機車制動系統(tǒng)故障診斷研究范文

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

【關鍵詞】HXD1型機車；制動系統(tǒng)；故障診斷

1引言

隨著我國經濟的發(fā)展，國家對交通軌道運輸的要求越來越高，這種情況之下，國家加大了對重載鐵路運輸業(yè)的支持力度，HXD1型機車就是在此情況之下應運而生，其具有運輸成本低、效率高等特點，從而被廣泛應用于世界各國。然而在列車的運行過程中，經常會因為緊急制動而引起列車的安全事故，造成嚴重的后果。因此，這就需要有關的科研人員對HXD1型機車的制動系統(tǒng)進行故障診斷，及時發(fā)現(xiàn)問題并解決問題，保障列車運行的安全、穩(wěn)定。

2HXD1型機車制動系統(tǒng)原理分析

HXD1型機車的制動系統(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，具體內容如下：通過指令R來對列車進行氣動控制，這個過程中主要是由列車管內的壓力變化情況來確定的，一般情況下，列車管內的壓力增加，表示的是制動；列車管內的壓力減弱，表示的是緩解。列車管內的壓力變化情況通常是由空氣壓力P1通過氣動控制生產來驅動。而HXD1型機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轉化成摩擦力K[1]。而這個環(huán)節(jié)中的摩擦系數隨著列車速度的變化在變化，所以其傳遞函數G2（s）是在不斷變化的。最后摩擦系數K通過輪軌關系變成制動力F。

3HXD1型機車制動系統(tǒng)故障特性分析

3.1HXD1型機車的部件較多，故障的結構層次繁雜

HXD1型機車的制動系統(tǒng)是按照樹形結構的形式，對機車各個零部件進行控制的，這種情況下就會導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型機車制動系統(tǒng)的這種故障特性，有關專家和學者建立了層次針對模型，提高了故障診斷的效率。

3.2監(jiān)測參數多，診斷方法多

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

3.3診斷參數具有時變性

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

4HXD1型機車制動系統(tǒng)故障診斷的難點及整體方案

4.1故障診斷難點分析

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。在很多的機車故障中，我們發(fā)現(xiàn)傳感器故障出現(xiàn)的次數最多，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)嚴重的情況下，還會導致列車出現(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)配置實現(xiàn)問題

HXD1型機車制動系統(tǒng)是一個實時動態(tài)的階段性運行過程，其在制動的過程中涉及的參數很多，各部件之間關系繁雜。加上在HXD1型機車運行的過程中，其制動系統(tǒng)是根據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系發(fā)生了很大變化，不利于診斷。

4.2HXD1型機車制動系統(tǒng)的故障監(jiān)測診斷整體方案

有關人員在對HXD1型機車制動系統(tǒng)的故障進行診斷的過程中，首先需要收集制動系統(tǒng)中的各種參數以及信號，并通過計算機技術對其進行整理分析，建立有效的數字模型來對制動系統(tǒng)進行診斷。在具體故障診斷過程中，對于具有固定關系的模塊之間的診斷，可以采用專家知識法，通過科學合理地建立知識庫來實現(xiàn)監(jiān)控的功能。在這個過程中，不需要數字模型的分析，就可以推理出我們想要的結果。而對于HXD1型機車制動軟故障中一些診斷困難的部分，需要有關人員建立精準的數字模型，根據數字分析結果，診斷出故障出現(xiàn)的原因和位置，實現(xiàn)精準故障診斷。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。

5對HXD1型機車制動系統(tǒng)的日常檢查

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

6結語

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

【參考文獻】

【1】詹永豐,王德鐸.HXD1型機車制動系統(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務段