地鐵車輛走行部故障診斷系統應用研究

錢夢婷

摘要：本文分析地鐵列車走行檢修中存在的常見問題，結合故障檢修系統，根據某城市地鐵的應用實際狀況進一步提出車輛檢測系統方案，并且討論經過狀態檢測更變傳統的走行部維修方式的可行性。

關鍵詞：地鐵車輛;走行部;故障診斷;維修方式

近幾年城市軌道交通領域飛速發展，地鐵車輛走行部是車輛的重要部件，其運轉情況、故障防范、診斷和維修關系著整車的安全駕駛。以往的檢車辦法不能有效查找出故障問題，且維修花費較高。而使用走行部故障診斷系統，使用共振解調原理并主動診斷，將各種原因和參數綜合起來，通過對走行部關鍵部位的振動、沖擊和溫度信息的實時采集可以實現早期預警，系統會按照故障的危害程度進行分級預警，從而合理指揮車輛運用，保證地鐵車輛的可靠運營。

一、行走部檢測存在的問題

（一）部件檢修方法

當前全國大多數地鐵車輛的維修方式都使用計劃維修，就是按照運行公里或時間間隔開展維修。例如，蘇州地鐵車輛的維修修程有特別修、均衡修、架修等。在平常的檢修中檢修人員需要負責車載設備安全狀態檢測、故障設備和設備運作狀態的確定。在走行部架修過程中軸箱、構架、軸承等部件檢查齒輪合面的狀態和別的部件的安裝情況，給需要進行探傷檢測與輪緣踏面的進行修復。因此，可知走行部重要構件依賴于架修。在平常的檢修過程中只依賴耳聽目視的檢查不能完全檢查出走行部各部件是否有隱患。因為缺乏對關鍵元件的檢測，從而顯著無益于平常走行部檢測質量的提升，因而怎樣精確檢測故障隱患變成困擾地鐵車輛檢修人員的難題。

（二） 走行部元件損害故障分析

某城市地鐵車輛走行部的故障多發生在構架、車輪等部位，在運作中常常有齒輪箱軸承保持斷裂、構架裂紋等問題，如圖1、圖2所示。發生這些隱患的原因眾多，包括設計和運營方面的因素，車輛制造過程中部分的工藝執行不到位也可能讓地鐵線路異常振動。

二、 系統功能和特征

走行部故障診斷系統能達成地鐵車輛部狀態檢測、安全保障和主動韻味決策功能。包含下列繼電：

（一） 地鐵行車走行部故障診斷能利用裝配在軸箱、牽引電機上的符合傳感器采集振動、溫度和沖擊三類參數對軸箱軸承、傳動軸承等開始實況檢測，完成被檢測部件的自動實時診斷，精確定位并進行分級預警，確保列車運作安全，指導狀態維修。

（二） 系統能通過報警信息傳輸都車輛TCMS，經過車地無線傳輸通道把報警訊息傳送到地面OCC功能。

（三） 走行部的診斷系統可以開啟振動檢測模式，運作的部位公里標進行自行定位，將輪軌振動、沖擊信息的連續在線收集，并通過配套的地面數據分析軟件完成鋼軌波磨參數的檢測功能，包括波長、波深、振動加速度、波磨區間公里標。評議波磨對車輛運作情況帶來的傷害，對危害程度進行分級，并輸出顯示和維修建議，提供健康狀態的參考依據。

（四） 地面系統服務器診斷

對車載實時數據和存儲的歷史數據以及案例數據進行推理和診斷，辨認出危害程度，連帶有知識庫功能。對行車全周期管控，并且萬能充詳盡數據時域、頻域分析，故障發生歷史和趨勢分析，診斷信息橫向、縱向比較統計分析等能力。

（五） 報警信息的實時推送

利用無線數據傳輸終端，列車的報警信息可以第一時間傳送到指定用戶處。

（六） 嚴重故障實時報警

依靠TCMS或信號通道傳輸地面服務器，從地面服務器推到檢測客戶端，并由工作人員聯合決定執行控制指令，保證行車穩定可靠。系統可以實時記錄重要信息，回庫后或在線利用車地無限傳送到服務器中。

三、 走行部車載故障診斷系統的應用探索

當前走行部車載故障診斷新系統在A城市地鐵部分線路和車輛上已經安裝運用，檢測對象也局部的運營線路，并未完全對所有線路進行覆蓋，不能確保整個地鐵車輛走行部安全運作。此城市打算在全路網主要線路上安裝走行部車載故障診斷系統，逐步增大應用范圍，進而達成覆蓋整個全路網的目標，保證地鐵車輛走行部可靠，提升走行部元件的質量。因而只有確保車載故障診斷系統覆蓋所有線網的運營車輛才可以保證地鐵車輛的安全運行，進而提高地鐵車輛的安全性。

（一） 使用診斷系統優化傳統維修方法

將診斷方法轉變為狀態維修，保證運行安全的前提是提高工作人員的工作效率，這是軌道交通維修技術發展的必然，對檢測設備的安裝范圍擴增，之后構成車輛標配，提升故障隱患檢測準確性。需要工作人員對車輛的實況修理數據進行分析，知道車輛云制作的真實狀況，對常見問題有相應的處置辦法，以便制定出合理的維修計劃，保證車輛正常工作。這樣的維修工作可以發揮出設備的利用率，降低計劃維修盲目性，最終提升維修人員的工作效率[1]。

（二） 監測系統網絡化設想

如今無限系統的通信技術迅速發展，車地無線數據傳輸技術已經十分成熟的在軌道交通中使用。因而伴隨車輛在線監測系統配備范圍逐漸增大，建成地鐵軌道交通網絡車輛管理體系極為必要和可行。利用車載在線監測和故障診斷系統有機結合起來，并制定出科學的車輛日常檢查和維修方案供應決策參考。

（三） 車輛走行部監測和故障診斷設備完善

車輛走行部在線監測系統對轉動部件故障的在線實時診斷和分級報警使用狀況良好，但在構架、箱體這樣不是轉動元件的故障診斷方面還不夠成熟。因此，國內車輛走行部在線檢修設施還有待完善[2]。

四、結束語

使用共振和共振解調故障診斷技術才能準確收取走行部機械故障訊息，對走行部的齒輪、軸承等部件故障進行提前預警和問題特點記錄。此系統有效提升車輛運作安全性和可靠性，將以往的轉向架修理辦法供應了技術支持，給城市軌道交通車輛的安全運營提供了可靠的保證。

參考文獻：

[1]謝述武. 淺談走行部故障診斷系統在深圳地鐵2號線電機監測的應用[J]. 科學與信息化， 2017， 000（025）：134-135.

[2]黃貴發，唐德堯. 城軌車輛走行部車載故障診斷系統的應用與狀態維修的嘗試[J]. 世界軌道交通， 2013（11）：80-81.

（作者單位：蘇州市軌道交通集團有限公司運營一分公司）