機(jī)車車輛故障診斷技術(shù)

唐瑩

摘要：隨著我國經(jīng)濟(jì)建設(shè)的不斷推進(jìn)，對于鐵路運(yùn)輸方式的運(yùn)用也越來越廣泛，這一運(yùn)輸方式的應(yīng)用加強(qiáng)了各地區(qū)的經(jīng)濟(jì)、文化等方面的交流，并且還為人們提供了充分的便利條件，在社會進(jìn)步和經(jīng)濟(jì)發(fā)展過程中發(fā)揮著至關(guān)重要的作用。在實(shí)際鐵路運(yùn)輸過程中，由于機(jī)車的故障而影響運(yùn)輸?shù)氖录乙姴货r，因此需要采取相應(yīng)的故障診斷技術(shù)來對機(jī)車車輛進(jìn)行維修和維護(hù)，從而不斷推動鐵路運(yùn)輸?shù)陌l(fā)展。本文以機(jī)車車輛故障診斷技術(shù)為主要的研究對象，對其進(jìn)行了相應(yīng)的分析。

關(guān)鍵詞：機(jī)車;車輛故障;診斷技術(shù)

0? 引言

隨著科學(xué)技術(shù)的日新月異，交通也逐漸變得越來越便利，尤其是在鐵路運(yùn)輸方面，其迅速發(fā)展的形勢直接推動了我國經(jīng)濟(jì)和社會的發(fā)展，在鐵路機(jī)車行駛速度不斷提高的情況下，更需要確保其安全性，只有這樣才能促進(jìn)其為人們的出行提供更好的服務(wù)，由此可見，機(jī)車車輛故障診斷技術(shù)是至關(guān)重要的，利用這一技術(shù)能夠提高機(jī)車行駛過程中的安全性，為經(jīng)濟(jì)發(fā)展、社會進(jìn)步奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

1? 機(jī)車車輛故障的主要類型

1.1 主變壓器故障

對于機(jī)車車輛故障當(dāng)中的主變壓器故障來說，其類型根據(jù)分類標(biāo)準(zhǔn)的不同，故障類型就不同。如果以傳導(dǎo)介質(zhì)的差異為主要的分類標(biāo)準(zhǔn)時，油浸式變壓器的故障類型包括了磁盤故障、電路故障、油路故障;如果以導(dǎo)致機(jī)車車輛發(fā)生故障的因素為分類標(biāo)準(zhǔn)時，故障類型就包括短路故障、絕緣故障、接地故障;如果從機(jī)車車輛所發(fā)生的位置為標(biāo)準(zhǔn)時，則可以分成鐵芯故障、繞組故障、組部件故障，其中的組部件故障主要包括了冷卻系統(tǒng)和套管故障;以機(jī)車車輛故障的性質(zhì)分類的話，可以分成電故障和熱故障兩種。由此可見，機(jī)車主變壓器發(fā)生故障的類型是多種多樣的，所以在對其進(jìn)行診斷時需要充分分析主變壓器發(fā)生故障的主要類型，并有效結(jié)合主變壓器主要的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、運(yùn)行過程的特點(diǎn)，充分分析故障產(chǎn)生的物理性質(zhì)，只有這樣才能有效保證診斷結(jié)果的準(zhǔn)確性以及可靠性。

1.2 傳動裝置故障

在機(jī)車車輛故障中，還會出現(xiàn)傳動裝置發(fā)生故障的情況，傳動裝置包括各種零部件，如承載部件、滾動軸承等，其中承載部件主要承載機(jī)車的重量，長期使用的過程中就會出現(xiàn)一定勞損，出現(xiàn)裂縫等故障，這就需要對其進(jìn)行材料內(nèi)部診斷，而滾動軸承故障則會表現(xiàn)出裂損、電蝕、擦傷、麻點(diǎn)、剝離、磨耗等，滾動軸承發(fā)生故障的主要原因有以下幾個方面：①裂損故障主要是由于軸承自身的材質(zhì)或者生產(chǎn)過程中熱處理環(huán)節(jié)不可靠而導(dǎo)致的，在軸承進(jìn)行裝配、拆卸、清洗或者搬運(yùn)的過程當(dāng)中，往往會出現(xiàn)使用不當(dāng)或者受到不正常沖擊力的情況，這是就會導(dǎo)致軸承內(nèi)圈與軸、外圈與軸箱出現(xiàn)配合過度的情況，導(dǎo)致軸承出現(xiàn)裂損故障;②電蝕故障是由電流在經(jīng)過滾子與套圈接觸面時，擊穿了油膜而發(fā)生金屬熔融的現(xiàn)象，導(dǎo)致這一故障的主要原因是機(jī)車車輛或者轉(zhuǎn)向架進(jìn)行焊接作業(yè)時，未正確的將地線接在焊接部位，導(dǎo)致電流通過軸承時就會產(chǎn)生電火花，直接打傷了軸承工作表面;③擦傷故障則是由于軸承的潤滑不良、軸承在工作是游隙過小、軸承潤滑脂內(nèi)部含有雜質(zhì)等，在這種情況下，就會導(dǎo)致軸承出現(xiàn)擦傷故障;④麻點(diǎn)故障則是由于軸承使用過程中正常的疲勞、腐蝕或者發(fā)生輕微電蝕、軸承材料內(nèi)部含有雜質(zhì)，其中軸承在使用過程中如果出現(xiàn)局部的載荷應(yīng)力過大，就會使其出現(xiàn)早期的疲勞;⑤剝離故障再是由于軸承自身材料的原因，或者是在生產(chǎn)制造過程中熱處理環(huán)節(jié)操作不當(dāng)，如果軸承自身局部由外傷、銹蝕或者出現(xiàn)過載情況，也會導(dǎo)致剝離故障;⑥磨耗故障則是在軸承正常的使用條件下的正常磨損，或者保持架出現(xiàn)變形，當(dāng)軸承自身的材料硬度不夠時也會造成磨損故障的發(fā)生。

2? 機(jī)車車輛故障診斷技術(shù)

2.1 主變壓器故障診斷技術(shù)

由于主變壓器的故障類型較多，因此在對其進(jìn)行故障診斷時需要對故障類型進(jìn)行辨認(rèn)，根據(jù)不同類型故障采取相應(yīng)的診斷技術(shù)。首先需要對主變壓器自身的電路進(jìn)行分析，并設(shè)計(jì)出與之等效的電路，在充分結(jié)合麥克斯韋方程組、矩陣方程等的情況下對主變壓器電磁場耦合方程組進(jìn)行推導(dǎo);其次是需要結(jié)合相關(guān)的軟件對主變壓器進(jìn)行實(shí)體有限元建模，在充分利用模型的情況下分析主變壓器在電磁力作用下的震動狀況，在有限元模型當(dāng)中通過調(diào)節(jié)繞組加載電流數(shù)值就能夠使電磁力的大小發(fā)生相應(yīng)的變化;最后是在預(yù)應(yīng)力模擬繞組愛預(yù)緊力作用下的狀態(tài)，同時分析主變壓器的受力變化。通過以上步驟對主變壓器進(jìn)行故障診斷，能夠有效確定主變壓器發(fā)生故障的原因，從而及時有效的采取相應(yīng)的措施進(jìn)行維修。

2.2 傳動裝置故障診斷技術(shù)

針對傳動裝置故障診斷來說，可以利用共振解調(diào)技術(shù)，利用這一技術(shù)能夠有效診斷傳動裝置內(nèi)部零部件的故障，尤其是對于承載部件、軸承等關(guān)鍵性部件。共振解調(diào)技術(shù)需要借助計(jì)算機(jī)技術(shù)和軟件技術(shù)等進(jìn)行，通過在每一個機(jī)車車輛上安裝相應(yīng)數(shù)量的接線盒，然后再將這些接線盒通過傳感器總線與診斷裝置相連接，從而組成一個實(shí)時檢測系統(tǒng)。共振解調(diào)技術(shù)中診斷裝置的基本原理是利用接線盒當(dāng)中的單片機(jī)，對安裝在機(jī)車車輛上的復(fù)合傳感器和環(huán)溫傳感器進(jìn)行實(shí)時的檢測，當(dāng)機(jī)車傳動裝置出現(xiàn)相應(yīng)的不正常情況時，診斷裝置就會發(fā)出相應(yīng)的信號。診斷裝置當(dāng)中的接線盒與診斷裝置通過相應(yīng)的通信線連接，不僅能夠接收相應(yīng)的溫度檢測數(shù)據(jù)，還能夠接收相應(yīng)的指令，在共振解調(diào)的作用下，通過電流的形勢在通信線當(dāng)中傳遞，最終在診斷裝置的作用下對傳動裝置故障進(jìn)行診斷。

在傳動裝置當(dāng)中的軸承部件，可以利用多傳感器融合診斷技術(shù)，通過這種技術(shù)的應(yīng)用能夠?qū)⒏鱾€傳感器獲取的信息進(jìn)行融合，這樣能夠提高信息融合的準(zhǔn)確性和完整性，為診斷結(jié)果的精準(zhǔn)度提升創(chuàng)造了條件。多傳感器融合診斷技術(shù)是以多傳感器信息融合的機(jī)車軸承故障診斷系統(tǒng)為基礎(chǔ)的診斷方式，通過對這一診斷技術(shù)的應(yīng)用，能夠?yàn)闄C(jī)車傳動裝置的檢測創(chuàng)造便利條件，并且其本身具有較高的應(yīng)用價值，在利用傳感器進(jìn)行監(jiān)測和診斷過程中的相關(guān)數(shù)據(jù)信息是作為診斷結(jié)果的重要依據(jù)，而且這一診斷技術(shù)還能夠用于發(fā)動機(jī)運(yùn)行狀態(tài)的監(jiān)測和診斷。

3? 機(jī)車車輛故障監(jiān)測技術(shù)的應(yīng)用

對于故障監(jiān)測技術(shù)而言，以該技術(shù)為基礎(chǔ)的產(chǎn)品包括傳統(tǒng)類型以及現(xiàn)代化的類型，在傳統(tǒng)類型的故障監(jiān)測技術(shù)產(chǎn)品當(dāng)中，主要是對機(jī)車車輛的大型零部件是否出現(xiàn)斷裂的識別、機(jī)車車輛中非轉(zhuǎn)動機(jī)械結(jié)構(gòu)系統(tǒng)的完整度、對一些結(jié)構(gòu)部位的聯(lián)合監(jiān)測、自助推理監(jiān)測系統(tǒng)等，這些系統(tǒng)對于機(jī)車車輛的故障能夠進(jìn)行實(shí)時有效的監(jiān)測，從而能夠使機(jī)車車輛各個零部件能夠在相應(yīng)的監(jiān)測系統(tǒng)控制管理下實(shí)現(xiàn)在線監(jiān)測的目的。

隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，故障監(jiān)測技術(shù)也在不斷發(fā)展，這就逐漸產(chǎn)生了現(xiàn)代化的監(jiān)測技術(shù)，相比于傳統(tǒng)類型的監(jiān)測技術(shù)，現(xiàn)代化監(jiān)測能夠充分利用先進(jìn)的科學(xué)技術(shù)，進(jìn)一步提高了故障監(jiān)測的精準(zhǔn)度。在現(xiàn)代化故障監(jiān)測技術(shù)當(dāng)中，主要是以JK00430機(jī)車走行部車載監(jiān)測裝置和JK03412軸承故障檢測機(jī)為主，這些先進(jìn)的監(jiān)測裝置能夠有效提高故障監(jiān)測的水平，從而能夠保證監(jiān)測質(zhì)量，對于機(jī)車車輛的安全性也是很大程度上的提高。

4? 結(jié)束語

綜上所述，在鐵路運(yùn)輸被廣泛應(yīng)用的今天，需要保證機(jī)車車輛的行駛安全性，降低故障發(fā)生的頻率，從而能夠不斷推動鐵路運(yùn)輸?shù)陌l(fā)展，為人們的出行以及我國社會經(jīng)濟(jì)的進(jìn)步提供強(qiáng)有力的基礎(chǔ)，并且在有效運(yùn)行相應(yīng)的故障診斷技術(shù)的前提下，能夠充分發(fā)揮機(jī)車的實(shí)際作用，與此同時，在利用故障診斷技術(shù)進(jìn)行機(jī)車車輛安全性保證時還需要充分利用現(xiàn)階段先進(jìn)的科學(xué)技術(shù)，不斷創(chuàng)新和改進(jìn)這些故障診斷技術(shù)，進(jìn)一步保證機(jī)車車輛行駛的安全性。

參考文獻(xiàn)：

[1]赫大雨.機(jī)車車輛故障診斷技術(shù)[J].時代農(nóng)機(jī)，2018（12）.

[2]宋偉，唐贊永.機(jī)車車輛故障診斷技術(shù)[J].建筑工程技術(shù)與設(shè)計(jì)，2019（9）.

[3]黃金橋.鐵路車輛故障及維修技術(shù)分析[J].內(nèi)燃機(jī)與配件，2018（24）：113-114.