地鐵轉(zhuǎn)向架系統(tǒng)可靠性分析與維修方法研究

黎龍輝

摘 要：近些年來，隨著我國社會經(jīng)濟(jì)的崛起和發(fā)展，交通行業(yè)也有了新的發(fā)展，其中地鐵也成為了城市交通中最為重要的一項公共交通工具，以其速度快、效率高、環(huán)保等特性而受到了廣大人民群眾的喜愛和關(guān)注，已經(jīng)成為我國交通體系中必不可少的一部分。然而隨著地鐵交通的不斷發(fā)展，地鐵的安全穩(wěn)定運(yùn)行也受到了廣泛的重視和關(guān)注，其中地鐵轉(zhuǎn)向架系統(tǒng)的安全性和可靠性是影響地鐵穩(wěn)定運(yùn)行的重要因素，只有保證地鐵轉(zhuǎn)向架系統(tǒng)的可靠性，才能為乘客的出行安全以及生命安全提供重要保證，本篇文章主要分析地鐵轉(zhuǎn)向架系統(tǒng)可靠性分析與維修方法。

關(guān)鍵詞：地鐵轉(zhuǎn)向架;系統(tǒng)可靠性分析;維修方法;研究

中圖分類號：U279 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A

在社會迅速發(fā)展的背景下，城市的現(xiàn)代化進(jìn)程也在不斷的加快，其中地鐵這種新的公共交通工具，已經(jīng)成為最重要的交通工具之一，地鐵具有運(yùn)量大、速度快、可靠性高等優(yōu)點(diǎn)，有效的緩解了城市的交通擁堵問題。而在地鐵運(yùn)行中，轉(zhuǎn)向架系統(tǒng)是最重要的子系統(tǒng)之一，是影響地鐵安全穩(wěn)定運(yùn)行的重要因素，為了保證地鐵能夠安全、穩(wěn)定運(yùn)行，分析地鐵轉(zhuǎn)向架系統(tǒng)的可靠性以及維修方法是十分有必要的，不僅可以為地鐵運(yùn)行提供重要保證，同時還能減少維修成本，對我國地鐵交通事業(yè)的發(fā)展有重要意義。

1 地鐵轉(zhuǎn)向架相關(guān)概述

1.1 地鐵轉(zhuǎn)向架的內(nèi)涵

轉(zhuǎn)向架是地鐵車輛中的重要系統(tǒng)之一，發(fā)揮著重要的連接以及轉(zhuǎn)向的作用，而且轉(zhuǎn)向架是決定以及影響地鐵行駛速度、穩(wěn)定的重要因素，只有不斷的提升轉(zhuǎn)向架的質(zhì)量，才能保證地鐵的穩(wěn)定安全運(yùn)行。而近些年來，隨著我國城市化發(fā)展速度的加快，城市交通壓力也逐漸增加，如何改善城市緊張的交通問題已經(jīng)刻不容緩。而地鐵這種新的交通工具是對傳統(tǒng)交通體系的一大補(bǔ)充，受到了廣大人民群眾的青睞和關(guān)注，其中轉(zhuǎn)向架作為地鐵中最關(guān)鍵的承壓構(gòu)件，一般情況下主要分為動力轉(zhuǎn)向架以及非動力轉(zhuǎn)向架，當(dāng)然也可以按照牽引力、軸承標(biāo)準(zhǔn)、車軸數(shù)量等方式進(jìn)行分類，轉(zhuǎn)向架的基礎(chǔ)功能就是轉(zhuǎn)向，轉(zhuǎn)變車輛的行駛方向以及牽引車輛行走，但是轉(zhuǎn)向架系統(tǒng)在運(yùn)行中也很容易受到外部環(huán)境因素的影響而出現(xiàn)故障[1]。

1.2 地鐵轉(zhuǎn)向架的作用

在地鐵運(yùn)行中，轉(zhuǎn)向架發(fā)揮著重要的作用，主要可以體現(xiàn)在以下各方面：第一，轉(zhuǎn)向架可以有效的提升地鐵的承載能力，還能擴(kuò)展車輛的長度以及容積，提高運(yùn)行速度;第二，通過利用輪軌之間的結(jié)合點(diǎn)，并安裝制動裝置、傳送制動力以及牽引力，來改善地鐵車輛的制動性能，實(shí)現(xiàn)車輛剎車距離的有效縮短;第三，轉(zhuǎn)向架可以實(shí)現(xiàn)車軸的重量得到均勻的分配，可以有效的實(shí)現(xiàn)車輪車體作用力、車輪軌道作用力的傳送，讓地鐵保持良好的狀態(tài)運(yùn)行;第四，轉(zhuǎn)向架還能有效的提升地鐵車輛的靈活性，保證地鐵可以始終位于轉(zhuǎn)向架上，為地鐵車輛的平穩(wěn)運(yùn)行提供了重要保證。

2 地鐵轉(zhuǎn)向架系統(tǒng)的可靠性分析

2.1 故障模式及影響分析

判斷轉(zhuǎn)向架系統(tǒng)中的障礙類型，一般分為功能性障礙以及潛在性障礙，在明確障礙類型后，分析其出現(xiàn)的原因，通過對原因的深入分析來判斷具體是由局部、上層還是整個系統(tǒng)所影響的，并根據(jù)最終的判斷和評估結(jié)果來選擇維修方法，該方法對保證轉(zhuǎn)向架系統(tǒng)安全性有重要作用。

2.2 故障樹分析

利用樹狀的邏輯關(guān)系圖來分析整個轉(zhuǎn)向架系統(tǒng)結(jié)構(gòu)與功能之間的關(guān)系，可以利用故障樹來分析出現(xiàn)故障的原因，從而能夠借助因果關(guān)系來準(zhǔn)確的找到故障的所在，并分析故障出現(xiàn)的原因，來制定合理的維修方案。

2.3 貝葉斯網(wǎng)絡(luò)分析

貝葉斯網(wǎng)絡(luò)分析簡單來說就是指利用數(shù)學(xué)概率基礎(chǔ)關(guān)系來進(jìn)行因果的深入分析，是一種具有科學(xué)性的方法，可以準(zhǔn)確的對故障進(jìn)行定性、定量的分析，而且還能解決抽象的問題。該方法主要就是通過數(shù)據(jù)獲得根節(jié)點(diǎn)的后驗概率、重要度，并根據(jù)這兩項指標(biāo)，進(jìn)行推理，來對轉(zhuǎn)向架系統(tǒng)的可靠性進(jìn)行分析，隨后來決策維修方法和措施。其中后驗概率就是對出現(xiàn)故障的部件進(jìn)行賦值，數(shù)值越大則說明故障的發(fā)生率越大;而重要度則是對故障影響程度進(jìn)行賦值，數(shù)值和影響成正比關(guān)系[2]。

2.4 Petri網(wǎng)分析

Petri網(wǎng)簡單來說就是指網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)模型，主要分為事件和條件兩種節(jié)點(diǎn)，并根據(jù)相關(guān)的原則來進(jìn)行系統(tǒng)狀態(tài)的變化，來反映出轉(zhuǎn)向架系統(tǒng)的動態(tài)變化過程，該方法已經(jīng)被證實(shí)是一項合理的可靠性分析方法。

3 地鐵轉(zhuǎn)向架系統(tǒng)的維修方法

3.1 事后維修

事后維修，簡單來說就是指地鐵轉(zhuǎn)向架在出現(xiàn)故障后，結(jié)合故障的發(fā)生情況來合理的選擇有針對性的維修方法，這是最常見的地鐵轉(zhuǎn)向架系統(tǒng)故障的維修方法，但是同時該方法也很難掌握隱患故障。這種維修方法，還可以結(jié)合實(shí)際的需求，選擇應(yīng)急維修或者深度維修，其中應(yīng)急維修簡單來說就是臨時性的維修，在不影響地鐵運(yùn)行下而采取的一種措施，待到了計劃維修的時間再進(jìn)行徹底維修;而深度維修，則是在無法進(jìn)行短時間維修的情況下，直接進(jìn)行徹底維修，對其中存在故障的系統(tǒng)或者零件進(jìn)行徹底的修復(fù)。然而這種維修方法也有一定的要求，尤其對故障檢測的準(zhǔn)確性有較高要求，只有保證在準(zhǔn)確判斷故障的前提下才能使用，如果無法判斷出準(zhǔn)確的故障位置，就需要采取徹底維修的方法[3]。

3.2 計劃性維修

計劃性維修主要分為短期以及長期計劃維修，主要就是結(jié)合轉(zhuǎn)向架系統(tǒng)故障的概率以及重要度進(jìn)行維修，其中概率、重要度比較低的使用長期計劃維修的方法，保證系統(tǒng)的安全性;而概率高、重要度比較高的故障，則需要使用短期計劃維修的方法。這種維修方法的目的就是以預(yù)防性維修為主，旨在提前發(fā)現(xiàn)潛在的故障并進(jìn)行維修，來降低故障的影響力，降低維修成本，提高安全性和可靠性。

4 開發(fā)轉(zhuǎn)向架系統(tǒng)可靠性分析與維修管理的軟件

4.1 系統(tǒng)軟件的規(guī)劃設(shè)計

實(shí)現(xiàn)地鐵轉(zhuǎn)向架系統(tǒng)的智能化分析和維修是十分關(guān)鍵的，根據(jù)上文分析可以明確軟件的具體功能以及相關(guān)的設(shè)計原理。根據(jù)貝葉斯網(wǎng)絡(luò)分析法，實(shí)現(xiàn)概念的數(shù)據(jù)化，并借助維修方法以及相關(guān)的影響因素來設(shè)計系統(tǒng)的邏輯關(guān)系，來實(shí)現(xiàn)相關(guān)的功能，并在此基礎(chǔ)上建立數(shù)據(jù)庫，利用數(shù)據(jù)庫來選擇最佳的維修方式。

4.2 系統(tǒng)軟件的優(yōu)化

根據(jù)實(shí)際的需求來明確和設(shè)定使用角色，為普通用戶以及管理者設(shè)計不同的職能，為系統(tǒng)的使用和維護(hù)提供重要保證。主菜單的設(shè)計可以及時的找到相關(guān)的功能;系統(tǒng)管理則需要適當(dāng)?shù)脑黾庸芾矸矫娴墓δ埽⒂涗浌收蠙z測數(shù)據(jù)和維修管理，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的及時提取和使用;內(nèi)部數(shù)據(jù)則需要精準(zhǔn)到每個部件，并結(jié)合不同的部件出具相關(guān)的數(shù)據(jù)表;同時設(shè)計跟蹤報警提示系統(tǒng)，保護(hù)可以及時的提醒維修[4]。

4.3 軟件可靠性分析與重要度評價及維修決策設(shè)置

這一內(nèi)容是整個軟件系統(tǒng)的核心，其中貝葉斯網(wǎng)絡(luò)可靠性分析可以制作成單獨(dú)的頁面，為后驗概率以及重要度的輸入和輸出提供重要保證;重要度評價及維修決策可以設(shè)置在同一界面內(nèi)，二者具有很強(qiáng)的關(guān)聯(lián)度，保證操作更加的便捷。

5 結(jié)束語

綜上所述，在地鐵運(yùn)行中，轉(zhuǎn)向架系統(tǒng)是影響地鐵安全運(yùn)行的重要因素，只有保證轉(zhuǎn)向架系統(tǒng)的安全運(yùn)行，才能為我國地鐵交通的發(fā)展提供重要保證，所以分析地鐵轉(zhuǎn)向架可靠性是十分關(guān)鍵的，同時還應(yīng)該做好維修方法的解讀和選擇，保證轉(zhuǎn)向架系統(tǒng)的安全性。

參考文獻(xiàn)：

[1]李永菲.地鐵轉(zhuǎn)向架系統(tǒng)可靠性分析與維修方式探討[J].內(nèi)燃機(jī)與配件，2020，310（10）：157-158.

[2]韓洪宇.以可靠性為中心的維修在地鐵車輛轉(zhuǎn)向架系統(tǒng)中的應(yīng)用[J].科學(xué)大眾，2019（11）：45.

[3]茹常樂，王斌杰，孫守光，等.地鐵車輛轉(zhuǎn)向架構(gòu)架的疲勞壽命及可靠性研究[J].鐵道車輛，2019，57（07）：8-10+22.

[4]張興寶，賀浩，趙京博.基于某線路列車轉(zhuǎn)向架出現(xiàn)裂紋的地鐵列車日常維護(hù)方法思考[J].鐵道機(jī)車車輛，2019，39（03）：72-77.