對于鐵路機車車輛運行故障監測診斷技術的研究與應用的分析論文
近年來科技水平不斷上升，各種科學技術被研發后運用到各個行業中，有效地促進了各個行業的發展與進步。交通的便利程度是一個城市、一個國家基本經濟實力的直接體現，同時也是該城市、該國家不斷發展的重要基礎設施與前提條件。我國有句俗語：“要想富，先修路。”由此可見，加強道路建設是我國發展經濟、促進文明進步的，其中，鐵路機車作為我國重要的交通運輸工具，對方便人們出行、促進貨物進出口順利進口等方面有著重要作用。提高鐵路機車車輛運行管理是促進我國發展經濟的重要渠道之一。但由于鐵路機車車輛在運行過程中因受到外部因素與內部因素的影響與限制，容易出現機車故障。因此，采用故障監測診斷技術來進行監控是有必要的。
1 故障診斷和安全監測的技術基礎
共振是故障診斷和安全監測技術基礎，通過共振原理進行判斷鐵路機車車輛故障的常用方法，其技術有一定科學性，對故障檢測非常適用。振動檢測是機械故障領域應用較早的技術之一，傳統振動檢測技術是通過振動傳感器提取被檢測對象的振動信號，直接通過頻域和時域的分析，從中提取異常信息而達到檢測的目的。但是，在現場運行環境中，機器存在各種各樣的振動，有的振動雖然比較大，但無不良影響，而齒輪、軸承等部件故障產生的振動往往被背景振動的噪聲掩蓋，因此，直接通過振動信號進行故障診斷的精確度很難提高。
共振解調技術是在傳統振動檢測技術的基礎上，融入聲學、聲發射、應變、應力檢測技術，從而拓寬了為工業設備故障診斷的服務領域。共振解調技術能夠精確地區分常規振動和故障沖擊，它對常規振動不敏感，對微小的故障沖擊則能夠敏銳捕捉，更有效地采集到伴生沖擊的故障信息，便于分析、診斷故障的內容、程度、部位，進而得出更準確的診斷結論。故障診斷是一項非常復雜工程，涉及很多知識，有效分析問題，提出解決問題措施，這是提高故障診斷技術的關鍵，提前診斷火車機車故障，及時排除故障，是提高火車安全的重要保障。
2 故障監測和診斷技術的系列產品
常用的故障診斷產品有JK00430機車走行部車載監測裝置、JK02432鐵路客車輪對和軸承故障監測裝置、JK05436鐵路機車安全質量信息動態監測裝置、JK0243鐵路機車軸承齒輪故障地面診斷系統、JK03412軸承故障檢測機以及其他專用診斷試驗臺、綜合試驗臺等質量保障系統。每一種產品的研發成功對于提高火車故障監測都起到積極作用，產品研發是研究故障監測和診斷技術的科學家辛勤勞作的結果，每個科研產品都凝聚科學家辛勤的汗水，是保障火車安全性能的基礎，對于提高區域經濟具有現實意義;區域運輸能力提升，對于提高地方經濟的基本保障，鐵路屬于基本民生問題，是早日實現小康社會的基礎。
3 軌道交通運載設備故障診斷和安全監測的技術特點
3.1 建立機車車載和地面系統。建立車載和地面系統這是科技發展今天必然的結果，利用先進科技水平，對遠程故障診斷提供了可靠技術支持，使機車遠程故障診斷成為可能，這也是火車發展今天，社會對火車技術革新要求。通過共振解調信息主動診斷、多因素聯合診斷及多物理量綜合診斷等故障診斷方法論，構筑故障自動診斷專家系統，實現對機車、客車走行部的軸承、齒輪、踏面等旋轉機械部件實時在線監測、預警及地面的故障分析、診斷，并采用轉速相位跟蹤及譜號固化的理論抽象譜技術，避免因車速變化帶來故障頻率信號的漂移，提高故障診斷精度。故障正確診斷對提高火車的安全性，具有一定現實應用價值，火車是重要的交通運輸工具，人們對火車安全性非常關注，提高火車安全性，對整個交通運輸能力起到重要保障作用。
3.2 建立的機車、客車轉向架的水平、垂直振動沖擊監測系統。根據火車振動的波長，可以診斷出火車的運行狀況，振動是火車診斷常用方法，通過振動原理進行故障診斷，使用廣義共振的非轉運動機械故障隨遇激勵偵察、廣義共振疲勞與裂紋識別、振動相對積的大型構件斷裂識別、振動與共振解調滑動相對積的局部裂損識別等基于廣義共振的非轉運動機械故障診斷技術，實現對這些部件故障分析、診斷、在線預警和故障信息的存儲等功能。對故障科學分析，提出解決故障方法，這是提高火車安全性能起到積極作用，故障診斷技術的應用，對于提升故障診斷能力，提升診斷水平，都具有一定實際應用的價值。
3.3 建立故障診斷系統。故障診斷系統建立是提升故障診斷能力的標志，利用先進的科學技術建立故障診斷系統，對提高故障診斷能力起到保障作用。研制的由軌旁布局的傳感器陣列、診斷裝置主機、接收主機構成的非接觸通過式列車故障診斷系統，使用超諧振式聲學共振解調非接觸動態診斷原理，實現對軸承、踏面等貨車旋轉部件的故障信號動態監測，聲學信息的共振解調及解調信息的分析、診斷，并以通信方式將診斷結論實時發送給車輛到達場的值班室接收主機，及時指導車輛檢修。故障診斷系統的廣泛應用，對于提高火車機車的安全性起到技術支持，減少機車故障，增加火車輸送的能力，對提高區域經濟起到重要作用。
3.4 總結診斷方法。首先，在進行故障診斷時，需要相關人員具備一定的觀察能力、邏輯能力、分析能力等，在利用診斷方法進行排除故障的同時也要對故障情況進行分析與總結，在積累解決故障經驗的基礎上及時對診斷方法進行觀察，并通過不斷創新與研究，提高診斷方法的科學性與嚴謹性;其次，由于故障類型、原因、故障車輛類型等不同，因此在診斷過程中需要人員能夠快速分辨出故障類型及適合的診斷方法，提升綜合素質，并且能夠根據故障接車車輛的型號等提出診斷技術的改進方法，提高該技術的綜合水平。
綜上所述，鐵路機車車輛在運行過程中容易出現機車故障等情況，而車輛運行故障監測診斷技術不僅能夠及時快速地將問題找出，并且能夠根據不同系統的診斷形式與特點對機車各個部位的故障及時捕捉，而相關人員在接收到故障信號后及時將故障問題解決或排除，能夠最大限度地提高鐵路機車的使用壽命，并且在提高機車車輛安全性能地同時提高對出行人員或其他貨物的安全保證，為促進鐵路事業發展、促使經濟水平提升奠定堅實基礎。
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