對于鐵路機車車輛運行故障監(jiān)測診斷技術(shù)的研究與應(yīng)用的分析論文

　　近年來科技水平不斷上升，各種科學(xué)技術(shù)被研發(fā)后運用到各個行業(yè)中，有效地促進了各個行業(yè)的發(fā)展與進步。交通的便利程度是一個城市、一個國家基本經(jīng)濟實力的直接體現(xiàn)，同時也是該城市、該國家不斷發(fā)展的重要基礎(chǔ)設(shè)施與前提條件。我國有句俗語：“要想富，先修路�！庇纱丝梢�，加強道路建設(shè)是我國發(fā)展經(jīng)濟、促進文明進步的，其中，鐵路機車作為我國重要的交通運輸工具，對方便人們出行、促進貨物進出口順利進口等方面有著重要作用。提高鐵路機車車輛運行管理是促進我國發(fā)展經(jīng)濟的重要渠道之一。但由于鐵路機車車輛在運行過程中因受到外部因素與內(nèi)部因素的影響與限制，容易出現(xiàn)機車故障。因此，采用故障監(jiān)測診斷技術(shù)來進行監(jiān)控是有必要的。

　　1 故障診斷和安全監(jiān)測的技術(shù)基礎(chǔ)

　　共振是故障診斷和安全監(jiān)測技術(shù)基礎(chǔ)，通過共振原理進行判斷鐵路機車車輛故障的常用方法，其技術(shù)有一定科學(xué)性，對故障檢測非常適用。振動檢測是機械故障領(lǐng)域應(yīng)用較早的技術(shù)之一，傳統(tǒng)振動檢測技術(shù)是通過振動傳感器提取被檢測對象的振動信號，直接通過頻域和時域的分析，從中提取異常信息而達到檢測的目的。但是，在現(xiàn)場運行環(huán)境中，機器存在各種各樣的振動，有的振動雖然比較大，但無不良影響，而齒輪、軸承等部件故障產(chǎn)生的振動往往被背景振動的噪聲掩蓋，因此，直接通過振動信號進行故障診斷的精確度很難提高。

　　共振解調(diào)技術(shù)是在傳統(tǒng)振動檢測技術(shù)的基礎(chǔ)上，融入聲學(xué)、聲發(fā)射、應(yīng)變、應(yīng)力檢測技術(shù)，從而拓寬了為工業(yè)設(shè)備故障診斷的服務(wù)領(lǐng)域。共振解調(diào)技術(shù)能夠精確地區(qū)分常規(guī)振動和故障沖擊，它對常規(guī)振動不敏感，對微小的故障沖擊則能夠敏銳捕捉，更有效地采集到伴生沖擊的故障信息，便于分析、診斷故障的內(nèi)容、程度、部位，進而得出更準(zhǔn)確的診斷結(jié)論。故障診斷是一項非常復(fù)雜工程，涉及很多知識，有效分析問題，提出解決問題措施，這是提高故障診斷技術(shù)的關(guān)鍵，提前診斷火車機車故障，及時排除故障，是提高火車安全的重要保障。

　　2 故障監(jiān)測和診斷技術(shù)的系列產(chǎn)品

　　常用的故障診斷產(chǎn)品有JK00430機車走行部車載監(jiān)測裝置、JK02432鐵路客車輪對和軸承故障監(jiān)測裝置、JK05436鐵路機車安全質(zhì)量信息動態(tài)監(jiān)測裝置、JK0243鐵路機車軸承齒輪故障地面診斷系統(tǒng)、JK03412軸承故障檢測機以及其他專用診斷試驗臺、綜合試驗臺等質(zhì)量保障系統(tǒng)。每一種產(chǎn)品的研發(fā)成功對于提高火車故障監(jiān)測都起到積極作用，產(chǎn)品研發(fā)是研究故障監(jiān)測和診斷技術(shù)的科學(xué)家辛勤勞作的結(jié)果，每個科研產(chǎn)品都凝聚科學(xué)家辛勤的汗水，是保障火車安全性能的基礎(chǔ)，對于提高區(qū)域經(jīng)濟具有現(xiàn)實意義;區(qū)域運輸能力提升，對于提高地方經(jīng)濟的基本保障，鐵路屬于基本民生問題，是早日實現(xiàn)小康社會的基礎(chǔ)。

　　3 軌道交通運載設(shè)備故障診斷和安全監(jiān)測的技術(shù)特點

　　3.1 建立機車車載和地面系統(tǒng)。建立車載和地面系統(tǒng)這是科技發(fā)展今天必然的結(jié)果，利用先進科技水平，對遠程故障診斷提供了可靠技術(shù)支持，使機車遠程故障診斷成為可能，這也是火車發(fā)展今天，社會對火車技術(shù)革新要求。通過共振解調(diào)信息主動診斷、多因素聯(lián)合診斷及多物理量綜合診斷等故障診斷方法論，構(gòu)筑故障自動診斷專家系統(tǒng)，實現(xiàn)對機車、客車走行部的軸承、齒輪、踏面等旋轉(zhuǎn)機械部件實時在線監(jiān)測、預(yù)警及地面的故障分析、診斷，并采用轉(zhuǎn)速相位跟蹤及譜號固化的理論抽象譜技術(shù)，避免因車速變化帶來故障頻率信號的漂移，提高故障診斷精度。故障正確診斷對提高火車的安全性，具有一定現(xiàn)實應(yīng)用價值，火車是重要的交通運輸工具，人們對火車安全性非常關(guān)注，提高火車安全性，對整個交通運輸能力起到重要保障作用。

　　3.2 建立的機車、客車轉(zhuǎn)向架的水平、垂直振動沖擊監(jiān)測系統(tǒng)。根據(jù)火車振動的波長，可以診斷出火車的運行狀況，振動是火車診斷常用方法，通過振動原理進行故障診斷，使用廣義共振的非轉(zhuǎn)運動機械故障隨遇激勵偵察、廣義共振疲勞與裂紋識別、振動相對積的大型構(gòu)件斷裂識別、振動與共振解調(diào)滑動相對積的局部裂損識別等基于廣義共振的非轉(zhuǎn)運動機械故障診斷技術(shù)，實現(xiàn)對這些部件故障分析、診斷、在線預(yù)警和故障信息的存儲等功能。對故障科學(xué)分析，提出解決故障方法，這是提高火車安全性能起到積極作用，故障診斷技術(shù)的應(yīng)用，對于提升故障診斷能力，提升診斷水平，都具有一定實際應(yīng)用的價值。

　　3.3 建立故障診斷系統(tǒng)。故障診斷系統(tǒng)建立是提升故障診斷能力的標(biāo)志，利用先進的科學(xué)技術(shù)建立故障診斷系統(tǒng)，對提高故障診斷能力起到保障作用。研制的由軌旁布局的傳感器陣列、診斷裝置主機、接收主機構(gòu)成的非接觸通過式列車故障診斷系統(tǒng)，使用超諧振式聲學(xué)共振解調(diào)非接觸動態(tài)診斷原理，實現(xiàn)對軸承、踏面等貨車旋轉(zhuǎn)部件的故障信號動態(tài)監(jiān)測，聲學(xué)信息的共振解調(diào)及解調(diào)信息的分析、診斷，并以通信方式將診斷結(jié)論實時發(fā)送給車輛到達場的值班室接收主機，及時指導(dǎo)車輛檢修。故障診斷系統(tǒng)的廣泛應(yīng)用，對于提高火車機車的安全性起到技術(shù)支持，減少機車故障，增加火車輸送的能力，對提高區(qū)域經(jīng)濟起到重要作用。

　　3.4 總結(jié)診斷方法。首先，在進行故障診斷時，需要相關(guān)人員具備一定的觀察能力、邏輯能力、分析能力等，在利用診斷方法進行排除故障的同時也要對故障情況進行分析與總結(jié)，在積累解決故障經(jīng)驗的基礎(chǔ)上及時對診斷方法進行觀察，并通過不斷創(chuàng)新與研究，提高診斷方法的科學(xué)性與嚴(yán)謹性;其次，由于故障類型、原因、故障車輛類型等不同，因此在診斷過程中需要人員能夠快速分辨出故障類型及適合的診斷方法，提升綜合素質(zhì)，并且能夠根據(jù)故障接車車輛的型號等提出診斷技術(shù)的改進方法，提高該技術(shù)的綜合水平。

　　綜上所述，鐵路機車車輛在運行過程中容易出現(xiàn)機車故障等情況，而車輛運行故障監(jiān)測診斷技術(shù)不僅能夠及時快速地將問題找出，并且能夠根據(jù)不同系統(tǒng)的診斷形式與特點對機車各個部位的故障及時捕捉，而相關(guān)人員在接收到故障信號后及時將故障問題解決或排除，能夠最大限度地提高鐵路機車的使用壽命，并且在提高機車車輛安全性能地同時提高對出行人員或其他貨物的安全保證，為促進鐵路事業(yè)發(fā)展、促使經(jīng)濟水平提升奠定堅實基礎(chǔ)。

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