機(jī)車制動系統(tǒng)故障診斷研究范文

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【摘要】在HXD1型機(jī)車的結(jié)構(gòu)中，制動系統(tǒng)是其主要的設(shè)備，該系統(tǒng)的穩(wěn)定性直接決定了機(jī)車能否安全運(yùn)行。論文就是在此背景之下，對HXD1型機(jī)車制動系統(tǒng)中存在的故障診斷進(jìn)行了研究，以期提高機(jī)車運(yùn)行的安全性。

【關(guān)鍵詞】HXD1型機(jī)車；制動系統(tǒng)；故障診斷

1引言

隨著我國經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，國家對交通軌道運(yùn)輸?shù)囊笤絹碓礁撸@種情況之下，國家加大了對重載鐵路運(yùn)輸業(yè)的支持力度，HXD1型機(jī)車就是在此情況之下應(yīng)運(yùn)而生，其具有運(yùn)輸成本低、效率高等特點(diǎn)，從而被廣泛應(yīng)用于世界各國。然而在列車的運(yùn)行過程中，經(jīng)常會因?yàn)榫o急制動而引起列車的安全事故，造成嚴(yán)重的后果。因此，這就需要有關(guān)的科研人員對HXD1型機(jī)車的制動系統(tǒng)進(jìn)行故障診斷，及時發(fā)現(xiàn)問題并解決問題，保障列車運(yùn)行的安全、穩(wěn)定。

2HXD1型機(jī)車制動系統(tǒng)原理分析

HXD1型機(jī)車的制動系統(tǒng)和其牽引系統(tǒng)的概念是一樣的，其都是HXD1型機(jī)車控制系統(tǒng)中的一個執(zhí)行系統(tǒng)，兩者的不同之處在于：制動系統(tǒng)的主要作用就是控制列車減速，而牽引系統(tǒng)的功能正好和其相反。HXD1型機(jī)車的制動系統(tǒng)作為一個完整的執(zhí)行系統(tǒng)，具有自己的工作原理，具體內(nèi)容如下：通過指令R來對列車進(jìn)行氣動控制，這個過程中主要是由列車管內(nèi)的壓力變化情況來確定的，一般情況下，列車管內(nèi)的壓力增加，表示的是制動；列車管內(nèi)的壓力減弱，表示的是緩解。列車管內(nèi)的壓力變化情況通常是由空氣壓力P1通過氣動控制生產(chǎn)來驅(qū)動。而HXD1型機(jī)車的制動裝置一般采用的是摩擦制動，其具體的工作原理就是將空氣壓力P1轉(zhuǎn)化成摩擦力K[1]。而這個環(huán)節(jié)中的摩擦系數(shù)隨著列車速度的變化在變化，所以其傳遞函數(shù)G2（s）是在不斷變化的。最后摩擦系數(shù)K通過輪軌關(guān)系變成制動力F。

3HXD1型機(jī)車制動系統(tǒng)故障特性分析

3.1HXD1型機(jī)車的部件較多，故障的結(jié)構(gòu)層次繁雜

HXD1型機(jī)車的制動系統(tǒng)是按照樹形結(jié)構(gòu)的形式，對機(jī)車各個零部件進(jìn)行控制的，這種情況下就會導(dǎo)致一旦某一個子系統(tǒng)或者是單個零部件出現(xiàn)故障，整個的制動系統(tǒng)就會處于癱瘓的境地，影響巨大。針對HXD1型機(jī)車制動系統(tǒng)的這種故障特性，有關(guān)專家和學(xué)者建立了層次針對模型，提高了故障診斷的效率。

3.2監(jiān)測參數(shù)多，診斷方法多

HXD1型機(jī)車制動系統(tǒng)中的零部件眾多，各個零部件之間的物理性能不同，因此在對其故障進(jìn)行診斷的過程中需要監(jiān)測的參數(shù)就很多，導(dǎo)致診斷的方法眾多。因此，在對HXD1型機(jī)車制動系統(tǒng)的故障進(jìn)行診斷的過程中，需要采用多種方法對信號進(jìn)行收集和分析，進(jìn)而保證診斷精確性。

3.3診斷參數(shù)具有時變性

HXD1型機(jī)車制動系統(tǒng)中的部分參數(shù)會隨著列車速度的變化而變化，部門參數(shù)也會隨著列車運(yùn)行時間的變化而變化，這對有關(guān)專家提取有效參數(shù)信息具有極其不利的影響。針對HXD1型機(jī)車制動系統(tǒng)故障的這一特性，就需要有關(guān)的專家在進(jìn)行故障診斷的時候，采取不同時間段使用不同診斷方法，并在一定的范圍內(nèi)，觀察參數(shù)的變化規(guī)律，從而更好地把握制動系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài)，為故障診斷打好基礎(chǔ)[2]。

4HXD1型機(jī)車制動系統(tǒng)故障診斷的難點(diǎn)及整體方案

4.1故障診斷難點(diǎn)分析

4.1.1制動系統(tǒng)的傳感器等軟故障診斷問題

在HXD1型機(jī)車制動系統(tǒng)的故障診斷過程中，軟故障中的傳感器故障是診斷的一個難點(diǎn)。在很多的機(jī)車故障中，我們發(fā)現(xiàn)傳感器故障出現(xiàn)的次數(shù)最多，最讓工作人員頭疼的是，我們不能夠第一時間知道具體是哪一個部位發(fā)生了故障，而且情節(jié)嚴(yán)重的情況下，還會導(dǎo)致列車出現(xiàn)翻車事故。

4.1.2制動系統(tǒng)分布式監(jiān)控診斷系統(tǒng)的動態(tài)配置實(shí)現(xiàn)問題

HXD1型機(jī)車制動系統(tǒng)是一個實(shí)時動態(tài)的階段性運(yùn)行過程，其在制動的過程中涉及的參數(shù)很多，各部件之間關(guān)系繁雜。加上在HXD1型機(jī)車運(yùn)行的過程中，其制動系統(tǒng)是根據(jù)操作人員的指令采用不同的工作模式，使得各個模塊之間的關(guān)系發(fā)生了很大變化，不利于診斷。

4.2HXD1型機(jī)車制動系統(tǒng)的故障監(jiān)測診斷整體方案

有關(guān)人員在對HXD1型機(jī)車制動系統(tǒng)的故障進(jìn)行診斷的過程中，首先需要收集制動系統(tǒng)中的各種參數(shù)以及信號，并通過計(jì)算機(jī)技術(shù)對其進(jìn)行整理分析，建立有效的數(shù)字模型來對制動系統(tǒng)進(jìn)行診斷。在具體故障診斷過程中，對于具有固定關(guān)系的模塊之間的診斷，可以采用專家知識法，通過科學(xué)合理地建立知識庫來實(shí)現(xiàn)監(jiān)控的功能。在這個過程中，不需要數(shù)字模型的分析，就可以推理出我們想要的結(jié)果。而對于HXD1型機(jī)車制動軟故障中一些診斷困難的部分，需要有關(guān)人員建立精準(zhǔn)的數(shù)字模型，根據(jù)數(shù)字分析結(jié)果，診斷出故障出現(xiàn)的原因和位置，實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)故障診斷。不同的故障有不同的診斷方法，下面是對故障診斷方法的總結(jié)。

5對HXD1型機(jī)車制動系統(tǒng)的日常檢查

首先，乘務(wù)員在接班時，需開機(jī)確認(rèn)好機(jī)車制動系統(tǒng)的狀況，若是在開機(jī)自檢的過程中出現(xiàn)了異常，應(yīng)即刻通知檢修人員予以相應(yīng)的處理措施；其次，機(jī)車到站時，乘務(wù)員應(yīng)在站停超過4分鐘的條件下，下車向有關(guān)部分匯報，由檢修人員對其進(jìn)行查看；最后，當(dāng)機(jī)車在制動的過程中出現(xiàn)任何的異常情況，都要立即向有關(guān)人員進(jìn)行匯報，停車，進(jìn)行故障診斷。

6結(jié)語

綜上所述，本文首先從HXD1型機(jī)車的制動系統(tǒng)特點(diǎn)以及工作原理入手，然后分析了HXD1型機(jī)車故障診斷的特性，最后研究了HXD1型機(jī)車制動系統(tǒng)故障診斷中的難點(diǎn)，并提出了故障診斷的方案，對于提高HXD1型機(jī)車制動系統(tǒng)故障診斷的效率具有十分重要的作用。

【參考文獻(xiàn)】

【1】詹永豐,王德鐸.HXD1型機(jī)車制動系統(tǒng)故障整體方案的研究[J].甘肅科技,2013,29(11):41-44+102.

作者：王喜紅 單位：大秦鐵路股份有限公司湖東電力機(jī)務(wù)段