鐵道車輛電氣設(shè)備的預(yù)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(shè)備也逐漸走向智能化和自動化，給正常的生產(chǎn)工作帶來了更多的便利。現(xiàn)階段的鐵道車輛為實現(xiàn)智能化和自動化，已經(jīng)裝備了很多的電氣設(shè)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(jù)多年工作經(jīng)驗以及現(xiàn)有研究成果，對鐵道車輛電氣設(shè)備的預(yù)防性維修進行了簡要論述。

關(guān)鍵詞：鐵道車輛；電氣設(shè)備；預(yù)防性；維修

引言

預(yù)防性維修指的是在設(shè)備正常運行過程中設(shè)想故障發(fā)生的時期，預(yù)先采取相應(yīng)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(xiàn)預(yù)防性維修，不僅要掌握故障的原因，還應(yīng)該要掌握設(shè)備的老化情況，及時作出判斷，提前采取相應(yīng)措施對故障進行預(yù)防。

1鐵路機車電氣設(shè)備的安全應(yīng)用需求

目前我國的鐵路機車電氣設(shè)備應(yīng)用類型主要有CRH為主系統(tǒng)的動車組，以HXD系列技術(shù)為電氣系統(tǒng)主導(dǎo)的電力機車，以HXN技術(shù)為主要支持的內(nèi)燃機車，以及地鐵的電氣設(shè)備運用。不同類型的鐵路機車系統(tǒng)所運用的電氣設(shè)備技術(shù)不盡相同，而新的科研成果的不斷實踐應(yīng)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(shù)的應(yīng)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(shè)備在實際應(yīng)用中，其技術(shù)方面的故障無法排除或者預(yù)防。而設(shè)備管理人員又不具有足夠?qū)I(yè)的技術(shù)水平，使一些設(shè)備的故障發(fā)生呈現(xiàn)出明顯的傾向特征。技術(shù)發(fā)展與提高的目標(biāo)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(yīng)當(dāng)始終保持穩(wěn)定的工作狀態(tài)，這是對機車電氣設(shè)備最根本的安全性要求。

2國內(nèi)鐵路機車電氣設(shè)備故障傾向監(jiān)測

上世紀(jì)八十年代，世界上一些國家對于鐵路機車電氣設(shè)備故障的預(yù)防控制已經(jīng)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(shè)備故障研究之初，主要是針對一些電氣技術(shù)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(xué)的支持，共同形成了關(guān)于鐵路機車運行相關(guān)問題及故障產(chǎn)生的原因分析等理論，并從技術(shù)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(shè)備工作狀態(tài)所采取的故障診斷，主要是以溫度、電氣參數(shù)、機械振動、壓力等相關(guān)數(shù)據(jù)為依據(jù)，實現(xiàn)對故障的全面監(jiān)測。在各種不同的監(jiān)測技術(shù)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(shè)備運行的溫度進行實時監(jiān)控，在發(fā)現(xiàn)數(shù)據(jù)有不正常波動值的情況下，進行故障預(yù)測并實行解決方案；振動診斷是直接對設(shè)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(shù)分析

在進行鐵道車輛的維修中，維修規(guī)章中已經(jīng)明確指出了設(shè)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(xiàn)是否存在損害的現(xiàn)象。但是在實際的檢查過程中不能夠通過眼睛直接發(fā)現(xiàn)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(xiàn)，會導(dǎo)致接觸出現(xiàn)不良的現(xiàn)象，使得對車輛在實際運行工作中的效率造成影響，導(dǎo)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(yù)防性維修工作，將焊接裂紋導(dǎo)致的問題惡化程度準(zhǔn)確的了解，避免裂紋的擴大，造成不必要的影響。在實際的預(yù)防性維修中，首先要對設(shè)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(xiàn)有焊接裂紋的出現(xiàn)，就要重新進行焊接處理。此外，在實際的調(diào)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(xiàn)的惡化情況仔細地分析，方便日后出現(xiàn)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(guān)單位和部門就要對電氣設(shè)備進行定期的檢查和維護，做好預(yù)防的工作，避免在實際的運行中出現(xiàn)問題，降低對工作效率和電子設(shè)備自身的使用壽命造成的影響。

4電子設(shè)備中繼電器的劣化調(diào)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(nèi)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(fù)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(shè)備預(yù)防性維修的有效策略

5.1利用科學(xué)的設(shè)計降低故障發(fā)生概率

科學(xué)的設(shè)計主要是指在新電氣設(shè)備的技術(shù)設(shè)計方面，首先要注意設(shè)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(shè)備對運行壽命的要求較高，因此必須要保證電子元件質(zhì)量；其次應(yīng)當(dāng)考慮電子元件在使用過程中所產(chǎn)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(shè)備的穩(wěn)定性。

5.2提高可靠性

設(shè)計時采用高可靠性的電子元器件，同時減少元器件的數(shù)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(yīng)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(xiàn)軟件電子電路的基礎(chǔ)上減少元件的數(shù)量。另外，還可以采用多層主板或表面安裝技術(shù)，以減少主板數(shù)量。

5.3加強設(shè)備故障檢測和診斷技術(shù)

目前我國的鐵路機車電氣設(shè)備故障檢測與診斷技術(shù)水平仍然有限，還需要借鑒國外的優(yōu)秀技術(shù)與發(fā)展方向，實現(xiàn)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(nèi)，為故障的預(yù)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(shè)備故障診斷技術(shù)中，主要有以下幾種新的技術(shù)手段：第一，多傳感器信息技術(shù)。利用除了溫度與振動之外的其它復(fù)雜零件數(shù)據(jù)信息的統(tǒng)計，來實現(xiàn)對設(shè)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(shù)成果基礎(chǔ)上，實行對設(shè)備信息更加靈敏的檢測技術(shù)；第三，網(wǎng)絡(luò)化監(jiān)測。即利用網(wǎng)絡(luò)上的各種設(shè)備運行信息，結(jié)合當(dāng)前的運行狀態(tài)數(shù)據(jù)，進行對比分析，并利用計算機給出正確的分析結(jié)果，以實行故障的排除或預(yù)防。

結(jié)束語

綜上所述，鐵道車輛電氣設(shè)備逐漸向智能化和自動化的方向發(fā)展，其數(shù)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(zhì)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(lǐng)域取得更好的研究成果。

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