機械故障診斷技術在動車檢修工作中的應用

摘 要：文章主要介紹了機械故障診斷技術的發展過程和主要用途，針對目前動車組檢修工作特點，闡述了機械故障診斷技術在鐵路系統的應用。提出了多種診斷辦法，并展望了動車組診斷技術的前景。

關鍵詞：機械故障診斷；動車組；檢修

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

近年來，機械化設備的故障診斷技術越來越受到重視，假如設備出現故障而又未被及時檢測和排除，其影響的不僅僅是設備本身的壽命，甚至可能造成嚴重事故。隨著高速鐵路的快速發展，上線運營的動車組數量逐年增多，目前我國已交付使用的動車組數量達2000多組，占世界高鐵運營組的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，故障診斷技術可以實現動車組的故障預測、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 機械故障診斷技術的介紹

故障診斷技術是近現代以來，隨著設備的管理和維修而逐漸發展起來的。故障診斷技術歷經幾十年的發展，已廣泛應用于航天、工業、鐵路等諸多領域。

故障診斷技術按診斷環境可分為離線人工分析、診斷和在線計算機輔助監視診斷；按檢測手段可分為振動、噪聲、溫度、聲發射、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、時域分析法、統計分析法、信息理論分析法、模式識別法；還有其他人工智能方法，如人工神經網絡、專家系統等。這些方法既相互獨立又互相交叉，根據不同的故障選擇合適的診斷方法，提高診斷效率。

國外故障診斷技術是從20世紀60年代以后開始發展的，國內也隨之開展了針對于診斷技術的學習與研究，并在近年來廣泛應用于鐵路機車和高速動車組的日常維護和檢修工作。

2 動車組診斷工作的的介紹

我國現階段鐵路規劃目標是：到2020年，鐵路網達到15萬公里，其中高速鐵路3萬公里，覆蓋80%以上的大城市。鐵路的發展方向是速度更高、載重更大，這對車輛的的狀態、安全的實時監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行狀態的科學，它研究的是動車運行狀態在診斷信息中的反映，其研究內容包括對列車運行現狀的識別診斷、對其運行過程的檢測以及對其運行發展趨勢的預測三個方面。由于高速動車組發生故障會帶來嚴重的后果，因此必須在事故發生之前，通過現金的裝備較早的發現和預防事故的發生。動車組檢測與故障診斷系統對于高速動車組的安全運行起著重要作用。

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

動車組故障診斷系統的主要功能：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、整備作業和定期維修中的檢驗。故障診斷系統是通過一定的手段（例如安裝傳感器），獲取各個主要部件和系統工作狀態的信息，從而確認它們的工作是否正常，能否完成應有的功能。檢測功能的完成主要依賴于各類傳感器的工作。

3 機械故障診斷技術對動車檢修工作的重要性

動車組的安全運行是乘客生命財產安全的保障，但這是建立在動車檢修工作完善的基礎之上。因此，機械故障診斷技術應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包括兩個部分，即車載故障診斷系統和地面故障診斷系統。正是有機械故障診斷技術作為有力支撐，使得動車檢修工作具有了理論依據，能夠系統化、高效化的完成動車檢修工作。

4 總結

伴隨著動車組質量提升和依靠科學合理是機械故障診斷技術的運用，目前的動車組檢修已得到了較大的發展。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。改進檢修設備、實現全面調試、創新檢修方法等都可明顯提升檢修效率，整體重點要從質量分析、質量控制及質量優化著手，使其具有規范性、高效性和科學性。

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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：機械動力學。