地鐵車輛牽引系統(tǒng)故障診斷技術(shù)及系統(tǒng)解析

談永昌

摘要：本文主要介紹了地鐵車輛牽引系統(tǒng)，分析了牽引系統(tǒng)在應用過程中發(fā)生的故障，詳細闡述了診斷故障的技術(shù)、排查故障產(chǎn)生的具體原因和提出解決故障的方法。此外，根據(jù)故障的特點規(guī)律和經(jīng)驗總結(jié)，建立系統(tǒng)分析，提高故障維修效率。通過這些技術(shù)方案能夠有效解決牽引系統(tǒng)容易產(chǎn)生的問題，提高地鐵的運行效率，為我國的維修技術(shù)提供發(fā)展方向。

關(guān)鍵詞：地鐵車輛;牽引系統(tǒng);故障診斷;診斷技術(shù);診斷系統(tǒng)

一、地鐵車輛的優(yōu)勢

近幾年，隨著國家對工業(yè)制造及關(guān)鍵技術(shù)的不斷投入，地鐵關(guān)鍵零部件國產(chǎn)率逐步提高，地鐵等基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)不斷投入，為了緩解城市交通擁堵問題，許多城市開始建設(shè)地鐵工程，地鐵的使用可以為社會帶來很多便利，對于國家來講，地鐵工程能夠節(jié)省土地，由于一般大都市的市區(qū)地皮價值高昂，將鐵路建于地底，可以節(jié)省地面空間，令地面地皮可以作其他用途。此外還能夠減少噪音，鐵路建于地底，可以減少地面的噪音。減少干擾，由于地鐵的行駛路線不與其他運輸系統(tǒng)重疊、交叉，因此行車受到的交通干擾較少，可節(jié)省大量通勤時間。節(jié)約能源：在全球暖化問題下，地鐵是最佳大眾交通運輸工具。由于地鐵行車速度穩(wěn)定，大量節(jié)省通勤時間，使民眾樂于搭乘，也取代了許多開車所消耗的能源。地鐵的安全性與可靠性極大的方便了城市出行，進一步減少城市污染。

二、地鐵車輛牽引系統(tǒng)

地鐵的工作原理則是通過牽引系統(tǒng)來控制的，通過牽引電動機將電能快速轉(zhuǎn)化為機械能，從而驅(qū)動地鐵車輛的正常運行。此外，還可以通過牽引系統(tǒng)來改變地鐵的運行速度，避免地鐵出現(xiàn)超速或功能性事故。不同的地鐵車輛牽引系統(tǒng)組成各不相同，但大體都有以下組成：受流系統(tǒng)，高速斷路器，牽引逆變器，牽引控制單元，牽引電機，制動電阻等。由于牽引系統(tǒng)設(shè)計零部件較多，因此在應用過程中會出現(xiàn)不同故障，需及時采取有效診斷故障技術(shù)和維修技術(shù)。

三、地鐵車輛牽引系統(tǒng)故障分析

對于地鐵車輛牽引系統(tǒng)的故障診斷，在出現(xiàn)故障后，地鐵的各個系統(tǒng)內(nèi)部結(jié)構(gòu)還沒有發(fā)生脫離的前提下，需要對地鐵的各個工作環(huán)節(jié)進行監(jiān)控，通過監(jiān)控內(nèi)容對故障進行精準定位，確定故障位置及原因，做出緊急處理。

（1）需要對地鐵外部的環(huán)境進行排查和分析，外部故障可以通過儀器進行檢測，一旦發(fā)生外部故障，則通過對故障的排查和模擬來確定牽引系統(tǒng)的故障點。但此技術(shù)也容易受到外部環(huán)境與地鐵車輛運行的影響，存在不確定因素，容易發(fā)生故障偏差。

（2）地鐵車輛運行系統(tǒng)發(fā)生故障。目前，我國最新的研發(fā)技術(shù)可以將地鐵車輛在運行的過程中實時監(jiān)控，類似于汽車的行車記錄儀，通過地鐵車輛的運行系統(tǒng)對地鐵進行記錄，一旦發(fā)生異常情況，系統(tǒng)將會自動報警，對于一些重要部件，例如電機等會顯示在操作臺屏幕上，為工作人員降低排查難度。通過記錄儀對地鐵的監(jiān)控，能夠有效對各個環(huán)節(jié)參數(shù)進行排查，也存在參數(shù)運行偏差等問題，無法準確定位故障位置。因此，地鐵車輛還有預警系統(tǒng)，通過預警系統(tǒng)與運行系統(tǒng)多方面的監(jiān)控，目前故障點排查難度有效降低，但仍有一些故障是無法分析的。

（3）常見的牽引系統(tǒng)故障中，有一種情況是牽引系統(tǒng)與制動系統(tǒng)不匹配。一般來說，地鐵只有在系統(tǒng)完全匹配的情況才能夠正常運行，如果系統(tǒng)配置及型號出現(xiàn)偏差，極容易影響牽引系統(tǒng)的正常運行，導致地鐵車輛整體癱瘓，影響地鐵線路運營。

四、故障模式

建立一個有效的故障模式結(jié)構(gòu)表是對地鐵車輛牽引系統(tǒng)故障有良好的推動作用，通過對以往故障的記錄、分析、歸類、總結(jié)，能夠發(fā)現(xiàn)規(guī)律和有效的解決辦法。在地鐵車輛牽引系統(tǒng)發(fā)生故障時，維修人員需要根據(jù)現(xiàn)場工作人員的描述來還原問題產(chǎn)生的原因，但僅僅依靠經(jīng)驗不足以支撐解決所有的故障，因此需要建立故障模式結(jié)構(gòu)表，如下圖。

序號 名稱 情況說明

1 故障代碼 識別故障的標識

2 故障級別 輕度級別：在列車運行過程中產(chǎn)生的不影響運行的故障。

中度級別：影響列車的正常運行，到下一站停止運營。

重度故障：列車已經(jīng)無法正常運行。

3 故障原因 故障發(fā)生的本質(zhì)原因

4 處理措施 該故障有效的處理措施

五、地鐵車輛牽引系統(tǒng)故障診斷分析系統(tǒng)

當?shù)罔F車輛出現(xiàn)牽引系統(tǒng)故障時，就涉及到后續(xù)維修環(huán)節(jié)，為了提高維修效率，需要建立一個地鐵車輛牽引系統(tǒng)故障分析系統(tǒng)，在系統(tǒng)中診斷專家可以將以往遇到的一些故障分析、技術(shù)、經(jīng)驗等與其他專家互相分享，通過不斷實踐探究，達到對故障的預處理、故障位置判斷、故障處理的目的。在設(shè)計故障系統(tǒng)功能時，主要有四層結(jié)構(gòu)：車載設(shè)備層、網(wǎng)絡(luò)傳輸層、監(jiān)控中心層和維修中心層。建立分析系統(tǒng)以后，還需要建立相對應的資源庫和數(shù)據(jù)庫分析庫，根據(jù)專家提供的故障診斷技術(shù)及分析成果貢獻，希望能夠早日開發(fā)出地鐵車輛牽引系統(tǒng)故障診斷技術(shù)的軟件并得以應用。

結(jié)束語：

綜上所述，隨著我國經(jīng)濟的快速發(fā)展，人們的生活節(jié)奏也在不斷提高，我國現(xiàn)在各大城市開始運行地鐵，將牽引系統(tǒng)應用到地鐵車輛運行中。為了充分發(fā)揮地鐵車輛牽引系統(tǒng)的應用價值，需提高牽引系統(tǒng)故障的診斷方法，縮短診斷時間，提高效率，盡量不影響地鐵營運營的情況下發(fā)掘出解決方案，完善故障分析系統(tǒng)的同時，還能夠擴充維修知識庫的實踐案例。

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