地鐵車輛牽引系統(tǒng)故障診斷技術(shù)及系統(tǒng)解析

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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(yīng)用過(guò)程中發(fā)生的故障，詳細(xì)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(diǎn)規(guī)律和經(jīng)驗(yàn)總結(jié)，建立系統(tǒng)分析，提高故障維修效率。通過(guò)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(wèn)題，提高地鐵的運(yùn)行效率，為我國(guó)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(shì)

近幾年，隨著國(guó)家對(duì)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(guó)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(wèn)題，許多城市開(kāi)始建設(shè)地鐵工程，地鐵的使用可以為社會(huì)帶來(lái)很多便利，對(duì)于國(guó)家來(lái)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(jià)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(yùn)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(shí)間。節(jié)約能源：在全球暖化問(wèn)題下，地鐵是最佳大眾交通運(yùn)輸工具。由于地鐵行車速度穩(wěn)定，大量節(jié)省通勤時(shí)間，使民眾樂(lè)于搭乘，也取代了許多開(kāi)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(jìn)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(guò)牽引系統(tǒng)來(lái)控制的，通過(guò)牽引電動(dòng)機(jī)將電能快速轉(zhuǎn)化為機(jī)械能，從而驅(qū)動(dòng)地鐵車輛的正常運(yùn)行。此外，還可以通過(guò)牽引系統(tǒng)來(lái)改變地鐵的運(yùn)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(jī)，制動(dòng)電阻等。由于牽引系統(tǒng)設(shè)計(jì)零部件較多，因此在應(yīng)用過(guò)程中會(huì)出現(xiàn)不同故障，需及時(shí)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(duì)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(gè)系統(tǒng)內(nèi)部結(jié)構(gòu)還沒(méi)有發(fā)生脫離的前提下，需要對(duì)地鐵的各個(gè)工作環(huán)節(jié)進(jìn)行監(jiān)控，通過(guò)監(jiān)控內(nèi)容對(duì)故障進(jìn)行精準(zhǔn)定位，確定故障位置及原因，做出緊急處理。

（1）需要對(duì)地鐵外部的環(huán)境進(jìn)行排查和分析，外部故障可以通過(guò)儀器進(jìn)行檢測(cè)，一旦發(fā)生外部故障，則通過(guò)對(duì)故障的排查和模擬來(lái)確定牽引系統(tǒng)的故障點(diǎn)。但此技術(shù)也容易受到外部環(huán)境與地鐵車輛運(yùn)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(yùn)行系統(tǒng)發(fā)生故障。目前，我國(guó)最新的研發(fā)技術(shù)可以將地鐵車輛在運(yùn)行的過(guò)程中實(shí)時(shí)監(jiān)控，類似于汽車的行車記錄儀，通過(guò)地鐵車輛的運(yùn)行系統(tǒng)對(duì)地鐵進(jìn)行記錄，一旦發(fā)生異常情況，系統(tǒng)將會(huì)自動(dòng)報(bào)警，對(duì)于一些重要部件，例如電機(jī)等會(huì)顯示在操作臺(tái)屏幕上，為工作人員降低排查難度。通過(guò)記錄儀對(duì)地鐵的監(jiān)控，能夠有效對(duì)各個(gè)環(huán)節(jié)參數(shù)進(jìn)行排查，也存在參數(shù)運(yùn)行偏差等問(wèn)題，無(wú)法準(zhǔn)確定位故障位置。因此，地鐵車輛還有預(yù)警系統(tǒng)，通過(guò)預(yù)警系統(tǒng)與運(yùn)行系統(tǒng)多方面的監(jiān)控，目前故障點(diǎn)排查難度有效降低，但仍有一些故障是無(wú)法分析的。

（3）常見(jiàn)的牽引系統(tǒng)故障中，有一種情況是牽引系統(tǒng)與制動(dòng)系統(tǒng)不匹配。一般來(lái)說(shuō)，地鐵只有在系統(tǒng)完全匹配的情況才能夠正常運(yùn)行，如果系統(tǒng)配置及型號(hào)出現(xiàn)偏差，極容易影響牽引系統(tǒng)的正常運(yùn)行，導(dǎo)致地鐵車輛整體癱瘓，影響地鐵線路運(yùn)營(yíng)。

四、故障模式

建立一個(gè)有效的故障模式結(jié)構(gòu)表是對(duì)地鐵車輛牽引系統(tǒng)故障有良好的推動(dòng)作用，通過(guò)對(duì)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(shí)，維修人員需要根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)工作人員的描述來(lái)還原問(wèn)題產(chǎn)生的原因，但僅僅依靠經(jīng)驗(yàn)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(hào) 名稱 情況說(shuō)明

1 故障代碼 識(shí)別故障的標(biāo)識(shí)

2 故障級(jí)別 輕度級(jí)別：在列車運(yùn)行過(guò)程中產(chǎn)生的不影響運(yùn)行的故障。

中度級(jí)別：影響列車的正常運(yùn)行，到下一站停止運(yùn)營(yíng)。

重度故障：列車已經(jīng)無(wú)法正常運(yùn)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(dāng)?shù)罔F車輛出現(xiàn)牽引系統(tǒng)故障時(shí)，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(gè)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(yàn)等與其他專家互相分享，通過(guò)不斷實(shí)踐探究，達(dá)到對(duì)故障的預(yù)處理、故障位置判斷、故障處理的目的。在設(shè)計(jì)故障系統(tǒng)功能時(shí)，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(duì)應(yīng)的資源庫(kù)和數(shù)據(jù)庫(kù)分析庫(kù)，根據(jù)專家提供的故障診斷技術(shù)及分析成果貢獻(xiàn)，希望能夠早日開(kāi)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(yīng)用。

結(jié)束語(yǔ)：

綜上所述，隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，人們的生活節(jié)奏也在不斷提高，我國(guó)現(xiàn)在各大城市開(kāi)始運(yùn)行地鐵，將牽引系統(tǒng)應(yīng)用到地鐵車輛運(yùn)行中。為了充分發(fā)揮地鐵車輛牽引系統(tǒng)的應(yīng)用價(jià)值，需提高牽引系統(tǒng)故障的診斷方法，縮短診斷時(shí)間，提高效率，盡量不影響地鐵營(yíng)運(yùn)營(yíng)的情況下發(fā)掘出解決方案，完善故障分析系統(tǒng)的同時(shí)，還能夠擴(kuò)充維修知識(shí)庫(kù)的實(shí)踐案例。

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