城市軌道交通車輛走行部診斷系統在全自動運行列車上的應用

梅鵬 黃佳佳 郭帥 皇乾濤

摘?要：結合全自動運行列車運營特點，引入車輛走行部診斷系統，實現對軸箱軸承振動、溫度、沖擊等在線監測，進而實現對軸箱軸承的狀態監測、故障診斷及健康評估，為軸承的檢修提供依據，保障車輛的安全運營。

關鍵詞：車輛走行部診斷系統；故障診斷；健康評估

城市軌道交通車輛走行部不僅影響乘客乘坐的舒適性，還直接關系著地鐵的運營安全，如何評估走行部的健康狀態成為車輛檢修工作的重點內容。日常檢修中檢修人員對車輛走行部表面性的損傷、漏油、異味等比較容易直觀確認，但當涉及內部軸承配合、廓形標準等則很難提前和及時發現。因此，針對走行部的故障診斷系統便應運而生并逐漸推廣開來，尤其是隨著近年來國內全自動運行線路的全面開建，車輛走行部診斷系統更是進一步成為全自動運行列車的“標配”。該系統能實時有效地對輪對踏面、軸端軸承、齒輪箱軸承、電機軸承的狀態進行監測診斷，同時通過對數據的進一步分析處理，研究故障發展趨勢變化，研判部件健康狀態與壽命，為車輛的運用和檢修提供指導。

1?車輛走行部診斷系統介紹

以國內某城市全自動運行列車的車輛走行部診斷系統為例，其主要由兩部分組成：車載走行部在線監測診斷系統（以下簡稱車載系統）和地面信息分析管理系統（以下簡稱地面系統）。

其中，車載系統可以實時采集走行部狀態數據并進行分析診斷，實現對地鐵車輛走行部的軸承、輪對踏面的實時監測與自動診斷。采集走行部關鍵部件沖擊、振動、溫度信號，采用廣義共振解調診斷技術，實現故障的早期預警、分級報警，準確指導列車的運用和檢修。

車載系統部件功能說明如下表所示。

2022年3月—2022年7月期間，持續跟蹤系統數據，該軸承總體上未出現明顯惡化現象，趨勢數據分析無明顯突變或上升，軸承溫度趨勢也處于正常水平且符合自然發展規律，健康評估仍為輕微故障。

當該軸承繼續運營到2022年8月，運營到約9萬公里時，系統報中等故障，建議結合修程時更換軸承。同時相關數據顯示該軸承的沖擊強度呈現一定的上升趨勢，但軸溫監測數據正常，車輛振動趨勢正常，輪對踏面狀態正常，車輛運行無明顯振動異響，具體如下圖2。

結合系統給出的維修建議，2022年10月檢修人員對該軸箱軸承進行了更換。更換后的軸承健康評估狀態正常，沖擊趨勢明顯消失，具體如下圖3。

隨后將故障軸承返SKF檢測中心拆解分析：軸承外圈、內圈滾道面均發現較為明顯的偽布式壓痕（具體見下圖4），其余部件表面狀態正常，油脂未發現異常，狀態接近新脂。SKF基于該軸承出現偽布式壓痕，判斷該軸承不可繼續使用，佐證了走行部診斷系統診斷該軸承為中等故障，需更換的維修建議。

結語

軸承作為城軌車輛走行部重要部件，支撐著軸上機械部件的正常運轉，國內某城市全自動運行列車基于全自動運行特點，全列加裝走行部診斷系統，對走行部軸承實時監測、故障診斷以及健康評估等方面都發揮了重要作用，不僅保障了列車安全運營，同時也在走行部維修方面提供了科學的指導依據。

參考文獻：

［1］鄧軍.走行部車載故障診斷系統在直線電機車輛上的運用［J］.電力機車與城軌車輛，2016.

［2］王鵬宇.車輛走行部車載故障診斷系統應用與實踐［J］.甘肅科技，2021，37（18）.

作者簡介：梅鵬（1989—?），男，漢族，四川簡陽人，本科，工程師，研究方向為城市軌道交通機車車輛。