉(zhuǎn)向架軸承的檢測(cè)技術(shù)與處理........................................................14 5.1動(dòng)車組轉(zhuǎn)向架軸承故障診斷的基本內(nèi)容...................................................14 5.2動(dòng)車組轉(zhuǎn)向架軸承故障監(jiān)測(cè)常用技術(shù).......................................................14 5.3機(jī)車車輛軸承故障機(jī)理分析.......................................................................16 5.3.1軸承故障的振動(dòng)原因.......................................................................16 5.3.2動(dòng)車組轉(zhuǎn)向架軸承缺陷產(chǎn)生的特征頻率........................................16 結(jié)束語(yǔ)..........................................................................................................................18 參考文獻(xiàn)：..................................................................................................................19

第1章.緒論

1.1轉(zhuǎn)向架的總體概括

轉(zhuǎn)向架是軌道車輛結(jié)構(gòu)中最為重要的部件之一，其主要作用如下： 1）轉(zhuǎn)向架是車輛的一個(gè)獨(dú)立部件，在轉(zhuǎn)向架于車體之間盡可能減少聯(lián)接件。2）支撐車體，承受并傳遞從車體至車輪之間或從輪軌至車體之間的各種載荷及作用力，并使軸重均勻分配。

3）轉(zhuǎn)向架的結(jié)構(gòu)要便于彈簧減振裝置的安裝，使之具有良好的減振特性，以緩和車輛和線路之間的相互作用，減小振動(dòng)和沖擊，減小動(dòng)應(yīng)力，提高車輛運(yùn)行平穩(wěn)性和安全性。

4）充分利用輪軌之間的粘著，傳遞牽引力和制動(dòng)力，放大制動(dòng)缸所產(chǎn)生的制動(dòng)力，使車輛具有良好的制動(dòng)效果，以保證在規(guī)定的距離之內(nèi)停車。

5）車輛上采用轉(zhuǎn)向架是為增加車輛的載重、長(zhǎng)度與容積、提高列車運(yùn)行速度，以滿足鐵路運(yùn)輸發(fā)展的需要；

1.2故障案例分析

動(dòng)車組在檢修時(shí)發(fā)現(xiàn)有部分構(gòu)架組成制動(dòng)吊座表面有損傷現(xiàn)象，損傷狀態(tài)主要呈現(xiàn)麻點(diǎn)狀損傷(片狀麻點(diǎn)，深度小于1 mm)、線性損傷1(長(zhǎng)度貫穿吊座安裝面，寬度小于0.5 mm，深度約0.1 mm)、線性損傷2(長(zhǎng)度小于10 mm，寬度約2 mm，深度小于0． 5mm)、面狀損傷(長(zhǎng)度約10 mm，寬度約5 mm，深度小于0.5mm)四種現(xiàn)象，具體如圖1 ～ 4 所示。

圖1 麻點(diǎn)狀損傷 圖2 線性損傷1

圖3 線性損傷2 圖4 面狀損傷

2012年6月2日D6242次CRH1092A運(yùn)行途中隨車機(jī)械師發(fā)現(xiàn)05車A架異響，出動(dòng)熱備車組替換CRH1092A回動(dòng)車所后對(duì)05車A端轉(zhuǎn)向架進(jìn)行落輪檢查，落輪后手動(dòng)旋轉(zhuǎn)05車2軸4位軸箱軸承時(shí)，可以聽到軸承內(nèi)部有異音。隨后對(duì)軸承進(jìn)行分解，內(nèi)圈和滾子組件油脂狀況：后擋側(cè)（A）保持架上有金屬。

圖5 后擋側(cè)（A）保持架

外圈滾道狀況 :A側(cè)外圈滾道面承載區(qū)有約90°范圍的剝離區(qū)（見圖 5）。外圈滾道狀態(tài) ：A側(cè)外圈滾道承載區(qū)下方約90°范圍剝離剝離區(qū)內(nèi)可見與滾子接觸形狀和間距對(duì)應(yīng)的原始剝離區(qū)域，非剝離有其它點(diǎn)狀異物壓痕，且非承載區(qū)較輕。由此可見該轉(zhuǎn)向架異響是由軸承外圈滾道剝離造成的。

1.3故障原因分析

通過(guò)匯總動(dòng)車組轉(zhuǎn)向架在運(yùn)行中出現(xiàn)的異響故障，分析主要原因如下：（1）軸承內(nèi)部故障引發(fā)的異響中巡視發(fā)現(xiàn)（故障表現(xiàn)為動(dòng)車組運(yùn)行達(dá)到一定速度后發(fā)出固定頻率的異響，通過(guò)隨車機(jī)械師途因福州動(dòng)車段發(fā)現(xiàn)的軸承故障造成的異響均在故障初發(fā)階段，軸溫升高尚未達(dá)到報(bào)警界限，所以在監(jiān)控動(dòng)車組狀態(tài)的 IDU 上未能發(fā)現(xiàn)該（故障），此故障較難發(fā)現(xiàn)，要在一定速度才會(huì)發(fā)出異響，需隨車機(jī)械師認(rèn)真甄別。其產(chǎn)生的主要原因?yàn)椋篬1]軸承材質(zhì)問(wèn)題；[2]熱處理不良；[3]局部外傷、銹蝕、偏載或過(guò)載；[4]材質(zhì)正常疲勞破壞。

（2）輪對(duì)踏面擦傷、剝離或局部凹入引發(fā)的異響故障表現(xiàn)為運(yùn)行過(guò)程中走行部發(fā)出固定頻率的響聲，并引起車輛振動(dòng)。運(yùn)行速度越快，響聲頻率越高；擦傷、剝離長(zhǎng)度越長(zhǎng)，響聲越大。這類故障較易發(fā)現(xiàn)。踏面擦傷是動(dòng)車運(yùn)行中制動(dòng)力過(guò)大、抱閘過(guò)緊，車輪在鋼軌上滑行，踏面局部被磨成平面。

第2章轉(zhuǎn)向架的結(jié)構(gòu)

2.1轉(zhuǎn)向架由那些組成

轉(zhuǎn)向架的附屬裝置，輪對(duì)電機(jī)組裝，構(gòu)架，一系彈簧懸掛裝置，二系彈簧懸掛置牽引裝置，電機(jī)懸掛裝置基礎(chǔ)制動(dòng)裝置，手制動(dòng)裝置和砂箱等組成。

2.2轉(zhuǎn)向架的結(jié)構(gòu)圖

圖2 2.3輪對(duì)踏面壓到異物后的異響

故障表現(xiàn)為某一轉(zhuǎn)向架輪對(duì)踏面壓到鋼上的異物后發(fā)出一聲巨響，因堅(jiān)硬異物造成輪對(duì)踏面局部凹入而發(fā)出固定頻率的異響。

2.4管路泄露故障引發(fā)的異響

故障表現(xiàn)為車輛下部發(fā)出尖嘯聲，漏泄量大可通過(guò) IDU 所報(bào)故障信息進(jìn)行判斷，漏量小可通過(guò)隨車機(jī)械師途中巡視或地勤機(jī)械師入庫(kù)檢查作業(yè)發(fā)現(xiàn)。其主要原因?yàn)檐嚱M經(jīng)長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)行震動(dòng)或運(yùn)行途中管路遭異物擊打，使管路連接處出現(xiàn)松動(dòng)、變形，導(dǎo)致管路中的壓力空氣漏泄發(fā)出異響。

2.5油壓減振器引發(fā)的異響

其主要原因?yàn)檐嚱M在轉(zhuǎn)彎時(shí)車體兩邊出現(xiàn)高度差情況下（特別是左右空氣彈簧壓力差超過(guò) 20kpa 以上時(shí)），造成油壓減振器的偏磨（主要為二系橫向）而發(fā)出異響，此為正?，F(xiàn)象。如油壓減振器發(fā)生嚴(yán)重偏磨或漏油則屬于故障。

2.6 自動(dòng)車鉤偏移引發(fā)的異響

在動(dòng)車組運(yùn)行中，通過(guò)曲線時(shí)自動(dòng)車鉤支架左右彈簧位置發(fā)生偏移，導(dǎo)致晃動(dòng)產(chǎn)生共所發(fā)出間斷的敲擊聲，此為正?，F(xiàn)象。（1）車鉤的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)

車鉤的連掛間隙??；車鉤具有聯(lián)鎖和防脫功能；鉤舌銷不受力；耐磨性；良好的防跳性能；結(jié)構(gòu)強(qiáng)度高；自動(dòng)對(duì)中功能。(2)車鉤的結(jié)構(gòu)圖見圖3

圖3 4

（3）原送料皮帶存在的問(wèn)題

在用戶使用過(guò)程中，發(fā)現(xiàn)送料機(jī)構(gòu)問(wèn)題不少。由于每邊采用(根3帶，兩邊共有6根，換帶時(shí)間長(zhǎng)6雖然皮帶的型號(hào)是一樣的，但張緊后，還是有緊有松，影響正常送料。如果下面或中間的一根帶斷了，更換起來(lái)特別費(fèi)勁6而且換了一根新的，松緊程度又不同了；特別是由于采用A型帶,6帶露在帶輪外面的高度最多只能有5mm（如露在外面的部分多，帶輪的軸線是在豎直方向，即帶是在垂直方向工作，這樣帶很容易從帶輪上滑落），皮帶用不了10天就得更換6造成生產(chǎn)線停頓，經(jīng)濟(jì)損失大，用戶的意見非常大。（4）新型送料皮帶的優(yōu)點(diǎn)

為了改變這種狀況，對(duì)送料機(jī)構(gòu)進(jìn)行了改造。去掉原來(lái)的3帶，重新設(shè)計(jì)了一種新式帶。因?yàn)檫@種帶的內(nèi)面帶有凸起的糟形，使得帶在垂直位置工作時(shí)，靠凸起的槽形定位，不會(huì)改變位置，而向下掉，相應(yīng)的帶輪也改成中間有一槽。配合情況這種帶實(shí)際上是由平帶和 3 帶組合而成。采用這種皮帶后，調(diào)整帶的張緊力非常方便，也不會(huì)出現(xiàn)松緊的現(xiàn)象。送料過(guò)程中也不會(huì)出現(xiàn)停頓，更換也非常方便。更為重要的是，這種帶的厚度增加（相對(duì)平皮帶來(lái)說(shuō)），帶的壽命大大增加。5

第3章.轉(zhuǎn)向架的作用

3.1轉(zhuǎn)向架的歷史

20世紀(jì)50年這個(gè)時(shí)期，我國(guó)首次自行設(shè)計(jì)了轉(zhuǎn)向架，主要型號(hào)有101、102、103型，是21型客車使用的導(dǎo)框式轉(zhuǎn)向架，構(gòu)造速度是100km/h，其結(jié)構(gòu)復(fù)雜，笨重，運(yùn)行性能差，現(xiàn)已淘汰!70年代，四方廠研制了U型結(jié)構(gòu)的206型轉(zhuǎn)向架，浦鎮(zhèn)廠研制了H型構(gòu)架的209轉(zhuǎn)向架。206型轉(zhuǎn)向架采用側(cè)部中梁下凹的U型構(gòu)架，干摩擦導(dǎo)柱式軸箱定位裝置，帶橫向拉桿的小搖動(dòng)臺(tái)式搖枕彈簧懸掛裝置，雙片吊環(huán)式單節(jié)長(zhǎng)搖枕吊桿外側(cè)懸掛以及吊掛式閘瓦基礎(chǔ)制動(dòng)裝置等，結(jié)構(gòu)可靠，運(yùn)行平穩(wěn)，磨損少，檢修方便，1993年開始在中央懸掛部分加裝橫向油壓減振器，加裝兩端具有彈性節(jié)點(diǎn)的縱向牽引拉桿，形成206G型轉(zhuǎn)向架，后加裝盤型制動(dòng)裝置，形成206P型轉(zhuǎn)向架。

209轉(zhuǎn)向架是浦鎮(zhèn)廠在205轉(zhuǎn)向架的基礎(chǔ)上研制的，于1975年開始批量生產(chǎn)。它采用H型構(gòu)架，導(dǎo)柱式軸箱定位裝置，搖動(dòng)臺(tái)式搖枕彈簧懸掛裝置，長(zhǎng)吊桿，構(gòu)架外側(cè)懸掛，兩高圓彈簧，搖枕彈簧帶油壓減振器，吊掛式閘瓦基礎(chǔ)制動(dòng)裝置等。1980年后，又生產(chǎn)了具有彈性定位套的軸箱定位結(jié)構(gòu)和牽引拉桿裝置的209T轉(zhuǎn)向架。在此基礎(chǔ)上，還生產(chǎn)了采用盤型制動(dòng)的209P轉(zhuǎn)向架。

在209T轉(zhuǎn)向架的基礎(chǔ)上，浦鎮(zhèn)廠又開發(fā)了供雙層客車使用的209PK轉(zhuǎn)向架，其構(gòu)造速度為160km/h。主要有以下方面的改進(jìn)：采用盤型制動(dòng)和單元制動(dòng)缸，取消踏面制動(dòng)；設(shè)空重調(diào)整閥；采用空氣彈簧和高度調(diào)整閥；安裝抗側(cè)滾扭桿；保留了搖動(dòng)臺(tái)結(jié)構(gòu)。209PK 轉(zhuǎn)向架（P 代表盤型制動(dòng)，K 代表空氣彈簧）在這段時(shí)期內(nèi)，我國(guó)還制造了少量用于公務(wù)車的三軸轉(zhuǎn)向架，在原德意志民主共和國(guó)進(jìn)口的軟座，軟臥車上采用了 211 等型號(hào)的轉(zhuǎn)向架。

3.1.1準(zhǔn)高速客車型

1994 年，四方廠、長(zhǎng)客廠、浦鎮(zhèn)廠相繼研制出了 206WP、206KP、CW-2、209HS 轉(zhuǎn)向架，在廣深線動(dòng)力學(xué)試驗(yàn)中最高時(shí)速達(dá)到了 174km/h，這些轉(zhuǎn)向架的研制成功，標(biāo)志著我國(guó)客車轉(zhuǎn)向架技術(shù)上了一個(gè)新臺(tái)階。

206KP、206WP 轉(zhuǎn)向架是四方廠為廣深線準(zhǔn)高速客車和發(fā)電車設(shè)計(jì)的轉(zhuǎn)向架，二者除中央懸掛部分和構(gòu)架側(cè)梁全旁承支重；中央懸掛為有搖動(dòng)臺(tái)結(jié)構(gòu)；設(shè)帶橡

膠套的中心銷軸牽引拉桿橫向擋，橫向拉桿，橫向油壓減振器，抗側(cè)滾扭桿；軸箱懸掛系統(tǒng)設(shè)垂直油壓減振器；基礎(chǔ)制動(dòng)裝置為單元盤型制動(dòng)，設(shè)電子防滑器；廣泛采用橡膠元件，改善隔振、隔音性能，減小磨耗。

3.1.2高速型

1998 年起，各工廠相繼推出了自己的高速轉(zhuǎn)向架，例如浦鎮(zhèn)廠的PW-200轉(zhuǎn)向架，長(zhǎng)客廠的CW-200轉(zhuǎn)向架，四方廠的SW-200、SW-220K轉(zhuǎn)向架等。PW-200轉(zhuǎn)向架（PW代表PuzhenWork）是在209HS轉(zhuǎn)向架的基礎(chǔ)上重新研制的，它優(yōu)化了一系和二系懸掛參數(shù)；采用了無(wú)磨耗的橡膠堆軸箱彈性定位裝置；采用高速輕型輪對(duì)；軸頸中心距改為2000mm ；更換軸箱減振器安裝位置；裝用帶可調(diào)阻尼和彈性支承的空氣彈簧，采用兩端為球鉸的縱向拉桿；裝用新型盤軸式基礎(chǔ)制動(dòng)裝置；優(yōu)化了結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。

SW-200 轉(zhuǎn)向架結(jié)構(gòu)與 SW-160 轉(zhuǎn)向架基本相同，其改進(jìn)如下：優(yōu)化了一系、二系懸掛系數(shù)；采用軸盤式基礎(chǔ)制動(dòng)裝置，適用于200km/h的高速列車。該轉(zhuǎn)向架在1998年6月的鄭武線動(dòng)力學(xué)試驗(yàn)中最高時(shí)速達(dá)到了240km/h。在這一階段，長(zhǎng)客廠生產(chǎn)了我國(guó)第一臺(tái) CW-200 型無(wú)搖枕轉(zhuǎn)向架。其構(gòu)架采用4塊鋼板拼焊，橫梁采用無(wú)縫鋼管，與側(cè)梁連通作為附加空氣室，中央懸掛。

3.2轉(zhuǎn)向架的主要作用

轉(zhuǎn)向架是承載車體重量和傳遞走行動(dòng)力的導(dǎo)向部件，是大型養(yǎng)路機(jī)械的重要組成部分，其主要作用如下：

1）承載車體重量轉(zhuǎn)向架作為一個(gè)獨(dú)立的走行裝置，它直接支撐車體，承受和傳遞車架以上各部分（車體，車架，動(dòng)力傳遞裝置及作業(yè)裝置等）的重量。2）傳遞走行動(dòng)力把輪軌接觸處產(chǎn)生的輪軸牽引力，以及通過(guò)曲線時(shí)輪軌之間的橫向作用力傳至轉(zhuǎn)向架構(gòu)架，經(jīng)過(guò)減震環(huán)節(jié)再傳向車體，同時(shí)，轉(zhuǎn)向架引導(dǎo)車輛在線路上運(yùn)行。

3）曲線通過(guò)轉(zhuǎn)向架可相對(duì)車體回轉(zhuǎn)，其固定軸距也較小，故能使車輛順利通過(guò)半徑較小的曲線，并大大減少車輛的運(yùn)行阻力。

4）提高車輛的運(yùn)行平穩(wěn)性轉(zhuǎn)向架的結(jié)構(gòu)要便于彈簧減振裝置的安裝，使之具有良好的減振特性，以緩和車輛和線路之間的相互作用，減小振動(dòng)和沖擊，使車體在各振動(dòng)方向上的位移量減小，提高車輛運(yùn)行平穩(wěn)性和安全性。

5）保證必要的粘著力和制動(dòng)力，充分利用輪軌之間的粘著，傳遞牽引力和

制動(dòng)力，放大制動(dòng)缸所產(chǎn)生的制動(dòng)力，使車輛具有良好的制動(dòng)效果，以保證在規(guī)定的距離之內(nèi)停車。

6）便于檢修，轉(zhuǎn)向架是車輛的一個(gè)獨(dú)立部件，在轉(zhuǎn)向架于車體之間盡可能減少聯(lián)接件。易于從車輛底架下推進(jìn)，推出，便于檢修，有利于勞動(dòng)條件的改善和檢修質(zhì)量的提高。

7）轉(zhuǎn)向架的主要技術(shù)要求，轉(zhuǎn)向架是大型養(yǎng)路機(jī)械的主要組成部分之一，它用來(lái)傳遞車輛的各種載荷，并利用輪軌間的粘著作用保證牽引力的產(chǎn)生。轉(zhuǎn)向架結(jié)構(gòu)性能的好壞，直接影響大型路養(yǎng)機(jī)械的牽引能力、運(yùn)行品質(zhì)、輪軌磨耗和運(yùn)行安全。

第4章 轉(zhuǎn)向架的故障分析

4.1動(dòng)車轉(zhuǎn)向架故障類型分析

在分析產(chǎn)品故障時(shí)，一 般是從產(chǎn)品故障的現(xiàn)象入手，通過(guò)故障現(xiàn)象（故障模式）找出原因和故障機(jī)理。對(duì)機(jī)械產(chǎn)品而言，故障模式的識(shí)別是進(jìn)行故障分析的基礎(chǔ)之一。

由于故障分析的目的是采取措施、糾正故障，因此在進(jìn)行故障分析時(shí)，需要在調(diào)查、了解產(chǎn)品發(fā)生故障現(xiàn)場(chǎng)所記錄的系統(tǒng)或分系統(tǒng)故障模式的基礎(chǔ)上，通過(guò)分析、試驗(yàn)逐步追查到組件、部件或零件級(jí)（如螺母）的故障模式，并找出故障產(chǎn)生的機(jī)理。

故障的表現(xiàn)形式，更確切地說(shuō)，故障模式一般是對(duì)產(chǎn)品所發(fā)生的、能被觀察或測(cè)量到的故障現(xiàn)象的規(guī)范描述。

故障模式一般按發(fā)生故障時(shí)的現(xiàn)象來(lái)描述。由于受現(xiàn)場(chǎng)條件的限制，觀察到或測(cè)量到的故障現(xiàn)象可能是系統(tǒng)的，如制動(dòng)系統(tǒng)不能制動(dòng)；也可能是某一部件，如傳動(dòng)箱有異常響聲；也可能就是某一具體的零件，如油管破裂等。因此，針對(duì)產(chǎn)品結(jié)構(gòu)的不同層次，其故障模式有互為因果的關(guān)系。

故障模式不僅是故障原因分析的依據(jù)，也是產(chǎn)品研制過(guò)程中進(jìn)行可靠性設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)。如在產(chǎn)品設(shè)計(jì)中，要對(duì)組成系統(tǒng)的各部分、組件潛在的各種故障模式對(duì)系統(tǒng)功能的影響及產(chǎn)生后果的嚴(yán)重程度進(jìn)行故障模式、影響及危害性分析，以確定各種故障模式的嚴(yán)酷度等級(jí)和危害度，提出可能采取的預(yù)防改進(jìn)措施。因此將故障的現(xiàn)象用規(guī)范的詞句進(jìn)行描述是故障分析工作中不可缺少的基礎(chǔ)工作。

依據(jù)某檢修部門幾年內(nèi)積累的故障數(shù)據(jù)；故障數(shù)據(jù)中的列車號(hào)主要是從002A到190A；車輛編號(hào)是從1車廂到8車廂；二級(jí)系統(tǒng)包括車體系統(tǒng)、車外系統(tǒng)、電氣系統(tǒng)、給水衛(wèi)生系統(tǒng)、供風(fēng)系統(tǒng)、內(nèi)裝系統(tǒng)、轉(zhuǎn)向架系統(tǒng)7大系統(tǒng)；各系統(tǒng)的故障百分比如表1所示。

由表1可知轉(zhuǎn)向架系統(tǒng)在整個(gè)動(dòng)車組系統(tǒng)中故障頻率所占有效百分比達(dá)20％以上。根據(jù)轉(zhuǎn)向架系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和功能，將轉(zhuǎn)向架劃分為懸掛裝置、架構(gòu)組成。輪對(duì)軸箱定位裝置、排障裝置、驅(qū)動(dòng)裝置、制動(dòng)裝置、轉(zhuǎn)向架配管及配線等。

表1 二級(jí)系統(tǒng)頻率分布的輸出結(jié)果

制動(dòng)夾鉗安裝槽底部的加工刀痕是新造時(shí)遺留的質(zhì)量問(wèn)題，在制動(dòng)夾鉗檢修工藝文件中并未規(guī)定該部位細(xì)化的檢修要求。據(jù)此完善制動(dòng)夾鉗檢修工藝文件，增加了安裝槽底部檢查及打磨工藝要求，在檢修過(guò)程中須檢查制動(dòng)夾鉗安裝槽底部是否存在異物及是否有明顯的接刀痕跡的施工工序。對(duì)于安裝槽底部有異物的，須打磨清除;對(duì)于安裝槽底部存在明顯加工刀痕的，使用細(xì)砂紙打磨消除刀痕，保證安裝槽底部的平面度。同時(shí)要求將檢修過(guò)程出現(xiàn)的問(wèn)題在后續(xù)新造產(chǎn)品中須做好產(chǎn)品質(zhì)量控制，即對(duì)于新造產(chǎn)品也增加了底部平面度檢查工序，確保后續(xù)產(chǎn)品的質(zhì)量，這樣就可杜絕出現(xiàn)損傷現(xiàn)象。在完善制動(dòng)夾鉗檢修工藝的前提下增加了制動(dòng)夾鉗底部安裝面的防護(hù)工藝。要求制動(dòng)夾鉗在運(yùn)輸過(guò)程中需對(duì)底部安裝槽進(jìn)行合理防護(hù)，以防止安裝槽底部受到磕碰或沾染異物而影響組裝質(zhì)量。

依據(jù)某機(jī)車車輛股份有限公司采集積累的大量使用維護(hù)數(shù)據(jù)，進(jìn)行了分類處理，得到動(dòng)車組轉(zhuǎn)向架的故障部位和故障類型表，如表２所示。

0

表2 轉(zhuǎn)向架系統(tǒng)故障模式統(tǒng)計(jì)表

從表２中明顯看出，轉(zhuǎn)向架系統(tǒng)總共有42個(gè)故障模式，制動(dòng)裝置包括輪對(duì)等故障達(dá)到30條，占26.78％，應(yīng)重點(diǎn)加強(qiáng)與制動(dòng)裝置相關(guān)部件的管理維修和保養(yǎng)工作，及時(shí)發(fā)現(xiàn)故障隱患，杜絕事故。1 4.2動(dòng)車組轉(zhuǎn)向架故障原因分析 4.2.1部件設(shè)備漏油分析

通過(guò)表２分析可知零部件設(shè)備漏油在轉(zhuǎn)向架故障中較為常見，可以占到總故障數(shù)的25％。通過(guò)對(duì)設(shè)備運(yùn)行的觀察發(fā)現(xiàn)可能故障原因是

（１）動(dòng)車在運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，在相對(duì)封閉的機(jī)械箱里，機(jī)器在運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)會(huì)產(chǎn)生大量的熱量。動(dòng)車組在全日制工作時(shí)，箱內(nèi)溫度逐漸升高，箱內(nèi)壓力也會(huì)逐漸增大．油液在箱內(nèi)壓力作用下從密封間隙處滲出。

（２）設(shè)計(jì)不合理；制造質(zhì)量不良；使用維護(hù)不當(dāng)，檢查不及時(shí)。設(shè)備上的某些靜、動(dòng)配合面缺少密封裝置，或采用的密封方案不合適；設(shè)備上的某些潤(rùn)滑系統(tǒng)只有給油路，而沒(méi)有回油路，使油壓越來(lái)越大，造成泄漏。

4.3制動(dòng)裝置故障分析

動(dòng)車組制動(dòng)裝置故障在轉(zhuǎn)向架系統(tǒng)故障中占到最大的比例，達(dá)到了26％以上。動(dòng)車組轉(zhuǎn)向架制動(dòng)裝置采用空液轉(zhuǎn)換液壓制動(dòng)方式。制動(dòng)裝置故障不僅會(huì)造成動(dòng)車組途中晚點(diǎn)，而且如處理不當(dāng)會(huì)導(dǎo)致動(dòng)車組發(fā)生事故，嚴(yán)重影響運(yùn)輸秩序，威脅乘客的生命財(cái)產(chǎn)安全。

制動(dòng)系統(tǒng)的常見故障包括了制動(dòng)控制裝置傳輸不良、制動(dòng)控制裝置故障、制動(dòng)控制裝置速度發(fā)電機(jī)斷線、制動(dòng)力不足、制動(dòng)不緩解、監(jiān)控顯示器顯示抱死、列車緊急制動(dòng)不能復(fù)位、監(jiān)控器等控制設(shè)備無(wú)電等。制動(dòng)控制裝置傳輸不良時(shí)，制動(dòng)時(shí)會(huì)檢測(cè)制動(dòng)力不足。傳輸不良主要是光連接器的連接插頭松動(dòng)、接觸不良，終端裝置接口卡板故障。當(dāng)制動(dòng)控制裝置速度發(fā)電機(jī)斷線時(shí)，車輛將無(wú)法進(jìn)行滑行控制。制動(dòng)力不足時(shí)，可能是UB－TRTD繼電器故障、電路故障、制動(dòng)管系泄漏、EP閥故障、檢測(cè)傳感器故障、BCU故障等。但出現(xiàn)制動(dòng)抱死故障顯示時(shí)，可能是由速度傳感器斷 線、PCIS防滑閥故障、CI與BCU信息傳輸故障導(dǎo)致再生制動(dòng)與空氣制動(dòng)同時(shí)發(fā)生、BCU內(nèi)部滑行、抱死檢測(cè)控制錯(cuò)誤顯示制動(dòng)系統(tǒng)故障等造成的。

4.4其他零部件的故障分析

輪對(duì)組成故障損傷，因其裸露車體外，且直接與地面鋼軌接觸，運(yùn)行狀況復(fù)雜，且輪對(duì)組成乃轉(zhuǎn)向架的重要部件，如有故障易造成嚴(yán)重的事故。其次空氣彈簧故障因其材質(zhì)特殊為橡膠所制，較易被劃傷，若運(yùn)行時(shí)間長(zhǎng)易造成空氣彈簧的故障。其次還有橫向減振器和抗蛇行減振器，這兩者均為油壓減振器，易造成漏 1 2 油故障，從而降低減振效果。制動(dòng)夾鉗的長(zhǎng)時(shí)間使用及檢修維護(hù)不當(dāng)，使制動(dòng)裝置易出現(xiàn)故障。

4.5動(dòng)車組轉(zhuǎn)向架的故障模式、致命性分析(FMECA)

經(jīng)過(guò)前面的分析，基本了解了動(dòng)車組轉(zhuǎn)向架的故障模式和發(fā)生原因，但是仍不清楚每種失效模式對(duì)轉(zhuǎn)向架功能所造成的致命度的大小，所以需要對(duì)轉(zhuǎn)向架進(jìn)行FMECA分析[5-7]，以便掌握其可靠性薄弱環(huán)節(jié)，為可靠性評(píng)估與提高可靠度提供科學(xué)依據(jù)

部件ｉ以失效模式ｊ 發(fā)生失效時(shí)，該零部件的致命度為：

CRij ＝α

ijβijλ

i

ij是部件式中aij是部件i以失效模式ｊ而引起部件的失效模式概率；βi以失效模式j(luò)發(fā)生失效造成部件損傷的概率。國(guó)標(biāo)草案中將此稱為喪失功能的條件概率。其值為１，表示肯定發(fā)生損傷；0.5表示可能發(fā)生損傷；0.1表示很少可能發(fā)生損傷；０表示無(wú)影響。λi是部件i成為基本失效件的故障率采用平均故障率。

通過(guò)上面的分析，可以看到在轉(zhuǎn)向架的各個(gè)主要部件中輪對(duì)部件的部位致命度最大，主要是因?yàn)檩唽?duì)承受了車輛與線路間相互作用的全部載荷及沖擊，且直接與地面鋼軌接觸。其次是制動(dòng)卡鉗（動(dòng)車）、空氣彈簧和軸箱體，它們將是影響轉(zhuǎn)向架可靠性的關(guān)鍵部件。另外，橫向減振器部件的致命度也不小，雖然抗蛇行減振器的故障致命度并不很大，但它是使動(dòng)車組在行駛時(shí)具有良好的平穩(wěn)性、舒適度和安全性的保證，列車在高速行駛中易發(fā)生轉(zhuǎn)向架蛇行運(yùn)動(dòng)，所以也應(yīng)該加以重視。具體到故障模式致命度來(lái)看輪緣擦傷、橫向減振器漏油、制動(dòng)夾鉗漏油、空氣彈簧破損、橡膠墊破損等，是重點(diǎn)針對(duì)的對(duì)象，對(duì)此可以采取以下措施：

（１）對(duì)于輪緣擦傷、橫向減振器漏油、制動(dòng)夾鉗漏油、空氣彈簧破損、橡膠墊破損、磨損、彈簧斷裂、彈力不足等故障，要加強(qiáng)車輛行駛前、行駛后檢查，必要時(shí)采取無(wú)損檢測(cè)或磁力探傷，如發(fā)現(xiàn)部件有微小裂紋，應(yīng)及時(shí)更換防止裂紋進(jìn)一步擴(kuò)展，磨損加劇等。同時(shí)建議使用抗拉壓、抗剪切、抗扭轉(zhuǎn)、耐磨損的材料來(lái)制造，合理改進(jìn)制造工藝過(guò)程，提高部件的質(zhì)量和使用壽命。

（2）動(dòng)車組維修部門維護(hù)轉(zhuǎn)向架時(shí)應(yīng)嚴(yán)格按照維修手冊(cè)規(guī)定進(jìn)行，并對(duì)致命度大的部件和模式加以重視。

第5章.動(dòng)車組轉(zhuǎn)向架軸承的檢測(cè)技術(shù)與處理

5.1動(dòng)車組轉(zhuǎn)向架軸承故障診斷的基本內(nèi)容

動(dòng)車組轉(zhuǎn)向架軸承故障診斷與監(jiān)測(cè)是通過(guò)軸承的劣化損傷以及性能狀態(tài)參數(shù),來(lái)判斷和預(yù)測(cè)其可靠性和使用性,對(duì)異常情況的部位!原因和危險(xiǎn)程度進(jìn)行識(shí)別和診斷,及時(shí)的可靠的反映故障,防止事故的發(fā)生,保證整個(gè)動(dòng)車組運(yùn)行正常“總的來(lái)說(shuō),動(dòng)車組轉(zhuǎn)向架故障診斷的內(nèi)容是:狀態(tài)的監(jiān)測(cè),故障診斷和正確指導(dǎo)軸承的管理與維修三部分。

1.狀態(tài)監(jiān)測(cè)狀態(tài)監(jiān)測(cè)就是要采用各種方法掌握設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài),如檢測(cè)!測(cè)量!分析和判別等”還需要結(jié)合系統(tǒng)的現(xiàn)狀以及經(jīng)驗(yàn),考慮環(huán)境和突發(fā)因素,準(zhǔn)確判斷軸承狀態(tài),當(dāng)其出現(xiàn)異常時(shí),發(fā)出警報(bào),提醒相關(guān)人員采取及時(shí)的措施“系統(tǒng)要具有顯示和記錄其狀態(tài)的功能,為設(shè)備的故障分析和可靠性分析提供信息和基礎(chǔ)數(shù)據(jù)”

2.故障診斷故障診斷技術(shù)的實(shí)質(zhì)是:根據(jù)狀態(tài)監(jiān)測(cè)所獲得的信息與數(shù)據(jù),結(jié)合滾動(dòng)軸承的運(yùn)行歷史!結(jié)構(gòu)特性和參數(shù)條件,對(duì)滾動(dòng)軸承的各種不同類型的故障進(jìn)行預(yù)報(bào)和分析,并確定其性質(zhì)!類型!原因!部位!嚴(yán)重程度!性能趨勢(shì)和后果“

3.指導(dǎo)軸承的管理維修根據(jù)診斷結(jié)果,決定設(shè)備的維修方式和維修周期”避免/過(guò)剩維修0,防止因不必要的拆卸使設(shè)備精度降低,延長(zhǎng)設(shè)備壽命;減少維修時(shí)間,提高生產(chǎn)效率和經(jīng)濟(jì)效益;減少和避免重大事故發(fā)生,故不僅能獲得巨大經(jīng)濟(jì)效益,而且能獲得很好的社會(huì)效益“ 5.2動(dòng)車組轉(zhuǎn)向架軸承故障監(jiān)測(cè)常用技術(shù)

機(jī)械故障診斷技術(shù)發(fā)展幾十年來(lái),產(chǎn)生了巨大的經(jīng)濟(jì)效益,成為各國(guó)研究的熱點(diǎn)，從診斷技術(shù)的各分支技術(shù)來(lái)看,美國(guó)占領(lǐng)先地位”美國(guó)的一些公司,如Bently,HP等,他們的監(jiān)測(cè)產(chǎn)品基本上代表了當(dāng)今診斷技術(shù)的最高水平“發(fā)展至今,動(dòng)車組轉(zhuǎn)向架軸承故障監(jiān)測(cè)的常用技術(shù)主要有:振動(dòng)診斷技術(shù),溫度診斷技術(shù),油樣分析技術(shù),油膜電阻診斷技術(shù),聲發(fā)射診斷技術(shù)等”下面簡(jiǎn)要介紹這些方法“1.振動(dòng)診斷技術(shù)振動(dòng)診斷技術(shù)是應(yīng)用最早的!使用范圍最廣的故障監(jiān)測(cè)診斷技術(shù)”運(yùn)行的機(jī)械設(shè)備產(chǎn)生振動(dòng)的原因是:表面的接觸摩擦和旋轉(zhuǎn)部件的不平衡等“進(jìn)一步的研究表明:振動(dòng)的強(qiáng)弱及其包含的主要頻率成份和故障類型!部位和原因等有著密切的聯(lián)系。本論文就是采用振動(dòng)診斷技術(shù)是通過(guò)安裝在軸承座和箱體上的壓電式傳感器采集軸承的振動(dòng)信號(hào),并采用有效的方法對(duì)其進(jìn)行分析和處理，振動(dòng)分析法具有: 4 1.對(duì)各種類型工況的軸承適用;對(duì)早期輕微故障診斷有效;信號(hào)采集方便，分析簡(jiǎn)單，直觀;診斷結(jié)果可信度高,在實(shí)際中得到了極為廣泛的應(yīng)用，在實(shí)際診斷中,傳感器采集振動(dòng)信號(hào)中不僅反映軸承本身的工作情況,還包含了動(dòng)車組中其他運(yùn)動(dòng)部件和結(jié)構(gòu)的干擾噪聲，在動(dòng)車運(yùn)行中,有輕微的局部故障的滾動(dòng)軸承的振動(dòng)信號(hào)成分往往會(huì)被干擾信號(hào)淹沒(méi),很難被分離與識(shí)別,對(duì)軸承的工況和故障的診斷會(huì)有一定的影響，因此,軸承振動(dòng)診斷技術(shù)的關(guān)鍵是采用先進(jìn)合理的振動(dòng)診斷分析處理技術(shù)來(lái)抑制干擾信號(hào)，提取故障特征信息，有效地及時(shí)地發(fā)現(xiàn)軸承故障。

2.溫度監(jiān)測(cè)技術(shù)溫度監(jiān)測(cè)是通過(guò)測(cè)量運(yùn)行中滾動(dòng)軸承的溫度來(lái)監(jiān)測(cè)其工作狀態(tài)是否正常的方法，溫度監(jiān)測(cè)法是一種常規(guī)!操作簡(jiǎn)單的故障診斷技術(shù),軸承的溫度對(duì)軸承的磨損程度和燒傷較為敏感,其應(yīng)用在一定程度上能較好的反映軸承運(yùn)行故障,提高了故障檢測(cè)效率和增加了行車可靠性，但這種方法的缺點(diǎn)是:只有當(dāng)軸承故障累積到相當(dāng)嚴(yán)重的程度后,也就是軸承故障的晚期癥狀,溫度才有明顯的變化，而軸承出現(xiàn)早期故障如點(diǎn)蝕!剝落和輕微磨損時(shí),溫度監(jiān)測(cè)無(wú)法發(fā)現(xiàn)”由于摩擦產(chǎn)生的熱量與相對(duì)速度的平方成正比,車輛速度與切軸時(shí)間成反比,因此,溫度監(jiān)測(cè)逐漸成為滾動(dòng)軸承的輔助監(jiān)測(cè)技術(shù),降低風(fēng)險(xiǎn)。

3.油樣分析技術(shù)磨損斷裂腐蝕和潤(rùn)滑不當(dāng)是動(dòng)車組轉(zhuǎn)向架軸承失效的方式,其中潤(rùn)滑不當(dāng)占主要部分，由于軸承在運(yùn)行過(guò)程中是用油潤(rùn)滑或油冷卻,零部件磨損等原因產(chǎn)生微小顆粒必然會(huì)帶入到循環(huán)油液中，對(duì)軸承所使用的潤(rùn)滑油進(jìn)行常規(guī)理化分析,或?qū)ζ渲械慕饘兕w粒進(jìn)行鐵譜分析!顆粒計(jì)數(shù)等分析以及根據(jù)其形狀和尺寸來(lái)判斷軸承故障,就是油樣分析技術(shù)，它能發(fā)現(xiàn)軸承的早期疲勞失效,可作磨損機(jī)理研究等特點(diǎn),但是,這種方法易受其它外界因素的影響,一般用于離線監(jiān)測(cè),這樣會(huì)導(dǎo)致信息可能不全面,還得依靠人力來(lái)管理,所以,這種方法具有很大的局限性

4.油膜電阻診斷技術(shù)動(dòng)車組轉(zhuǎn)向架軸承在旋轉(zhuǎn)過(guò)程中,如果潤(rùn)滑良好,滾道和滾動(dòng)體之間會(huì)有一層良好的油膜,由于油膜的作用,內(nèi)圈與外圈之間有很大的電阻,達(dá)到兆歐姆以上;當(dāng)油膜遭到破壞時(shí),其電阻的值就會(huì)降低,甚至接近0歐姆，故電阻越大,油膜就越厚,摩擦就小,屬于正常運(yùn)行狀態(tài);若電阻很小時(shí),油膜就比較薄,軸承摩擦大,屬異常運(yùn)行狀態(tài)，我們可以通過(guò)測(cè)量軸承內(nèi)外圈的電阻, 1 5 對(duì)滾動(dòng)軸承磨損腐蝕等異常進(jìn)行判斷,但對(duì)表面剝落壓痕裂紋等異常診斷效果差,其特點(diǎn)是適用于旋轉(zhuǎn)軸外露的場(chǎng)合,對(duì)不同的工況條件可使用同一評(píng)判標(biāo)準(zhǔn)。

5.聲發(fā)射診斷技術(shù)聲發(fā)射(AcousticEmiSSion簡(jiǎn)稱AE)是指物體在受到形變或外界作用時(shí),因迅速釋放彈性能量而產(chǎn)生瞬態(tài)應(yīng)力波的一種物理現(xiàn)象發(fā)射檢測(cè)是一種動(dòng)態(tài)無(wú)損檢測(cè)方法,即:使構(gòu)件或材料的內(nèi)部結(jié)構(gòu),缺陷或潛在缺陷處在運(yùn)動(dòng)變化的過(guò)程中進(jìn)行無(wú)損檢測(cè)發(fā)射信號(hào)來(lái)自缺陷本身,對(duì)被檢件的接近要求也不高,可以利用發(fā)射診斷技術(shù)長(zhǎng)期監(jiān)測(cè)軸承的運(yùn)行狀態(tài)與安全性發(fā)射檢測(cè)到的是一些電信號(hào),根據(jù)這些電信號(hào)來(lái)解釋結(jié)構(gòu)內(nèi)部的缺陷變化往往比較復(fù)雜,需要豐富的知識(shí)和其他試驗(yàn)手段的配合，另一方面,聲發(fā)射檢測(cè)環(huán)境常常有強(qiáng)的噪聲干涉,雖然聲發(fā)射技術(shù)中己有多種排除噪聲的方法,但在某些情況下還會(huì)使聲發(fā)射技術(shù)的應(yīng)用受到限制。

5.3機(jī)車車輛軸承故障機(jī)理分析 5.3.1軸承故障的振動(dòng)原因

動(dòng)車組轉(zhuǎn)向架一般是內(nèi)圈與動(dòng)車的傳動(dòng)軸的軸頂過(guò)盈配合連接,工作時(shí)隨軸一起轉(zhuǎn)動(dòng);而外圈安裝在軸承座或箱體上,工作時(shí)是固定或相對(duì)固定“由于內(nèi)圈與傳動(dòng)軸連接,外圈又安裝在軸承座或軸箱上,這樣在動(dòng)車組的運(yùn)行過(guò)程中,對(duì)軸承和軸承座或箱體組成的振動(dòng)系統(tǒng)產(chǎn)生激勵(lì),使該系統(tǒng)振動(dòng)”引起軸承振動(dòng)的原因除了外部激勵(lì)因素(傳動(dòng)軸上其它零部件的運(yùn)動(dòng)和力的作用等)之外,如圖 3-1所示。

5.3.2動(dòng)車組轉(zhuǎn)向架軸承缺陷產(chǎn)生的特征頻率

當(dāng)滾動(dòng)體和滾道接觸處遇到一個(gè)局部缺陷時(shí),就有一個(gè)沖擊信號(hào)產(chǎn)生缺陷在不同元件上,接觸點(diǎn)經(jīng)過(guò)缺陷的頻率是不相同的,這個(gè)頻率就稱為特征頻率,特征 6 頻率可以根據(jù)軸承的轉(zhuǎn)速!軸承零件的形狀和尺寸由軸承的簡(jiǎn)單運(yùn)動(dòng)關(guān)系分析得到如圖3一2所示，在外圈固定,內(nèi)圈與軸一起旋轉(zhuǎn)的情況下,假如內(nèi)圈滾道!外圈滾道或滾動(dòng)體上有一處局部缺陷,則兩種金屬在缺陷處相接觸時(shí)的沖擊振動(dòng)間隔頻率。1 7

結(jié)束語(yǔ)

踉踉蹌蹌的忙碌了半個(gè)月，我們的實(shí)習(xí)論文課題也終將告一段落，也基本達(dá)到預(yù)期的效果，心里也有一絲絲的成就感。但由于能力和時(shí)間的關(guān)系，總是覺得有很多不盡如人意的地方，本設(shè)計(jì)在何劍和曹楚君老師的悉心指導(dǎo)和嚴(yán)格要求下已經(jīng)完成。從課題選擇、方案設(shè)計(jì)到具體的設(shè)計(jì)和定稿，每一次改進(jìn)都是我學(xué)習(xí)的收獲。在實(shí)訓(xùn)的這段時(shí)間，也始終感受著導(dǎo)師們的精心指導(dǎo)和無(wú)私的關(guān)懷，我受益匪淺，在此向何劍和曹楚君老師表示深深的感謝。

轉(zhuǎn)向架是動(dòng)車組的走行部，而構(gòu)架組成作為轉(zhuǎn)向架的重要組成部分，其重要性尤為突出。一個(gè)小的產(chǎn)品缺陷也有可能引發(fā)大的產(chǎn)品質(zhì)量問(wèn)題。車輛檢修過(guò)程不僅是產(chǎn)品功能恢復(fù)的過(guò)程，而且是車輛故障隱患排除的過(guò)程。所以對(duì)待修車要從問(wèn)題的根源進(jìn)行分析并徹底解決，完全消除影響列車安全運(yùn)行的因素，為列車的安全運(yùn)行保駕護(hù)航。1 8 參考文獻(xiàn)：

[1].袁清武.車輛構(gòu)造與檢修[M].北京：中國(guó)鐵道出版社，2006.[2].陳世和.車輛修造工藝與裝備[M].北京：中國(guó)鐵道出版社，2004.[3].宋永增.動(dòng)車組制造工藝[M].北京：中國(guó)鐵道出版社，2007.[4].中國(guó)鐵道部.CRH1型動(dòng)車組途中故障應(yīng)急處理手冊(cè)[M].北京：中國(guó)鐵道出 [5].曾全君.地鐵車輛車輪壽命分析[J].鐵道技術(shù)監(jiān)督，2008,36 [6].國(guó)瑩，馬賢海，楊存法.轉(zhuǎn)K2型轉(zhuǎn)向架輪對(duì)偏磨故障分析[J].鐵道機(jī)車車輛，2007,27(4).[7].李春艷，霍秀峰.轉(zhuǎn)K2型轉(zhuǎn)向架故障分析及改進(jìn)建議[J].鐵道車輛，2001,39(6).[8].薩師煊,王珊數(shù).數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)概論[M].北京:高等教育出版社.2000.[9].施敏芳.滾動(dòng)軸承在線監(jiān)測(cè)與故障診斷系統(tǒng)[J].軸承,2001,(8):4一7.1 9

第二篇：車組轉(zhuǎn)向架故障原因分析及改進(jìn)方法

摘要

安全是鐵路運(yùn)輸?shù)挠篮阒黝}，客車安全又是鐵路安全的重中之重。旅客列車作為復(fù)雜系統(tǒng)集成，任何細(xì)小的故障隱患，都將可能造成無(wú)法估量的損失。客車安全工作就是運(yùn)用科學(xué)的維修策略，做到超前處置，預(yù)警預(yù)控，提前將各種故障源排查出，將風(fēng)險(xiǎn)點(diǎn)消除掉，加強(qiáng)安全控制力，降低事故損失，確保旅客列車安全秩序平穩(wěn)。本論文以 25K 型客車 CW-2 型轉(zhuǎn)向架的故障統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)作為分析依據(jù)，統(tǒng)計(jì)梳理了客車走行部的多種故障模式，綜合烏魯木齊車輛段的運(yùn)營(yíng)線路、季節(jié)氣候、運(yùn)行里程以及維修水平等多方面因素，運(yùn)用數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)以及相關(guān)性分析，確定出影響客車走行部故障主要的相關(guān)因素以及故障模式。針對(duì)影響客車走行部的主要故障模式，運(yùn)用故障樹的模型分析，查找出影響故障模式中基本事件，以風(fēng)險(xiǎn)管理的理念，對(duì)故障模式中的基本事件進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)要素分析評(píng)估，確定影響崗位質(zhì)量安全的風(fēng)險(xiǎn)點(diǎn)，通過(guò)風(fēng)險(xiǎn)對(duì)策措施表，對(duì)影響質(zhì)量安全的關(guān)鍵環(huán)節(jié)以及卡控流程進(jìn)行完善，做到隱性故障的提前消除，預(yù)防客車安全事故的發(fā)生。合現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)實(shí)際，本論文選取了客車走行部維修班組作為基于風(fēng)管理維修策略的實(shí)施對(duì)象。根據(jù)“管理規(guī)范化”的要求，融合崗位安全職責(zé)、基本作業(yè)過(guò)程、規(guī)章管理制度以及安全質(zhì)量控制措施等方面，修訂出符合現(xiàn)場(chǎng)風(fēng)險(xiǎn)管理實(shí)際的《檢車員崗位風(fēng)險(xiǎn)控制說(shuō)明書》；根據(jù)“作業(yè)標(biāo)準(zhǔn)化”的要求，客車走行部故障模式、事故基本事件、安全風(fēng)險(xiǎn)點(diǎn)、基本作業(yè)過(guò)程以及質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，修訂完善出具有操作性的《25K 型客車轉(zhuǎn)向架流程風(fēng)險(xiǎn)辨析指導(dǎo)書》。通過(guò)對(duì)基于 25K 型客車 CW-2 型轉(zhuǎn)向架故障統(tǒng)計(jì)以及因素相關(guān)性分析，運(yùn)用故障模式故障樹分析，基本事件的風(fēng)險(xiǎn)辨析、評(píng)估和層級(jí)防控，完善了分級(jí)管理、預(yù)警預(yù)控的客車維修策略，確保了現(xiàn)場(chǎng)安全作業(yè)管理的全面、準(zhǔn)確、有效，進(jìn)一步提高了客車維修水平。關(guān)鍵詞：故障模式；相關(guān)性；維修策略 1

目 錄

摘 要...............................................................1 第1章 緒論..........................................................4 1.1 研究背景及意義....................................................4 1.1.1我國(guó)機(jī)車車輛維修現(xiàn)狀與發(fā)展.......................................4 1.1.2課題選擇及意義...................................................5 1.2 文獻(xiàn)綜述..........................................................6 1.2.1國(guó)內(nèi)外檢修策略的發(fā)展.............................................6 1.2.2以可靠性為中心的維修（RCM）概述..................................7 1.3 文獻(xiàn)分析及總結(jié)....................................................8 1.4 論文的研究?jī)?nèi)容及方法.............................................8 第2章..............................................................10 2.1動(dòng)車轉(zhuǎn)向架故障類型統(tǒng)計(jì)............................................10 2.2動(dòng)車組轉(zhuǎn)向架故障原因分析..........................................12 2.2.1部件設(shè)備漏油分析................................................13 2.3制動(dòng)裝置故障分析..................................................13 2.4其他零部件的故障分析..............................................13 第3章..............................................................14 3.1動(dòng)車組轉(zhuǎn)向架的故障模式、致命性分析（ＦＭＥＣＡ）..................14 第4章..............................................................17

4、結(jié)束語(yǔ).............................................................17 參 考 文 獻(xiàn)...........................................................18

第1章 緒論

1.1 研究背景及意義

1.1.1 我國(guó)機(jī)車車輛維修現(xiàn)狀與進(jìn)展

（1）我國(guó)機(jī)車車輛修制狀況近年來(lái)隨著我國(guó)高速鐵路的開通運(yùn)營(yíng)，以及動(dòng)車組的廣泛開行，我國(guó)在機(jī)車車輛的維修模式上也逐漸發(fā)生著顯著地變化[1]。一方面以高速動(dòng)車組的維修模式已經(jīng)脫離了原有的傳統(tǒng)檢修模式，運(yùn)用先進(jìn)的可靠性和安全性維修理念，以走行公里合理安排一、二、三、四、五級(jí)修程，實(shí)行白天運(yùn)行，夜間停留檢修的修制，充分利用庫(kù)停時(shí)間，按不同修程完成各檢修單元，體現(xiàn)靈活多樣的維修特點(diǎn)。另一方面是傳統(tǒng)的普速鐵路，依然沿用比較成熟的計(jì)劃性預(yù)防維修體制，并增加了關(guān)鍵零部件的壽命管理，雖然提高了計(jì)劃標(biāo)準(zhǔn)化維修的高安全性，在統(tǒng)一的計(jì)劃修體制下，維修的靈活性不足，直接造成維修成本居高不下。

（2）我國(guó)機(jī)車車輛維修存在的問(wèn)題

1、我國(guó)機(jī)車車輛維修制度不均衡。隨著近幾年我國(guó)高速列車的投入使用，機(jī)車車輛維修工作將呈現(xiàn)以向“以可靠性為中心(RCM)”的維修制度發(fā)展的動(dòng)車組檢修制度

[1]，和以計(jì)劃預(yù)防修為主的普速列車檢修制度這兩種維修模式共存的局面。一是在部分檢修段兩種維修制度同時(shí)存在必然會(huì)增加維修組織的難度。二是檢修周期短、維修成本高、停車時(shí)間長(zhǎng)的計(jì)劃預(yù)防維修制度已經(jīng)逐漸無(wú)法適應(yīng)“大密度、高頻次、高安全”的列車組織模式。

2、我國(guó)維修理論基礎(chǔ)薄弱。多年來(lái)，我國(guó)客車車輛維修重視實(shí)踐，輕理論現(xiàn)象比較突出，致使實(shí)踐中經(jīng)常出現(xiàn)基本概念混亂，導(dǎo)致“維修不足”和“過(guò)度維修”維修的現(xiàn)象。隨著鐵路運(yùn)營(yíng)體制的深入改革，客車維修部應(yīng)進(jìn)一步對(duì)可靠性、可維護(hù)性、可用性方面的研究和實(shí)踐，加強(qiáng)對(duì)設(shè)備設(shè)施的風(fēng)險(xiǎn)研判，建立適應(yīng)自身環(huán)境特色的維修理論體系。

3、客車車輛采購(gòu)、設(shè)計(jì)中缺乏可靠性、維修性工程的應(yīng)用。這種現(xiàn)象尤其凸顯在普速列車的維修中，在我國(guó)鐵路客車車輛在出廠設(shè)計(jì)方面只對(duì)客車車輛性能和結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計(jì)，沒(méi)有對(duì)可靠性、維修性指標(biāo)提出要求，也沒(méi)有對(duì)客車車輛交貨后進(jìn)行可維護(hù)性檢驗(yàn)驗(yàn)證，這就造成客車車輛可靠性和維修性方面得不到很好的保證，給運(yùn)營(yíng)維修帶來(lái)了不少的困難。

1.1.2 課題選擇及意義

位于祖國(guó)大西北的某車輛檢修段承擔(dān)著日均檢修到發(fā)列車18列300余輛，確保著日均發(fā)送20000余名旅客出行安全，并擔(dān)負(fù)著2100余輛運(yùn)用客車的維修、保養(yǎng)安全管理任務(wù)。主型車為構(gòu)造時(shí)速140公里、轉(zhuǎn)向架為CW-2型準(zhǔn)高速25K型車底，主要擔(dān)負(fù)烏魯木齊至北京（T69／70）、上海（T53／54）、漢口（T193／194）的旅客運(yùn)輸，一次往返需連續(xù)運(yùn)行4-5天，走行里程達(dá)8000公里以上。轉(zhuǎn)向架是鐵路客車運(yùn)用安全的核心部件之一，它直接承載車體和旅客重量，保證車輛順利通過(guò)曲線，它的各種參數(shù)直接決定了車輛的穩(wěn)定性和乘坐舒適性，其運(yùn)用的高安全性和高可靠性是確保旅客生命財(cái)產(chǎn)安全的關(guān)鍵中的關(guān)鍵。該客車車輛段主型客車是長(zhǎng)春客車廠2000年制造的以CW-2型轉(zhuǎn)向架為走行部的25K型客車，保有量為467輛，約占保有客車總數(shù)的40%。長(zhǎng)春客車廠生產(chǎn)制造的準(zhǔn)高速客車CW—2型客車轉(zhuǎn)向架，是在充分吸收借鑒國(guó)外先進(jìn)技術(shù)經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，并結(jié)合我國(guó)實(shí)際情況新設(shè)計(jì)的轉(zhuǎn)向架，在通過(guò)安全性、平穩(wěn)性實(shí)驗(yàn)后，已于1995年春投入運(yùn)行。該段自2001年8月正式投入CW-2型轉(zhuǎn)向架運(yùn)用以來(lái)，在檢修理念、維修體系、作業(yè)方式等方面產(chǎn)生了翻天覆地的變化。同時(shí)，為運(yùn)用維護(hù)好該型客車，結(jié)合人員結(jié)構(gòu)、配件供給模式、以及相關(guān)的工裝設(shè)備改進(jìn)等方面，在確保25K型客車安全、可靠方面歷經(jīng)9年做了大量的探索與嘗試，并積累了內(nèi)容豐富的故障和維修數(shù)據(jù)資料。論文選題將從主型25K型車的CW-2轉(zhuǎn)向架結(jié)構(gòu)、檢修人員的素質(zhì)、檢修設(shè)備、檢修標(biāo)準(zhǔn)和制度等方面來(lái)思考25型客車走行部安全性、可靠性的維修模式。同時(shí)根據(jù)西北地區(qū)客車運(yùn)行的線路環(huán)境和檢修情況，結(jié)合事故致因模型化進(jìn)一步分析導(dǎo)致轉(zhuǎn)向架事故的原理和機(jī)制，采用數(shù)理統(tǒng)計(jì)方法對(duì)轉(zhuǎn)向架系統(tǒng)故障數(shù)據(jù)進(jìn)行了分析,通過(guò)獲得轉(zhuǎn)向架系統(tǒng)故障模式生成規(guī)律，進(jìn)一步運(yùn)用以可靠性為中心的維修思想，改進(jìn)完善客車轉(zhuǎn)向架運(yùn)用維修策略，降低維修費(fèi)用，確保25型客車持續(xù)、安全平穩(wěn)、可靠運(yùn)行。

1.2 文獻(xiàn)綜述

1.2.1 國(guó)內(nèi)外檢修策略的發(fā)展

工業(yè)化從手工作坊對(duì)機(jī)械化、電氣化、信息化時(shí)代，各個(gè)時(shí)期的設(shè)備管理與檢 4 修方式有很大的變化[2]，一般來(lái)說(shuō)可分為故障檢修階段、計(jì)劃?rùn)z修階段和狀態(tài)檢修階段。

（1）故障檢修階段

故障檢修階段也稱為事后檢修階段[2]，是設(shè)備檢修最早出現(xiàn)的方式。也是一種比較直觀的維修方式，即設(shè)備設(shè)施出現(xiàn)故障不能確保安全有效運(yùn)行的時(shí)候，對(duì)設(shè)備設(shè)施采取故障消除性維修，也屬于一種應(yīng)急性維修，由于對(duì)檢修條件的安全性考慮的不是很充分，在維修過(guò)程中往往付出較高的維修成本。

（2）計(jì)劃?rùn)z修階段

針對(duì)故障維修存在準(zhǔn)備工作不足的弊端，計(jì)劃性檢維修根據(jù)設(shè)備故障功能失效與運(yùn)行時(shí)間之間的關(guān)系，確定檢修內(nèi)容和檢修周期，維修人員根據(jù)所確定的維修內(nèi)容準(zhǔn)備相應(yīng)的維修配件、工裝和場(chǎng)地，并在周期臨界點(diǎn)實(shí)施維修，提前將故障預(yù)防在事故發(fā)生之前，確保了設(shè)備設(shè)施在運(yùn)轉(zhuǎn)中期內(nèi)的可靠性和安全性，這種 維修模式對(duì)與時(shí)間有關(guān)的損耗性部件有較好的效果，但對(duì)非損耗性部件就難以確定出其周期性，為了確保安全，往往采取提前更換的方式，也造成了不必要的“過(guò)度維修”現(xiàn)象的出現(xiàn)。

（3）狀態(tài)檢修階段

隨著故障診斷水平的提高，以及故障診斷設(shè)備的廣泛運(yùn)用，設(shè)備的在線監(jiān)測(cè)成為確保安全必不可少的輔助方式，對(duì)設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)的實(shí)時(shí)監(jiān)控，也為設(shè)備功能性的失效狀態(tài)提供了比較直觀發(fā)現(xiàn)手段，維修人員可根據(jù)監(jiān)測(cè)結(jié)果在設(shè)備部件臨近，失效的時(shí)候，進(jìn)行實(shí)時(shí)維修，達(dá)到了設(shè)備按需維修的目的。但對(duì)于設(shè)備系統(tǒng) 性強(qiáng)、構(gòu)造復(fù)雜的設(shè)備，由于監(jiān)測(cè)點(diǎn)繁多，增加了檢測(cè)的難度和維修計(jì)劃的復(fù)雜程度，不利于維修效率的提高。

（4）以可靠性為中心的維修

在1960年代，美國(guó)聯(lián)邦航空局對(duì)當(dāng)時(shí)最先進(jìn)的波音747飛機(jī)有著嚴(yán)格的維修要求[2]，導(dǎo)致產(chǎn)生非常繁重的維修任務(wù)計(jì)劃，使這種技術(shù)先進(jìn)的飛機(jī)給維修體制提出了嚴(yán)峻的考驗(yàn)。而繁雜的維修任務(wù)使得航線運(yùn)營(yíng)波音747飛機(jī)難以盈利。同時(shí)也暴露出，即便使用基于時(shí)間的更換或翻修之類的預(yù)防性維修，也沒(méi)有有效地現(xiàn)住地 5 減少產(chǎn)品失效率。1980年通過(guò)對(duì)航空工業(yè)費(fèi)用效益的觀察得到廣泛共識(shí)，軍事工業(yè)和其他工業(yè)也都作為加強(qiáng)維修程序的要求，開始應(yīng)用以可靠性為中心的維修方式，諸如核電站、化工、汽車、制造、石油和天然氣、建筑等行業(yè)。

1.2.2 以可靠性為中心的維修（RCM）概述

RCM（以可靠性為中心的維修，Reliability Centered Maintenance）是當(dāng)前維修領(lǐng)域比較通行的以設(shè)備預(yù)防維修理念為基礎(chǔ)的體系性維修的工程過(guò)程[2]。

（1）RCM的基本觀點(diǎn)

1、設(shè)備設(shè)施的固有可靠性和安全性是由最初設(shè)計(jì)和制造水平?jīng)Q定的，如果設(shè)備的固有可靠性與安全性水平不能滿足使用要求，相通過(guò)提高維修的次數(shù)來(lái)提高設(shè)備的安全性是達(dá)不到預(yù)期效果的。因此，增加維修次數(shù)，不一定會(huì)使設(shè)備越可靠和越安全。

2、設(shè)備設(shè)施在運(yùn)行過(guò)程中出現(xiàn)故障隱患是不可避免的，而且每種設(shè)備故障產(chǎn)生的原因也不盡相同，維修工作的重點(diǎn)就是預(yù)防有嚴(yán)重后果的故障發(fā)生。因此，在故障維修工作中，要根據(jù)設(shè)備故障所產(chǎn)生的不良影響及后果，有針對(duì)地制定不同的維修策略。

3、探查設(shè)備設(shè)施故障規(guī)律，合理安排維修時(shí)機(jī)。在對(duì)設(shè)備進(jìn)行維修工作時(shí)，要盡量弄清設(shè)備的故障模式，對(duì)有耗損性的設(shè)備可很據(jù)故障統(tǒng)計(jì)規(guī)律安排較為合理的保養(yǎng)和維修（更換），來(lái)預(yù)防故障隱患造成設(shè)備功能性失效。對(duì)損耗較少的設(shè)備設(shè)施，如果按照故障統(tǒng)計(jì)規(guī)律，安排定期的維修或更換，可能對(duì)設(shè)備的維護(hù)效果不是很理想，對(duì)此類設(shè)備更適宜于通過(guò)檢查、監(jiān)控采取視情維修方式。

4、以最小經(jīng)濟(jì)費(fèi)用保證設(shè)備設(shè)施的安全性和可靠性。維修工作中，對(duì)設(shè)備采用不同的維修策略，其所需要耗費(fèi)的維修資源是不相同的，甚至是相差巨大。

1.3 文獻(xiàn)分析及總結(jié)

從上述文獻(xiàn)綜述可以看出，無(wú)論是傳統(tǒng)的事后維修還是現(xiàn)代發(fā)展起來(lái)的RCM/LCC模式，都把確保設(shè)備的安全可靠作為維修的第一出發(fā)點(diǎn)。由于行業(yè)、地域、裝備、人員、環(huán)境的差異，對(duì)設(shè)備的維護(hù)往往是各種維修方式相互交叉、綜合運(yùn)用，在滿 足可靠性、可用性的前提下，盡可能的減少維修費(fèi)用和人力成本。

維修理論發(fā)展歷史表明，任何一種維修方式、維修理論，都是通過(guò)總結(jié)前人的理論、方法以漸進(jìn)的方式發(fā)展起來(lái)，不存在基于某一種設(shè)備檢修理念和維修策略可以確保使用設(shè)備的絕對(duì)安全，再科學(xué)的檢修理念和設(shè)備維護(hù)手段也只有和現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際環(huán)境緊密結(jié)合，基于相似設(shè)備的維修經(jīng)驗(yàn)和現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)，分析清楚理論、方法與現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際差距，相互取長(zhǎng)補(bǔ)短才能發(fā)揮其應(yīng)有的效果。

隨著現(xiàn)代設(shè)備的系統(tǒng)復(fù)雜性和運(yùn)行環(huán)境的不確定性，只有在鞏固和加強(qiáng)現(xiàn)有的維修基礎(chǔ)上，充分吸收、借鑒當(dāng)代最新的維修理論和方法，努力探索出新的維修模式，才有可能不斷改善現(xiàn)有環(huán)境對(duì)維修的束縛，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)設(shè)備安全性、可靠性和可用性的新的突破。

1.4 論文的研究?jī)?nèi)容及方法.本論文以鐵路交通運(yùn)輸系統(tǒng)某站 25K 型客車 CW-2 型轉(zhuǎn)向架作為研究對(duì)象，以該對(duì)象故障統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)作為分析依據(jù)，運(yùn)用數(shù)據(jù)統(tǒng)工具計(jì)統(tǒng)計(jì)，分析了客車轉(zhuǎn)向架的多種故障模式，綜合該車輛段所處的地理位置、氣候條件、運(yùn)營(yíng)線路、運(yùn)行里程以及維修水平等多方面故障影響要素，分析確定出影響故障的主要因素，并結(jié)合因素相關(guān)性分析，尋找出影響客車走行部主要故障模式的關(guān)鍵風(fēng)險(xiǎn)因素。

運(yùn)用故障樹的模型分析，對(duì)影響客車走行部的主要故障模式，查找出影響故障模式中基本事件。運(yùn)用風(fēng)險(xiǎn)管理的理念，對(duì)故障模式中的基本事件進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)要素分析評(píng)估，辨析出影響維修質(zhì)量的風(fēng)險(xiǎn)點(diǎn)，通過(guò)制定合適的風(fēng)險(xiǎn)對(duì)策措施表，對(duì)容易造成故障隱患安全的關(guān)鍵環(huán)節(jié)進(jìn)行有效維修，做到隱性故障的提前消除，預(yù)防客車安全事故的發(fā)生。

本論文結(jié)合客車安全現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)實(shí)際，根據(jù)“管理規(guī)范化”的要求，選取了影響客車走行部維修質(zhì)量的庫(kù)檢班組和乘務(wù)組作為基于風(fēng)險(xiǎn)管理維修策略的實(shí)施對(duì)象。通過(guò)構(gòu)建風(fēng)險(xiǎn)管理維修策略體系，從崗位安全職責(zé)、基本作業(yè)過(guò)程、規(guī)章管理制度以及安全質(zhì)量控制措施等方面入手，重點(diǎn)是為了修訂出符合現(xiàn)場(chǎng)風(fēng)險(xiǎn)管理 實(shí)際的控制流程。根據(jù)“作業(yè)標(biāo)準(zhǔn)化”的要求，認(rèn)真分析客車走行部故障模式、事故基本事件、安全風(fēng)險(xiǎn)點(diǎn)、基本作業(yè)過(guò)程以及質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，修訂完善出具有操作性的風(fēng)險(xiǎn)辨析措施。

通過(guò)對(duì)轉(zhuǎn)向架故障統(tǒng)計(jì)以及因素相關(guān)性分析，運(yùn)用故障模式事故樹分析，基本 事件的風(fēng)險(xiǎn)辨析、評(píng)估和層級(jí)防控，目的是為了構(gòu)建確保了現(xiàn)場(chǎng)安預(yù)警預(yù)控的客車維修策略，能夠進(jìn)一步提高客車維修水平。

第2章

2.1動(dòng)車轉(zhuǎn)向架故障類型統(tǒng)計(jì)

在分析產(chǎn)品故障時(shí)，一 般是 從 產(chǎn) 品 故 障 的 現(xiàn) 象 入手，通過(guò)故障現(xiàn)象（故障模式）找出原因和故障機(jī)理。對(duì)機(jī)械產(chǎn)品而言，故障模式的識(shí)別是進(jìn)行故障分析的基礎(chǔ)之一。

由于故障分析的目的是采取措施、糾正故障，因此在進(jìn)行故障分析時(shí)，需要在調(diào)查、了解產(chǎn)品發(fā)生故障現(xiàn)場(chǎng)所記錄的系統(tǒng)或分系統(tǒng)故障模式的基礎(chǔ)上，通過(guò)分析、試驗(yàn)逐步追查到組件、部件或零件級(jí)（如螺母）的故障模式，并找出故障產(chǎn)生的機(jī)理。

故障的表現(xiàn)形式，更確切地說(shuō)，故障模式一般是對(duì)產(chǎn)品所發(fā)生的、能被觀察或測(cè)量到的故障現(xiàn)象的規(guī)范描述。

故障模式一般按發(fā)生故障時(shí)的現(xiàn)象來(lái)描述。由于受現(xiàn)場(chǎng)條件的限制，觀察到或測(cè)量到的故障現(xiàn)象可能是系統(tǒng)的，如制動(dòng)系統(tǒng)不能制動(dòng)；也可能是某一部件，如傳動(dòng)箱有異常響聲；也可能就是某一具體的零件，如油管破裂等。因此，針對(duì)產(chǎn)品結(jié)構(gòu)的不同層次，其故障模式有互為因果的關(guān)系。

故障模式不僅是故障原因分析的依據(jù)，也是產(chǎn)品研制過(guò)程中進(jìn)行可靠性設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)。如在產(chǎn)品設(shè)計(jì)中，要對(duì)組成系統(tǒng)的各部分、組件潛在的各種故障模式對(duì)系統(tǒng)功能的影響及產(chǎn)生后果的嚴(yán)重程度進(jìn)行故障模式、影響及危害性分析，以確定各種故障模式的嚴(yán)酷度等級(jí)和危害度，提出可能采取的預(yù)防改進(jìn)措施。因此將故障的現(xiàn)象用規(guī)范的詞句進(jìn)行描述是故障分析工作中不可缺少的基礎(chǔ)工作。

依據(jù)某檢修部門幾年內(nèi)積累的故障數(shù)據(jù)；故障數(shù)據(jù)中的列車號(hào)主要是從００２Ａ 到１９０Ａ；車輛編號(hào)是從１車廂到８車廂；二級(jí)系統(tǒng)包括車體系統(tǒng)、車外系統(tǒng)、電氣系統(tǒng)、給水衛(wèi)生系統(tǒng)、供風(fēng)系統(tǒng)、內(nèi)裝系統(tǒng)、轉(zhuǎn)向架系統(tǒng) ７大系統(tǒng)；各系統(tǒng)的故障百分比如表１所示。由表１可知轉(zhuǎn)向架系統(tǒng)在整個(gè)動(dòng)車組系統(tǒng)中故障頻率所占有效百分比達(dá)２０％以上。根據(jù)轉(zhuǎn)向架系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和功能，將轉(zhuǎn)向架劃分為懸掛裝置、架構(gòu)組成。輪對(duì)軸箱定位裝置、排障裝置、驅(qū)動(dòng)裝置、制動(dòng)裝置、轉(zhuǎn)向架配管及配線等。

表1 二級(jí)系統(tǒng)頻率分布的輸出結(jié)果

依據(jù)某機(jī)車車輛股份有限公司采集積累的大量使用維護(hù)數(shù)據(jù)，進(jìn)行了分類處理，得到動(dòng)車組轉(zhuǎn)向架的故障部位和故障類型表，如表２所示。

表2 轉(zhuǎn)向架系統(tǒng)故障模式統(tǒng)計(jì)表

從表２中明顯看出，轉(zhuǎn)向架系統(tǒng)總共有４２個(gè)故障模式，制動(dòng)裝置包括輪對(duì)等故障達(dá)到３０條，占２６．７８％，應(yīng)重點(diǎn)加強(qiáng)與制動(dòng)裝置相關(guān)部件的管理維修和保養(yǎng)工作，及時(shí)發(fā)現(xiàn)故障隱患，杜絕事故。

2.2動(dòng)車組轉(zhuǎn)向架故障原因分析 2.2.1部件設(shè)備漏油分析

通過(guò)表２分析可知零部件設(shè)備漏油在轉(zhuǎn)向架故障中較為常見，可以占到總故障數(shù)的２５％。通過(guò)對(duì)設(shè)備運(yùn)行的觀察發(fā)現(xiàn)可能故障原因是（１）動(dòng)車在運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，在相對(duì)封閉的機(jī)械箱里，機(jī)器在運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)會(huì)產(chǎn)生大量的熱量。動(dòng)車組在全日制工作時(shí)，箱內(nèi)溫度逐漸升高，箱內(nèi)壓力也會(huì)逐漸增大．油液在箱內(nèi)壓力作用下從密封間隙處滲出。（２）設(shè)計(jì)不合理；制造質(zhì)量不良；使用維護(hù)不當(dāng)，檢查不及時(shí)。設(shè)備上的某些靜、動(dòng)配合面缺少密封裝置，或采用的密封方案不合適；設(shè)備上的某些潤(rùn)滑系統(tǒng)只有給油路，而沒(méi)有回油路，使油壓越來(lái)越大，造成泄漏。

2.3制動(dòng)裝置故障分析

動(dòng)車組制動(dòng)裝置故障在轉(zhuǎn)向架系統(tǒng)故障中占到最大的比例，達(dá)到了２６％以上。動(dòng)車組轉(zhuǎn)向架制動(dòng)裝置采用空液轉(zhuǎn)換液壓制動(dòng)方式。制動(dòng)裝置故障不僅會(huì)造成動(dòng)車組途中晚點(diǎn)，而且如處理不當(dāng)會(huì)導(dǎo)致動(dòng)車組發(fā)生事故，嚴(yán)重影響運(yùn)輸秩序，威脅乘客的生命財(cái)產(chǎn)安全。

制動(dòng)系統(tǒng)的常見故障包括了制動(dòng)控制裝置傳輸不良、制動(dòng)控制裝置故障、制動(dòng)控制裝置速度發(fā)電機(jī)斷線、制動(dòng)力不足、制動(dòng)不緩解、監(jiān)控顯示器顯示抱死、列車緊急制動(dòng)不能復(fù)位、監(jiān)控器等控制設(shè)備無(wú)電等。制動(dòng)控制裝置傳輸不良時(shí)，制動(dòng)時(shí)會(huì)檢測(cè)制動(dòng)力不足。傳輸不良主要是光連接器的連接插頭松動(dòng)、接觸不良，終端裝置接口卡板故障。當(dāng)制動(dòng)控制裝置速度發(fā)電機(jī)斷線時(shí)，車輛將無(wú)法進(jìn)行滑行控制。制動(dòng)力不足時(shí)，可能是 ＵＢ－ＴＲＴＤ繼電器故障、電路故障、制動(dòng)管系泄漏、ＥＰ閥故障、檢測(cè)傳感器故障、ＢＣＵ 故障等。但出現(xiàn)制動(dòng)抱死故障顯示時(shí)，可 能 是 由 速 度 傳 感 器 斷 線、ＰＣＩＳ防滑閥故障、ＣＩ與 ＢＣＵ信息傳輸故障導(dǎo)致再生制動(dòng)與空氣制動(dòng)同時(shí)發(fā)生、ＢＣＵ內(nèi)部滑行、抱死檢測(cè)控制錯(cuò)誤顯示制動(dòng)系統(tǒng)故障等造成的。

2.4其他零部件的故障分析

輪對(duì)組成故障損傷，因其裸露車體外，且直接與地面鋼軌接觸，運(yùn)行狀況復(fù)雜，且輪對(duì)組成乃轉(zhuǎn)向架的重要部件，如有故障易造成嚴(yán)重的事故。其次空氣彈簧故障因其材質(zhì)特殊為橡膠所制，較易被劃傷，若運(yùn)行時(shí)間長(zhǎng)易造成空氣彈簧的故障。其次還有橫向減振器和抗蛇行減振器，這兩者均為油壓減振器，易造成漏油故障，從而降低減振效果。制動(dòng)夾鉗的長(zhǎng)時(shí)間使用及檢修維護(hù)不當(dāng)，使制動(dòng)裝置易出現(xiàn)故障。

第3章

３.1動(dòng)車組轉(zhuǎn)向架的故障模式、致命性分析（ＦＭＥＣＡ）

經(jīng)過(guò)前面的分析，基本了解了動(dòng)車組轉(zhuǎn)向架的故障模式和發(fā)生原因，但是仍不清楚每種失效模式對(duì)轉(zhuǎn)向架功能所造成的致命度的大小，所以需要對(duì)轉(zhuǎn)向架進(jìn)行ＦＭＥＣＡ 分析，以便掌握其可靠性薄弱環(huán)節(jié)，為可靠性評(píng)估與提高可靠度提供科學(xué)依據(jù)部件i以失效模式j(luò)發(fā)生失效時(shí)，該零部件的致命度為：

式中αｉｊ是部件ｉ以失效模式ｊ而引起部件的失效模式概率；βｉｊ是部件ｉ以失效模式ｊ發(fā)生失效造成部件損傷的概率。國(guó)標(biāo)草案中將此稱為喪失功能的條件概率。其值為１，表示肯定發(fā)生損傷；０．５表示可能發(fā)生損傷；０．１表示很少可能發(fā)生損傷；０表示無(wú)影響。λｉ是部件ｉ成為基本失效件的故障率采用平均故障率，其計(jì)算公式為：

式中ｎｉ為部件ｉ 在規(guī)定時(shí)間內(nèi)的故障總次數(shù)；Ｔｊ為部件ｉ在規(guī)定時(shí)間內(nèi)故障間隔時(shí)間序列中的第ｊ個(gè)故障間隔時(shí)間；ｍ 為故障間隔時(shí)間的個(gè)數(shù)。

根據(jù)上面介紹的ＦＭＥＣＡ分析方法，結(jié)合筆者掌握的動(dòng)車組轉(zhuǎn)向架使用維護(hù)故障數(shù)據(jù)，經(jīng)過(guò)處理，得到該車型轉(zhuǎn)向架主要部件的ＦＭＥＣＡ分析結(jié)果如表３所示。

通過(guò)上面的分析，可以看到在轉(zhuǎn)向架的各個(gè)主要部件中輪對(duì)部件的部位致命度最大，主要是因?yàn)檩唽?duì)承受了車輛與線路間相互作用的全部載荷及沖擊，且直接與地面鋼軌接觸。其次是制動(dòng)卡鉗（動(dòng)車）、空氣彈簧和軸箱體。

表3 動(dòng)車組轉(zhuǎn)向架主要部件FMECA分析表

續(xù)表3

它們將是影響轉(zhuǎn)向架可靠性的關(guān)鍵部件。另外，橫向減振器部件的致命度也不小，雖然抗蛇行減振器的故障致命度并不很大，但它是使動(dòng)車組在行駛時(shí)具有良好的平穩(wěn)性、舒適度和安全性的保證，列車在高速行駛中易發(fā)生轉(zhuǎn)向架蛇行運(yùn)動(dòng)，所 15 以也應(yīng)該加以重視。具體到故障模式致命度來(lái)看輪緣擦傷、橫向減振器漏油、制動(dòng)夾鉗漏油、空氣彈簧破損、橡膠墊破損等，是重點(diǎn)針對(duì)的對(duì)象，對(duì)此可以采取以下措施：（1）對(duì)于輪緣擦傷、橫向減振器漏油、制動(dòng)夾鉗漏油、空氣彈簧破損、橡膠墊破損、磨損、彈簧斷裂、彈力不足等故障，要加強(qiáng)車輛行駛前、行駛后檢查，必要時(shí)采取無(wú)損檢測(cè)或磁力探傷，如發(fā)現(xiàn)部件有微小裂紋，應(yīng)及時(shí)更換防止裂紋進(jìn)一步擴(kuò)展，磨損加劇等。同時(shí)建議使用抗拉壓、抗剪切、抗扭轉(zhuǎn)、耐磨損的材料來(lái)制造，合理改進(jìn)制造工藝過(guò)程，提高部件的質(zhì)量和使用壽命。（２）鐵路管理部門，應(yīng)加強(qiáng)鐵路線路鋼軌和沿線設(shè)施設(shè)備和運(yùn)行環(huán)境的整理維護(hù)，以減少車輛運(yùn)行除外的意外故障。（３）動(dòng)車組維修部門維護(hù)轉(zhuǎn)向架時(shí)應(yīng)嚴(yán)格按照維修手冊(cè)規(guī)定進(jìn)行，并對(duì)致命度大的部件和模式加以 重視。

第4章

４、結(jié)束語(yǔ)

通過(guò)ＦＭＥＣＡ方法分析可以發(fā)現(xiàn)同一設(shè)備系統(tǒng)中不同功能的零部件因其重要程度不同以及結(jié)構(gòu)上的差異，其危險(xiǎn)優(yōu)先數(shù)也會(huì)有所不同，因此在設(shè)計(jì)中就需要區(qū)別對(duì)待，將危險(xiǎn)優(yōu)先數(shù)特別高的部件優(yōu)先考慮。本文通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)使用維護(hù)數(shù)據(jù)，對(duì)動(dòng)車組轉(zhuǎn)向架故障車控制電器柜其他空氣斷路器故障導(dǎo)致的質(zhì)量問(wèn)題。

參 考 文 獻(xiàn)

[1] 董錫明.近代鐵道機(jī)車車輛維修現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢(shì).鐵道機(jī)車車輛, 2002 增刊: 213-218.[2] 董錫明.機(jī)車車輛運(yùn)用可靠性工程.中國(guó)鐵道出版社, 2002.[3] 賈希勝.以可靠性為中心的維修決策模型.國(guó)防工業(yè)出版社, 2007.[4] 程五一, 王貴和, 呂建國(guó)編著.系統(tǒng)可靠性理論.中國(guó)建筑工業(yè)出版社, 2010.[5] 吳波, 丁毓峰, 黎明發(fā)編著.機(jī)械系統(tǒng)可靠性維修及決策模型.化學(xué)工業(yè)出版社, 2007.[6] 束洪春.電力系統(tǒng)以可靠性為中心的維修.機(jī)械工業(yè)出版社, 2009.[7] 國(guó)務(wù)院.鐵路交通事故應(yīng)急救援和調(diào)查處理?xiàng)l例.中國(guó)鐵道出版社, 2007.[8] 鐵道部.鐵道交通事故調(diào)查處理規(guī)則.中國(guó)鐵道出版社, 2007.[9] 崔殿國(guó).機(jī)車車輛可靠性設(shè)計(jì)及應(yīng)用.中國(guó)鐵道出版社, 2008.[10] 楊玉興, 朱啟新.預(yù)防性維修活動(dòng)關(guān)鍵件的確認(rèn)方法和流程.電子產(chǎn)品可靠性與環(huán)境試驗(yàn), 2008, 26(3): 13-15.[11] 賈俊平編著.統(tǒng)計(jì)學(xué)（第二版）.清華大學(xué)出版社, 2007.[12] 何鐘武, 肖朝云, 姬長(zhǎng)法編著.以可靠性為中心的維修.中國(guó)宇航出版社, 2007.[13] 楊景輝 , 康建設(shè).RCM 維修管理模式及其應(yīng)用分析.科學(xué)技術(shù)與工程 , 2007, 7(15):3881-3885.[14] Kumar U.D.等編.可靠性、維修與后勤保障——壽命周期方法.電子工業(yè)出版社, 2010.[15] 王衛(wèi)江.故障與預(yù)防性維修對(duì)機(jī)械可靠性影響的統(tǒng)計(jì)分析.機(jī)械管理開發(fā), 2000, 6: 60-61.[16] 金玉蘭, 蔣祖華.以可靠性為中心的多部件設(shè)備預(yù)防性維修策略的優(yōu)化.上海交通大學(xué)學(xué) 報(bào)，2006, 40(12): 2051-2057.[17] 余卓民，趙洪倫.以可靠性為中心的機(jī)車車輛結(jié)構(gòu)生命周期安全管理體系.中國(guó)鐵道科學(xué), 2005, 26(6): 0001-0005.[18] 嚴(yán)俊, 周峰.以可靠性為中心維修在地鐵車輛制動(dòng)系統(tǒng)中的應(yīng)用.城市公共事業(yè), 2008, 22(4): 30-33.[19] 周學(xué)兵，段國(guó)富.以可靠性為中心的裝備維修管理系統(tǒng).機(jī)械工程與自動(dòng)化，2008,1： 0054-0056.[20] 狄威.簡(jiǎn)論機(jī)車車輛的可靠性與維修性及維修信息管理.北京交通大學(xué)學(xué)報(bào), 2007,6.[21] 金蓮珠,楊晨輝.CW-2 型準(zhǔn)高速客車轉(zhuǎn)向架.鐵道車輛, 1995, 33(12): 57-60.

第三篇：動(dòng)車組車門故障分析及改進(jìn)方法

摘要

車門故障一直是影響動(dòng)車組正常運(yùn)行的主要故障之一，本文通過(guò)介動(dòng)車組車門的工作原理，針對(duì)動(dòng)車組車門故障的幾起典型故障案例，按機(jī)械類、電氣類等故障引發(fā)的原因分類進(jìn)行分析總結(jié)，并就零部件專業(yè)檢修、動(dòng)車組運(yùn)用檢修提出對(duì)策措施。2013年年底，全路動(dòng)車組在運(yùn)營(yíng)過(guò)程中發(fā)生多起車門故障，嚴(yán)重影響了鐵路運(yùn)輸正常秩序，成為影響動(dòng)車組運(yùn)行安全的極大隱憂，為降低動(dòng)車組車門系統(tǒng)故障率，確保運(yùn)輸秩序，通過(guò)梳理車門故障記錄，分析查找共性問(wèn)題，并以典型案例為突破點(diǎn)進(jìn)行分析研究，制定完善動(dòng)車組檢修檢修整治方法。關(guān)鍵詞;動(dòng)車組車門故障分析處理措施。

I

目錄

摘要..................................................................................................................................................I 第1章緒論.......................................................................................................................................1

1.2動(dòng)車組的發(fā)展....................................................................................................................3 第2章塞拉門介紹...........................................................................................................................6

2.1塞拉門系統(tǒng)組成................................................................................................................6 2.2塞拉門主要功能簡(jiǎn)介........................................................................................................7 2.2.2塞拉門控制....................................................................................................................7

2.2.3拓展功能................................................................................................................9

2.3典型故障原因及分析...............................................................................................................10

2.3.1動(dòng)車組運(yùn)行中通過(guò)司機(jī)室監(jiān)控屏顯示的幾種故障現(xiàn)象........................................12

2.4動(dòng)車組車門常見故障分析.......................................................................................13

第3章動(dòng)車組車門系統(tǒng)的日常管理和維護(hù).................................................................................15

3.1減少動(dòng)車組運(yùn)行中車門故障的數(shù)量.......................................................................16 3.2加強(qiáng)對(duì)相關(guān)部件清潔和潤(rùn)滑...................................................................................16 3.3對(duì)策措施...................................................................................................................17

致謝................................................................................................................................................19 參考文獻(xiàn):.......................................................................................................................................20

II

第1章 緒論

隨著世界經(jīng)濟(jì)的迅速發(fā)展，人們生活中的交通不僅變得越來(lái)越便利，同時(shí)還給社會(huì)發(fā)展帶來(lái)了巨大的幫助。在這其中，動(dòng)車因?yàn)樽陨砭哂邪踩透咝У墓ぷ魈攸c(diǎn)，成為了社會(huì)各界共同關(guān)注的問(wèn)題，其中單翼塞拉門與雙翼對(duì)開門一直是動(dòng)車中對(duì)應(yīng)的自動(dòng)門系統(tǒng)最為典型的兩種結(jié)構(gòu)。本文將目前新型動(dòng)車中自動(dòng)門系統(tǒng)自身工作原理以及結(jié)構(gòu)性能進(jìn)行了一次闡述，并且以此作為基礎(chǔ)對(duì)塞拉門方面的電氣控制系統(tǒng)進(jìn)行了研究。

當(dāng)今，社會(huì)的發(fā)展與人們周邊的交通環(huán)境是分不開的，交通方面的問(wèn)題一直是自古以來(lái)人們共同關(guān)注的問(wèn)題。由于最近幾年交通事故在國(guó)內(nèi)引起的社會(huì)反映非常強(qiáng)烈，所以交通狀況也逐漸成為了人們?cè)谏钪薪?jīng)常談到的話題。在動(dòng)車方面，因?yàn)槠渥陨硭哂械目焖僖约鞍踩忍攸c(diǎn)，自從出現(xiàn)以來(lái)就一直被社會(huì)各界的人們所喜愛。本文對(duì)動(dòng)車中塞拉門電氣相關(guān)控制系統(tǒng)進(jìn)行了一次分析，并將其中存在的相關(guān)問(wèn)題進(jìn)行了解決。

動(dòng)車組最先是從德國(guó)與法國(guó)這兩個(gè)國(guó)家開始進(jìn)行研究的，在1903年，世界第一輛動(dòng)車組在德國(guó)誕生。由于德國(guó)和法國(guó)自身國(guó)土面積相對(duì)較小，同時(shí)歐洲各國(guó)自身鐵路路基所具有的承重能力相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)有著巨大的差異，因此在德國(guó)以及整個(gè)西方國(guó)家之中，動(dòng)車組的發(fā)展速度一直都比較緩慢。但是在日本，人們?cè)?964年的時(shí)候首先進(jìn)行了高速新干線的建設(shè)與開通，直至今日，日本高速機(jī)車方面都在不斷地發(fā)展著，其傳動(dòng)方式也一直在不斷地發(fā)生著變化，并且進(jìn)行著持續(xù)地更新和進(jìn)步，對(duì)應(yīng)的動(dòng)車組速度也從每小時(shí)210千米逐漸提升到了每小時(shí)300千米。而和日本情況不同的是，德國(guó)與法國(guó)兩個(gè)國(guó)家在對(duì)動(dòng)車進(jìn)行研究的時(shí)候，其主要的研究?jī)?nèi)容是以動(dòng)力牽引相關(guān)模式為主的，法國(guó)主要研究的為動(dòng)力集中式，并且對(duì)應(yīng)的當(dāng)?shù)氐谝粭l投入運(yùn)行的鐵路干線在1983年出現(xiàn)，在動(dòng)力集中牽引這一作用下，動(dòng)車組自身速度能夠達(dá)到每小時(shí)270千米，而在1990年，其最高的運(yùn)行速度已經(jīng)達(dá)到每小時(shí)300千米。在德國(guó)，人們于1962年所研制出的客車能夠達(dá)到每小時(shí)160公里，在1977年之后便提高到了每小時(shí)200公里。在1989年的時(shí)候，德國(guó)終于開始對(duì)高速列車進(jìn)行制造，并且在1990年的時(shí)候這種列車被投入使用。至今，德國(guó)已經(jīng)研制出第三代具有動(dòng)力分散功能的高速列車，其車速最高 能夠達(dá)到每小時(shí)300千米。在這之中，動(dòng)車組自身車門都是電動(dòng)車門，是通過(guò)系統(tǒng)進(jìn)行統(tǒng)一控制的，人們?cè)谏舷萝囈约俺塑嚨倪^(guò)程中如果擠靠車門，那么可能會(huì)發(fā)生嚴(yán)重事故?，F(xiàn)在在國(guó)內(nèi)，大部分動(dòng)車所使用的都是塞拉門式的電氣控制相關(guān)系統(tǒng)。

1.1動(dòng)車組簡(jiǎn)介

動(dòng)車組，亦稱多動(dòng)力列車組合（Multiple Units,MU），電力動(dòng)車組叫做EMU，內(nèi)燃動(dòng)車組叫DMU，把動(dòng)力裝置分散安裝在每節(jié)車廂上。動(dòng)車的動(dòng)力來(lái)源分布在列車各個(gè)車廂上的發(fā)動(dòng)機(jī)，而不是集中在鐵路機(jī)車上。電力動(dòng)車組又分為直流電力動(dòng)車組和交流電力動(dòng)車組兩種。動(dòng)車一般指自帶動(dòng)力的軌道車輛，區(qū)別于拖車。動(dòng)車和拖車一起構(gòu)成動(dòng)車組。動(dòng)車類似機(jī)車要牽引拖車，因此，某動(dòng)車的時(shí)速肯定大大高于它所在動(dòng)車組的時(shí)速。動(dòng)車組有兩種牽引動(dòng)力的分布方式，一是動(dòng)力分散，二是動(dòng)力集中。但實(shí)際上，動(dòng)力集中式的動(dòng)車組嚴(yán)格上來(lái)說(shuō)只能算是普通的機(jī)車+車輛模式的翻版再升級(jí)。動(dòng)車組是城際和市郊鐵路實(shí)現(xiàn)小編組、大密度的高效運(yùn)輸工具，以其編組靈活、方便、快捷、安全，可靠、舒適為特點(diǎn)備受世界各國(guó)鐵路運(yùn)輸和城市軌道交通運(yùn)輸?shù)那嗖A。

我們通?？吹降碾娏C(jī)車和內(nèi)燃機(jī)車，其動(dòng)力裝置都集中安裝在機(jī)車上，在機(jī)車后面掛著許多沒(méi)有動(dòng)力裝置的客車車廂。如果把動(dòng)力裝置分散安裝在每節(jié)車廂上，使其既具有牽引動(dòng)力，又可以載客，這樣的客車車輛便叫做動(dòng)車。而動(dòng)車組就是幾節(jié)自帶動(dòng)力的車輛加幾節(jié)不帶動(dòng)力的車輛編成一組，就是動(dòng)車組。帶動(dòng)力的車輛叫動(dòng)車，不帶動(dòng)力的車輛叫拖車。

動(dòng)車組有兩種牽引動(dòng)力的分布方式，一種叫動(dòng)力分散，一種叫動(dòng)力集中。動(dòng)力分散電動(dòng)車組的優(yōu)點(diǎn)是，動(dòng)力裝置分布在列車不同的位置上，能夠?qū)崿F(xiàn)較大的牽引力，編組靈活。由于采用動(dòng)力制動(dòng)的輪對(duì)多，制動(dòng)效率高，且調(diào)速性能好，制動(dòng)減速度大，適合用于限速區(qū)段較多的線路。另外，列車中一節(jié)動(dòng)車的牽引動(dòng)力發(fā)生故障對(duì)全列車的牽引指標(biāo)影響不大。動(dòng)力分散的電動(dòng)車組的缺點(diǎn)是：牽引力設(shè)備的數(shù)量多，總重量大。動(dòng)力集中的電動(dòng)車組也有其優(yōu)點(diǎn)，動(dòng)力裝置集中安裝在2～3節(jié)車上，檢查維修比較方便，電氣設(shè)備的總重量小于動(dòng)力分散的電動(dòng)車組。中國(guó)的動(dòng)車組列車分為三大級(jí)別：高速動(dòng)車組（時(shí)速250及其以上，標(biāo)號(hào)G，主要對(duì)應(yīng)高速鐵路），目前還沒(méi)有上限時(shí)速；一般動(dòng)車組或中速的（標(biāo)號(hào)D，時(shí)速160和200公里，主要對(duì)應(yīng)快速鐵路）、低速動(dòng)車組（南車青島公司把技術(shù)能力下延而研究時(shí)速140公里的，以適應(yīng)城市輕軌）。

2007年，動(dòng)車組開進(jìn)了北京站、興城站。

圖1 動(dòng)車組展示

中國(guó)的動(dòng)車技術(shù)時(shí)速上升很快，株洲南車集團(tuán)動(dòng)車組技術(shù)僅用了不到4年就從時(shí)速160公里起步到2008年實(shí)現(xiàn)時(shí)速300公里的大飛躍，后來(lái)的試驗(yàn)時(shí)速接連突破一個(gè)個(gè)臺(tái)階。另外，2015年8月它中國(guó)出口馬來(lái)西亞的米軌鐵路動(dòng)車組創(chuàng)下了時(shí)速176公里的米軌鐵路世界速度之最。另外，種類發(fā)展多，如研制高寒型、城際型如2013年中國(guó)首列時(shí)速160公里城際動(dòng)車組下線并準(zhǔn)備時(shí)速下延以覆蓋更多

1.2動(dòng)車組的發(fā)展

動(dòng)車發(fā)明了，單節(jié)車廂會(huì)動(dòng)了。由動(dòng)車編成的動(dòng)車列車和與無(wú)動(dòng)力車廂混編的列車也有了。編組靈活，加速能力強(qiáng)，有些動(dòng)車、動(dòng)車列車或混編列車甚至兩頭都有司機(jī)室，不用專門的調(diào)車作業(yè)就能往返運(yùn)行。

早期的動(dòng)車各節(jié)自成體系，不能相互操作，列車中每節(jié)動(dòng)車都要有人操作。然而通勤線路九曲十八彎，通勤列車又走走停停，即使是經(jīng)驗(yàn)豐富的老司機(jī)之間的配合也難免會(huì)出差錯(cuò)，一旦前車猛然減速而后車剛好加速，又寸到彎道上。

頻繁的脫軌事故使得動(dòng)車列車編組只能很小，這大大扼殺了動(dòng)車編組靈活的優(yōu)勢(shì)。好在車到山前自有路，一項(xiàng)來(lái)自新型電力機(jī)車的技術(shù)──重聯(lián)──砸碎了動(dòng)車發(fā)展的枷鎖。重聯(lián)，指用特定手段將兼容機(jī)車的聯(lián)系在一起，由一個(gè)司機(jī)室操縱。最常見的手段是用一組重聯(lián)電纜連接多臺(tái)同系列機(jī)車的操控系統(tǒng)或動(dòng)力系統(tǒng)。動(dòng)車由電力機(jī)車發(fā)展而來(lái)，產(chǎn)生于電力機(jī)車的重聯(lián)技術(shù)也很快用于動(dòng)車列車。從此，動(dòng)車列車與無(wú)動(dòng)力車廂混編的列車可以由一個(gè)司機(jī)全面操控了。從此，動(dòng)車組誕生了。動(dòng)車組展示

二戰(zhàn)結(jié)束，內(nèi)燃機(jī)車也能重聯(lián)了，內(nèi)燃動(dòng)車組出現(xiàn)。

70年代，法國(guó)試制了燃?xì)廨啓C(jī)高速動(dòng)車組──TGV-0。80年代，高速鐵路網(wǎng)在歐洲延伸，風(fēng)馳電掣的各系TGV以300km/h的速度成為法國(guó)人的驕傲。

90年代，TGV試驗(yàn)速度突破500km/h。

新世紀(jì)，TGV試驗(yàn)速度突破570km/h。中國(guó)CRT實(shí)驗(yàn)速度突破600公里每小時(shí)。

然而在大多數(shù)場(chǎng)合，動(dòng)車組擔(dān)負(fù)的都是市內(nèi)、市郊、城際通勤任務(wù)。大多數(shù)輕軌、地鐵以及國(guó)外大多數(shù)城際列車都是動(dòng)車組。高速列車在動(dòng)車組中只占很小比例。

引用一份來(lái)自網(wǎng)絡(luò)的統(tǒng)計(jì)，世界各國(guó)/地區(qū)的鐵路系統(tǒng)中，使用動(dòng)車/動(dòng)車組最大的為日本，占87%；荷蘭、英國(guó)次之，分別占83%和61%；法國(guó)、德國(guó)又次之，分別占22%和12%。

我國(guó)400km/h以上速度動(dòng)車組關(guān)鍵技術(shù)獲得突破

（2015年）8月7日從科技部獲悉，近日，科技部高新司在北京組織專家對(duì)“十二五”國(guó)家科技支撐計(jì)劃“更高速度等級(jí)動(dòng)車組轉(zhuǎn)向架關(guān)鍵技術(shù)研 4 究及裝備研制”（2011BAG10B00）項(xiàng)目進(jìn)行了驗(yàn)收。

項(xiàng)目由青島市科學(xué)技術(shù)局組織實(shí)施，在南車青島四方機(jī)車車輛股份有限公司、北京交通大學(xué)、西南交通大學(xué)、同濟(jì)大學(xué)等課題承擔(dān)單位共同努力下，研制出適用于400km/h以上速度等級(jí)動(dòng)車組轉(zhuǎn)向架樣機(jī)，并通過(guò)臺(tái)架試驗(yàn)驗(yàn)證。這也標(biāo)志著我國(guó)高速軌道交通技術(shù)在350km/h動(dòng)車組技術(shù)平臺(tái)的基礎(chǔ)上得到了進(jìn)一步的提升與完善

第2章塞拉門介紹

圖3 動(dòng)車

組司機(jī)登乘門

2.1塞拉門系統(tǒng)組成

塞拉門系統(tǒng)主要由門板、門上部運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)、下導(dǎo)軌、門控單元、門開關(guān)按鈕、緊急開門裝置、門鎖閉和隔離裝置、活動(dòng)腳蹬等組成。門板、手柄、門鎖以及門機(jī)構(gòu)可以滿足承受6KPA的空氣動(dòng)力載荷和800N作用于門板中央集中力的強(qiáng)度要求。門機(jī)構(gòu)，門板，門控器，門框組成采用模塊化設(shè)計(jì)。采用整體單元式門框，安裝方便，易于維護(hù)保養(yǎng)，并具有如下的設(shè)計(jì)創(chuàng)新：密封采用壓緊方式而非充氣方式，局部損壞時(shí)對(duì)密封性影響小，壓緊密封對(duì)乘客無(wú)人身危險(xiǎn)，防凍密封系統(tǒng)等。門板與門框之間采用雙唇加壓密封方式，能保證氣密性。

圖4 動(dòng)車組自動(dòng)塞拉門的基本技術(shù)

參數(shù) 2.2塞拉門主要功能簡(jiǎn)介 2.2.1原理設(shè)計(jì)

新型動(dòng)車組每節(jié)車廂共有4扇門（除特殊車型外），每扇門由獨(dú)立的門控器（DCU）控制，4個(gè)DCU中設(shè)置一個(gè)主門控器（MDCU），負(fù)責(zé)與列車控制與監(jiān)測(cè)系統(tǒng)（TCMS）進(jìn)行數(shù)據(jù)交換。新型動(dòng)車組塞拉門電氣控制系統(tǒng)由硬線控制、網(wǎng)絡(luò)控制以及網(wǎng)絡(luò)監(jiān)測(cè)3部分組成。其中對(duì)安全性和可靠性要求較高的功能由硬線控制完成，特殊功能由網(wǎng)絡(luò)控制完成，整列車塞拉門系統(tǒng)的狀態(tài)反饋與故障顯示由網(wǎng)絡(luò)監(jiān)測(cè)完成。每個(gè)DCU均根據(jù)硬線控制命令執(zhí)行相關(guān)功能，同時(shí)也接收做為診斷備份使用的網(wǎng)絡(luò)控制信號(hào)（數(shù)據(jù)流：TCMS-MDCU-DCU）。另外，MDCU將接收從TCMS發(fā)送的指令來(lái)完成特殊的功能模式。TCMS將從MDCU接收信息用于塞拉門的狀態(tài)顯示、故障維護(hù)等功能。每個(gè)DCU處理硬線控制命令和網(wǎng)絡(luò)控制命令的原則如下：

① 硬線+一致時(shí)，DCU執(zhí)行相關(guān)功能。

②當(dāng)硬線信號(hào)存在，網(wǎng)絡(luò)信號(hào)無(wú)時(shí)，DCU執(zhí)行硬線指令相關(guān)功能，DCU產(chǎn)生并在內(nèi)部?jī)?chǔ)存一個(gè)“網(wǎng)絡(luò)信號(hào)與硬線信號(hào)不一致”的故障記錄。

③當(dāng)硬線信號(hào)無(wú)，網(wǎng)絡(luò)信號(hào)存在時(shí)，DCU不執(zhí)行任何功能，DCU產(chǎn)生并在內(nèi)部?jī)?chǔ)存一個(gè)“網(wǎng)絡(luò)信號(hào)與硬線信號(hào)不一致”的故障記錄。

④當(dāng)硬線信號(hào)存在，網(wǎng)絡(luò)信號(hào)存在但二者不一致時(shí)，DCU執(zhí)行硬線指令相關(guān)功能，DCU產(chǎn)生并在內(nèi)部?jī)?chǔ)存一個(gè)“網(wǎng)絡(luò)信號(hào)與硬線信號(hào)不一致”的故障記錄。

2.2.2塞拉門控制

集控模式門側(cè)選擇為了防止司機(jī)的誤操作和增加塞拉門系統(tǒng)的可靠性和安全性，新型車增加了門側(cè)選擇開關(guān)。當(dāng)列車即將進(jìn)站時(shí)，由司機(jī)根據(jù)車站調(diào)度命令選擇開門。

側(cè)門緩解、開門、關(guān)門塞拉門系統(tǒng)共有4條貫穿全列的控制硬線：左側(cè)門緩解控制線，左側(cè)門開門控制線，右側(cè)門緩解控制線，右門開門控制線。所有的門控器均并聯(lián)在相應(yīng)的控制線上。

①集控門緩解功能在列車停車時(shí)，司機(jī)啟動(dòng)門側(cè)選擇開關(guān)后，按下相應(yīng)側(cè)的門緩解按鈕，相應(yīng)側(cè)門緩解指令激活，緩解控制線得電，全列相應(yīng)側(cè)DCU得到門緩解指令。

②集控開門功能在列車停車時(shí)，司機(jī)啟動(dòng)門側(cè)選擇開關(guān)，相應(yīng)側(cè)門緩解按鈕激活后，按下開門按鈕，相應(yīng)側(cè)門打開指令激活，打開控制線得電，全列相應(yīng)側(cè)DCU得到門打開指令。

③集控關(guān)門功能在列車速度V<5km/h，司機(jī)啟動(dòng)門側(cè)選擇開關(guān)同時(shí)門處于緩解或者打開狀態(tài)時(shí)，激活關(guān)門按鈕，全列兩側(cè)門緩解控制信號(hào)消失，則塞拉門由緩解狀態(tài)或打開狀態(tài)變成鎖閉狀態(tài)。

通過(guò)速度信號(hào)關(guān)門如果DCU通過(guò)硬線信號(hào)得知列車速度大于5km/h，所有的門立即關(guān)閉。由于列車是開門行駛，必須要逆著行駛方向進(jìn)行關(guān)門動(dòng)作，因此DCU會(huì)增加關(guān)門的力度。通過(guò)速度信號(hào)關(guān)門具有最高優(yōu)先級(jí)，即如果速度信號(hào)不符合設(shè)計(jì)要求規(guī)定的值，車門將立即關(guān)閉。

門鎖閉①當(dāng)DCU執(zhí)行門關(guān)閉后，會(huì)將門關(guān)閉的狀態(tài)反饋給MDCU，MDCU將4個(gè)門的鎖閉狀態(tài)通過(guò)RS485總線反饋給TCMS。

②每節(jié)車均有一個(gè)硬線環(huán)路監(jiān)測(cè)門的鎖閉狀態(tài)。當(dāng)4個(gè)門均鎖閉后，該硬線環(huán)路建立，TCMS收到DI輸入信號(hào)。門的鎖閉狀態(tài)由硬線環(huán)路反饋信號(hào)和網(wǎng)絡(luò)反饋信號(hào)共同決定：a.當(dāng)硬線環(huán)路反饋信號(hào)與網(wǎng)絡(luò)反饋信號(hào)一致時(shí)，門鎖閉狀態(tài)正常；b.當(dāng)硬線環(huán)路反饋信號(hào)與網(wǎng)絡(luò)反饋信號(hào)不一致時(shí)，TCMS發(fā)出診斷報(bào)警信息。

狀態(tài)反饋MDCU將4個(gè)門的狀態(tài)信息、故障診斷信息匯總后通過(guò)RS485總線發(fā)送給TCMS，TCMS將信息實(shí)時(shí)顯示在司機(jī)室顯示器上，并在維護(hù)界面顯示相關(guān)故障信息，同時(shí)生成故障記錄。在司機(jī)室顯示器上，車體兩側(cè)的外面各有一條長(zhǎng)的黃色直線表示門處于未緩解狀態(tài)。

防擠壓功能有的電動(dòng)或電控氣動(dòng)塞拉門均需有防擠壓功能，以防止門在動(dòng)作過(guò)程中將乘客擠傷。在塞拉門關(guān)閉過(guò)程中，在車門達(dá)到關(guān)閉鎖緊位置之前，以下情況都可以激活防擠壓功能：

①通過(guò)防夾手感應(yīng)膠條的防夾保護(hù)塞拉門門扇的前緣安裝有2個(gè)互相獨(dú)立的防夾手感應(yīng)膠條。感應(yīng)膠條內(nèi)有一個(gè)密閉的空氣腔。關(guān)門時(shí),在限位開關(guān)(門關(guān)閉98%)未被激活前,如果遇到障礙,就會(huì)在空氣腔內(nèi)產(chǎn)生一個(gè)壓力波動(dòng)信號(hào),這個(gè)信號(hào)通過(guò)門板內(nèi)的空氣壓力感應(yīng)開關(guān)轉(zhuǎn)換成電信號(hào)輸入DCU，激活相應(yīng)的防夾 保護(hù)功能。一旦塞拉門到達(dá)關(guān)閉和鎖閉位置后，即限位開關(guān)(門關(guān)閉98%)未被激活，防夾手感應(yīng)膠條可以自動(dòng)失效。

②電機(jī)電流監(jiān)控DCU中存有一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)電流限界曲線。這個(gè)限界曲線不是恒定不變的，而是依據(jù)門的位置以及電機(jī)在以前關(guān)閉過(guò)程中的工作電流（變化的限界曲線）生成的。這個(gè)工作電流由DCU測(cè)量,當(dāng)車門運(yùn)動(dòng)時(shí)所測(cè)量的電機(jī)電流超過(guò)標(biāo)準(zhǔn)的限界值，門控單元就視為探測(cè)到一個(gè)障礙物，防擠壓功能激活。

③位移/時(shí)間監(jiān)控塞拉門的位移傳感器將門位移劃分成許多小段，當(dāng)在一段確定的時(shí)間段內(nèi)沒(méi)有走完確定的路程，則啟動(dòng)相應(yīng)的障礙物探測(cè)功能。DCU會(huì)測(cè)量每段關(guān)閉位移的關(guān)閉運(yùn)行時(shí)間同時(shí)計(jì)算下一個(gè)關(guān)閉位移的關(guān)閉運(yùn)行時(shí)間。

換端模式當(dāng)列車進(jìn)入換端模式后，在司機(jī)離開主控司機(jī)室前，塞拉門控制系統(tǒng)通過(guò)網(wǎng)絡(luò)控制信號(hào)和硬線控制信號(hào)的自動(dòng)轉(zhuǎn)換，使兩端司機(jī)室內(nèi)的相關(guān)控制按鈕無(wú)效，塞拉門保持換端前的狀態(tài)。

2.2.3拓展功能

遠(yuǎn)程關(guān)門模式隨著鐵路速度等級(jí)和服務(wù)需求的不斷增長(zhǎng)，根據(jù)用戶的需求，所有乘客登車后，乘務(wù)員可以在任何一個(gè)塞拉門通過(guò)四角鑰匙開關(guān)發(fā)出實(shí)現(xiàn)此功能的“遠(yuǎn)程關(guān)門”指令。該功能可以使乘務(wù)員不通過(guò)司機(jī)而關(guān)閉全列車的塞拉門。在執(zhí)行本功能前，乘務(wù)員所在位置的塞拉門必須是打開的。執(zhí)行本功能后塞拉門將執(zhí)行下列動(dòng)作：

①如果塞拉門此時(shí)處于關(guān)閉且緩解狀態(tài),則緩解狀態(tài)取消；

②如果塞拉門此時(shí)處于打開狀態(tài)，則塞拉門關(guān)閉。以上動(dòng)作不包括乘務(wù)員所在位置的門。[1]模式激活與結(jié)束乘務(wù)員順時(shí)針旋轉(zhuǎn)四角鑰匙開關(guān)，此動(dòng)作至少持續(xù)1s,該模式激活，乘務(wù)員所在門的DCU將遠(yuǎn)程關(guān)閉車門指令發(fā)送給本車MDCU（若所在門為MDCU則直接發(fā)送），由MDCU通過(guò)RS485總線發(fā)送給TCMS，TCMS接到該指令后，通過(guò)RS485總線將指令“遠(yuǎn)程關(guān)門”再發(fā)送給各車MDCU，由MDCU通知每個(gè)DCU執(zhí)行遠(yuǎn)程關(guān)閉車門指令。當(dāng)其他車所有車門均關(guān)閉后，TCMS向發(fā)出“遠(yuǎn)程關(guān)門模式”指令的MDCU發(fā)出“其他所有塞拉門已關(guān)閉”信號(hào)。該MDCU接到此信號(hào)后同時(shí)評(píng)估本車4個(gè)車門的狀態(tài)。如果本車除發(fā)出“遠(yuǎn)程關(guān)門模式”指令的門外，其余3個(gè)門均處于鎖閉狀態(tài)，那么MDCU負(fù)責(zé)激活（或負(fù)責(zé)通知相應(yīng)門的DCU激活）發(fā)出“遠(yuǎn)程關(guān)門模式”指令的門的蜂鳴器。當(dāng)乘務(wù)員接收到蜂鳴器的通知后，關(guān)閉自己所在位置的車門，遠(yuǎn)程關(guān)門模式關(guān)閉，所有車門被關(guān)閉。9 [2]模式取消在乘務(wù)員所在位置的車門沒(méi)有完全關(guān)閉之前,按下本地開門按鈕，即取消該功能，乘務(wù)員所在那一側(cè)的門重新被緩解。

通知司機(jī)出發(fā)在所有塞拉門被安全地關(guān)閉后，乘務(wù)員向司機(jī)發(fā)出發(fā)車命令。乘務(wù)員逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)四角鑰匙開關(guān)，連續(xù)做兩次，此時(shí)DCU通過(guò)RS485總線向TCMS發(fā)出信號(hào)“激活蜂鳴器”，TCMS激活司機(jī)室內(nèi)的蜂鳴器。司機(jī)在聽到蜂鳴器鳴響后且司機(jī)室顯示器上顯示所有門已鎖閉后開車。

當(dāng)列車臨時(shí)停車時(shí)，為了使司機(jī)能夠在運(yùn)行線路上離開列車，司機(jī)可以激活此模式，打開司機(jī)室后部的左門和右門，而不需要緩解全列其他塞拉門。1）退出司機(jī)室司機(jī)將退出司機(jī)室模式按鈕按下，模式被激活并發(fā)送給TCMS。司機(jī)將四角鑰匙開關(guān)順時(shí)針從“0”打到“1”位；按下本地開門按鈕打開塞拉門。離開列車后，使用司機(jī)專用鑰匙將塞拉門鎖閉。2）進(jìn)入司機(jī)室使用司機(jī)專用鑰匙將塞拉門打開，操作本地關(guān)門按鈕關(guān)閉塞拉門，司機(jī)將退出司機(jī)室模式按鈕恢復(fù)，模式結(jié)束。

列車進(jìn)入整備模式后，列車內(nèi)部人員（如清潔人員）可以下車，但是未經(jīng)允許的人員不能登車（兩側(cè)塞拉門都鎖閉）。司機(jī)在顯示器上觸發(fā)該模式，TCMS向各車MDCU發(fā)出指令。僅當(dāng)兩側(cè)的車門都鎖閉時(shí)，塞拉門系統(tǒng)才接受TCMS發(fā)送的整備模式指令，整備模式才能被激活。在進(jìn)入整備模式后，塞拉門就再不會(huì)從外面打開，但可通過(guò)按下本地開門按鈕從車內(nèi)打開，同時(shí)頭車的門可通過(guò)司機(jī)專用鑰匙打開。在整備模式下，塞拉門通過(guò)以下2種方式關(guān)閉： 1在車內(nèi)：按下本地關(guān)門按鈕； ○②在車外：按下本地開門按鈕，在該模式下，車外的開門按鈕被定義成“關(guān)門”，與普通模式相反。

2.3典型故障原因及分析

案例1 XX年XX月XX日，CRH2066C擔(dān)當(dāng)G7002次（上海-南京，00車為主控端）交路，列車運(yùn)行長(zhǎng)江至南京區(qū)間時(shí)，CRH2066C02車3位門報(bào)車門關(guān)閉故障（代碼110）。司機(jī)隨即停車并通知隨車機(jī)械師，隨車機(jī)師立即趕往02車3位門處，檢查無(wú)異常后，隨車機(jī)械師手動(dòng)將車門隔離，維持動(dòng)車組運(yùn)行。故障排查：當(dāng)晚動(dòng)車組入庫(kù)進(jìn)行詳細(xì)檢查，發(fā)現(xiàn)02車3位門機(jī)構(gòu)有漏油現(xiàn)象 10 且油位表內(nèi)已顯示無(wú)油。原因分析：

車門關(guān)閉故障原因該故障為機(jī)械類故障，由于密封件（該密封件的使用壽命為3年）磨損變形導(dǎo)致門機(jī)構(gòu)漏油，致使門機(jī)構(gòu)無(wú)法動(dòng)作，引起車門故障。②密封件損壞原因一是因橡膠密封圈老化引起橡膠密封圈在使用中受到油質(zhì)、溫度、時(shí)間因素的影響，容易出現(xiàn)老化現(xiàn)象，使密封圈本體失去彈性、密封狀態(tài)發(fā)生改變，此時(shí)泄漏發(fā)生；二是因機(jī)件間的磨損引起，導(dǎo)向活塞表面粗糙度過(guò)大降低了密封件的壽命；三是因受力變形引起，油壓缸蓋與油缸、導(dǎo)向部與間隔筒等處。

處理措施：更換門機(jī)構(gòu)，試驗(yàn)正常。

案例2 XX年XX月XX日RH2075C擔(dān)當(dāng)G7002次（上海-南京，00車為主控端）交路，列車運(yùn)行至蘇州至無(wú)錫區(qū)間，CRH2075C03車報(bào)2位車門關(guān)閉故障（109），司機(jī)停車后隨車機(jī)師立即趕往03車查看車門關(guān)閉情況，對(duì)2位車門進(jìn)行檢查未發(fā)現(xiàn)異常，隔離2位側(cè)2、4位車門后，司機(jī)室關(guān)門燈亮，列車恢復(fù)正常，后續(xù)交路運(yùn)行正常。

故障排查：當(dāng)晚動(dòng)車組入庫(kù)進(jìn)行詳細(xì)檢查，發(fā)現(xiàn)03車2位車門關(guān)門到位開關(guān)145+線在接線端子處斷開，145C線狀態(tài)良好。原因分析：

①車門關(guān)閉故障原因 車門關(guān)閉故障檢測(cè)原理如下：

該故障為電氣類故障，因145+線斷開導(dǎo)致DIRR21繼電器失電，MON終端裝置無(wú)法接收車門關(guān)閉到位信號(hào)而報(bào)出車門關(guān)閉故障，進(jìn)而導(dǎo)致牽引丟失故障。

②145+線斷線原因

車門關(guān)閉到位開關(guān)（DS2）安裝于門機(jī)構(gòu)上，其伴隨車門的壓緊動(dòng)作向車體外側(cè)移動(dòng)，由于145+線捆扎余量不足，在長(zhǎng)期運(yùn)動(dòng)作用下導(dǎo)致接線端子尾部電纜疲勞斷裂。

處理措施：對(duì)145+線重新壓接端子并恢復(fù)接線，多次開關(guān)門試驗(yàn)正常。2.3.1動(dòng)車組運(yùn)行中通過(guò)司機(jī)室監(jiān)控屏顯示的幾種故障現(xiàn)象

(1)司機(jī)室 BPS 屏顯示車門未關(guān)閉,此類故障多為車門鎖閉不到位。由于車內(nèi)外空氣壓力差過(guò)大,運(yùn)行前期車門承受壓力限度 60 Pa,車門關(guān)閉時(shí)經(jīng)常由于內(nèi)壓過(guò)大導(dǎo)致車門無(wú)法正常關(guān)閉。經(jīng)過(guò)對(duì)車門軟件升級(jí)將車門壓力限度調(diào)為 80 Pa 后,此類故障基本消除.(2)司機(jī)室 BPS 屏報(bào)警, TD 屏顯示車門故障,監(jiān)控室 LT 屏顯示故障,車門顯示燈紅燈亮。此類故障大多為車門機(jī)構(gòu)鎖閉不到位,重新開關(guān)門或復(fù)位后,此故障基本可以消除。

(3)司機(jī)室 BPS 屏報(bào)車門故障,TD 屏顯示車門故障,監(jiān)控室 LT 屏顯示故障,車門指示燈顯示正常。此類故障主要是車門主鎖閉機(jī)構(gòu)上 S12限位開關(guān)位置發(fā)生偏移,造成主鎖在一級(jí)鎖閉時(shí) S12開關(guān)不能正常釋放,車門關(guān)閉信號(hào)不能正常傳輸。經(jīng)過(guò)對(duì) S12 開關(guān)調(diào)整后故障消失。

(4)司機(jī)室 BPS 屏報(bào)車門故障,TD 屏顯示車門故障,監(jiān)控室 LT 屏顯示正常,車門指示燈顯示正常。此類故障判斷為網(wǎng)絡(luò)故障,主要是網(wǎng)絡(luò)傳輸異常或受到干擾導(dǎo)致,一般進(jìn)行復(fù)位后故障可以消除。

(5)司機(jī)室 BPS 屏瞬間性報(bào)車門(主要是機(jī)械門)故障。CRH5 型動(dòng)車組開行前期,經(jīng)常出現(xiàn)司機(jī)室 BPS 屏瞬間性報(bào)車門故障,停車檢查時(shí)故障馬上消失,后經(jīng)檢查發(fā)現(xiàn),動(dòng)車組在高速運(yùn)行時(shí),由于空氣阻力使得機(jī)械車門晃動(dòng),導(dǎo)致機(jī)械鎖鎖閉機(jī)構(gòu)出現(xiàn)瞬間性的活動(dòng), 造成限位開關(guān)信號(hào)時(shí)斷時(shí)續(xù),以至于檢測(cè)系統(tǒng)誤判斷為車門未鎖閉。后來(lái)經(jīng)過(guò)對(duì)機(jī)械門門鎖進(jìn)行改造,此類故障消除。

2.3.2動(dòng)車組運(yùn)行中車門一般性故障產(chǎn)生原因分析

(1)操作不當(dāng)而產(chǎn)生的故障：

①自動(dòng)翻板上的機(jī)械隔離鎖被打到隔離位未恢復(fù), 導(dǎo)致門激活信號(hào)輸出后,開門按鈕燈不亮。②自動(dòng)翻板電隔離開關(guān)(S22)被打到 on 位,導(dǎo)致門激活信號(hào)輸出后,開門按鈕燈不亮。

③車門內(nèi)、外部緊急解鎖裝置在使用后未復(fù)位,導(dǎo)致報(bào)警器長(zhǎng)響,集控信號(hào)無(wú)作用。

④自動(dòng)翻板鎖在翻板豎起或放下后未鎖閉到位,導(dǎo)致門激活信號(hào)輸出后,開門按鈕燈不亮。當(dāng)CRH5 型動(dòng)車組發(fā)生以上4 類故障時(shí),一般情況恢復(fù)車門或自動(dòng)翻版隔離開關(guān)后故障均能消除。

(2)門控器(DCU)插線排松動(dòng)及自身原因產(chǎn)生的故障

2.4動(dòng)車組車門見故障分析

（1）操作不當(dāng)。故障檢查完畢后,假如故障仍未消除的、則考慮故障可能是因?yàn)殚T控器插頭松動(dòng)而產(chǎn)生,所以建議在排除其他故障時(shí),首先考慮門控器的插頭是否松動(dòng),如有松動(dòng)應(yīng)緊固處理。

（2）如果門控器插頭緊固后故障未能消除,考慮是否門控器故障,此時(shí)可以查看車門控器狀態(tài)指示燈,如果檢測(cè)到門控器故障時(shí),需更換處理。

(3)車門反復(fù)開關(guān)故障①下踏板關(guān)閉后行程開關(guān)不到位,此時(shí)應(yīng)調(diào)節(jié)罩板調(diào)節(jié)桿的長(zhǎng)短,使其在關(guān)閉后聽到清脆“咔”的一聲,表明車門正常關(guān)閉。②檢查 98%行程開關(guān)位置是否正常,主要是位置是否發(fā)生偏移,否則需重新進(jìn)行調(diào)整。③檢查門關(guān)閉及鎖閉限位開關(guān)(S12)位置是否正常,車門經(jīng)過(guò)長(zhǎng)時(shí)間動(dòng)作,限位開關(guān)很容易產(chǎn)生松動(dòng)或偏移,當(dāng)位置不正確時(shí)要重新進(jìn)行調(diào)整。④檢查氣動(dòng)鎖的位置是否準(zhǔn)確,不準(zhǔn)確重新進(jìn)行調(diào)整;檢查氣動(dòng)鎖滾輪上是否有灰塵等贓物,要及時(shí)對(duì)車門機(jī)構(gòu)進(jìn)行清潔;檢查車門氣動(dòng)鎖壓力是否大于 4.5×102Pa。⑤檢查自動(dòng)翻板的位置是否正確,門關(guān)閉到一定程度時(shí)門膠條是否會(huì)撞擊到自動(dòng)翻板的邊緣,導(dǎo)致敏感膠條被激活。

13(4)車門集控時(shí)不開門和集控時(shí)不關(guān)門故障①先檢查翻版是否鎖閉到位,隔離是否恢復(fù),氣動(dòng)鎖滾輪上壓力是否正常。②檢查 5 km 信號(hào)、門釋放信號(hào)、高低站臺(tái)的選擇是否正確。檢查網(wǎng)絡(luò)信號(hào)是否到位。③檢查車門敏感膠條上是否有撞痕,膠條的電氣接線是否脫落。④檢查車門集控時(shí)網(wǎng)絡(luò)信號(hào)是否正常,若不正常, 車門將無(wú)法接受集控指令,導(dǎo)致無(wú)法集控開啟或關(guān)閉。

(5)車門正常關(guān)閉且指示燈正確,但 TD 顯示屏上卻顯示離線或故障當(dāng)發(fā)生此類故障時(shí),應(yīng)打開相應(yīng)位置車門檢查門, 將S5 由“1”位撥至“0”位,關(guān)閉此門控制系統(tǒng)的電源,并在再次送電時(shí)(將 S5 由“0”位撥至“1 位”)徹底重啟門控器(具體操作為送電之前按住門控器上的 Reset 鍵, 當(dāng)門控器上的標(biāo)志燈只剩下最上面和最下面兩個(gè)綠燈亮?xí)r,松手),如果按此操作仍顯示錯(cuò)誤,應(yīng)為網(wǎng)絡(luò)故障,此時(shí)以門狀態(tài)為準(zhǔn),并檢查網(wǎng)絡(luò)。

(6)其他原因?qū)е碌能囬T故障①車內(nèi)緊急解鎖長(zhǎng)時(shí)間被激活。此操作會(huì)導(dǎo)致車門K1繼電器始終吸合,這是一種非常規(guī)的操作,長(zhǎng)期發(fā)生將會(huì)導(dǎo)致K1繼電器的觸點(diǎn)接觸不良。②保潔人員在車門打開或者踏板伸出的狀態(tài)下清洗車體。在車門打開狀態(tài)下清洗車體或高站臺(tái)翻板時(shí),有時(shí)會(huì)使水濺到供電設(shè)備上,導(dǎo)致電氣設(shè)備燒毀,如黃色踏板電機(jī)、臺(tái)階踏板電機(jī)等的非正常燒損也是日常車門的典型故障之一,當(dāng)水流入臺(tái)階內(nèi)時(shí),還可能會(huì)使車門下踏板的轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)構(gòu)生銹,從而導(dǎo)致下踏板開啟時(shí)機(jī)械卡滯(低站臺(tái)模式開門時(shí),如果臺(tái)階 3 s 內(nèi)未打開,車門將不能正常開啟)。③動(dòng)車組運(yùn)行途中,車門集控關(guān)閉時(shí),突然受到障礙物擠壓(如夾旅客行李等),導(dǎo)致車門故障。④日常缺少對(duì)車門機(jī)構(gòu)的保養(yǎng)和維護(hù),也是造成車門故障的主要原因之一。諸如車門運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)的潤(rùn)滑、維護(hù)不到位時(shí),也會(huì)造成車門工作停止卡滯。

圖3為動(dòng)車組車門故障總數(shù)統(tǒng)計(jì)分析第3章動(dòng)車組車門系統(tǒng)的日常管理和維護(hù)

3.1減少動(dòng)車組運(yùn)行中車門故障的數(shù)量

(1)加強(qiáng)地面檢修人員的業(yè)務(wù)技能培養(yǎng)。作為動(dòng)車組運(yùn)營(yíng)部門,最重要的一個(gè)環(huán)節(jié)就是動(dòng)車組檢修,始終堅(jiān)持檢修保運(yùn)用的原則,抓好動(dòng)車組各項(xiàng)檢修工作。首先就是要對(duì)地面檢修人員進(jìn)行基礎(chǔ)的車門控制系統(tǒng)的培訓(xùn)和實(shí)地演練,做到每個(gè)人整體業(yè)務(wù)水平的提高。

(2)加強(qiáng)隨車乘務(wù)人員的理論培訓(xùn)和實(shí)地演練,可以通過(guò)現(xiàn)車模擬動(dòng)車組運(yùn)行途中出現(xiàn)的故障,對(duì)車門故障進(jìn)行系統(tǒng)演練。對(duì)每個(gè)可能發(fā)生故障的部位進(jìn)行剖析,分析原因。

(3)加強(qiáng)各項(xiàng)工藝標(biāo)準(zhǔn)的落實(shí),無(wú)論是地面檢修人員或是隨車乘務(wù)人員,學(xué)習(xí)動(dòng)車組相關(guān)檢修工藝標(biāo)準(zhǔn)。

(4)建立動(dòng)車組車門故障管理臺(tái)帳,由專人負(fù)責(zé)收錄日常發(fā)生的車門故障,并通過(guò)對(duì)故障進(jìn)行分析歸類,掌握車門故障的規(guī)律,采取技術(shù)措施,有效控制車門故障的發(fā)生。

3.2加強(qiáng)對(duì)相關(guān)部件清潔和潤(rùn)滑

(1)要通過(guò)對(duì)車門故障的統(tǒng)計(jì)分析,逐步摸索車門故障規(guī)律,適當(dāng)調(diào)整有關(guān)部件檢修周期,有效降低車門故障的發(fā)生。

(2)定期對(duì)車門相關(guān)部件進(jìn)行集中普查,如限位開關(guān),門控器插線排、臺(tái)階踏板行程開關(guān)等,由于動(dòng)車組高速運(yùn)行,勢(shì)必會(huì)造成限位開關(guān)偏移、線排松動(dòng)或行程開關(guān)移位等現(xiàn)象,可以采取定期普查的方式消除車門較易發(fā)生的故障。

(3)地勤人員根據(jù)機(jī)車交路情況,合理安排班中工作,主動(dòng)了解機(jī)車運(yùn)行中存在的問(wèn)題,提前做好閘瓦備品、機(jī)車滑油的準(zhǔn)備,做好小輔修作業(yè)人員地勤作業(yè)兼 16 崗培訓(xùn),在機(jī)車進(jìn)庫(kù)較集中的時(shí)間段,抽調(diào)小輔修人員協(xié)助檢查,均衡地勤作業(yè),提高機(jī)車檢查質(zhì)量。

(4)按輪次確定地勤作業(yè)范圍。按機(jī)車走行公里,分輪次確定機(jī)車進(jìn)庫(kù)檢查范圍,綜合分析機(jī)車整備信息與碎修、臨修、小輔修信息,將整備檢查、走行部檢測(cè)信息與動(dòng)態(tài)檢測(cè)信息反饋相結(jié)合,找出各輪次的檢查重點(diǎn),明確各輪次的作業(yè)流程。

(5)通過(guò)不斷引進(jìn)和運(yùn)用機(jī)車檢測(cè)的各種先進(jìn)設(shè)備與手段,加強(qiáng)機(jī)車狀態(tài)把控,逐步達(dá)到地勤人員按狀態(tài)檢查、檢測(cè),上班乘務(wù)員重點(diǎn)機(jī)能試驗(yàn)的整備作業(yè)方式。

3.3對(duì)策措施

1.完善運(yùn)用檢修工藝、提高檢修標(biāo)準(zhǔn) 2.修訂完善一、二級(jí)修車門作業(yè)指導(dǎo)書

針對(duì)車門部件故障發(fā)生的頻次，成立攻關(guān)小組，修訂完善CHR2C型動(dòng)車組車門檢修作業(yè)指導(dǎo)書，增加“客室車門專項(xiàng)整修”等作業(yè)指導(dǎo)書，完善2項(xiàng)作業(yè)項(xiàng)點(diǎn)<1>開門到位開關(guān)的碰頭與開關(guān)碰臂配合狀態(tài)；開門到位開關(guān)與周圍的螺釘關(guān)系<2>有效的解決了開門到位開關(guān)動(dòng)作卡滯的問(wèn)題。3.加強(qiáng)運(yùn)用檢修動(dòng)車組車門專業(yè)化檢修質(zhì)量卡控

一是動(dòng)車組車門檢修過(guò)程中著重注意開關(guān)門按鈕、固定螺栓、門機(jī)構(gòu)及繼電器安裝狀態(tài)的檢查，避免發(fā)生由于螺栓松動(dòng)、繼電器安裝不到位等原因引起的車門故障；二是對(duì)車門潤(rùn)滑項(xiàng)目的潤(rùn)滑使用油量及擦拭標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行嚴(yán)格卡控，切實(shí)提高車門檢修作業(yè)水平；三是結(jié)合春秋兩季整治，開展動(dòng)車組車門的整修，對(duì)動(dòng)車組車門進(jìn)行一次全面的維護(hù)保養(yǎng)。4.加強(qiáng)車門常見故障的分析匯總

一是建立車門故障庫(kù)，將發(fā)現(xiàn)的問(wèn)題進(jìn)行匯總分析，分析查找慣性故障點(diǎn)，聯(lián)合主機(jī)廠和配件供應(yīng)商細(xì)化作業(yè)指導(dǎo)書，逐項(xiàng)制定日常檢查維護(hù)作業(yè)要點(diǎn)，明確相關(guān)部件間隙調(diào)整周期、項(xiàng)點(diǎn)、方法、標(biāo)準(zhǔn)等要求，從而形成常態(tài)化維護(hù)；二 17 是組建車門故障攻關(guān)組，專項(xiàng)負(fù)責(zé)車門故障的分析及技術(shù)攻關(guān)工作，對(duì)每一類車門故障，采取合理化措施及整修方案進(jìn)行處理，有效降低車門系統(tǒng)故障率。5.完善高級(jí)修制造工藝、提高驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)。5.1 完善高級(jí)修制造工藝、安裝方式。

一是完善高級(jí)修部件安裝方式，針對(duì)CRH2C型動(dòng)車組繼電器盤安裝松動(dòng)故障頻發(fā)問(wèn)題，可加強(qiáng)側(cè)門繼電器盤的檢查，同時(shí)改進(jìn)控制繼電器盤各子板的固定方式，從源頭質(zhì)量上解決，降低車門故障發(fā)生率；二是完善高級(jí)修制造工藝針對(duì)案例1問(wèn)題，對(duì)新造和分解修的壓緊缸，將導(dǎo)向活塞表面粗糙度由1.6改為0.8，減少由于運(yùn)動(dòng)部件間的磨損對(duì)密封件壽命的影響，減少門機(jī)構(gòu)漏油故障的發(fā)生率。

5.2提高高級(jí)修驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)

加強(qiáng)出廠檢驗(yàn)的標(biāo)準(zhǔn)，例如針對(duì)案例1問(wèn)題，可在對(duì)增壓缸調(diào)試過(guò)程中，延長(zhǎng)其保壓時(shí)間（由20min延長(zhǎng)至30min），可有效防止車門漏油現(xiàn)象的發(fā)生。6.加強(qiáng)隨車機(jī)師應(yīng)急處理能力

定期對(duì)隨車機(jī)械師開展車門故障應(yīng)急處理培訓(xùn)，保證隨車機(jī)械師在動(dòng)車組運(yùn)行途中能夠做到快速、有效地處理好故障，維持動(dòng)車組安全運(yùn)行。

致謝

金工實(shí)訓(xùn)已經(jīng)結(jié)束了,首先要感謝我的指導(dǎo)老師——何劍老師,謝謝他為我熱心的指導(dǎo)和幫助,是他給我細(xì)致的解答疑問(wèn),為我提供眾多的有關(guān)設(shè)計(jì)書籍資料,又為我提綱契領(lǐng),梳理脈絡(luò),使我確立了本文的框架。論文設(shè)計(jì)過(guò)程中,他為我指導(dǎo)一些以前沒(méi)有弄清楚的知識(shí),最終圓滿的完成了本次設(shè)計(jì).通過(guò)本次金工實(shí)訓(xùn)論文設(shè)計(jì)使我在各方面都有了很大的提高,還要感謝各位代課老師的精心指導(dǎo),使我對(duì)實(shí)際機(jī)械加工過(guò)程有了更深更全面的認(rèn)識(shí),對(duì)工藝設(shè)計(jì)公差配合等方面也有更多的了解,為我以后的工作鑒定了扎實(shí)的基礎(chǔ)。參考文獻(xiàn):

[1].上海鐵路局動(dòng)車組典型故障案例匯編》，上海鐵路局車輛處.[2].CRH2C動(dòng)車組原理圖》，南車青島四方機(jī)車車輛股份有限公司.[3].大連機(jī)車車輛工廠.東4型內(nèi)燃機(jī)車電力傳動(dòng)[M].大連:大連理工大學(xué)出版社,1994.[4].趙敬超,張金才.內(nèi)燃機(jī)車電力傳動(dòng)[M].北京:中國(guó)鐵道出版社,2002.[5].林聰云.內(nèi)燃機(jī)車電力傳動(dòng)[M].北京:中國(guó)鐵道出版社,1998.[6]中華人民共和國(guó)鐵道部.CRH5型動(dòng)車組途中應(yīng)急故障處理手冊(cè)[M].北京:中國(guó)鐵道出版社,2009.[7]張曙光.CRH5型動(dòng)車組[M].北京:中國(guó)鐵道出版社,2008.

第四篇：動(dòng)車組系統(tǒng)故障原因及改進(jìn)方法資料

目 錄

第1章 緒 論...............................................................................................................................2 研究背景及意義.......................................................................................................................2 1.2國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀................................................................................................................3 1.2.1國(guó)內(nèi)外動(dòng)車組可靠性研究現(xiàn)狀............................................................................3 1.2.2國(guó)內(nèi)外動(dòng)車組預(yù)防維修周期研究現(xiàn)狀................................................................6 1.3文章結(jié)構(gòu)............................................................................................................................7 第2章動(dòng)車組故障等級(jí)的劃分.......................................................................................................9 2.1動(dòng)車組故障定義的建議....................................................................................................9 2.2層次分析法劃分動(dòng)車組故障等級(jí)..................................................................................12 2.2.1層次分析法簡(jiǎn)述..................................................................................................14 2.2.2故障等級(jí)劃分的基礎(chǔ)..........................................................................................15 2.2.3分析過(guò)程及分析結(jié)果..........................................................................................17 致謝................................................................................................................................................24 參考文獻(xiàn).........................................................................................................................................25

摘 要

動(dòng)車組子系統(tǒng)的可靠性分析以及維修策略的優(yōu)化研究已成為保障動(dòng)車組安全、高效運(yùn)營(yíng)的關(guān)鍵課題。根據(jù)調(diào)研得到的動(dòng)車組故障、維修數(shù)據(jù)，在總結(jié)和分析現(xiàn)有可靠性理論和模型的基礎(chǔ)上，主要對(duì)動(dòng)車組故障等級(jí)的劃分、動(dòng)車組子系統(tǒng)故障模式危害度分析、動(dòng)車組子系統(tǒng)壽命分布的擬合、預(yù)防維修對(duì)動(dòng)車組子系統(tǒng)可靠性的影響以及預(yù)防維修周期決策模型的優(yōu)化方面進(jìn)行了研究，得到如下結(jié)果:(1)對(duì)現(xiàn)有故障數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，利用層次分析法，基于故障的影響等級(jí)、影響時(shí)間以及發(fā)生概率三個(gè)維度將動(dòng)車組的故障分為四個(gè)等級(jí)。由于評(píng)價(jià)指標(biāo)都是針對(duì)故障本身，所以得出的結(jié)論對(duì)于分析故障、優(yōu)化維修策略等都有一定的指導(dǎo)意義。對(duì)某型動(dòng)車組高壓牽引系統(tǒng)的故障模式進(jìn)行了統(tǒng)計(jì)分析，提出了一種結(jié)合故障等級(jí)的故障模式危害度計(jì)算方法，計(jì)算得到此系統(tǒng)各種常見故障模式的危害度，并針對(duì)高危害度故障模式提出了相應(yīng)的處理措施，以提高易發(fā)高故障模式的部件的可靠性。

(2)推導(dǎo)出了基于維修條件下動(dòng)車組的可靠度函數(shù)和平均失效前工作時(shí)間表達(dá)式;采用統(tǒng)計(jì)學(xué)與可靠性理論，擬合出某型動(dòng)車組高壓牽引系統(tǒng)的基本壽命分布函數(shù)，并驗(yàn)證了其分布服從威布爾分布;將得到的壽命分布函數(shù)代入新建立的預(yù)防性維修條件下的可靠度函數(shù)模型進(jìn)行定性、定量的對(duì)比分析，得到了預(yù)防維修可以明顯增加此系統(tǒng)的運(yùn)用壽命并且可以減慢其可靠度下降速度的結(jié)論，同時(shí)，也驗(yàn)證了此系統(tǒng)現(xiàn)行的預(yù)防維修周期較為合理。

(3)建立了一種適用于以可用度最大為目標(biāo)的蒙特卡洛法制定預(yù)防維修周期的模型。在此基礎(chǔ)上，采用多目標(biāo)規(guī)劃方法對(duì)提出的模型進(jìn)行了優(yōu)化，設(shè)置綜合評(píng)價(jià)指標(biāo)，綜合考慮動(dòng)車組在一個(gè)維修周期內(nèi)的可用度、經(jīng)濟(jì)性和可靠度，此模型以通過(guò)調(diào)節(jié)權(quán)重系數(shù)來(lái)改變計(jì)算過(guò)程中可用度、經(jīng)濟(jì)性和可靠度的優(yōu)先級(jí)，應(yīng)用范圍較廣。兩個(gè)模型以某型動(dòng)車組高壓牽引系統(tǒng)作為算例分別進(jìn)行分析，得到了該子系統(tǒng)在相應(yīng)目標(biāo)下的預(yù)防維修周期。

關(guān)鍵詞:動(dòng)車組;狀態(tài)監(jiān)測(cè);故障數(shù)據(jù)挖掘;知識(shí)庫(kù)

第1章 緒 論

研究背景及意義

為了滿足人們口益增長(zhǎng)的運(yùn)輸需求，鐵路列車的運(yùn)行速度逐步提高，密度也在不斷加大，鐵路運(yùn)輸生產(chǎn)對(duì)列車運(yùn)行的可靠性要求越來(lái)越高。動(dòng)車組列車是完成鐵路高速運(yùn)輸任務(wù)最重要的移動(dòng)設(shè)備，其可靠性研究和維修策略的優(yōu)化是高速鐵路系統(tǒng)綜合保障工程中的重要組成部分，也是動(dòng)車組安全、高效運(yùn)行的重要保障。

高速鐵路技術(shù)已經(jīng)成為衡量一個(gè)國(guó)家鐵路技術(shù)發(fā)展水平的重要標(biāo)志。截至到2014年底，中國(guó)高速鐵路總運(yùn)營(yíng)里程已超過(guò)一萬(wàn)六千公里，全路動(dòng)車組保有量已超過(guò)一千余列，分成5大系列14種子車型fl-Zl。為了滿足社會(huì)和國(guó)民經(jīng)濟(jì)對(duì)交通運(yùn)輸需求的口益增長(zhǎng)，根據(jù)我國(guó)鐵路發(fā)展戰(zhàn)略確立了鐵路近期的發(fā)展規(guī)劃:在2020年以前，構(gòu)建以北京、上海、廣州和武漢為中心，部分省會(huì)城市為節(jié)點(diǎn)，輻射全國(guó)主要城市，逾幾萬(wàn)公里的鐵路客運(yùn)專線網(wǎng)。屆時(shí)，將會(huì)有更多的cRH系列高速動(dòng)車組投入使用。國(guó)產(chǎn)C動(dòng)車組結(jié)構(gòu)復(fù)雜，其運(yùn)用、維修方式與傳統(tǒng)機(jī)車車輛有所不同，并且動(dòng)車組開行密度大、運(yùn)營(yíng)里程長(zhǎng)、運(yùn)用環(huán)境復(fù)雜、檢修質(zhì)量要求高，所以動(dòng)車組能否保證以高可靠度，安全、高效的運(yùn)行，成了鐵路部門科研工作者和技術(shù)人員所關(guān)注的最重要問(wèn)題。

動(dòng)車組運(yùn)行速度快、運(yùn)行圖編排密集，過(guò)長(zhǎng)的停車時(shí)間會(huì)大大降低運(yùn)輸效率。動(dòng)車組的故障可能會(huì)直接影響高速鐵路的運(yùn)行安全，造成運(yùn)輸中斷、線路阻塞，給國(guó)民經(jīng)濟(jì)造成較大損失。為此，提高動(dòng)車組的可靠性是今后保障鐵路安全的一項(xiàng)重要工作。

本論文是在中國(guó)鐵道科學(xué)研究院行業(yè)服務(wù)技術(shù)創(chuàng)新項(xiàng)目《高速動(dòng)車組故障規(guī)律分析及可靠性試驗(yàn)方案研究》的支持下開展研究的。通過(guò)對(duì)我國(guó)動(dòng)車組的可靠性評(píng)估及維修技術(shù)的深入調(diào)研發(fā)現(xiàn):基于動(dòng)車組實(shí)際運(yùn)行故障數(shù)據(jù)來(lái)探索動(dòng)車組系統(tǒng)故障規(guī)律及評(píng)估可靠性的研究較少，而我國(guó)動(dòng)車組維修策略也主要是借鑒國(guó)外的一些維修制度。我國(guó)動(dòng)車組維修的技術(shù)政策是“在計(jì)劃預(yù)防修的前提下，逐步實(shí)施狀態(tài)修、換件修和主要零部件的專業(yè)化集中修”。計(jì)劃預(yù)防修符合先進(jìn)維 2 修理論思想，屬于預(yù)防性維修，也適用于我國(guó)鐵路維修現(xiàn)狀。但是，我國(guó)動(dòng)車組可靠性研究剛剛起步，動(dòng)車組子系統(tǒng)的可靠性分析與維修決策優(yōu)化方面的理論基礎(chǔ)和指導(dǎo)方法比較少，對(duì)于動(dòng)車組故障的定義以及故障等級(jí)的劃分尚無(wú)明確、統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)，所以仍需要在這方面進(jìn)行一些基礎(chǔ)研究，為動(dòng)車組運(yùn)用部門優(yōu)化維修策略提供了理論依據(jù)，具有一定的實(shí)際意義和參考價(jià)值。

1.2國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀

1.2.1國(guó)內(nèi)外動(dòng)車組可靠性研究現(xiàn)狀

發(fā)達(dá)國(guó)家軌道交通行業(yè)的可靠性工程已發(fā)展到比較先進(jìn)的水平，建立了系統(tǒng)的可靠性行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，具備先進(jìn)的可靠性設(shè)計(jì)分析技術(shù)和有效的驗(yàn)證方法。國(guó)外已經(jīng)嘗試將可靠性技術(shù)運(yùn)用于機(jī)車車輛并逐步滲透到動(dòng)車組列車，以可靠性為中心的維修體制將其設(shè)計(jì)、制造、評(píng)估和維修有機(jī)的結(jié)合成一體，為動(dòng)車組安全可靠運(yùn)行提供了保障，已引起國(guó)內(nèi)相關(guān)研究者的高度重視。德國(guó)聯(lián)邦鐵路非常重視機(jī)車車輛的可靠性工程研究，率先建立了可靠性數(shù)據(jù)庫(kù)，收集全路各機(jī)務(wù)段和修理工廠的數(shù)據(jù)，并進(jìn)行數(shù)據(jù)處理、分析。

德國(guó)聯(lián)邦鐵路特別重視對(duì)機(jī)車車輛故障的分析研究，包括運(yùn)用中的故障以及機(jī)務(wù)段、車輛段和修理工廠在機(jī)車車輛檢修中發(fā)現(xiàn)的故障。聯(lián)邦鐵路認(rèn)為，采用近代可靠性工程方法，可以最大限度地利用故障數(shù)據(jù)資料，得出具有參考價(jià)值的結(jié)論，對(duì)機(jī)車車輛的近期以及中長(zhǎng)期的發(fā)展均有一定的指導(dǎo)作用。聯(lián)邦鐵路還應(yīng)用可靠性工程方法對(duì)機(jī)車車輛主要零部件的磨損情況進(jìn)行了研究，取得了一定的成果。近年來(lái)，德國(guó)ICE列車在設(shè)計(jì)和評(píng)價(jià)方面充分融入了可靠性理論，采用了模塊化設(shè)計(jì)和等壽命設(shè)計(jì)原則，在保證可靠性的前提下降低養(yǎng)護(hù)維修費(fèi)用。在列車系統(tǒng)和部件設(shè)計(jì)制造完成以后，有關(guān)部門將對(duì)其進(jìn)行大量的可靠性試驗(yàn)考核，包括單一零部件的可靠性考核和裝車后整車的可靠性考核，并對(duì)其可靠性做出評(píng)價(jià)，直到確認(rèn)所有零部件和整個(gè)系統(tǒng)是完全安全可靠的，才允許批量生產(chǎn)和投運(yùn)營(yíng)使用

英國(guó)鐵路對(duì)機(jī)車車輛的可靠性十分重視，在上個(gè)世紀(jì)60年代就規(guī)定了機(jī)車車輛的可靠性指標(biāo):發(fā)生故障前行駛里程不足24000 km的機(jī)車為不良機(jī)車，超過(guò) 3 24000 km的機(jī)車為合格機(jī)車，大于48000 km的機(jī)車為良好機(jī)車。英國(guó)鐵路經(jīng)對(duì)17個(gè)系列2500臺(tái)內(nèi)燃機(jī)車的故障進(jìn)行了統(tǒng)計(jì)，計(jì)算得出它們的可靠性指標(biāo)，經(jīng)過(guò)對(duì)比分析找出主要故障部位以及故障原因，進(jìn)而采取改進(jìn)措施，提高了機(jī)車的可靠性

日本原國(guó)鐵于上世紀(jì)70年代對(duì)新干線高速鐵路及機(jī)車車輛大力開展了可靠性工程方面的研究工作，以保證高速動(dòng)車組運(yùn)行的可靠性和安全性。口本原國(guó)鐵利用電力機(jī)車及動(dòng)車組列車在干線上發(fā)生的故障數(shù)據(jù)進(jìn)行了威布爾解析分析，并推測(cè)出電力機(jī)車的可靠度，所得結(jié)論證明了當(dāng)時(shí)電力機(jī)車和動(dòng)車組的故障皆處于初期故障和偶發(fā)故障階段，為延長(zhǎng)檢修周期找出了依據(jù)。與此同時(shí)，他們根據(jù)可靠性工程理論和現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際損壞的數(shù)據(jù)來(lái)確定機(jī)車車輛主要零部件的壽命，從口本機(jī)車車輛最佳全壽命周期費(fèi)用的角度來(lái)檢驗(yàn)維修工作的正確性。口本原國(guó)鐵利用機(jī)車車輛監(jiān)測(cè)系統(tǒng)和信息系統(tǒng)對(duì)發(fā)生的各種故障形式隨運(yùn)行公里或運(yùn)行時(shí)間的變化進(jìn)行分析，分析結(jié)果可供可靠性設(shè)計(jì)參考;用故障樹(FTA)和故障模式及影響分析(FMEA)對(duì)機(jī)車車輛故障及其影響進(jìn)行了分析，找出系統(tǒng)的薄弱環(huán)節(jié)，從而改進(jìn)設(shè)計(jì)來(lái)提高機(jī)車車輛及其主要零件的可靠性和安全性

美國(guó)各大鐵路公司廣泛開展了可靠性工程的研究。例如美國(guó)聯(lián)合太平洋鐵路公司建立了完善的可靠性信息系統(tǒng)，利用可靠性工程理論對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理分析，從而使機(jī)車及其零部件的可靠性評(píng)價(jià)由定性分析提高到定量分析，并制定了可靠性定量指標(biāo)。美國(guó)機(jī)車車輛制造公司也應(yīng)用可靠性技術(shù)來(lái)提高機(jī)車車輛的可靠性，例如在提高內(nèi)燃機(jī)車的可靠性的問(wèn)題上，不只是通過(guò)對(duì)薄弱零件的改進(jìn)來(lái)解決，而且要將可靠性技術(shù)貫穿于內(nèi)燃機(jī)車設(shè)計(jì)、制造、試驗(yàn)、使用、維修和管理等各個(gè)環(huán)節(jié)，形成一個(gè)系統(tǒng)工程，只有這樣才能使復(fù)雜先進(jìn)的內(nèi)燃機(jī)車系統(tǒng)達(dá)到真正的高可靠性的目的

我國(guó)鐵道部門近年來(lái)在提高機(jī)車車輛可靠性方面做了很多工作，并取得一定的成效。設(shè)計(jì)制造部門針對(duì)機(jī)車車輛運(yùn)用中暴露出來(lái)的問(wèn)題和故障進(jìn)行了分析研究;在機(jī)車車輛企業(yè)中推行了全面質(zhì)量管理，提高了質(zhì)量意識(shí)，促進(jìn)產(chǎn)品質(zhì)量的提升;運(yùn)用單位在車輛運(yùn)用中積累了大量的可靠性數(shù)據(jù)與經(jīng)驗(yàn)，運(yùn)用維修效率不斷提高;一些高校和科研單位也開始開設(shè)有關(guān)可靠性工程的課程和培訓(xùn)班，并招收了相關(guān)專業(yè)的學(xué)生，為可靠性工程的研究提供人員保障。中國(guó)鐵道科學(xué)研究院 4 對(duì)機(jī)車車輛可靠性工程的研究始于機(jī)車車輛研究所在1992年開始的“可靠性工程理論在機(jī)車車輛中的應(yīng)用”課題研究，經(jīng)過(guò)科研人員的多年努力，現(xiàn)已取得了一些成果。中國(guó)鐵道科學(xué)研究院開發(fā)了動(dòng)車組運(yùn)用檢修管理信息系統(tǒng)，該系統(tǒng)采集了目前國(guó)內(nèi)運(yùn)用的全部動(dòng)車組的全壽命周期各個(gè)階段的故障信息和維修數(shù)據(jù)，動(dòng)車組在運(yùn)用檢修過(guò)程中產(chǎn)生的故障維修數(shù)據(jù)，是動(dòng)車組在真實(shí)運(yùn)行環(huán)境條件下產(chǎn)生的第一手資料，是動(dòng)車組可靠性的真實(shí)反映，為今后的可靠性研究積累了重要的數(shù)據(jù)。

Bocchi W 機(jī)械產(chǎn)品的可靠性進(jìn)行了研究，初步得出其可靠性分布模型服從指數(shù)分布的結(jié)論;但經(jīng)后續(xù)研究表明Bocchi W J.的評(píng)價(jià)結(jié)果相對(duì)保守，有學(xué)者通過(guò)論證分析，認(rèn)為機(jī)械產(chǎn)品的可靠性分布模型大多服從威布爾分布，這種分布成為現(xiàn)今對(duì)有耗損的動(dòng)車組子系統(tǒng)進(jìn)行可靠性分析時(shí)常用的分布，Rafal Dorociak建立了貝葉斯網(wǎng)絡(luò)算法，即通過(guò)建立故障傳播模型來(lái)給出機(jī)電整合系統(tǒng)的主要解決方案，適用于復(fù)雜的機(jī)電系統(tǒng)的可靠性分析，貝葉斯網(wǎng)絡(luò)算法的優(yōu)點(diǎn)在于有效識(shí)別關(guān)鍵弱點(diǎn)并定義各自的對(duì)策，其優(yōu)越性在動(dòng)車組可靠性研究領(lǐng)域得以體現(xiàn);Hanmin Lee等建立了產(chǎn)品資料管理的方法(PDM)，處理動(dòng)車組的部件管理維護(hù)和歷史故障數(shù)據(jù)，以確保系統(tǒng)運(yùn)行的可靠性和安全性，研究表明此法有助于減少動(dòng)車組的故障率，使其可靠性增加了30%;王華勝基于我國(guó)動(dòng)車組實(shí)際運(yùn)用狀況，依據(jù)可靠性理論和現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析，驗(yàn)證了動(dòng)車組整車可靠性服從指數(shù)分布的規(guī)律，依據(jù)可靠性抽樣檢驗(yàn)理論，計(jì)算不同置信度、不同故障率等級(jí)要求下的動(dòng)車組允許故障發(fā)生的次數(shù)和最小累計(jì)運(yùn)行里程，據(jù)此給出動(dòng)車組整車可靠性的驗(yàn)證方法、CRH2型動(dòng)車組結(jié)構(gòu)功能特征和運(yùn)用維修特點(diǎn)，分析了各系統(tǒng)、分系統(tǒng)間邏輯功能關(guān)系，初步建立其可靠性模型，并根據(jù)其對(duì)可靠性的不同要求劃分評(píng)價(jià)等級(jí)，采用綜合評(píng)分法對(duì)動(dòng)車組整車可靠性指標(biāo)進(jìn)行分配;胡川建立了動(dòng)車組系統(tǒng)及其子系統(tǒng)故障樹模型，運(yùn)用蒙特卡洛法和MATLAB軟件，對(duì)動(dòng)車組可靠性進(jìn)行仿真試驗(yàn)和分析，并依據(jù)假設(shè)檢驗(yàn)理論對(duì)動(dòng)車組故障數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，基于可靠性抽樣檢驗(yàn)理論，給出動(dòng)車組可靠性抽樣檢驗(yàn)的方案;劉建強(qiáng)等分析了CRH3型動(dòng)車組高壓電器系統(tǒng)組成結(jié)構(gòu)及邏輯功能關(guān)系，建立高壓電器系統(tǒng)的可靠性框圖模型，依據(jù)系統(tǒng)可靠性理論與故障統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，推導(dǎo)并證明CRH3型動(dòng)車組高壓電器系統(tǒng)各部件的可靠性規(guī)律，給出可靠性評(píng)估指標(biāo)的計(jì)算方法，分 5 析計(jì)算高壓電器系統(tǒng)各部件的故障率與可靠度。

我國(guó)動(dòng)車組在可靠性工程領(lǐng)域的研究剛剛起步，尚缺乏全面、系統(tǒng)的可靠性工程方面的規(guī)劃、研究和分析。隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步，動(dòng)車組在安全可靠的前提下向著高速的方向前進(jìn)，許多可靠性問(wèn)題函待解決，進(jìn)行相關(guān)可靠性工程的研究工作迫在眉睫。動(dòng)車組可靠性工程是一個(gè)系統(tǒng)工程，需要有關(guān)各部門進(jìn)行長(zhǎng)期的工作和積累，投入大量的人力、物力，才能真正達(dá)到提高產(chǎn)品可靠性、擴(kuò)大運(yùn)輸能力、增加運(yùn)輸效率以及降低運(yùn)輸成本的目的。1.2.2國(guó)內(nèi)外動(dòng)車組預(yù)防維修周期研究現(xiàn)狀

動(dòng)車組的維修是客運(yùn)專線系統(tǒng)綜合保障工程中的重要組成部分，國(guó)內(nèi)、外動(dòng)車組普遍采取以預(yù)防維修為主，與事后維修相結(jié)合的維修方式。預(yù)防維修思想要求裝備及其零部件在即將磨損到限，或者即將發(fā)生故障之前要及時(shí)更換、修理，維修工作在故障發(fā)生之前進(jìn)行。在預(yù)防維修思想的指導(dǎo)下，形成了以磨損理論為基礎(chǔ)的預(yù)防維修制度，這種計(jì)劃維修制度以機(jī)械裝備的故障率曲線來(lái)確定維修的時(shí)機(jī)。計(jì)劃預(yù)防維修制度的具體內(nèi)容可以概括為“定期檢查、按時(shí)保養(yǎng)、計(jì)劃修理”，通過(guò)降低故障率來(lái)保證設(shè)備的高可靠性。這種維修制度最關(guān)鍵的一步是確定設(shè)備或者子系統(tǒng)的預(yù)防維修周期，進(jìn)而合理劃分維修等級(jí)和維修周期結(jié)構(gòu)，制定相應(yīng)的維修規(guī)程和規(guī)范。所以，預(yù)防維修周期的制定成了可靠性范疇內(nèi)研究動(dòng)車組維修策略關(guān)鍵的一步。國(guó)內(nèi)一些學(xué)者和相關(guān)專業(yè)技術(shù)人員對(duì)此做了很多工作，研究最為廣泛的模型是以最大可用度為原則確定最佳預(yù)防維修周期和以最大經(jīng)濟(jì)性為原則制定最佳預(yù)防維修周期，隨著這方面研究的深入和對(duì)動(dòng)車組維修、運(yùn)用的逐漸熟悉，也出現(xiàn)了一些其他方法來(lái)制定最佳預(yù)防維修周期。

Joung E J等指出只通過(guò)改善驅(qū)動(dòng)電機(jī)來(lái)提高動(dòng)車組的可靠性是難以實(shí)現(xiàn)的需要對(duì)動(dòng)車組的零部件和各個(gè)子系統(tǒng)分別預(yù)測(cè)可靠性目標(biāo)，基于可靠性目標(biāo)對(duì)零部件進(jìn)行設(shè)計(jì)和運(yùn)行檢測(cè)，對(duì)不同零部件和子系統(tǒng)制定不同的維修周期，以提高動(dòng)車組子系統(tǒng)的可靠性、可用性和可維護(hù)性;Lee K M等提出通過(guò)統(tǒng)計(jì)動(dòng)車組實(shí)際的檢驗(yàn)任務(wù)周期的方法來(lái)確定其預(yù)防維修周期，該方法是基于以可靠性為中心的維修、將不必要的檢查次數(shù)降到最低并盡可能減少維護(hù)成本;宋永增等提出利用可靠性的理論，對(duì)客車零部件的故障記錄進(jìn)行了數(shù)理統(tǒng)計(jì)，根據(jù)最大有效度原 6 則，得出旅客列車零部件最佳預(yù)防維修周期取決于平均預(yù)防性維修時(shí)間和平均事后維修時(shí)間之比;郭乃文對(duì)比了貨車轉(zhuǎn)向架零部件維修周期的可用度模型和經(jīng)濟(jì)性模型，得出在定量分析中最大可用度模型更加方便的結(jié)論，并結(jié)合實(shí)例從理論上計(jì)算出轉(zhuǎn)向架零部件的最佳預(yù)防維修周期;王彩霞以可靠性工程為基礎(chǔ)，通過(guò)危害度評(píng)估方法確定了動(dòng)車組不同零部件的維修方式，并建立了分析動(dòng)車組維修周期常用的任務(wù)可靠度模型、經(jīng)濟(jì)費(fèi)用最小模型和最大有效度模型;王靈芝在以可靠性為中心的維修思想指導(dǎo)下，確定了高速列車設(shè)備維修決策過(guò)程，著重研究了設(shè)備重要度分析、設(shè)備壽命模型、預(yù)防維修周期及維修優(yōu)化等。

目前，國(guó)內(nèi)針對(duì)動(dòng)車組子系統(tǒng)預(yù)防維修周期的研究較少，一方面是由于動(dòng)車組子系統(tǒng)包含的部件較多，故障模式也比其他機(jī)械設(shè)備復(fù)雜，所以并不能完全套用之前對(duì)其他機(jī)械設(shè)備或系統(tǒng)的預(yù)防維修周期決策模型;另外，動(dòng)車組的維修數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)涉及到多個(gè)部門，由于沒(méi)有統(tǒng)一的故障數(shù)據(jù)管理體系和標(biāo)準(zhǔn)，導(dǎo)致可靠性數(shù)據(jù)的缺失或者數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)難度增大。所以動(dòng)車組運(yùn)用、維修部門應(yīng)該在以后的研究過(guò)程中，逐漸建立規(guī)范的可靠性數(shù)據(jù)收集、管理體制，為今后進(jìn)一步的研究提供強(qiáng)大的數(shù)據(jù)支撐，為動(dòng)車組可靠性理論研究打下基礎(chǔ)。

1.3文章結(jié)構(gòu)

本文分為五個(gè)章節(jié)，第一章為緒論，第二章為動(dòng)車組故障等級(jí)的劃分，第三章為動(dòng)車組子系統(tǒng)在預(yù)防維修條件下的可靠性分析，第四章為動(dòng)車組子系統(tǒng)預(yù)防維修周期決策模型的研究，第五章為結(jié)論和展望，具體結(jié)構(gòu)如圖1.1所示。

第2章動(dòng)車組故障等級(jí)的劃分

可靠性工程是從宏觀的角度分析發(fā)生故障的可能性、故障分布規(guī)律以及發(fā)生的故障對(duì)整個(gè)系統(tǒng)的可靠性帶來(lái)的影響，是從總體上以系統(tǒng)工程的觀點(diǎn)來(lái)分析和研究故障的，所以故障數(shù)據(jù)是可靠性工程研究的基礎(chǔ)。想要研究故障，首先要明確故障的定義、對(duì)故障的等級(jí)進(jìn)行合理的劃分，然后才能科學(xué)地篩選、整理、分析數(shù)據(jù)，從而在龐大的數(shù)據(jù)庫(kù)中獲取有價(jià)值的資料。

采用結(jié)合故障等級(jí)的危害度計(jì)算方法，對(duì)某型動(dòng)車組高壓牽引系統(tǒng)常見故障 模式的危害度進(jìn)行計(jì)算，并針對(duì)易發(fā)生高危害度故障模式的系統(tǒng)或部件提出了提 高其可靠性的建議。

2.1動(dòng)車組故障定義的建議

根據(jù)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB3187，失效(故障)的定義為:“產(chǎn)品喪失規(guī)定的功能。對(duì)可修復(fù)產(chǎn)品通常也稱為故障?！庇纱丝梢钥闯觯c故障在含義上大致相同，又有所區(qū)別，他們都是指“產(chǎn)品喪失規(guī)定的功能”，但傳統(tǒng)意義上的“故障”一詞，用于可修復(fù)產(chǎn)品，而“失效”一詞多指不可修復(fù)產(chǎn)品。動(dòng)車組屬于可修復(fù)產(chǎn)品，在機(jī)車車輛專業(yè)中“故障”一詞已經(jīng)被相關(guān)專業(yè)人員普遍使用，所以本文在下面討論中使用“故障”來(lái)表示動(dòng)車組喪失規(guī)定的功能。另外，定義中所指的“喪失規(guī)定的功能”包括以下情況:產(chǎn)品發(fā)生破壞性故障，使其無(wú)法工作，因而喪失其功能;產(chǎn)品尚能工作，但有一個(gè)或幾個(gè)性能參數(shù)達(dá)不到規(guī)定的要求;因操作失誤而造成產(chǎn)品功能喪失;由于環(huán)境應(yīng)力變化，導(dǎo)致功能喪失。

以前的機(jī)車車輛的可靠性分析中，各國(guó)鐵路對(duì)故障定義不盡相同，例如美國(guó)、德國(guó)規(guī)定，列車在線路上由于破損而停止運(yùn)行，則算作故障;而英、法和口本鐵路都以列車破損造成的時(shí)間延誤而算作故障。并且不同國(guó)家對(duì)延誤時(shí)間值有不同的規(guī)定。因此，在利用可靠性指標(biāo)對(duì)動(dòng)車組進(jìn)行評(píng)價(jià)時(shí)，首先要明確動(dòng)車組故障的定義。

下面是國(guó)外機(jī)車車輛對(duì)故障的規(guī)定，如表2.1所示。

我國(guó)目前還沒(méi)有對(duì)機(jī)車車輛的故障做出規(guī)定，有文獻(xiàn)[25]曾經(jīng)針對(duì)其提出了建議，即:在可靠性工程分析中，凡是由于機(jī)車車輛破損造成的機(jī)破事故就算作故障。也就是說(shuō)，由于機(jī)車車輛破損而造成行車事故的，即列車在區(qū)間非正常停車或在車站內(nèi)非正常停車時(shí)間超過(guò)3 Omin以上，或由于車鉤破損而造成列車分離的均為故障。

對(duì)于動(dòng)車組的運(yùn)用故障尚沒(méi)有明確的定義，有專門的動(dòng)車組書籍[}a6]中提出了，影響運(yùn)行的故障定義為出現(xiàn)下列情況之一: ①動(dòng)車組在經(jīng)過(guò)維修后仍能正常運(yùn)行，但維修導(dǎo)致超過(guò)15 min的延誤。②動(dòng)車組經(jīng)過(guò)維修后部分功能受到影響但仍然可以運(yùn)行，維修導(dǎo)致的延誤超過(guò)15 minx ③動(dòng)車組需要被救援或回送。在動(dòng)車組的實(shí)際運(yùn)用中，故障可能在運(yùn)用過(guò)程中或者預(yù)防性維修過(guò)程中發(fā)現(xiàn)。在預(yù)防性維修過(guò)程中發(fā)現(xiàn)的故障其實(shí)是出現(xiàn)在上一個(gè)運(yùn)用周期中，只是沒(méi)有對(duì)行車造成明顯的影響，而在運(yùn)用過(guò)程中出現(xiàn)的故障，對(duì)行車造成了非正常停車等影響，即影響運(yùn)行的故障。我國(guó)動(dòng)車組的運(yùn)用是處在預(yù)防維修條件之下的，所以討論在運(yùn)行過(guò)程中發(fā)生的造成晚點(diǎn)或運(yùn)輸中斷的故障(運(yùn)行故障)更有意義。隨著動(dòng)車組技術(shù)的進(jìn)步和動(dòng)車組維修保障技術(shù)的完善，動(dòng)車組的可靠性已經(jīng)達(dá)到了一個(gè)相當(dāng)高的水平，發(fā)生嚴(yán)重故障的幾率大大降低。所以，傳統(tǒng)的故障定義已經(jīng)不能完全滿足當(dāng)今動(dòng)車組可靠性分析的需要。

根據(jù)CRHIA,CRHIB,CRHIE,CRH2A,CRH2B,CRH2C,CRH2E,CRH380A,CRH380AL, CRH380B, CRH380BL, CRH380CL, CRH3C, CRHSA共計(jì)14個(gè)車型980列動(dòng)車組8557條晚點(diǎn)記錄，對(duì)晚點(diǎn)時(shí)間進(jìn)行了統(tǒng)計(jì)分析，結(jié)果如圖 2.1所示:

由圖2.1可知，超過(guò)15 min晚點(diǎn)的情況只占所有晚點(diǎn)情況的7.14%，超過(guò)3 0 min晚點(diǎn)情況只占所有晚點(diǎn)情況的2.59%，由此可見，目前動(dòng)車組非正常停車造成的晚點(diǎn)絕大部分在15 min以內(nèi)，所以文獻(xiàn)中建議的故障定義已經(jīng)不能完全滿足可靠性逐漸提高的動(dòng)車組的故障定義需求。

動(dòng)車組的運(yùn)用范圍越來(lái)越廣，運(yùn)用條件也越來(lái)越苛刻，我國(guó)新形勢(shì)下的運(yùn)輸需求對(duì)動(dòng)車組的可靠性提出了更高的期望，所以結(jié)合國(guó)內(nèi)外對(duì)機(jī)車車輛故障的定義，以及對(duì)故障引起的晚點(diǎn)時(shí)間的統(tǒng)計(jì)分析，本文對(duì)動(dòng)車組故障定義的建議為: ①動(dòng)車組在經(jīng)過(guò)線上或站內(nèi)處理、維修后仍能正常運(yùn)行，但維修導(dǎo)致臨時(shí) 停車或晚點(diǎn)。

②動(dòng)車組經(jīng)過(guò)線上或站內(nèi)處理、維修后部分功能受到影響但仍然可以運(yùn)行，但維修導(dǎo)致臨時(shí)停車或晚點(diǎn)。

③動(dòng)車組經(jīng)過(guò)線上處理、維修后可以限速運(yùn)行到附近車站，但無(wú)法擔(dān)當(dāng)后 續(xù)交路，需要乘客換乘熱備車。

④動(dòng)車組在線路上非正常停車，無(wú)法繼續(xù)運(yùn)行，需要被救援與回送。即動(dòng)車組只要發(fā)生非正常停車或因其他原因造成晚點(diǎn)，這種情況就算作一次故障。對(duì)故障進(jìn)行定義是對(duì)故障分析的基礎(chǔ)，對(duì)故障的分析又是開展可靠性工作的基礎(chǔ)。故障數(shù)據(jù)是可靠性分析中最重要的開展可靠性研究的數(shù)據(jù)，建立故障數(shù)據(jù)存儲(chǔ)和處理系統(tǒng)對(duì)推進(jìn)可靠性技術(shù)的發(fā)展起著重要作用。故障問(wèn)題貫穿于產(chǎn)的整個(gè)壽命周期，在產(chǎn)品投入使用后，對(duì)故障產(chǎn)品進(jìn)行故障數(shù)據(jù)分析也是可靠性工程中極其重要的一環(huán)，所以故障問(wèn)題是可靠性工程的核心問(wèn)題之一。故障數(shù)據(jù)分析可以對(duì)可靠性工程的整個(gè)過(guò)程做出有效、實(shí)際的檢驗(yàn)和評(píng)定，而且，最重要的 是故障數(shù)據(jù)是對(duì)使用現(xiàn)場(chǎng)的真實(shí)反饋，通過(guò)運(yùn)用、檢修數(shù)據(jù)的積累和分析，指導(dǎo)設(shè)計(jì)、制造運(yùn)用部門逐步規(guī)范業(yè)務(wù)流程，持續(xù)改進(jìn)檢修工藝、優(yōu)化修程修制、控制維修成本，完善和優(yōu)化動(dòng)車組運(yùn)用檢修生產(chǎn)力布局，為動(dòng)車組高效運(yùn)營(yíng)提供了強(qiáng)有力的支撐，作為可靠性設(shè)計(jì)和可靠性試驗(yàn)以及評(píng)審的依據(jù)。

目前，國(guó)內(nèi)對(duì)動(dòng)車組運(yùn)用維修的故障數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)記錄最及時(shí)、最準(zhǔn)確、最完整以及連續(xù)性最好的系統(tǒng)是中國(guó)鐵道科學(xué)研究院開發(fā)的動(dòng)車組運(yùn)用檢修管理信息系統(tǒng)，它是客運(yùn)專線信息化的重要組成部分，是支撐客運(yùn)專線運(yùn)營(yíng)的必要技術(shù)手段。該系統(tǒng)是實(shí)現(xiàn)全路動(dòng)車組運(yùn)用、維修信息化管理，及時(shí)掌握動(dòng)車組檢修運(yùn)用狀態(tài)，提高動(dòng)車組專業(yè)化管理水平的重要技術(shù)平臺(tái)，也是已上線運(yùn)行的重要鐵路生產(chǎn)系統(tǒng)之一。它采集了國(guó)內(nèi)幾乎所有動(dòng)車組全壽命周期各個(gè)階段的故障信息、維修數(shù)據(jù)。動(dòng)車組在運(yùn)用過(guò)程中產(chǎn)生的故障維修數(shù)據(jù)，是動(dòng)車組在真實(shí)運(yùn)行環(huán)境條件下產(chǎn)生的第一手資料，是動(dòng)車組可靠性的真實(shí)反映。對(duì)其統(tǒng)計(jì)的故障數(shù)據(jù)進(jìn)行歸納分析和等級(jí)劃分具有如下的意義: 分析動(dòng)車組故障，可以從中提取出表征動(dòng)車組可靠性的特征屬性，為掌握動(dòng)車組的故障規(guī)律提供理論基礎(chǔ);動(dòng)車組的可靠性分析就是根據(jù)動(dòng)車組故障模式、故障機(jī)理、故障的影響及其后果的嚴(yán)重程度，分析動(dòng)車組各個(gè)關(guān)鍵零部件的失效規(guī)律，預(yù)測(cè)關(guān)鍵零部件的壽命分布模型和可靠性指標(biāo)，從而采取有效措施，提高高速列車的可靠度;劃分故障等級(jí)，并通過(guò)危害度分析，可以確定動(dòng)車組關(guān)鍵零部件的維修方式，同時(shí)，動(dòng)車組各子系統(tǒng)的可靠性評(píng)估及其薄弱環(huán)節(jié)的辨識(shí)可為可靠性改進(jìn)設(shè)計(jì)及維修策略的制定提供參考依據(jù)。

2.2層次分析法劃分動(dòng)車組故障等級(jí)

故障等級(jí)的劃分是為了便于掌握零部件的故障對(duì)系統(tǒng)的影響和造成后果的嚴(yán)重程度，以便進(jìn)行可靠性評(píng)價(jià)和故障模式及影響分析，也是對(duì)于決策發(fā)生此故障模式的子系統(tǒng)或部件維修方式的一個(gè)依據(jù)。

之前的故障等級(jí)的劃分依據(jù)是:按故障造成人員傷亡的情況;按故障造成設(shè)備和環(huán)境的損失情況;按故障造成的直接和間接損失的情況。根據(jù)《鐵路行車事故處理規(guī)則》中的行車事故等級(jí)，有文獻(xiàn)[28]建議將我國(guó)機(jī)車車輛故障等級(jí)劃分為五級(jí)，如表2.2所示:

在故障模式的描述中，通常采用發(fā)生頻度的高低、嚴(yán)酷度的大小等模糊語(yǔ)言，判斷標(biāo)準(zhǔn)由于人員各異而產(chǎn)生不同，這給系統(tǒng)的可靠性分析帶來(lái)了較大的困難。模糊數(shù)學(xué)能夠通過(guò)定量的方法來(lái)處理定性問(wèn)題，使得其評(píng)價(jià)更為科學(xué)和準(zhǔn)確 傳統(tǒng)的故障等級(jí)的劃分，參照的主要是故障產(chǎn)生的事故造成的損失，傷亡人數(shù)和經(jīng)濟(jì)損失，是通過(guò)對(duì)事故的損失情況來(lái)衡量故障的嚴(yán)重程度的，并沒(méi)有針對(duì)故障本身，對(duì)于動(dòng)車組后續(xù)的故障研究以及可靠性研究并沒(méi)有指導(dǎo)意義。并且，隨著動(dòng)車組技術(shù)的進(jìn)步和預(yù)防性維修體制的不斷完善，動(dòng)車組的運(yùn)用可靠性已經(jīng)達(dá)到了一個(gè)相當(dāng)高的水平，即使發(fā)生故障也極少會(huì)出現(xiàn)表2.2中工、且、且I.IV以及V中A類所描述的危害情況。故障并不等同于事故，表2.2更加適用于故障造成的事故等級(jí)的評(píng)定。并且，在實(shí)際運(yùn)用過(guò)程中，列車由于故障晚點(diǎn)情況比較復(fù)雜，發(fā)生的概率也有所不同，用表2.3中將故障概念和事故概念混在一起，無(wú)法客觀地對(duì)故障的嚴(yán)重程度進(jìn)行等級(jí)的評(píng)定，不適用于可靠性工程中對(duì)于故障的分析，所以有必要針對(duì)故障本身對(duì)動(dòng)車組故障等級(jí)進(jìn)行劃分。2.2.1層次分析法簡(jiǎn)述

層次分析法(Analytic Hierarchy Process，簡(jiǎn)記AHP)是一種定性和定量相結(jié)合的、系統(tǒng)化的、層次化的分析方法。它是將半定性、半定量問(wèn)題轉(zhuǎn)化為定量問(wèn)題的行之有效的一種方法，使人們的思維過(guò)程層次化，將決策問(wèn)題的有關(guān)元素分解成目標(biāo)、準(zhǔn)則、方案等層次。構(gòu)建層次結(jié)構(gòu)模型后，利用較少的定量信息，把決策的思維過(guò)程數(shù)學(xué)化，進(jìn)而求解多目標(biāo)、多準(zhǔn)則結(jié)構(gòu)特性的復(fù)雜決策問(wèn)題。具體地說(shuō)它是用一定標(biāo)度對(duì)人的主觀判斷進(jìn)行客觀量化，在此基礎(chǔ)上進(jìn)行定性或定量分析的一種決策方法。

層次分析法把人的思維過(guò)程層次化、數(shù)量化，并運(yùn)用數(shù)學(xué)分析、決策、預(yù)報(bào)或控制提供定量的依據(jù)。應(yīng)用層次分析法分析問(wèn)題時(shí)，首先把問(wèn)題層次化，根據(jù)問(wèn)題的性質(zhì)和要達(dá)到的總目標(biāo)，將問(wèn)題分解為不同組成因素，并按照因素間的相互影響關(guān)系以及隸屬關(guān)系將因素按不同層次組合，形成一個(gè)多層次的分析結(jié)構(gòu)模型。并最終將系統(tǒng)分析歸結(jié)為最底層相對(duì)于最高層的重要性權(quán)值的確定或相對(duì)優(yōu)劣次序的排序問(wèn)題。綜合評(píng)價(jià)問(wèn)題就是排序問(wèn)題。在排序計(jì)算中，引入1}9標(biāo)度法，并寫成判斷矩陣形式，可以通過(guò)計(jì)算判斷矩陣的最大特征值及相應(yīng)的特征向量，計(jì)算出某一層相對(duì)于上一層某一個(gè)元素的相對(duì)重要性權(quán)值。在計(jì)算出某一層相對(duì)于上一層各個(gè)因素的單排序權(quán)值后，用上一層因素本身的權(quán)值加權(quán)綜合，即可計(jì)算出層次總排序權(quán)值，總之，由上而下即可計(jì)算出最底層因素相對(duì)于最高層 14 的相對(duì)重要性權(quán)值或相對(duì)優(yōu)劣次序的排序值。

層次分析法是一種模擬人的思維過(guò)程的工具。如果說(shuō)比較、分解和綜合是大腦分析解決問(wèn)題的一種基本思考過(guò)程，則層次分析法對(duì)這種思考過(guò)程提供了一種數(shù)學(xué)表達(dá)及數(shù)學(xué)處理的方法。因此，層次分析法十分適用于具有定性的，或定性、定量兼有的決策分析，是一種十分有效的系統(tǒng)分析和科學(xué)決策方法。由于層次分析法有著嚴(yán)密的數(shù)學(xué)邏輯，所以可以借助計(jì)算機(jī)程序進(jìn)行輔助計(jì)算，大大簡(jiǎn)化了分析過(guò)程。

2.2.2故障等級(jí)劃分的基礎(chǔ)

根據(jù)調(diào)研得到的5000余條運(yùn)行故障記錄，考慮故障影響程度、故障影響時(shí)間和故障發(fā)生概率三個(gè)方面來(lái)對(duì)動(dòng)車組故障等級(jí)進(jìn)行劃分。

根據(jù)運(yùn)行過(guò)程中發(fā)生的故障對(duì)于動(dòng)車組后續(xù)運(yùn)行、整條線路產(chǎn)生的影響以及社會(huì)影響等，綜合考慮對(duì)故障的處理方式、處理難度以及處理時(shí)間，將故障影響程度分為4個(gè)等級(jí)，如表2.4所示。

動(dòng)車組發(fā)生不影響繼續(xù)運(yùn)行的故障，可以運(yùn)行到站后由隨車機(jī)械師或者站內(nèi)工作人員進(jìn)行快速的檢修，一般操作為隔離、復(fù)位等，對(duì)旅客的出行和線上其他車次動(dòng)車組影響極小，故將其劃為輕微影響;線上臨時(shí)停車或限速，將會(huì)影響故障動(dòng)車組所在的整條線路其他車次動(dòng)車組的正常運(yùn)行，根據(jù)臨停時(shí)間或限速造成的晚點(diǎn)時(shí)間的不同，將其劃分為一般影響對(duì)旅客的出行造成的影響也會(huì)隨之不同但是影響不大閉臨線圍較大將會(huì)影響上在出現(xiàn)線上臨時(shí)停車后機(jī)械師下車檢查的情況時(shí)，需要封下行兩條線路上的其他車次的動(dòng)車組的正常運(yùn)行，影響范且機(jī)械師將承擔(dān)一定的風(fēng)險(xiǎn)，故將其劃分為較大影響;當(dāng)動(dòng)車組產(chǎn)生故障不能繼續(xù)運(yùn)行時(shí)，需要救援車來(lái)救援或者需要旅客全部換乘到熱備車上以進(jìn)行后續(xù)的旅程，這種情況無(wú)論對(duì)車上乘客的正常旅行，還是整條線上其他車次動(dòng)車組的正常運(yùn)行都會(huì)產(chǎn)生很大的影響，車上乘客的不滿情緒如果通過(guò)網(wǎng)絡(luò)迅速傳播會(huì)對(duì)鐵路運(yùn)用部門造成負(fù)面的社會(huì)影響，故將其劃分為嚴(yán)重影響，鐵路部門應(yīng)盡量避免此類故障的發(fā)生。

每種等級(jí)的影響下，都會(huì)造成不同的晚點(diǎn)時(shí)間，參照表2.3“京津城際鐵路高速動(dòng)車組故障等級(jí)的劃分”以及對(duì)實(shí)際故障數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)與歸類，將晚點(diǎn)時(shí)間分為5個(gè)等級(jí)，如表2.5所示。

不同的故障發(fā)生的概率也不一樣，小概率故障也可能引起嚴(yán)重的危害，所以在劃分動(dòng)車組故障等級(jí)的時(shí)候也應(yīng)該考慮到故障發(fā)生概率的因素。參考《故障模式、影響及危害性分析指南》[33]，對(duì)不同的故障模式發(fā)生概率的等級(jí)進(jìn)行劃分，如表2.6所示。

對(duì)于影響程度等級(jí)高的卻并沒(méi)有對(duì)動(dòng)車組、線路的正常運(yùn)行產(chǎn)生影響的故障(即未臨時(shí)停車、限速或晚點(diǎn))，并不能與影響等級(jí)低卻造成了長(zhǎng)時(shí)間晚點(diǎn)的故障直接進(jìn)行嚴(yán)重程度的對(duì)比，而不同故障發(fā)生的概率也不盡相同，甚至還有一些小概率事件，所以，用某單一的標(biāo)準(zhǔn)來(lái)評(píng)定故障的等級(jí)并不科學(xué)。本文同時(shí)考慮影響程度等級(jí)、影響時(shí)間等級(jí)和發(fā)生概率等級(jí)三個(gè)維度，利用層次分析法進(jìn)行系統(tǒng)的分析得出一個(gè)綜合評(píng)價(jià)的排序，使得我們對(duì)于動(dòng)車組發(fā)生故障的嚴(yán)重程度可 以進(jìn)行更加客觀的評(píng)價(jià)。2.2.3分析過(guò)程及分析結(jié)果

構(gòu)建遞階層次結(jié)構(gòu) 應(yīng)用層次分析法分析實(shí)際的問(wèn)題，首先要把問(wèn)題條理化、層次化。構(gòu)造一好的層次結(jié)構(gòu)對(duì)于問(wèn)題的解決極為重要，它決定了分析結(jié)果的有效程度。通過(guò)對(duì)指標(biāo)體系分析，建立一個(gè)由目標(biāo)層，指標(biāo)層和方案層組成的遞階層次模型，如圖2.2所示。

建立問(wèn)題的層次結(jié)構(gòu)模型是AHP法中最重要的一步，把復(fù)雜的問(wèn)題分解成稱之為元素的各個(gè)部分，并按元素的相互關(guān)系及隸屬關(guān)系形成不同的層次，統(tǒng)一層次的元素作為準(zhǔn)則對(duì)下一層次的元素起支配作用，同時(shí)它又受上一層次元素支配。對(duì)于評(píng)價(jià)故障影響這個(gè)問(wèn)題來(lái)說(shuō)，層次分析模型主要分成三層。最高目標(biāo)層只有一個(gè)元素，為對(duì)故障影響的評(píng)價(jià)，中間層則為準(zhǔn)則、子準(zhǔn)則，在這一問(wèn)題中準(zhǔn)則有影響等級(jí)、影響時(shí)間、發(fā)生概率三個(gè)維度，最下面的一層為方案層，即可能出現(xiàn)的各種故障情形。參考專家的意見，將指標(biāo)層中的三個(gè)指標(biāo)的重要度進(jìn)行排序:故障影響程度>故障影響時(shí)間>故障發(fā)生概率。構(gòu)建兩兩比較判斷矩陣。

建立層次分析模型之后，我們就可以在各層元素中進(jìn)行兩兩比較，構(gòu)造出比較判斷矩陣。層次分析法主要是人們對(duì)每一層次中各因素相對(duì)重要性給出的判斷，這些判斷通過(guò)引入合適的標(biāo)度用數(shù)值表示出來(lái)，寫成判斷矩陣。判斷矩陣表示針對(duì)上一層次因素，本層次與之有關(guān)因素之間相對(duì)重要性的比較。判斷矩陣是層次分析法的基本信息，也是進(jìn)行相對(duì)重要度計(jì)算的重要依據(jù)。

假定上一層次的元素從作為準(zhǔn)則，對(duì)下一層元素代，C1..C2……Cn………有支配關(guān)系，我們的目的是要在準(zhǔn)則層乓下按它們的相對(duì)重要性賦予代C1..C2……Cn………相應(yīng)的權(quán)重。在這一步中要回答下面的問(wèn)題:針對(duì)準(zhǔn)則Bk，兩個(gè)元素C= 25 C….哪個(gè)更重要，重要性的大小。需要對(duì)重要性賦予一定的數(shù)值。賦值的根據(jù)或來(lái)源，可以是由決策者直接提供，或是通過(guò)決策者與分析者的 對(duì)話來(lái)確定，或是由分析者通過(guò)某種技術(shù)咨詢而獲得，或是通過(guò)其他合適的途徑來(lái)酌定。

對(duì)于個(gè)元素來(lái)說(shuō)，得到兩兩比較判斷矩陣C一Ct72 X 72。其中C=J表示因素Z和因素J相對(duì)于目標(biāo)的重要值。

一般來(lái)說(shuō)，構(gòu)造的判斷矩陣取如下形式:

對(duì)于這類矩陣稱為正反矩陣。對(duì)于正反矩陣，若對(duì)于任意i……., j, k有C.C二C，此時(shí)稱該矩陣為一致矩陣。在實(shí)際問(wèn)題求解時(shí)，構(gòu)造的判斷矩陣并不一定具有一致性，常常需要進(jìn)行一致性檢驗(yàn)。

本文采用薩蒂提出的19標(biāo)度法構(gòu)建兩兩判斷矩陣。各級(jí)標(biāo)度的含義如表 2.7所示。經(jīng)過(guò)相關(guān)領(lǐng)域?qū)＜乙罁?jù)其工作及實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)的判斷決策，得到指標(biāo)層相 對(duì)于目標(biāo)層的判斷矩陣如表2.8所示。

構(gòu)造出比較判斷矩陣后，即可對(duì)判斷矩陣進(jìn)行單排序計(jì)算，在各層次單排序 計(jì)算的基礎(chǔ)上還需要進(jìn)行各層次總排序計(jì)算，在這個(gè)過(guò)程中存在一個(gè)判斷矩陣的一致性檢驗(yàn)問(wèn)題。

(3)計(jì)算權(quán)重

計(jì)算權(quán)重是計(jì)算判斷矩陣的特征值最大值，及其所對(duì)應(yīng)的特征向量，得出層次單排序，通過(guò)獲得準(zhǔn)則層對(duì)于目標(biāo)層的重要性數(shù)據(jù)序列，從而獲得最優(yōu)決策。由于故障情形較多，計(jì)算比較復(fù)雜，故借助Matlab編制了計(jì)算權(quán)重和一致性檢驗(yàn)的計(jì)算程序，輸入判斷矩陣即可輸出權(quán)重系數(shù)以及一致性檢驗(yàn)結(jié)果。計(jì)算過(guò)程具體如下所示:

1、利用判斷矩陣計(jì)算權(quán)重系數(shù)，由公式:

因?yàn)镃R<0.1，因此該判斷矩陣與一致性檢驗(yàn)符合要求。所以得到，指標(biāo)層相對(duì)于目標(biāo)層的權(quán)重為:、二(0.5278, 0.3325, 0.1396)o(4)綜合評(píng)價(jià)

根據(jù)以上論述，故障影響的等級(jí)分為四個(gè)等級(jí)(工級(jí)、且級(jí)、III級(jí)、IU級(jí))，故障影響時(shí)間分為五個(gè)級(jí)別(A, B, C, D, E)，故障發(fā)生概率的等級(jí)分為五個(gè)等級(jí)(1, 2, 3, 4, 5)，因此，故障情形可以分成100種情況。首先對(duì)各個(gè)指標(biāo)的不同級(jí)別進(jìn)行量化表示，以便能夠?qū)@100種情況進(jìn)行比較分析。

為了使所有指標(biāo)具有可比性，對(duì)三個(gè)評(píng)價(jià)指標(biāo)均采用百分制原則進(jìn)行量化評(píng)分處理，從而消除了量綱的影響。量化處理方法如表2.10所示。

利用計(jì)算得到的各指標(biāo)的權(quán)重向量、_(0.5278, 0.3325, 0.1396)，對(duì)100種情況進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)，得到結(jié)果如表2.11所示。

根據(jù)以上分析得出了各個(gè)情形的故障等級(jí)由高到低的排序，表2.12可以作 為一個(gè)庫(kù)，將對(duì)應(yīng)的故障對(duì)號(hào)入座。

致謝

我歷時(shí)將近兩個(gè)星期的時(shí)間終于把這篇論文寫完了，在這段充滿奮斗的歷程中，帶給我是涯無(wú)限的激情和收獲。在論文的寫作過(guò)程中遇到了無(wú)數(shù)的困難和障礙，都在同學(xué)和老師的幫助下度過(guò)了。尤其要強(qiáng)烈感謝我的論文指導(dǎo)老師何老師何曹老師，沒(méi)有他們對(duì)我進(jìn)行了不厭其煩的指導(dǎo)和幫助，無(wú)私的為我進(jìn)行論文的修改和改進(jìn)，就沒(méi)有我這篇論文的最終完成。在此，我向指導(dǎo)和幫助過(guò)我的老師們表示最衷心的感謝！同時(shí)，我也要感謝本論文所引用的各位學(xué)者的專著，如果沒(méi)有這些學(xué)者的研究成果的啟發(fā)和幫助，我將無(wú)法完成本篇論文的最終寫作。至此，我也要感謝我的朋友和同學(xué)，他們?cè)谖覍懻撐牡倪^(guò)程中給予我了很多有用的素材，也在論文的排版和撰寫過(guò)程中提供熱情的幫助！金無(wú)足赤，人無(wú)完人。由于我的學(xué)術(shù)水平有限，所寫論文難免有不足之處，懇請(qǐng)各位老師和同學(xué)批評(píng)和指正！

參考文獻(xiàn)

[1]動(dòng)車組運(yùn)用維修北京交通大學(xué)，2005 [2]晏銳，從動(dòng)車組維修制度、維修模式談武漢動(dòng)車段工藝is計(jì)高速鐵路，2010 24 [3」張航軍，加!:中心的故障模式、影響及其危害性分析，機(jī)械制造，2007 , 45(519)} 64-E5 [4]董錫明，機(jī)車車輛運(yùn)用可靠性程，中國(guó)鐵道出版社，2002 [5]嚴(yán)俊，F(xiàn)MECA方法在軌道車輛制動(dòng)系統(tǒng)故障維修中的應(yīng)用，地程與隧道，2011-37 [6]董錫明，機(jī)車車輛維修基本理論，中國(guó)鐵道出版社，2002 [7]趙曉明，CRH3型動(dòng)車組受電弓故障分析及改進(jìn)措施，機(jī)車電傳動(dòng)，2009 1 [8]陳文芳，CRH2型動(dòng)車組受電弓常見故障處理及改進(jìn)建議，學(xué)術(shù)探討，2011, 8(203)[9]侯賓，溫福線CRH1B型動(dòng)車組拖車閘片磨耗問(wèn)題分析，鐵道機(jī)車車輛，2011, 31(2)[10]張曙光，鐵路高速列車應(yīng)用基礎(chǔ)理論與I:程技術(shù) , 2007 [11〕侯祥君，CRH3C型動(dòng)車組常見故障的應(yīng)急處理方法探討，上海鐵道科技，2010, 4 [12〕王辰永，電力機(jī)車“霧閃現(xiàn)象分析及預(yù)防”，機(jī)車電傳動(dòng)，2011, 6 [13〕動(dòng)車組制動(dòng)系統(tǒng)北京交通大學(xué)，2005

第五篇：動(dòng)車組故障分析及改進(jìn)方法（范文模版）

摘 要

轉(zhuǎn)向架是動(dòng)車組安全、可靠運(yùn)行的關(guān)鍵部件，轉(zhuǎn)向架的維修是動(dòng)車組可靠安全高效運(yùn)行的必要保障。當(dāng)轉(zhuǎn)向架出現(xiàn)故障時(shí)，如果不能及時(shí)維修，嚴(yán)重的會(huì)導(dǎo)致系統(tǒng)運(yùn)營(yíng)中斷，甚至威脅人們的生命及財(cái)產(chǎn)安全;如果維修不當(dāng)，可能導(dǎo)致“維修不足”或“維修過(guò)?！薄ｈb于此本文以動(dòng)車組轉(zhuǎn)向架為研究對(duì)象，對(duì)其維修決策過(guò)程的維修方式確定、計(jì)劃維修周期、視情維修時(shí)機(jī)三個(gè)環(huán)節(jié)，分別建立數(shù)學(xué)模型，運(yùn)用維修決策理方法，有效地解決維修方式不當(dāng)，計(jì)劃維修不足或維修過(guò)剩以及視情維修時(shí)機(jī)不準(zhǔn)確等問(wèn)題，為動(dòng)車組轉(zhuǎn)向架的修程修制優(yōu)化提供理論依據(jù)。

在總結(jié)分析動(dòng)車組轉(zhuǎn)向架主要結(jié)構(gòu)特點(diǎn)及功能原理基礎(chǔ)上，分析影響維修決策過(guò)程的因素，劃分維修模型，對(duì)相應(yīng)模型故障率演化規(guī)律進(jìn)行分析。建立轉(zhuǎn)向架重要功能部件評(píng)估模型，為轉(zhuǎn)向架關(guān)鍵零部件的維修方式?jīng)Q策提供參考依據(jù)?；趧?dòng)車組轉(zhuǎn)向架實(shí)際維修過(guò)程中出現(xiàn)的“維修不足”或“維修過(guò)?！钡默F(xiàn)狀，建立動(dòng)車組轉(zhuǎn)向架在預(yù)防計(jì)劃性維修中的故障率演化模型，并建立在一個(gè)周期內(nèi)和一個(gè)大修周期內(nèi)的計(jì)劃性維修周期決策模型，以單位時(shí)間維修費(fèi)用最小為目標(biāo)函數(shù)針對(duì)視情維修時(shí)機(jī)不準(zhǔn)確的問(wèn)題，建立威布爾比例強(qiáng)度模型描述轉(zhuǎn)向架壽命分布與伴隨變量之間的關(guān)系，運(yùn)用物理規(guī)劃法，保證可靠度和單位時(shí)間維修費(fèi)用在期望區(qū)間內(nèi)，求解最優(yōu)的維修閡值，確定最優(yōu)視情維修時(shí)機(jī)。

通過(guò)建立的重要功能部件評(píng)估模型，確定轉(zhuǎn)向架子系統(tǒng)中重要功能部件的排序及維修方式，為實(shí)際動(dòng)車組轉(zhuǎn)向架零部件的維修方式優(yōu)化提供了理論參考;運(yùn)用建立的計(jì)劃維修周期決策模型，得到轉(zhuǎn)向架在一個(gè)大修周期內(nèi)的最優(yōu)維修周期及維修次數(shù)，降低了大修期內(nèi)的維修次數(shù)，減少了人力財(cái)力的消耗，增加了動(dòng)車組實(shí)際運(yùn)營(yíng)時(shí)間;運(yùn)用威布爾比例強(qiáng)度模型和維修閡值，結(jié)合歷史故障統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，得到轉(zhuǎn)向架視情維修時(shí)機(jī)決策圖和維修時(shí)機(jī)建議，所得到的結(jié)論與實(shí)際現(xiàn)場(chǎng)維修決策基本一致。

因此，本文所做的動(dòng)車組轉(zhuǎn)向架維修決策研究為其修程修制的優(yōu)化提供了良好的理論依據(jù)，所建立的維修決策模型也同樣適用其它復(fù)雜系統(tǒng)的維修決策研究。關(guān)鍵詞:轉(zhuǎn)向架;維修方式?jīng)Q策;計(jì)劃維修周期決策

目 錄 第1章 緒論.........................................................1 1.1課題研究背景及意義...........................................1 1.2維修決策國(guó)內(nèi)外應(yīng)用研究現(xiàn)狀...................................2 1.3論文主要研究?jī)?nèi)容與技術(shù)路線...................................5 第2章 動(dòng)車組轉(zhuǎn)向架維修決策理論基礎(chǔ).................................8 2.1轉(zhuǎn)向架概述...................................................8 2.2維修決策概述................................................10 第3章 動(dòng)車組轉(zhuǎn)向架維修方式?jīng)Q策....................................13 3.1維修方式概述................................................13 3.2動(dòng)車組轉(zhuǎn)向架維修方式........................................13 結(jié) 論..............................................................16 展望...............................................................17 參考文獻(xiàn)...........................................................18 致謝................................................................................................................................................23

第1章 緒論

1.1課題研究背景及意義

隨著“一帶一路”概念的提出以及實(shí)施方案的落實(shí)，相應(yīng)“一帶一路”區(qū)域的交通運(yùn)輸?shù)男枨笠踩找嬖鲩L(zhǎng)，加快高鐵建設(shè)己成為解決日益增長(zhǎng)交通運(yùn)輸?shù)男枨蟮闹饕緩健ｋS著大量的動(dòng)車組列車投入使用，優(yōu)質(zhì)的維修和管理并保證動(dòng)車組列車安全、可靠、高效、經(jīng)濟(jì)地運(yùn)營(yíng)，無(wú)疑成為當(dāng)前迫切需要解決的問(wèn)題。

科學(xué)合理的修程修制是動(dòng)車組高效、安全、經(jīng)濟(jì)運(yùn)營(yíng)的重要保證。對(duì)于現(xiàn)有國(guó)產(chǎn)動(dòng)車組的修程修制方案，很大程度上是綜合和延續(xù)引進(jìn)的國(guó)外動(dòng)車組的修程修制，沒(méi)能全面考慮國(guó)內(nèi)動(dòng)車組具體運(yùn)營(yíng)條件，目前的修程修制方案仍需要進(jìn)一步根據(jù)國(guó)內(nèi)的具體運(yùn)營(yíng)條件進(jìn)行完善。通過(guò)對(duì)我國(guó)動(dòng)車組目前的維修現(xiàn)狀調(diào)研，發(fā)現(xiàn)動(dòng)車組維修的技術(shù)政策是“在預(yù)防計(jì)劃修的前提下，逐步實(shí)施視情維修、換件修和關(guān)鍵零部件的專業(yè)化集中修”，其中預(yù)防計(jì)劃修屬于預(yù)防性維修范疇。但通過(guò)對(duì)動(dòng)車組歷史可靠性數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析發(fā)現(xiàn)，實(shí)際維修決策和管理實(shí)施過(guò)程中，大部分還是延承歷史經(jīng)驗(yàn)，沒(méi)有系統(tǒng)的運(yùn)用可靠性與維修決策理論方法作為指導(dǎo)，最終導(dǎo)致動(dòng)車組在出現(xiàn)故障時(shí)未能進(jìn)行及時(shí)的維修或進(jìn)行了提前維修，從而未能保證動(dòng)車組故障得到有效地預(yù)防的同時(shí)也增加了維修成本。

本文研究的目的是在以可靠性理論為基礎(chǔ)，維修思想為指導(dǎo)，對(duì)動(dòng)車組轉(zhuǎn)向架關(guān)鍵零部件的維修決策進(jìn)行研究，主要從維修方式確定、計(jì)劃維修周期優(yōu)化和視情維修閡值的優(yōu)化三方面，結(jié)合維修決策方法和建立相應(yīng)的維修決策模型，從而得到最優(yōu)的維修策略，從而解決轉(zhuǎn)向架維修中“維修不足”或“維修過(guò)?！币约熬S修時(shí)機(jī)不恰當(dāng)?shù)膯?wèn)題。

最終實(shí)現(xiàn)以下幾個(gè)方面的意義:(1)盡量減少轉(zhuǎn)向架在維修過(guò)程中的“維修不足”或“維修過(guò)?！保３洲D(zhuǎn)向架固有可靠度，提高使用可靠度;(2)盡量避免故障發(fā)生，降低單位時(shí)間內(nèi)的維修費(fèi)用;(3)以最少資源消耗保證轉(zhuǎn)向架可用度要求，延長(zhǎng)其在線使用壽命;(4)為動(dòng)車組轉(zhuǎn)向架修程修制的優(yōu)化提供可行的理論依據(jù)。

1.2維修決策國(guó)內(nèi)外應(yīng)用研究現(xiàn)狀

1.2.1維修決策國(guó)內(nèi)外應(yīng)用研究現(xiàn)狀

根據(jù)所查文獻(xiàn)，目前的維修決策應(yīng)用研究主要集中在模糊理論在維修決策上的應(yīng)用、系統(tǒng)重要功能部件的評(píng)估、維修周期的優(yōu)化決策研究以及維修決策支持系統(tǒng)的研究四方面，涉及的應(yīng)用領(lǐng)域包括軍事、船舶、航空、機(jī)械以及軌道列車的運(yùn)用維修中。其具體的應(yīng)用研究如下:(1)模糊理論在維修決策上的應(yīng)用通過(guò)將層次分析方法和模糊理論相結(jié)合，解決在維修決策過(guò)程中影響因素模糊問(wèn)題。將系統(tǒng)的可靠度函數(shù)取為模糊集，基于定義的模糊集推導(dǎo)出維修集，包括役齡因子、維修因子以及維修成本三方面，進(jìn)而根據(jù)對(duì)應(yīng)的維修決策準(zhǔn)則計(jì)算最優(yōu)的維修周期及對(duì)應(yīng)的維修方式。崔建國(guó)等人針對(duì)在飛機(jī)維修保障過(guò)程中，專家知識(shí)運(yùn)用不合理，從而引起的維修不當(dāng)問(wèn)題，創(chuàng)建基于灰色模糊與層次分析的多屬性飛機(jī)保障維修決策模型。徐輝運(yùn)用灰色馬爾科夫和灰色關(guān)聯(lián)分析的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)法對(duì)設(shè)備的動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行故障分析，估算設(shè)備剩余壽命，從而進(jìn)行維修決策研究。顧煌炯等提出將嫡權(quán)法和層次分析法結(jié)合解決發(fā)電設(shè)備的維修方式?jīng)Q策的問(wèn)題。

陶基斌等針對(duì)視情維修過(guò)程中的維修方式優(yōu)化問(wèn)題，運(yùn)用BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)方法，以維修影響因素的隸屬度為輸入，最終維修等級(jí)為輸出，根據(jù)輸出結(jié)果選取最優(yōu)的維修方式。王凌針對(duì)視情維修的建模和優(yōu)化問(wèn)題進(jìn)行研究，并運(yùn)用模糊優(yōu)化算法對(duì)不同決策目標(biāo)下的設(shè)備進(jìn)行維修決策優(yōu)化。在建立以可靠性數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)的專家系統(tǒng)時(shí)，運(yùn)用模糊推理算法，計(jì)算每種故障模式發(fā)生的概率以及故障后果影響程度的大小，從而避免嚴(yán)重故障的發(fā)生，優(yōu)化修程修制。劉宇[川針對(duì)傳統(tǒng)設(shè)備中故障的兩態(tài)假設(shè)，提出復(fù)雜系統(tǒng)的多態(tài)維修決策理論以及模糊多態(tài)復(fù)雜系統(tǒng)的可靠性建模理論，運(yùn)用模糊多態(tài)元件的維修決策方法，建立維修決策模型，進(jìn)而為模糊多態(tài)元件的維修決策提供理論指導(dǎo)。

(2)系統(tǒng)重要功能部件的評(píng)估系統(tǒng)重要功能部件的評(píng)估一般用重要度衡量，代表部件在對(duì)應(yīng)系統(tǒng)中的重要程度，是故障率、故障后果、故障維修費(fèi)用、可維修性等各種因素的綜合度量。趙登福等同時(shí)考慮到設(shè)備狀態(tài)及系統(tǒng)風(fēng)險(xiǎn)建立輸電設(shè)備的重要度評(píng)估模型，從而確定實(shí)時(shí)的重要功能部件，為輸電設(shè)備的狀態(tài)維修決策提供依據(jù)。董玉亮等選擇屬性加權(quán)和作為部件重要功能部件評(píng)估的指標(biāo)，運(yùn) 用本征向量法計(jì)算出不同影響因素的權(quán)重，同時(shí)使用蒙特卡洛法仿真模擬，通過(guò)統(tǒng)計(jì)分析得到系統(tǒng)各部件的重要程度排序，最終實(shí)現(xiàn)重要功能部件的評(píng)估。李國(guó)正等采用改進(jìn)的層次分析法進(jìn)行地鐵車輛子系統(tǒng)的重要度評(píng)估，通過(guò)分析影響重要度評(píng)價(jià)的因素，計(jì)算重要度評(píng)估值，確定重要子系統(tǒng)，為地鐵車輛的維修決策提供了參考。高萍等在己建立的設(shè)備重要度評(píng)估模型的基礎(chǔ)上運(yùn)用蒙特卡洛算法，來(lái)降低評(píng)估過(guò)程中主觀數(shù)據(jù)的影響，從而為進(jìn)一步科學(xué)的維修決策提供理論參考依據(jù)。

(3)維修周期的優(yōu)化決策研究維修決策用于預(yù)防計(jì)劃維修中，主要包括對(duì)設(shè)備最佳維修周期的決策以及最優(yōu)設(shè)備檢測(cè)時(shí)間長(zhǎng)度。等基于可靠性和馬爾可夫鏈建立了電力設(shè)備的維修周期模型，并運(yùn)用遺傳算法求解維修周期的最佳值，從而最小化維修費(fèi)用。馬颯颯等建立混合粒子群和蟻群優(yōu)化算法的群智能優(yōu)化策略，應(yīng)用在混聯(lián)系統(tǒng)的預(yù)防性維修周期優(yōu)化問(wèn)題上，提高了優(yōu)化尋優(yōu)的效率。俞秀蓮等考慮故障發(fā)展規(guī)律對(duì)維修周期的影響，引入役齡回退因子，以可靠度和總成本最小為約束條件建立維系周期優(yōu)化模型。毛昭勇等引入役齡回退因子描述維修后的系統(tǒng)性能，并重點(diǎn)對(duì)不同計(jì)劃維修周期下總體維修費(fèi)用隨著計(jì)劃維修次數(shù)的變化進(jìn)行研究，從而優(yōu)化維修周期。謝慶華等以可靠性為狀態(tài)參數(shù)，使維修費(fèi)用率最小為原則下優(yōu)化維修周期。等通過(guò)建立部件單位時(shí)間成本內(nèi)函數(shù)，在成本函數(shù)取最小值的前提下，優(yōu)化部件的大修周期、大修周期的檢修次數(shù)以及維修間隔。陳城輝等針對(duì)軌道交通行車關(guān)鍵設(shè)備中的可修復(fù)和不可修復(fù)的設(shè)備，提出壽命數(shù)據(jù)分布檢驗(yàn)方法，并以單位時(shí)間維修成本最低為優(yōu)化目標(biāo)建立了維修周期優(yōu)化模型。運(yùn)用馬爾可夫理論建立維修費(fèi)用率函數(shù)，并令其去最小極值進(jìn)而優(yōu)化求解狀態(tài)檢測(cè)周期。蔣太立以RCM為理論基礎(chǔ)，在不同的決策目標(biāo)下建立維修周期決策模型，并運(yùn)用MATLAB軟件編寫了維修決策的軟件界面。

(4)維蟹決策文持殺統(tǒng)陰研兒將維修決策研究成果同計(jì)算機(jī)相結(jié)合，實(shí)現(xiàn)研究成果的軟件化是維修決策研究應(yīng)用到實(shí)踐的必要環(huán)節(jié)。目前很多專家和學(xué)者在所在研究領(lǐng)域上設(shè)計(jì)開發(fā)出對(duì)應(yīng)的維修決策支持系統(tǒng)。郝晉峰等為預(yù)防自行火炮故障并縮短維修時(shí)間，實(shí)現(xiàn)有針對(duì)性的對(duì)自行火炮進(jìn)行維修，并保證維修效果的前提下，在自行火炮維修中引入了基于狀態(tài)的維修，設(shè)計(jì)并開發(fā)了自行火炮狀態(tài)維修決策支持系統(tǒng)。周尚文將系統(tǒng)的壽命數(shù)據(jù)、信息工程同維修決策支持系統(tǒng)三 3 者聯(lián)合，設(shè)計(jì)開發(fā)出了智能管理優(yōu)化設(shè)備維修的維修決策支持系統(tǒng)。王險(xiǎn)峰結(jié)合數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)、模型庫(kù)系統(tǒng)以及知識(shí)庫(kù)系統(tǒng)，設(shè)計(jì)并開發(fā)了“三位一體”的維修決策支持系統(tǒng)。胡岳鵬以列控設(shè)備為研究對(duì)象，設(shè)計(jì)列控設(shè)備的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模型，實(shí)際狀態(tài)預(yù)測(cè)及評(píng)價(jià)模型，并綜合上述模型設(shè)計(jì)以數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)為支撐的維修決策支持系統(tǒng)。朱清香針對(duì)維修決策支持系統(tǒng)中總體內(nèi)容進(jìn)行模塊化研究，分別包括確定決策目標(biāo)，重要件的判定及分析，非重要功能部件的處理、實(shí)際運(yùn)行轉(zhuǎn)臺(tái)監(jiān)測(cè)。董玉亮運(yùn)用以可靠性為中心的維修思想，對(duì)發(fā)電設(shè)備進(jìn)行重要度評(píng)價(jià)，針對(duì)故障風(fēng)險(xiǎn)、設(shè)備的綜合狀態(tài)以及對(duì)狀態(tài)的預(yù)測(cè)驚醒研究，并建立設(shè)備的維修決策模型，同時(shí)將所建立模型軟件化，設(shè)計(jì)發(fā)電設(shè)備的運(yùn)行與維修智能決策支持系統(tǒng)，從而為發(fā)電設(shè)備的維修人員提供輔助維修決策工具。1.2.2維修決策

在動(dòng)車組上的應(yīng)用研究現(xiàn)狀隨著近年來(lái)軌道高速列車的發(fā)展，維修決策建模和優(yōu)化技術(shù)在動(dòng)車組列車上也逐步得到了應(yīng)用，據(jù)所查文獻(xiàn)，主要應(yīng)用研究如下:康健等對(duì)我國(guó)現(xiàn)行鐵路的列控設(shè)備，以列控設(shè)備維修費(fèi)用最小為目標(biāo)函數(shù)，以可用度要求和故障風(fēng)險(xiǎn)為約束，建立維修決策優(yōu)化模型，運(yùn)用蒙特卡洛仿真方法求解最優(yōu)維修周期。但其假設(shè)列控設(shè)備維修后的可靠度和故障率沒(méi)有變化，事實(shí)上設(shè)備隨著設(shè)備的每次維修，列控設(shè)備的可用度也逐漸降低，即每次的維修并不能保證設(shè)備整體修復(fù)如新。

王靈芝根據(jù)以可靠性為中心的維修分析方法，分別從判定設(shè)備重要功能部件、建立壽命分布模型、評(píng)價(jià)及預(yù)測(cè)設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)、確定維修周期以及檢測(cè)周期幾方面進(jìn)行研究，并建立相應(yīng)的模型，并將研究成果軟件化，設(shè)計(jì)并開發(fā)智能維修決策支持系統(tǒng)考慮到動(dòng)車組復(fù)雜系統(tǒng)部件間的相關(guān)性，包括經(jīng)濟(jì)相關(guān)性、故障相關(guān)性、結(jié)構(gòu)相關(guān)性。楊曉帆重點(diǎn)考慮系統(tǒng)動(dòng)車組零部件間的經(jīng)濟(jì)相關(guān)性進(jìn)行分析，以動(dòng)車組維修率最小為目標(biāo)，建立多部件維修決策模型，通過(guò)模型求解，得出最優(yōu)的維修方案，從而很大程度上降低動(dòng)車組的實(shí)際維修費(fèi)用。但考慮經(jīng)濟(jì)相關(guān)性的同時(shí)未能同時(shí)保證系統(tǒng)的使用可用度的要求。

孫研婷根據(jù)以可靠性為中心的維修的邏輯分析方法，重點(diǎn)對(duì)動(dòng)車組的重要功能部件進(jìn)行評(píng)價(jià)、建立零部件壽命分布模型，針對(duì)關(guān)鍵零部件維修周期的確定進(jìn)行研究，同時(shí)以動(dòng)車組維修優(yōu)化決策思想為基礎(chǔ)，將建立的優(yōu)化模型軟件化，最 4 終設(shè)計(jì)并開發(fā)出智能的維修決策支持系統(tǒng)，通過(guò)實(shí)例分析應(yīng)用驗(yàn)證所建立模型的可行性和所建模型的有效性。趙金方針對(duì)動(dòng)車組負(fù)責(zé)零部件提出了基于基于RCM的狀態(tài)維修決策模型以及基于維修費(fèi)用最小的計(jì)劃維修決策模型，并運(yùn)用編程軟件對(duì)模型進(jìn)行軟件化，建立維修決策支持系統(tǒng)。

孫研婷根據(jù)以可靠性為中心的維修的邏輯分析方法，重點(diǎn)對(duì)動(dòng)車組的重要功能部件進(jìn)行評(píng)價(jià)、建立零部件壽命分布模型，針對(duì)關(guān)鍵零部件維修周期的確定進(jìn)行研究，同時(shí)以動(dòng)車組維修優(yōu)化決策思想為基礎(chǔ)，將建立的優(yōu)化模型軟件化，最終設(shè)計(jì)并開發(fā)出智能的維修決策支持系統(tǒng)，通過(guò)實(shí)例分析應(yīng)用驗(yàn)證所建立模型的可行性和所建模型的有效性。趙金方針對(duì)動(dòng)車組負(fù)責(zé)零部件提出了基于基于RCM的狀態(tài)維修決策模型以及基于維修費(fèi)用最小的計(jì)劃維修決策模型，并運(yùn)用編程軟件對(duì)模型進(jìn)行軟件化，建立維修決策支持系統(tǒng)。

1.3論文主要研究?jī)?nèi)容與技術(shù)路線

1.3.1主要研究?jī)?nèi)容

本文以動(dòng)車組轉(zhuǎn)向架關(guān)鍵零部件為研究對(duì)象，針對(duì)當(dāng)前動(dòng)車組轉(zhuǎn)向架維修中“維修不足”或“維修過(guò)?！奔耙暻榫S修時(shí)機(jī)不準(zhǔn)確問(wèn)題，對(duì)轉(zhuǎn)向架關(guān)鍵零部件的維修方式進(jìn)行決策，并對(duì)預(yù)防性維修中的計(jì)劃周期進(jìn)行優(yōu)化決策，對(duì)視情維修的決策閡值優(yōu)化決策。具體工作及研究?jī)?nèi)容包括以下幾個(gè)方面:(1)第一章主要介紹課題研究的背景和意義，維修決策理論國(guó)內(nèi)外應(yīng)用研究現(xiàn)狀綜述，同時(shí)介紹了維修決策理論在動(dòng)車組上的應(yīng)用研究現(xiàn)狀，針對(duì)現(xiàn)行轉(zhuǎn)向架維修過(guò)程“維修不足”或“維修過(guò)?！奔耙暻榫S修時(shí)機(jī)不準(zhǔn)確問(wèn)題，提出本文的研究對(duì)象、目的、方法和思路。

(2)第二章對(duì)本文的研究對(duì)象動(dòng)車組轉(zhuǎn)向架的結(jié)構(gòu)組成、工作原理、主要功能分析進(jìn)行論述;對(duì)維修決策基本的基本內(nèi)容進(jìn)行分析闡述，給出作為維修決策信息輸入的常用可靠性指標(biāo)及相互轉(zhuǎn)化關(guān)系，并對(duì)應(yīng)用廣泛的威布爾分布模型進(jìn)行簡(jiǎn)介;給出維修模型的分類以及其相應(yīng)的故障率演化規(guī)律。

(3)第三章是確定動(dòng)車組轉(zhuǎn)向架的維修方式。給出維修方式?jīng)Q策的邏輯決策模型，對(duì)于重要功能部件的確定，運(yùn)用層次分析法和蒙特卡洛模擬方法相結(jié)合的方式確定重要功能部件的權(quán)重，進(jìn)而根據(jù)維修方式?jīng)Q策準(zhǔn)則確定動(dòng)車組轉(zhuǎn)向架零 部件的維修方式;最后以實(shí)例證明了上述方法的有效性，為下一步不同維修方式下維修活動(dòng)決策打下基礎(chǔ)。

(4)第四章基于動(dòng)車組轉(zhuǎn)向架實(shí)際維修過(guò)程中往往出現(xiàn)的“維修不足”或“維修過(guò)乘”的現(xiàn)狀，并綜合役齡遞減因子和故障率遞增因子，提出動(dòng)車組轉(zhuǎn)向架在預(yù)防計(jì)劃性維修中故障率的演化規(guī)律，分別建立在一個(gè)周期內(nèi)和一個(gè)大修周期內(nèi)的計(jì)劃性維修周期決策模型，并分別以可靠度和可用度要求為約束條件，建立維修周期優(yōu)化決策模型，并運(yùn)用MATLAB軟件中的遺傳算法模塊進(jìn)行模型的優(yōu)化求解。最后運(yùn)用實(shí)例分析證明了所建立模型的可行性和有效性。

(5)第五章針對(duì)動(dòng)車組轉(zhuǎn)向架中的關(guān)鍵重要部件的視情維修，引入威布爾比例強(qiáng)度模型對(duì)實(shí)時(shí)狀態(tài)進(jìn)行描述，給出維修決策條件，進(jìn)而根據(jù)實(shí)時(shí)監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)決策維修時(shí)機(jī);針對(duì)維修決策閡值的確定，引入物理規(guī)劃法在保證可靠度和單位時(shí)間內(nèi)維修費(fèi)用最小的約束下，求得最優(yōu)的維修閡值，進(jìn)而得出維修決策曲線的上下控制限;根據(jù)實(shí)時(shí)狀態(tài)信息的輸入，對(duì)比維修決策條件曲線，從而實(shí)施維修活動(dòng)，最后運(yùn)用歷史監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)驗(yàn)證所提出模型的有效性。

(6)最后對(duì)文章整體研究?jī)?nèi)容進(jìn)行總結(jié)，得出研究結(jié)論以及本維修決策中有待進(jìn)一步研究的內(nèi)容和方向。1.3.2技術(shù)路線

本文在對(duì)動(dòng)車組轉(zhuǎn)向架維修決策研究過(guò)程中，采用的研究方法涵蓋統(tǒng)計(jì)學(xué)范疇、可靠性工程理論、維修工程學(xué)范疇以及計(jì)算機(jī)模擬技術(shù)。從實(shí)際過(guò)程中存在的問(wèn)題出發(fā)，遵循理論研究為基礎(chǔ)、模型建立為手段和應(yīng)用驗(yàn)證為實(shí)踐方式三者相結(jié)合的基本原則，對(duì)課題進(jìn)行研究的整體技術(shù)路線如圖1.1所示。

圖1.1論文整體技術(shù)路線

第2章 動(dòng)車組轉(zhuǎn)向架維修決策理論基礎(chǔ)

2.1轉(zhuǎn)向架概述

轉(zhuǎn)向架是支承車體并擔(dān)負(fù)動(dòng)車組沿著軌道走行的支承走行裝置，是動(dòng)車組的重要組成部分之一，其結(jié)構(gòu)是否合理直接影響動(dòng)車組的運(yùn)行品質(zhì)、動(dòng)力性能和行車安全。

2.1.1動(dòng)車組轉(zhuǎn)向架結(jié)構(gòu)組成

動(dòng)車組轉(zhuǎn)向架主要任務(wù)是承載、牽引、緩沖、導(dǎo)向和制動(dòng)，一般由下列主要部分組成:(1)構(gòu)架:主要用來(lái)承受和傳遞各種載荷，是轉(zhuǎn)向架的基礎(chǔ)骨架，是轉(zhuǎn)向架各個(gè)零部件的安裝平臺(tái);(2)輪對(duì):通過(guò)車輪的回轉(zhuǎn)實(shí)現(xiàn)車輛在鋼軌上的運(yùn)行，通過(guò)輪軌間的茹著產(chǎn)生牽引力，通過(guò)輪軌間的摩擦產(chǎn)生制動(dòng)力，并通過(guò)輪對(duì)將列車自身的重力傳遞給鋼軌;(3)軸箱及定位裝置:保證輪對(duì)與構(gòu)架聯(lián)接的關(guān)節(jié)，同時(shí)保證輪對(duì)自身回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，也保證輪對(duì)能夠適應(yīng)線路不平順等線路條件。

(4)彈簧懸掛裝置:主要由彈簧和阻尼器組成，既可以用來(lái)平衡分配軸重，也可以緩和由于不平順線路造成的對(duì)車輛的沖擊，從而促進(jìn)車輛在軌道上平穩(wěn)運(yùn)行，并保證車輛通過(guò)曲線時(shí)使轉(zhuǎn)向架能相對(duì)于車體轉(zhuǎn)動(dòng)靈活;(5)車體與轉(zhuǎn)向架間的縱向牽引裝置:傳遞車體與轉(zhuǎn)向架之間的垂向力和縱向力。

(6)基礎(chǔ)制動(dòng)裝置:通過(guò)制動(dòng)缸產(chǎn)生制動(dòng)力，經(jīng)杠桿系統(tǒng)增大，傳遞給閘瓦或閘片，通過(guò)制動(dòng)盤或車輪踏面，使列車施行制動(dòng)停車;(7)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu):將動(dòng)力裝置產(chǎn)生的動(dòng)力通過(guò)齒輪減速裝置傳遞給輪對(duì)，驅(qū)動(dòng)輪對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)。

2.1.2動(dòng)車組轉(zhuǎn)向架系統(tǒng)工作原理及功能分析

動(dòng)車組動(dòng)力轉(zhuǎn)向架的主要能量轉(zhuǎn)換過(guò)程為:將電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能。工作原理為:通過(guò)電力驅(qū)動(dòng)，齒輪箱運(yùn)轉(zhuǎn)帶動(dòng)輪對(duì)滾動(dòng)，軸箱和定位裝置實(shí)現(xiàn)了將輪對(duì)的滾動(dòng)轉(zhuǎn)化為車體沿著軌道的平動(dòng);彈簧懸掛裝置用來(lái)減小線路不平順，并緩解輪對(duì)與鋼軌間的振動(dòng)給車體帶來(lái)的不利影響;運(yùn)用基礎(chǔ)制動(dòng)裝置，傳遞并放大制動(dòng) 缸的制動(dòng)力，使閘瓦與輪對(duì)之間的內(nèi)摩擦力轉(zhuǎn)換為輪軌之間的外摩擦力(即制動(dòng)力)，進(jìn)而實(shí)施制動(dòng)。轉(zhuǎn)向架的基本功能為承載、牽引、緩沖、導(dǎo)向和制動(dòng)。

(1)承載:承受轉(zhuǎn)向架上部所有重量，并使軸重分配均勻;(2)導(dǎo)向:保證車輛在運(yùn)行過(guò)程中順利通過(guò)線路曲線;(3)緩沖:由于彈簧裝置，使其減震特性良好，能夠緩和線路不平順對(duì)車輛的沖擊，保證車輛具有良好的運(yùn)行平穩(wěn)性;(4)牽引:保證一定的車輪與軌道間的茹著力，同時(shí)將車輪與鋼軌接觸處的輪周牽引力傳遞給車體、車鉤，從而牽引列車行進(jìn);(5)制動(dòng):產(chǎn)生需要的制動(dòng)力，使車輛在規(guī)定的距離內(nèi)和時(shí)間內(nèi)減速或停車。如圖1.1所示，為動(dòng)車組轉(zhuǎn)向架系統(tǒng)的功能框圖。

圖1.1動(dòng)車組轉(zhuǎn)向架系統(tǒng)的功能框圖

2.2維修決策概述

2.2.1維修決策簡(jiǎn)介

維修(Maintenance，根據(jù)GB/T3187-9439〕是為保持或恢復(fù)產(chǎn)品處于能執(zhí)行其規(guī)定的技術(shù)狀態(tài)所進(jìn)行的所有技術(shù)和管理，包括監(jiān)督活動(dòng)。系統(tǒng)在使用過(guò)程中受載荷和環(huán)境作用，其組成部件不可避免的會(huì)出現(xiàn)劣化、故障及失效，從經(jīng)濟(jì)、安全、質(zhì)量和效率方面考慮，維修是恢復(fù)可修系統(tǒng)功能的過(guò)程。隨著現(xiàn)代工程系統(tǒng)的復(fù)雜化和大型化，系統(tǒng)建造成本顯著增加，在大幅度提高生成效率和生產(chǎn)質(zhì)量的同時(shí)，對(duì)社會(huì)安全的作用和環(huán)境的影響越來(lái)越大。維修可以使系統(tǒng)持續(xù)保持其安全性、可靠性和生產(chǎn)質(zhì)量，節(jié)約全壽命成本，提高服役效率，延長(zhǎng)使用壽命。決策C Decision，是人們?yōu)榱藢?shí)現(xiàn)一定的目標(biāo)，根據(jù)特定的環(huán)境條件尋找、擬定、分析、比較可能的行動(dòng)方案，并作出選擇的過(guò)程。

維修決策是以維修思想為指導(dǎo)，結(jié)合現(xiàn)代決策方法，對(duì)不同維修策略下的維修目標(biāo)進(jìn)行建模和維修參數(shù)的優(yōu)化。其根本目的是:在保證系統(tǒng)安全性和可靠性的前提下，綜合權(quán)衡維修成本及收益，進(jìn)而確定并調(diào)整維修時(shí)機(jī)以及維修計(jì)劃，最終實(shí)現(xiàn)及時(shí)、高效并經(jīng)濟(jì)的維修。維修決策的過(guò)程并非單一的決策過(guò)程，整個(gè)過(guò)程中涉及到很多其它相關(guān)學(xué)科的信息作為決策信息的輸入，如圖1.2所示，為維修決策理論同相關(guān)學(xué)科的關(guān)系

圖1.2維修決策理論同相關(guān)學(xué)科的關(guān)系示意圖 2.2.2維修決策影響因素

一個(gè)完整的維修決策主要受到以下六方面因素的影響:(1)維修對(duì)象不同的維修對(duì)象對(duì)維修決策有以下兩方面影響: ①系統(tǒng)結(jié)構(gòu)類型結(jié)構(gòu)類型可分為單部件系統(tǒng)、多部件組合系統(tǒng)和大型復(fù)雜系統(tǒng)，一般情況下，系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)類型越復(fù)雜，對(duì)應(yīng)建模和維修決策的難度就越大。

②系統(tǒng)故障狀態(tài)系統(tǒng)的故障狀態(tài)有二態(tài)系統(tǒng)(正?；蚬收?和多態(tài)系統(tǒng)之分，系統(tǒng)的故障狀態(tài)越多，維修決策模型建立越復(fù)雜，維修決策結(jié)果的求解就不容易。

(2)維修影響因素

①維修過(guò)程占用的時(shí)間模式系統(tǒng)維修所用時(shí)間是影響維修成本關(guān)鍵，目前在維修決策建模過(guò)程中，維修時(shí)間占用模式可分為三種類型:維修瞬間完成的、維修時(shí)間是常數(shù)以及維修時(shí)間是隨機(jī)的。一般的建模過(guò)程均假設(shè)維修是瞬間完成的，但隨著建模技術(shù)的進(jìn)步，計(jì)算機(jī)求解功能的強(qiáng)化，以及維修決策過(guò)程科學(xué)化程度不斷增強(qiáng)，在維修建模中逐步假設(shè)維修時(shí)間是常數(shù)或是隨機(jī)的。

②維修成本分析維修成本包括計(jì)劃維修成本、非計(jì)劃維修成本、直接維修成本以及間接維修成本，維修成本的大小是影響維修決策效果的關(guān)鍵因素。

③檢測(cè)條件檢測(cè)條件一般分為連續(xù)檢測(cè)、定時(shí)檢測(cè)以及隨機(jī)檢測(cè)。不同的檢測(cè)條件同視情維修決策有緊密關(guān)系，同時(shí)為維修決策提供的信息儲(chǔ)備也是不同的，也影響視情維修時(shí)機(jī)的準(zhǔn)確度;但隨著檢測(cè)條件的技術(shù)含量提高，提高決策精確的同時(shí)，也增加了維修成本。

(3)決策目標(biāo) ①可用度目標(biāo)

可用度是可用性的概率衡量標(biāo)準(zhǔn)?？捎眯允侵缚尚蕻a(chǎn)品在某時(shí)刻具有或維持規(guī)定功能的能力。系統(tǒng)在某一時(shí)間段內(nèi)正常工作時(shí)間與總的時(shí)間比為系統(tǒng)可用度。一般計(jì)算公式為:}OMTBFMTBF+MTTR(2.8)其中，MTBF為正常工作時(shí)間;MTTR為平均維修時(shí)間。

②費(fèi)用目標(biāo)維修過(guò)程中需要消耗備件、材料以及工時(shí)，同時(shí)故障引起的誤工成本及經(jīng)濟(jì)損失，以及不及時(shí)維修造成的其他損失都屬于維修費(fèi)用的范疇。因此，在分析維修費(fèi)用時(shí)一般需要考慮三方面的費(fèi)用:第一是直接維修費(fèi)用，包括預(yù)防性維修費(fèi)用和修復(fù)性維修費(fèi)用兩類;第二是故障損失費(fèi)用;第三是由預(yù)防 11 性維修或修復(fù)性維修而進(jìn)行停機(jī)的損失費(fèi)用。

實(shí)際的維修過(guò)程中，系統(tǒng)零部件在不同狀態(tài)下的維修費(fèi)用是不同的，狀態(tài)越惡劣維修費(fèi)用就越高。維修費(fèi)用與部件之間的狀態(tài)關(guān)系一般通過(guò)比例強(qiáng)度模型、統(tǒng)計(jì)分析和專家信息得到。

③風(fēng)險(xiǎn)目標(biāo)

是指保證故障的發(fā)生概率在期望的范圍內(nèi)，一般將風(fēng)險(xiǎn)目標(biāo)作為約束條件來(lái)處理。設(shè)定的維修決策目標(biāo)不同，維修決策優(yōu)化結(jié)果也不盡相同，以下為常用的幾種決策目標(biāo):(4)維修決策方法

目前維修決策建模過(guò)程中常用的方法包括數(shù)學(xué)模型方法、人工智能方法以及仿真方法。其中，數(shù)學(xué)模型方法是指參照某種事物的特征、結(jié)構(gòu)相互間關(guān)系，運(yùn)用形式化的數(shù)學(xué)語(yǔ)言近似的表達(dá)的一種數(shù)學(xué)方法。通俗的說(shuō)就是是將系統(tǒng)從現(xiàn)實(shí)中抽離，實(shí)現(xiàn)對(duì)客觀事物特定屬性的近似反映。人工智能方法主要運(yùn)用人工智能中的對(duì)確定性東西的判斷和不確定性因素的判斷，典型人工智能方法有:退火算法、啟發(fā)式算法、遺傳算法、決策樹機(jī)制、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)等。

(5)決策變量維修決策過(guò)程中常用的決策變量有:維修間隔、維修措施以及維修等級(jí)。其中維修間隔又可以表達(dá)為工作時(shí)間、循環(huán)次數(shù)、工作里程、日歷時(shí)間、啟動(dòng)次數(shù)等。

(6)維修評(píng)估通過(guò)確定維修方案、維修策略、明確維修目標(biāo)、選定決策方法以及優(yōu)化決策變量后，要對(duì)維修工作實(shí)現(xiàn)的效果進(jìn)行整體的評(píng)價(jià)，進(jìn)而確定維修方案的可行性。本章小結(jié)

本章介紹了轉(zhuǎn)向架的基本結(jié)構(gòu)組成、工作原理，并對(duì)轉(zhuǎn)向架進(jìn)行系統(tǒng)功能分析，給出其基本功能框圖;對(duì)維修決策理論基本概念進(jìn)行介紹，對(duì)維修決策信息輸入中可靠性信息涵蓋的常用可靠性指標(biāo)做了介紹，并用圖示表示可靠性指標(biāo)的相互轉(zhuǎn)化關(guān)系，對(duì)應(yīng)用廣泛的威布爾分布進(jìn)行簡(jiǎn)介;并對(duì)影響維修決策過(guò)程的六個(gè)影響因素進(jìn)行闡述，具體包括:維修對(duì)象、維修影響因素、決策目標(biāo)、決策方法、決策變量以及維修評(píng)估;對(duì)維修類型的分類以及相應(yīng)的模型下的故障率演化進(jìn)行了說(shuō)明，為下面的維修周期決策和視情維修決策提供理論依據(jù)。

第3章 動(dòng)車組轉(zhuǎn)向架維修方式?jīng)Q策

3.1維修方式概述

維修方式是指為保證系統(tǒng)在運(yùn)用過(guò)程中滿足期望的可靠性要求的前提下，對(duì)預(yù)防性維修加以控制的不同形式以及方法的統(tǒng)稱。為了保證設(shè)備在使用中處于一定的可靠性水平范圍內(nèi)，主要從兩個(gè)方面進(jìn)行控制:一方面是弄清設(shè)備故障的演化規(guī)律，從而決策維修時(shí)機(jī);另一方面是控制故障發(fā)生后引起的故障后果，從而有針對(duì)性的進(jìn)行維修。本章從動(dòng)車組轉(zhuǎn)向架的維修方式分類入手，給出其維修方式的邏輯決策模型，并運(yùn)用層次分析法和蒙特卡洛算法相結(jié)合進(jìn)行重要功能部件的評(píng)估，實(shí)現(xiàn)動(dòng)車組轉(zhuǎn)向架重要功能部件的維修方式?jīng)Q策。

3.2動(dòng)車組轉(zhuǎn)向架維修方式

通過(guò)實(shí)際調(diào)研，對(duì)于動(dòng)車組轉(zhuǎn)向架這類復(fù)雜系統(tǒng)，按照維修時(shí)機(jī)和維修目的的不同，目前較通用維修方式分類為兩大類，如圖2.1所示。

圖2.1動(dòng)車組轉(zhuǎn)向架維修方式分類

3.2.1修復(fù)性維修方式

修復(fù)性維修(Corrective Maintenance CM，是指“系統(tǒng)在發(fā)生故障后，為了保證能夠維修效果滿足規(guī)定狀態(tài)進(jìn)行的全部活動(dòng)，可能包括:定位故障、隔離故障、結(jié)構(gòu)分解、零件更換、重新組裝以及檢測(cè)等”。同意表達(dá)有:被動(dòng)維修、事后維修、故障后維修以及排除故障維修。廣義的說(shuō)即是允許故障發(fā)生后再進(jìn)行相關(guān)維修的維修方式都屬于修復(fù)性維修的范疇。對(duì)于動(dòng)車組轉(zhuǎn)向架中，對(duì)于不影響列車整體運(yùn)行安全和運(yùn)營(yíng)任務(wù)的故障可繼續(xù)使用，待運(yùn)營(yíng)結(jié)束后統(tǒng)一維修。(1)能充分利用零件壽命;(2)不做預(yù)防性維修，降低了維修成本;修復(fù)性維修的缺點(diǎn)是:(1)由于故障發(fā)生具有隨機(jī)性，因此無(wú)法提前安排維修，備件的數(shù)量也無(wú)法控制，往往造成較大的停機(jī)損失;(2)為保證運(yùn)行需求，往往需要搶修，容易造成列車維修不足，進(jìn)而危及行車安全;(3)對(duì)于維修人員、備件以及維修工具需要隨時(shí)處于待命狀態(tài);修有陣雛修的什占早.3.2.2預(yù)防性維修方式

預(yù)防性維修(Preventive Maintenance PM，是指“通過(guò)對(duì)產(chǎn)品的系統(tǒng)檢查、檢測(cè)和發(fā)現(xiàn)征兆以防止故障發(fā)生。使其保持在規(guī)定狀態(tài)所進(jìn)行的全部活動(dòng)。它包括:調(diào)整、潤(rùn)滑、定期檢查和必要的修理等”。目的是提早發(fā)現(xiàn)故障，防患于未然。預(yù)防性維修具體適用于故障后果危及行車安全以及生命財(cái)產(chǎn)安全情況 預(yù)防性維修又可分為兩類。(1)計(jì)劃性維修計(jì)劃維修(Planning Maintenance PM)通常也稱定期維修、定時(shí)維修，指“以上次檢測(cè)后經(jīng)歷的工作小時(shí)數(shù)或日歷時(shí)間為依據(jù)對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行維修”。對(duì)于動(dòng)車組轉(zhuǎn)向架而言，計(jì)劃維修主要以轉(zhuǎn)向架的關(guān)鍵零部件的使用時(shí)間和走行公里作為維修時(shí)間點(diǎn)。計(jì)劃維修的優(yōu)點(diǎn)是: ①定時(shí)維修，有利于保持產(chǎn)品性能和部件安全;②能提前安排維修所需備件材料和人員，降低非計(jì)劃維修產(chǎn)生的人工加班成本;③減少了二次損傷，減少維修成本。計(jì)劃維修的缺點(diǎn)是: ①定時(shí)進(jìn)行維修，維修活動(dòng)增多，導(dǎo)致成本提高;②計(jì)劃維修可能會(huì)引起不必要的維修，帶來(lái)成本提高;③計(jì)劃維修可能會(huì)損壞相鄰部件;④只適用于壽命分布規(guī)律己知并確有耗損期的系統(tǒng)。(2)視情維修方式

視情維修(On Condition Maintenance OCM，指“對(duì)產(chǎn)品參數(shù)值及其變化進(jìn)行連續(xù)、間接或定期的監(jiān)測(cè)，以確定產(chǎn)品的狀態(tài)，檢測(cè)性能下降，定位其故障或 14 失效部位記錄和追蹤失效的過(guò)程和時(shí)間的一種維修”。對(duì)于動(dòng)車組轉(zhuǎn)向架系統(tǒng)而言，主要是指根據(jù)轉(zhuǎn)向架的實(shí)際技術(shù)狀態(tài)來(lái)決定維修實(shí)際和維修項(xiàng)目。即不規(guī)定部件的維修期限，不固定拆卸分解范圍，而是采用一定的狀態(tài)監(jiān)測(cè)技術(shù)對(duì)產(chǎn)品可能發(fā)生功能故障的各種物理信息進(jìn)行周期性檢測(cè)、分析、診斷，以此推斷設(shè)備狀態(tài)，根據(jù)狀態(tài)發(fā)展過(guò)程安排預(yù)防性維修。適用于耗損故障初期有明顯劣化癥候，并且故障危及系統(tǒng)安全的昂貴系統(tǒng)。視情維修實(shí)施的事實(shí)基礎(chǔ)是大部分故障的發(fā)生存在一個(gè)發(fā)展過(guò)程，即不會(huì)瞬間發(fā)生。實(shí)踐中主要采用檢測(cè)技術(shù)手段來(lái)識(shí)別潛在故障征兆，及時(shí)采取措施，預(yù)防故障的發(fā)生，避免不良后果的發(fā)生。

研究人員針對(duì)轉(zhuǎn)向架從開始出現(xiàn)可被檢測(cè)到的潛在故障征兆到其發(fā)展為功能故障(F點(diǎn))的整個(gè)過(guò)程，給出了如圖2.2所示的曲線。從圖中可以看出，轉(zhuǎn)向架故障的發(fā)展過(guò)程中可以分為三個(gè)階段:

圖2.2轉(zhuǎn)向架故障發(fā)展過(guò)程

本章小結(jié)

本章首先對(duì)動(dòng)車組轉(zhuǎn)向架這類復(fù)雜系統(tǒng)維修方式做了一般性分類，給出了動(dòng)車組轉(zhuǎn)向架的維修方式邏輯決策的模型，其中的關(guān)鍵就是對(duì)動(dòng)車組轉(zhuǎn)向架重要功能部件的確定;然后運(yùn)用層次分析法和蒙特卡洛模擬方法相結(jié)合的方法確定重要功能部件的權(quán)重，得出轉(zhuǎn)向架子系統(tǒng)的重要功能部件排序，進(jìn)而根據(jù)維修方式邏輯決策模型及相應(yīng)維修要求確定動(dòng)車組轉(zhuǎn)向架關(guān)鍵零部件的維修方式;最后以實(shí)例證明了上述方法的有效性。

結(jié) 論

本文在借鑒國(guó)內(nèi)外維修決策研究成果的基礎(chǔ)上，通過(guò)對(duì)國(guó)內(nèi)動(dòng)車組轉(zhuǎn)向架的運(yùn)行及維修情況調(diào)研，針對(duì)動(dòng)車組轉(zhuǎn)向架維修方式不當(dāng)，“計(jì)劃維修不足”或“維修過(guò)剩”以及視情維修時(shí)機(jī)不準(zhǔn)確的問(wèn)題，建立或完善相關(guān)維修決策模型，經(jīng)過(guò)上述研究，得到如下結(jié)論:(1)對(duì)于動(dòng)車組轉(zhuǎn)向架維修方式的決策，給出維修方式邏輯決策模型，問(wèn)題轉(zhuǎn)化為對(duì)轉(zhuǎn)向架重要功能部件的評(píng)估，文中首先運(yùn)用層次分析法確定影響轉(zhuǎn)向架各子系統(tǒng)重要程度的影響因素的權(quán)重，綜合專家評(píng)分，建立重要度評(píng)估模型，運(yùn)用蒙特卡洛仿真算法隨機(jī)產(chǎn)生一組(0 1)之間的隨機(jī)數(shù)，按照從大到小的順序賦值給按照層次分析法所得的影響因素從高到低權(quán)重排序的影響因素，作為影響因素的權(quán)重，代入重要度評(píng)估模型，得到一種重要功能部件排序，經(jīng)過(guò)多次仿真模擬，得到轉(zhuǎn)向架的重要功能部件的排序，運(yùn)用維修方式邏輯決策模型確定轉(zhuǎn)向架重要功能部件的維修方式。實(shí)例分析應(yīng)用證明了方法的有效性，對(duì)輪對(duì)等關(guān)鍵重要部件的維修方式?jīng)Q策也符合實(shí)際情況，為實(shí)際維修方式的優(yōu)化決策提供了理論依據(jù)。

(2)通過(guò)分析動(dòng)車組運(yùn)行過(guò)程中可能出現(xiàn)的修復(fù)性故障以及更換性故障，提出故障維修后系統(tǒng)的故障演化規(guī)律模型，建立任一計(jì)劃維修周期以及一個(gè)大修周期內(nèi)的保證可靠度和可用度要求的維修周期優(yōu)化模型，引用遺傳算法進(jìn)行優(yōu)化求解。運(yùn)用歷史監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)例分析，將實(shí)際的預(yù)防性維修周期時(shí)間上延長(zhǎng)了一萬(wàn)公里，大約to天左右，在保證相同的可用度和可靠度的前提下，減少了維修費(fèi)用，同時(shí)降低了人力和物力的消耗，增加了動(dòng)車組的實(shí)際的運(yùn)營(yíng)時(shí)間。該模型的運(yùn)用為實(shí)際動(dòng)車組轉(zhuǎn)向架計(jì)劃維修周期的決策提供了參考。(3)對(duì)于動(dòng)車組轉(zhuǎn)向架視情維修時(shí)機(jī)的決策，運(yùn)用物理規(guī)劃法在保證可靠度在期望范圍內(nèi)的同時(shí)確保維修費(fèi)用率最低，求得最優(yōu)的維修決策閡值，進(jìn)而根據(jù)實(shí)時(shí)狀態(tài)信息的輸入，確定維修時(shí)機(jī)。同時(shí)實(shí)例分析表明，運(yùn)用歷史監(jiān)控信息可確定動(dòng)車組轉(zhuǎn)向架的維修時(shí)機(jī)，并與實(shí)際現(xiàn)場(chǎng)的10組維修決策數(shù)據(jù)進(jìn)行對(duì)比，兩者基本一致，證明了所建立模型的可行性和有效性。引用的方法以及建立的模型為動(dòng)車組轉(zhuǎn)向架整體的修程修制優(yōu)化提供了可信的理論依據(jù)。

展望

動(dòng)車組轉(zhuǎn)向架維修決策的研究工作開展過(guò)程中，首先是在實(shí)際的運(yùn)營(yíng)維護(hù)過(guò)程中發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，有了較好的研究背景，才會(huì)驅(qū)動(dòng)維修決策的進(jìn)一步研究。為進(jìn)一步做好動(dòng)車組轉(zhuǎn)向架的維修決策研究，還需要從以下幾個(gè)方面加強(qiáng):(1)在維修決策過(guò)程中，動(dòng)車組的運(yùn)行、故障、維修等數(shù)據(jù)信息是一切分析和決策的基礎(chǔ)，然而工程實(shí)際中，這類數(shù)據(jù)的收集卻是道難題，盡管有的車輛段對(duì)部分故障及維修信息進(jìn)行了收集記錄，但往往未加統(tǒng)計(jì)分析歸類，因此建立完善的維修信息管理系統(tǒng)是未來(lái)的必然趨勢(shì)。

(2)對(duì)動(dòng)車組轉(zhuǎn)向架的視情維修保證了系統(tǒng)整體的可靠性和運(yùn)營(yíng)高效性，但由于要求對(duì)系統(tǒng)零部件的實(shí)時(shí)狀態(tài)監(jiān)測(cè)一方面提高了系統(tǒng)的維護(hù)費(fèi)用，另一方面對(duì)維修操作的技術(shù)人員的要求更高，這往往限制了視情維修的應(yīng)用，因此也為系統(tǒng)的故障診斷技術(shù)以及狀態(tài)監(jiān)測(cè)技術(shù)提出了更高的要求。

(3)本文中對(duì)轉(zhuǎn)向架的故障分布假設(shè)為兩參數(shù)的威布爾分布，隨著維修決策研究的深入，運(yùn)用三參數(shù)威布爾分布甚至混合威布爾分布模型將逐步成為研究趨勢(shì)?？傊?，對(duì)于動(dòng)車組轉(zhuǎn)向架這類結(jié)構(gòu)復(fù)雜、狀態(tài)多樣的設(shè)備，面臨的維修決策問(wèn)題也非一成不變的，也非一朝一夕的時(shí)間能夠解決的，需要我們遵循理論與實(shí)踐相結(jié)合，逐步探索，發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，解決問(wèn)題，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)更優(yōu)的維修決策結(jié)果。

參考文獻(xiàn)

[l]董錫明.高速列車維修及其保障技術(shù)[M].北京:中國(guó)鐵道出版社，2008: 3-10 [2]王文靜.動(dòng)車組轉(zhuǎn)向架[M].北京:北京交通大學(xué)出版社，2012: 1-9 [3] Al-Najjar B，Alsyouf I.Selecting the Most Efficient Maintenance Approach Using Fuzzy MultipleCriteria Decision Making [J].International Journal of Production Economics, 2003, 84(1):85一100 [4] Chaudhuri D, Suresh P V.An Algorithm for Maintenance and Replacement Policy Using Fuzzy SetTheory [J].Reliability Engineering and System Safety, 1995, 50(1): 444-451 [5]崔建國(guó)，傅康毅，陳希成等.基于灰色模糊與層次分析的多屬性飛機(jī)維修決策方法.航空學(xué)報(bào)，2014, 35(2): 478-486 [6]徐微.以可靠性為中心的設(shè)備維修決策技術(shù)研究與應(yīng)用[D].北京:北京化工大學(xué)，2012: s2-s7 [7]顧k}炯，陳昆亮，楊昆.基于嫡權(quán)和層次分析的電站設(shè)備維修方式?jīng)Q策.華北電力大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版)，2008, 3s(6): 72-76 [8]陶基斌，郭應(yīng)征，周太全.基于前饋式神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的化工設(shè)備維修決策，南京化工大學(xué)學(xué)報(bào)，2000, 22}s):11一14 [9]王凌.維修決策模型和方法的理論與應(yīng)用研究田].杭州:浙江大學(xué)，2007: 12-17 [10] Fonseca D J，Knapp G M.An Expert System for Reliability Centered Maintenance in the Chemical Industry[J].Expert System with Applications 2000, 19(1): 4s-s7 [11]劉宇.多狀態(tài)復(fù)雜系統(tǒng)可靠性建模及維修決策fD].成都:電子科技大學(xué)，2010: 29-39 [12]趙登福，段小峰，張磊.考慮設(shè)備狀態(tài)和系統(tǒng)風(fēng)險(xiǎn)的設(shè)備重要度評(píng)估模型.西安交通大學(xué)學(xué)報(bào)，2012, 46(2): 83一87 [13]董玉亮，顧k}炯，楊昆.基于蒙特卡洛模擬的發(fā)電機(jī)設(shè)備重要度分析.中國(guó)電機(jī)工程學(xué)報(bào)，2003, 23(8): 201-205 [14]李國(guó)正，譚南林，張建斌.基于改進(jìn)型AHP的地鐵列車設(shè)備重要度分析.電子 測(cè)量與儀器學(xué)報(bào)，2012, 26(6): 503-507 [15]高萍，吳延.基于蒙特卡羅方法的設(shè)備維修決策模型.系統(tǒng)仿真學(xué)報(bào)，2007, 19(22): 5112-5114 [16] Heo J H } Kim M K} Park G P } et al.A reliability-centered approach to an optimal maintenance strategy in transmission systems using a genetic algorithm[J].IEEE Transactions on Power Delivery2011, 26(4): 2171-2179 [17]馬颯颯，張虹，薛嘉.基于群智能算法的預(yù)防性維修周期優(yōu)化.數(shù)學(xué)的實(shí)踐與認(rèn)識(shí)，2010, 4012):66-73 [18]俞秀蓮，程曉卿，秦勇等.基于可靠性的城軌車輛預(yù)防性維修優(yōu)化模型計(jì)算機(jī)仿真，2014, 31(2):225-229 [19]毛昭勇，宋保維，潘光等.預(yù)防周期不同的最佳系統(tǒng)預(yù)防性維修優(yōu)化模型.火力與指揮控制，2010, 35(3): 58-60 [20]謝慶華，張琦，盧涌.航空發(fā)動(dòng)機(jī)單部件視情維修優(yōu)化決策.解放軍理工大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版)，2005, 6(6):575-578 [21]Pascual R} Omega J H.Optimal Replacement and Overhaul Decisions with Imperfect Maintenanceand Warranty Contracts[J].Reliability Engineering and System Safety 2006, 91(2):241-248 [22]陳城輝，徐永能，傅曉莉.軌道交通關(guān)鍵行車設(shè)備維修周期優(yōu)化模型及應(yīng)用.都市快軌交通，2011, 24(2): 42-45 [23] Kallen M J，Van Noortwijk J M.Optimal Periodic Inspection of a Deterioration Process WithSequential Condition States[J].International Journal of Pressure Vessels and Piping 2006, 83(4):249-255 [24]蔣太立.基于RCM理論的維修決策研究[D].武漢:武漢理工大學(xué)，2006: 11-12 [25]郝晉峰，李敏，史憲銘，等.自行火炮狀態(tài)維修決策支持系統(tǒng).火力與指揮控制，2012, 37(3):161一164 [26]周尚文.設(shè)備維修管理的智能化.鋼鐵技術(shù)，2006(2): 35-38 [27]王險(xiǎn)峰，李執(zhí)力，楊華冰.裝備維修職能決策支持系統(tǒng)的研究.設(shè)備管理與維修，2005(8): 11-13 19 [28]朱清香.基于現(xiàn)代維修理念的決策構(gòu)架.設(shè)備管理與維修，2004(7>: 7-9 [29]胡岳鵬.高速鐵路列控系統(tǒng)地面設(shè)備維修決策支持系統(tǒng)研究[D].蘭州:蘭州交通大學(xué)，2011: 43-52 [30]董玉亮.發(fā)電設(shè)備運(yùn)行與維修決策支持系統(tǒng)研究[D].北京:華北電力大學(xué)，2005: 34-36 [31 ]康健，周振華.基于費(fèi)用最小的列控設(shè)備維修優(yōu)化與仿真.鐵道標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)，2012, 12: 92-95 [32]王靈芝.以可靠性為中心的高速列車設(shè)備維修決策支持系統(tǒng)研究[D].北京:北京交通大學(xué)，2011:15-21[33]張曉帆.動(dòng)車組多部件維修決策支持系統(tǒng)的開發(fā)[D].北京:北京交通大學(xué)，2009: 27-28 [34]孫研婷.動(dòng)車組關(guān)鍵零部件維修決策模型的研究[D].北京:北京交通大學(xué)，2012: 12-15 [35]趙金方.動(dòng)車組零部件預(yù)防性維修周期決策模型的研究[D].北京:北京交通大學(xué)，2010: 29-32 [36]高萍.基于可靠性分析的復(fù)雜設(shè)備預(yù)防性維修決策研究[D].北京:清華大學(xué)，2008:71-75 [37]孫超.基于可靠性分析的軌道交通車輛轉(zhuǎn)向架維修周期研究田].南京:南京理工大學(xué)，2014: 48-50 [38]史蜻軒.基于可靠性分析的城軌列車轉(zhuǎn)向架故障預(yù)測(cè)與維修[D].北京:北京交通大學(xué)，2014: 57-62 [39]中華人民共和國(guó)機(jī)械電子工業(yè)部.GB/T3187可靠性、維護(hù)性術(shù)語(yǔ)【S].北京:中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)出版社，1994:14-16 [40]尤天慧.信息不完全確定的多指標(biāo)決策理論與方法[M].北京:科學(xué)出版社，2010: 2-14 [41 ]左洪福，蔡景，王華偉等.維修決策理論與方法[M].北京:航空工業(yè)出版社，2008: 7-11 [42 ]董錫明.軌道列車可靠性、可用性、維修性和安全性(RAMS)[M].北京:中國(guó)鐵道出版社，2009: 157-158 [43] Pham H } Wang H.Imperfect maintenance[J].European Journal of 20 Operational Research 1996, 94(3): 425-438 [44] Michael Bartholomew-Biggs M J.Zuo, Xiaohu Li.Modeling and optimizing sequential imperfect preventive maintenance.Reliability Engineering&System Safety, 2009, 94(1): 53-62 [45]張耀輝，郭金茂，張仕新等.軍用裝備維修方式邏輯決策方法探討.火炮發(fā)射與控制學(xué)報(bào)，2007,1 }3): 8一12 [46]程中華，康建設(shè)，王祿超一種考慮預(yù)先維修的RCM分析方法.四川兵工學(xué)報(bào)，2010,31 }6>: l 09-110 [47] MOUBRAY J.Reliability-centered maintenance[M].New York: Industrial Press } 1997: 2-7 [48]李磊，孟學(xué)雷，韋強(qiáng)等.基于案例推理的鐵路行車事故應(yīng)急決策方法研究鐵道學(xué)報(bào)，2014,36(11): 1-6 [49]鄧雪，李家銘，曾浩健等.層次分析法權(quán)重計(jì)算方法分析及其應(yīng)用研究數(shù)學(xué)的實(shí)踐與認(rèn)識(shí)，2012, 24(7): 93一100 [50] Robert C} Casella G.Monte Carlo statistical methods[M].Springer Science and Business Media 2013: 123一135 [51 ]沈華韻，張鵬，王侃.改進(jìn)線性同余法隨機(jī)數(shù)發(fā)生器.北京:清華大學(xué)學(xué)報(bào)自然科學(xué)版，2009,49(2): 191一193 [52] Malik M A K.Reliable preventive maintenance scheduling[J].AllE transactions 1979 11(3): 221-228 [53]Doyen L} Gaudoin O.Classes of imperfect repair models based on reduction of failure intensity or virtual age[J].Reliability Engineering and System Safety 2004, 84(1): 45-56 [54] Barlow R E } Proshan F.Statistical Theory of Reliability and Hypothesis Testing[J].Silver Springs Maryland: McArdle Press, 1981:6-24 [55]賈希勝.以可靠性為中心的維修決策模型[M].北京:國(guó)防工業(yè)出版社，2007: 1-10 [56] Holland J H.Adaptation in natural and artificial systems: an 21 introductory analysis with applications tobiology control and artificial intelligence [M].England: U Michigan Press 1975: 3一14 [57]洪東跑，馬小兵，趙宇.基于比例風(fēng)險(xiǎn)模型的可靠性綜合評(píng)估.系統(tǒng)工程與電子技術(shù)，2010, 32(10): 2132-2135 [58] Kitamura N，Akazawa K，Yoshihara K.Statistical Properties and Power Analysis of Cox'sProportional Hazards Model Regularized by Various Penalties for DNA Microarray Gene Expression Survival Data [J].Health and Medical Informatics 2015, 6(1): 2一8 [59]張繼權(quán).基于比例強(qiáng)度模型的風(fēng)電機(jī)組優(yōu)化檢修策略研究[D].保定:華北電力大學(xué)，2011:33-34 [60]家鼎.生存分析與可靠性[M].北京:北京大學(xué)出版社，2005: 10-15 [61 ]趙京，李立明，尚紅等.基于主成分分析法的機(jī)械臂運(yùn)動(dòng)靈活性性能綜合評(píng)價(jià)機(jī)械工程學(xué)報(bào).2014, 50(13):9-15 [62]朱爾一，林燕.利用偏最小二乘法的一種變量篩選法.計(jì)算機(jī)與應(yīng)用化學(xué).2007, 24(6): 741-745 [63]劉莉，邢超，龍騰.基于物理規(guī)劃的彈道多目標(biāo)優(yōu)化.北京理工大學(xué)學(xué)報(bào).2013, 33(4): 357-362 [64]董書革，饒綺麟.基于偏好設(shè)計(jì)的物理規(guī)劃理論.北京科技大學(xué)學(xué)報(bào).2009, 31(2): 250-255 [65]趙洪山，張興科，郭偉.考慮不完全維修的風(fēng)機(jī)齒輪箱優(yōu)化檢修策略.電力系統(tǒng)保護(hù)與控制，2014, 42(10): 15-23

致謝

兩周的金工實(shí)習(xí)生活即將結(jié)束，在何老師與曹老師的指導(dǎo)下，我的專業(yè)知識(shí)得到了全方面的提升，為課題研究和進(jìn)展打下了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。同時(shí)在思想上、生活上曹老師也給予我以無(wú)微不至的關(guān)懷，在此，向尊敬的何老師致與曹老師以最崇高的敬意和最誠(chéng)摯的感謝!最后感謝所有幫助過(guò)我的朋友和同學(xué)，愿你們前程似錦!23