機(jī)械故障診斷技術(shù)在動車檢修工作中的應(yīng)用

摘 要：文章主要介紹了機(jī)械故障診斷技術(shù)的發(fā)展過程和主要用途，針對目前動車組檢修工作特點(diǎn)，闡述了機(jī)械故障診斷技術(shù)在鐵路系統(tǒng)的應(yīng)用。提出了多種診斷辦法，并展望了動車組診斷技術(shù)的前景。

關(guān)鍵詞：機(jī)械故障診斷；動車組；檢修

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2017.12.007

近年來，機(jī)械化設(shè)備的故障診斷技術(shù)越來越受到重視，假如設(shè)備出現(xiàn)故障而又未被及時(shí)檢測和排除，其影響的不僅僅是設(shè)備本身的壽命，甚至可能造成嚴(yán)重事故。隨著高速鐵路的快速發(fā)展，上線運(yùn)營的動車組數(shù)量逐年增多，目前我國已交付使用的動車組數(shù)量達(dá)2000多組，占世界高鐵運(yùn)營組的50%以上。動車組的診斷受到鐵路總公司和各鐵路局的高度重視，故障診斷技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)動車組的故障預(yù)測、健康管理，并給出維修策略，使動車組診斷工作的效率更高。

1 機(jī)械故障診斷技術(shù)的介紹

故障診斷技術(shù)是近現(xiàn)代以來，隨著設(shè)備的管理和維修而逐漸發(fā)展起來的。故障診斷技術(shù)歷經(jīng)幾十年的發(fā)展，已廣泛應(yīng)用于航天、工業(yè)、鐵路等諸多領(lǐng)域。

故障診斷技術(shù)按診斷環(huán)境可分為離線人工分析、診斷和在線計(jì)算機(jī)輔助監(jiān)視診斷；按檢測手段可分為振動、噪聲、溫度、聲發(fā)射、壓力、金相分析檢測診斷法；按診斷方法原理分為頻域診斷法、時(shí)域分析法、統(tǒng)計(jì)分析法、信息理論分析法、模式識別法；還有其他人工智能方法，如人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、專家系統(tǒng)等。這些方法既相互獨(dú)立又互相交叉，根據(jù)不同的故障選擇合適的診斷方法，提高診斷效率。

國外故障診斷技術(shù)是從20世紀(jì)60年代以后開始發(fā)展的，國內(nèi)也隨之開展了針對于診斷技術(shù)的學(xué)習(xí)與研究，并在近年來廣泛應(yīng)用于鐵路機(jī)車和高速動車組的日常維護(hù)和檢修工作。

2 動車組診斷工作的的介紹

我國現(xiàn)階段鐵路規(guī)劃目標(biāo)是：到2020年，鐵路網(wǎng)達(dá)到15萬公里，其中高速鐵路3萬公里，覆蓋80%以上的大城市。鐵路的發(fā)展方向是速度更高、載重更大，這對車輛的的狀態(tài)、安全的實(shí)時(shí)監(jiān)控和故障診斷處理能力提出了更高要求。

動車組診斷是識別動車運(yùn)行狀態(tài)的科學(xué)，它研究的是動車運(yùn)行狀態(tài)在診斷信息中的反映，其研究內(nèi)容包括對列車運(yùn)行現(xiàn)狀的識別診斷、對其運(yùn)行過程的檢測以及對其運(yùn)行發(fā)展趨勢的預(yù)測三個(gè)方面。由于高速動車組發(fā)生故障會帶來嚴(yán)重的后果，因此必須在事故發(fā)生之前，通過現(xiàn)金的裝備較早的發(fā)現(xiàn)和預(yù)防事故的發(fā)生。動車組檢測與故障診斷系統(tǒng)對于高速動車組的安全運(yùn)行起著重要作用。

動車組故障診斷系統(tǒng)的主要作用有：提高動車組運(yùn)行的可靠性和安全性、為動車組維修提供重要的依據(jù)、可檢測顯示記錄存儲和分析數(shù)據(jù)、為動車組的改進(jìn)和發(fā)展提供依據(jù)。故障診斷系統(tǒng)所積累的大量數(shù)據(jù)，不但可以成為維修的重要依據(jù)，而且通過這些數(shù)據(jù)的綜合分析，還能對動車組的綜合性能和各主要零部件的可靠性進(jìn)行評估，為動車組的改進(jìn)和發(fā)展提供重要數(shù)據(jù)。

動車組故障診斷系統(tǒng)的主要功能：故障檢測、故障識別、故障定位、故障顯示、故障記錄存儲與傳輸、整備作業(yè)和定期維修中的檢驗(yàn)。故障診斷系統(tǒng)是通過一定的手段（例如安裝傳感器），獲取各個(gè)主要部件和系統(tǒng)工作狀態(tài)的信息，從而確認(rèn)它們的工作是否正常，能否完成應(yīng)有的功能。檢測功能的完成主要依賴于各類傳感器的工作。

3 機(jī)械故障診斷技術(shù)對動車檢修工作的重要性

動車組的安全運(yùn)行是乘客生命財(cái)產(chǎn)安全的保障，但這是建立在動車檢修工作完善的基礎(chǔ)之上。因此，機(jī)械故障診斷技術(shù)應(yīng)用在動車檢修工作就顯得尤為重要。

動車組的故障診斷系統(tǒng)包括兩個(gè)部分，即車載故障診斷系統(tǒng)和地面故障診斷系統(tǒng)。正是有機(jī)械故障診斷技術(shù)作為有力支撐，使得動車檢修工作具有了理論依據(jù)，能夠系統(tǒng)化、高效化的完成動車檢修工作。

4 總結(jié)

伴隨著動車組質(zhì)量提升和依靠科學(xué)合理是機(jī)械故障診斷技術(shù)的運(yùn)用，目前的動車組檢修已得到了較大的發(fā)展。以后，隨著對速度和舒適度等要求的不斷提高，動車檢修工作仍具有更高的挑戰(zhàn)。改進(jìn)檢修設(shè)備、實(shí)現(xiàn)全面調(diào)試、創(chuàng)新檢修方法等都可明顯提升檢修效率，整體重點(diǎn)要從質(zhì)量分析、質(zhì)量控制及質(zhì)量優(yōu)化著手，使其具有規(guī)范性、高效性和科學(xué)性。

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作者簡介：盧桂橋（1992-），男，山東日照人，碩士研究生在讀，研究方向：機(jī)械動力學(xué)。