鐵道車輛電氣設備的預防性維修研究

喬利民+周樹斌

摘 要：隨著科技的發(fā)展，機械設備也逐漸走向智能化和自動化，給正常的生產工作帶來了更多的便利?，F階段的鐵道車輛為實現智能化和自動化，已經裝備了很多的電氣設備，在實際的運行過程中電氣元件和電子基板可能會發(fā)生失效，這就給車輛安全運行帶來安全隱患。本文根據多年工作經驗以及現有研究成果，對鐵道車輛電氣設備的預防性維修進行了簡要論述。

關鍵詞：鐵道車輛；電氣設備；預防性；維修

引言

預防性維修指的是在設備正常運行過程中設想故障發(fā)生的時期，預先采取相應的措施進行維護和保養(yǎng)，從而有效地防止故障發(fā)生。為了實現預防性維修，不僅要掌握故障的原因，還應該要掌握設備的老化情況，及時作出判斷，提前采取相應措施對故障進行預防。

1鐵路機車電氣設備的安全應用需求

目前我國的鐵路機車電氣設備應用類型主要有CRH為主系統(tǒng)的動車組，以HXD系列技術為電氣系統(tǒng)主導的電力機車，以HXN技術為主要支持的內燃機車，以及地鐵的電氣設備運用。不同類型的鐵路機車系統(tǒng)所運用的電氣設備技術不盡相同，而新的科研成果的不斷實踐應用，也為這些不同類型機車的電氣系統(tǒng)發(fā)展和提高帶來了更多的機遇。隨著新技術的應用與普及，在效率提高的同時也帶來了許多車輛運行中的安全問題，一些設備在實際應用中，其技術方面的故障無法排除或者預防。而設備管理人員又不具有足夠專業(yè)的技術水平，使一些設備的故障發(fā)生呈現出明顯的傾向特征。技術發(fā)展與提高的目標不僅是為了提升效率，更要滿足車輛運行安全性的基本要求，在不同的環(huán)境、氣候、季節(jié)條件下，車輛的電氣系統(tǒng)應當始終保持穩(wěn)定的工作狀態(tài)，這是對機車電氣設備最根本的安全性要求。

2國內鐵路機車電氣設備故障傾向監(jiān)測

上世紀八十年代，世界上一些國家對于鐵路機車電氣設備故障的預防控制已經取得了一定的研究成果，發(fā)展到了一定的水平。我國在診斷鐵路機車電氣設備故障研究之初，主要是針對一些電氣技術在機車運行工作中的作用來進行的，通過一些專業(yè)性較強的研究，加上國家鐵路部門及交通類大學的支持，共同形成了關于鐵路機車運行相關問題及故障產生的原因分析等理論，并從技術角度對這些故障的發(fā)生條件進行了全面深入的解釋，從而尋求有效的解決方法，其中我國針對鐵路機車運行過程中的電氣設備工作狀態(tài)所采取的故障診斷，主要是以溫度、電氣參數、機械振動、壓力等相關數據為依據，實現對故障的全面監(jiān)測。在各種不同的監(jiān)測技術中，最常用的是溫度傳感檢測控制與振動診斷手段，溫度傳感是對設備運行的溫度進行實時監(jiān)控，在發(fā)現數據有不正常波動值的情況下，進行故障預測并實行解決方案；振動診斷是直接對設備中的軸承裝置、齒輪等機械零件的運行進行機械監(jiān)測。

3 500系電子基板的焊接裂紋維修技術分析

在進行鐵道車輛的維修中，維修規(guī)章中已經明確指出了設備的檢修工作主要是對電子基板是否存在損害來進行檢查，在進行檢查的過程中就能夠發(fā)現是否存在損害的現象。但是在實際的檢查過程中不能夠通過眼睛直接發(fā)現問題，比如在對電子基板焊接裂紋的檢查中，焊接裂紋是電子基板中較為常見的問題之一，因為其中有裂紋的出現，會導致接觸出現不良的現象，使得對車輛在實際運行工作中的效率造成影響，導致故障的頻繁發(fā)生。所以，為了更好的保證車輛運行的平穩(wěn)，就要強化對故障的預防性維修工作，將焊接裂紋導致的問題惡化程度準確的了解，避免裂紋的擴大，造成不必要的影響。在實際的預防性維修中，首先要對設備進行仔細的檢查，同時可以憑借其它工具的幫助來將電子基板的焊接部位進行檢查，若是在其中發(fā)現有焊接裂紋的出現，就要重新進行焊接處理。此外，在實際的調查研究中要將故障的情況做好記錄，比如：焊接裂紋的部位、裂紋惡化的程度等，并且將其制定成圖表的形式，對焊接裂紋出現的惡化情況仔細地分析，方便日后出現問題能夠提供參考節(jié)省不必要的時間浪費。同時，因為焊接裂紋是較為常見的電子基板故障形式，所以，相關單位和部門就要對電氣設備進行定期的檢查和維護，做好預防的工作，避免在實際的運行中出現問題，降低對工作效率和電子設備自身的使用壽命造成的影響。

4電子設備中繼電器的劣化調查分析

對繼電器的劣化程度進行判斷中，主要有以下幾點內容：第一是對繼電器的動作特性進行檢查和處理，其中主要有對繼電器的動作電壓、復位電壓以及電阻等來進行檢查；第二是對繼電器的震動進行測試，查看在震動過程中繼電器的情況是否與正常工作的狀態(tài)保持一致；第三是對繼電器的溫度情況進行測試，查看繼電器在實際的工作中溫度是否正常；第四是把繼電器進行拆卸之后再進行檢查，查看繼電器焊接的位置、焊接點的表面是否存在異常。

5鐵路機車電氣設備預防性維修的有效策略

5.1利用科學的設計降低故障發(fā)生概率

科學的設計主要是指在新電氣設備的技術設計方面，首先要注意設備可靠性的提升，在一些電子元件的運用上，盡量避免使用安全性差的元件。由于鐵路機車電氣設備對運行壽命的要求較高，因此必須要保證電子元件質量；其次應當考慮電子元件在使用過程中所產生的物理變化，最大限度的利用延長使用壽命的電子元件連接方式，保證整個電氣設備的穩(wěn)定性。

5.2提高可靠性

設計時采用高可靠性的電子元器件，同時減少元器件的數量。電阻器方面，在易發(fā)熱且熱量大的部位，將原來的碳保護膜電阻器，更換成精度更高的相應金屬保護膜電阻器。原來的鋁電解電容器盡量換成壽命更長的陶瓷電容器。此外，采用功能集約型IC，并且在實現軟件電子電路的基礎上減少元件的數量。另外，還可以采用多層主板或表面安裝技術，以減少主板數量。

5.3加強設備故障檢測和診斷技術

目前我國的鐵路機車電氣設備故障檢測與診斷技術水平仍然有限，還需要借鑒國外的優(yōu)秀技術與發(fā)展方向，實現對故障的有效監(jiān)測。將問題和故障控制盡量控制在一個非常寬松的時間范圍內，為故障的預防手段實施爭取更多時間，從而避免故障的發(fā)生。目前在國際機車電氣設備故障診斷技術中，主要有以下幾種新的技術手段：第一，多傳感器信息技術。利用除了溫度與振動之外的其它復雜零件數據信息的統(tǒng)計，來實現對設備零件運行狀態(tài)的全面掌握；第二，智能診斷方法。在一些新型技術成果基礎上，實行對設備信息更加靈敏的檢測技術；第三，網絡化監(jiān)測。即利用網絡上的各種設備運行信息，結合當前的運行狀態(tài)數據，進行對比分析，并利用計算機給出正確的分析結果，以實行故障的排除或預防。

結束語

綜上所述，鐵道車輛電氣設備逐漸向智能化和自動化的方向發(fā)展，其數量也在不斷地增加，這對保證車輛運行安全和提升車輛的運行質量也有重要的作用。相信隨著我們的努力，我們會在鐵路機車領域取得更好的研究成果。

參考文獻：

[1]吳偉.2016年鐵道行業(yè)標準計劃項目討論會在北京召開[J].鐵道技術監(jiān)督，2016，（04）：34.

[2]張利芝.我國軌道交通牽引電氣設備與系統(tǒng)領域技術標準發(fā)展綜述[J].機車電傳動，2015，（06）：11-14.