城市軌道車(chē)輛故障診斷

1、一. 緒論現(xiàn)在城市軌道交通車(chē)輛是機(jī)械、液壓、電氣與控制的集合體。設(shè)備故障診斷學(xué),是通過(guò)對(duì)設(shè)備的觀察,探測(cè),分析和推理來(lái)確定設(shè)備是否正常,找出異常部位和故障原因,并能預(yù)報(bào)故障發(fā)展趨勢(shì)的一門(mén)綜合科學(xué).故障診斷技術(shù)是利用測(cè)取軌道交通設(shè)備在運(yùn)行中或相對(duì)靜態(tài)條件下的狀態(tài)信息，通過(guò)對(duì)所測(cè)信號(hào)的處理和分析并結(jié)合診斷對(duì)象的歷史狀況，來(lái)定量識(shí)別機(jī)械設(shè)備及其零件、部件的實(shí)時(shí)技術(shù)狀態(tài)，并預(yù)知有關(guān)異常、故障和預(yù)測(cè)其未來(lái)技術(shù)狀態(tài)，從而來(lái)確定必要對(duì)策技術(shù)。機(jī)械設(shè)備故障診斷技術(shù)是依據(jù)二次效應(yīng)的物理參數(shù)來(lái)定量地掌握機(jī)械設(shè)備在運(yùn)行中所受的應(yīng)力、故障和劣化、強(qiáng)度和性能等技術(shù)狀態(tài)指標(biāo)。二次效應(yīng)含：振動(dòng)、聲音、溫度以及磨損、碎屑等。

2、不同種類(lèi)的設(shè)備應(yīng)用不同種類(lèi)的故障診斷技術(shù)；不同的診斷技術(shù)涉及不同的儀器、工作原理和適用范圍。設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測(cè)與故障診斷不同,一般以故障診斷或質(zhì)量診斷控制為目標(biāo).故障指一臺(tái)裝置在它應(yīng)達(dá)到的功能上喪失了能力.失效指一臺(tái)裝置喪失了在預(yù)定期限內(nèi)的正常功能.故障多對(duì)設(shè)備而言,失效多對(duì)零件而言.設(shè)備故障診斷主要包含故障診斷的邏輯推理與數(shù)學(xué)原理,診斷信息學(xué)和診斷物理化學(xué)等方面的內(nèi)容.故障術(shù)語(yǔ)：1.共同故障2.相關(guān)故障3.故障機(jī)理4.失效模式故障分類(lèi):1漸發(fā)性故障和突發(fā)性故障2功能故障和參數(shù)故障3功能故障和潛在故障4允許故障和不允許故障5永久性故障和間歇性故障6單故障和多故障7危險(xiǎn)性故障和安全性故障故障診斷術(shù)語(yǔ):

3、1失效分析2故障診斷3故障診斷原理.按照故障診斷的不同類(lèi)型有如下術(shù)語(yǔ):1性能診斷:對(duì)新裝的設(shè)備與系統(tǒng)進(jìn)行診斷檢查，并根據(jù)診斷結(jié)果加以調(diào)整；2運(yùn)行診斷：對(duì)正常進(jìn)行服役的設(shè)備會(huì)系統(tǒng)進(jìn)行運(yùn)行狀態(tài)診斷，監(jiān)測(cè)故障的發(fā)生、發(fā)展；3定期診斷：對(duì)服役的設(shè)備隔一定時(shí)間進(jìn)行一次檢查和診斷；4在線監(jiān)控：采用儀表和計(jì)算機(jī)信息處理系統(tǒng)對(duì)運(yùn)行中的設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)連續(xù)監(jiān)視、控制；5直接診斷：直接根據(jù)設(shè)備零部件、部件，判斷和確定設(shè)備故障狀態(tài)；6間接診斷：通過(guò)二次診斷信息間接判斷設(shè)備故障狀態(tài)；7常規(guī)診斷：設(shè)備正常服役下的診斷；8特殊診斷：創(chuàng)造特殊的服役條件采集信息以便正確地診斷故障；9簡(jiǎn)易診斷：通過(guò)人的五感或利用簡(jiǎn)單檢測(cè)工具迅速地

4、、粗略地判斷設(shè)備故障；10精密診斷：通過(guò)精密檢測(cè)手段采集信息，由專(zhuān)家分析判斷故障部位、原因及預(yù)防對(duì)策。故障模式是從不同表現(xiàn)形態(tài)來(lái)描述故障,是故障現(xiàn)象的一種表征,相當(dāng)于醫(yī)療上疾病的癥狀.故障機(jī)理是誘發(fā)零件,部件,設(shè)備系統(tǒng)發(fā)生故障的物理化學(xué)過(guò)程,電子與機(jī)械過(guò)程. （目標(biāo)狀態(tài)、內(nèi)因）+（外因、誘因）=（故障模式）總的來(lái)說(shuō),故障模式反映著故障機(jī)理的差別,相同的故障模式,故障機(jī)理不一定相同,反之,故障機(jī)理相同,也可能具有不同故障模式. 產(chǎn)生故障的基本原因:1設(shè)計(jì)不合理2制造,安裝,使用中的缺陷3原材料缺陷4使用不當(dāng)5自然耗損故障診斷方法分為基于解析模型、基于信號(hào)處理和基于知識(shí)的方法有些故障是由單一原因造

5、成的；有些則是多種因素綜合引起的；有的是一種原因起主導(dǎo)作用而其他因素起媒介作用；有的是連鎖誘發(fā)的因素引起。由故障起因推算其后果的而數(shù)學(xué)與邏輯過(guò)程為“正向”運(yùn)算，而由故障后果尋求起因的過(guò)程則是“反向”運(yùn)算。由于故障的復(fù)雜性特征，某一故障可能對(duì)應(yīng)多個(gè)故障特征；反之，某一特征又可能對(duì)應(yīng)多種故障；而且其成因與結(jié)果又常常是多層次的，于是會(huì)形成因果相連的鏈狀或網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)。二,故障診斷原理與技術(shù)概述:當(dāng)可以建立較準(zhǔn)確的監(jiān)測(cè)設(shè)備對(duì)象的數(shù)學(xué)模型時(shí),首選基于解析模型的方法.當(dāng)可以得到被控對(duì)象的輸入,輸出信號(hào),但很難建立被控對(duì)象的解析數(shù)學(xué)模型時(shí),可以采用基于信號(hào)處理的方法,當(dāng)很難建立被控對(duì)象的定量數(shù)學(xué)模型時(shí),可采用基

6、于知識(shí)的方法.*解析模型:作為最早發(fā)展的故障診斷方法,基于數(shù)理統(tǒng)計(jì)研究本質(zhì),針對(duì)系統(tǒng)樣本的一種數(shù)學(xué)處理的故障診斷方法,缺點(diǎn)是由于樣本的質(zhì)量和容量,模型本身局限,噪聲的存在以及系統(tǒng)日益復(fù)雜,使得其準(zhǔn)確性較差.可分為1狀態(tài)估計(jì)診斷法2參數(shù)估計(jì)診斷法3一致性檢驗(yàn)診斷法信號(hào)處理方法:主要用于故障檢測(cè)中,基于監(jiān)測(cè)所得數(shù)據(jù)進(jìn)行處理,方法簡(jiǎn)單,一般與其他方法結(jié)合效果較好,可分為1頻域分析法2小波分析法.基于知識(shí)的智能故障診斷方法:1專(zhuān)家系統(tǒng)故障診斷方法:本質(zhì)是通過(guò)獲取多位該領(lǐng)域?qū)＜业慕?jīng)驗(yàn)而建立數(shù)據(jù)庫(kù),采用一定的搜索策略并通過(guò)推理手段解決故障診斷問(wèn)題.缺點(diǎn)在于知識(shí)庫(kù)受專(zhuān)家知識(shí)的局限性和主觀性限制;在推理方法中

7、權(quán)值的賦值主觀性很強(qiáng).2神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)故障診斷方法:目前研究的重點(diǎn)是集中在網(wǎng)絡(luò)的算法收斂性和泛化能力的進(jìn)一步提高上.3模糊故障診斷方法:基本思路是利用對(duì)故障測(cè)得的相關(guān)信號(hào)的分析獲得故障征兆,基于模糊數(shù)學(xué)的原理,研究故障信號(hào)和征兆之間的模糊關(guān)系來(lái)分析該系統(tǒng)的故障狀態(tài).優(yōu)點(diǎn)是克服了過(guò)程本身的不確定性、不精確性及噪聲帶來(lái)的困難；缺點(diǎn)是系統(tǒng)復(fù)雜4遺傳算法故障診斷方法:目前遺傳主要和其他的診斷方法結(jié)合使用,起到優(yōu)化系統(tǒng)的作用,單獨(dú)使用比較少.5粗糙集故障診斷方法:是在分類(lèi)能力不變的前提下,通過(guò)知識(shí)簡(jiǎn)約,導(dǎo)出問(wèn)題的決策或分類(lèi)規(guī)則.6人工免疫算法故障診斷方法:是研究借鑒,利用生物免疫系統(tǒng)而發(fā)展的在線監(jiān)測(cè)和自適應(yīng)故

8、障診斷的系統(tǒng),作為一種并行和分布自適應(yīng)動(dòng)態(tài)平衡系統(tǒng),它用時(shí)間記憶和聯(lián)想恢復(fù)去解決識(shí)別和分類(lèi)任務(wù).7故障樹(shù)診斷方法:用相應(yīng)的符號(hào)代表這些事件,再用適當(dāng)?shù)倪壿嬮T(mén)把頂事件,中間事件和基本事件連接成樹(shù)形圖.8支持向量機(jī)故障診斷方法:支持向量機(jī)最為針對(duì)二類(lèi)模型識(shí)別問(wèn)題而提出的新興的診斷算法,是依據(jù)結(jié)構(gòu)風(fēng)險(xiǎn)最小原理,利用最優(yōu)分類(lèi)面,將訓(xùn)練樣本正確分類(lèi)的方法.由于支持向量機(jī)在分類(lèi)問(wèn)題上只考慮了二值分類(lèi)的簡(jiǎn)單情況,因而在解決故障診斷等多值分類(lèi)問(wèn)題時(shí)需要建立多個(gè)支持向量機(jī).故障診斷原理:故障機(jī)理是引起產(chǎn)品故障的物理,化學(xué)變化等的內(nèi)在原因,規(guī)律及其原理.故障機(jī)理分析工作是能否正確地對(duì)預(yù)定對(duì)象實(shí)施檢測(cè)與診斷的基礎(chǔ)。

9、在工況監(jiān)測(cè)與故障診斷工作中應(yīng)避免下列幾種傾向:不做故障機(jī)理分析,先入為主地主觀確定狀態(tài)特征;做信息辨識(shí)和融合時(shí)不考慮信號(hào)特征.否則,故障機(jī)理分析不透,使得誤判率高.故障機(jī)理分析方法：發(fā)現(xiàn)故障機(jī)理需要兩個(gè)階段:1掌握對(duì)象的結(jié)構(gòu)和工作原理,了解故障狀態(tài),分析故障過(guò)程,確定故障原因.2進(jìn)入故障機(jī)理的深層認(rèn)識(shí)過(guò)程.*故障機(jī)理分析后的工作：1.分析并確定符合故障的種類(lèi)2.依據(jù)劃分的故障隔離診斷范圍或子系統(tǒng)或獨(dú)立單元3.設(shè)置故障檢測(cè)系統(tǒng)4.選擇故障監(jiān)測(cè)手段和方法5.確定故障閾值6.選擇故障數(shù)據(jù)存儲(chǔ)方式7.建立維修保障制度狀態(tài)識(shí)別由兩個(gè)階段組成:狀態(tài)監(jiān)測(cè)和狀態(tài)分析. 狀態(tài)監(jiān)測(cè)和故障診斷的作用:1準(zhǔn)確說(shuō)明運(yùn)行

10、列車(chē)當(dāng)前處于正常狀態(tài)還是異常狀態(tài)2若有故障,則說(shuō)明故障的部位和原因3根據(jù)故障信息或根據(jù)信息處理結(jié)果,預(yù)測(cè)故障的可能發(fā)展4提出控制故障的措施,防止和消除故障5提出車(chē)輛維修的合理方法和措施6對(duì)車(chē)輛的設(shè)計(jì)制造裝配等提出改進(jìn)意見(jiàn),為設(shè)備全壽命現(xiàn)代化管理提供科學(xué)依據(jù)和建議狀態(tài)監(jiān)測(cè)與故障診斷的目標(biāo):1保證列車(chē)無(wú)故障,安全可靠的運(yùn)行2保證列車(chē)發(fā)揮最大設(shè)計(jì)能力3能及時(shí)正確地對(duì)各種異?；蚬收献鞒鲈\斷,并對(duì)必要的干預(yù)措施提供指導(dǎo)意見(jiàn)4通過(guò)性能評(píng)價(jià),為優(yōu)化設(shè)計(jì),正確制造提供數(shù)據(jù)和信息.狀態(tài)監(jiān)測(cè)與故障診斷系統(tǒng)主要由狀態(tài)信號(hào)檢測(cè),信號(hào)處理（特征提?。顟B(tài)識(shí)別,監(jiān)測(cè)與診斷決策.狀態(tài)監(jiān)測(cè)是在列車(chē)運(yùn)行中，對(duì)特定的特征信號(hào)進(jìn)行

11、檢測(cè)、變換、記錄、分析處理并顯示、記錄，是對(duì)列車(chē)進(jìn)行故障診斷的基礎(chǔ)工作。信號(hào)分析處理的目的是把獲得的信息通過(guò)一定的方法進(jìn)行變換處理，從不同角度提取最直觀、最敏感、最有用的特征信息。通常設(shè)備的狀態(tài)可分為正常狀態(tài)、遺產(chǎn)狀態(tài)和故障狀態(tài)幾種情況。*設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測(cè)與故障診斷既有區(qū)別又有聯(lián)系,二者統(tǒng)稱為設(shè)備故障診斷,診斷是目的,監(jiān)測(cè)是手段,監(jiān)測(cè)是診斷的基礎(chǔ)和前提,診斷是監(jiān)測(cè)的最終結(jié)果.車(chē)輛的管理和維修方式的發(fā)展經(jīng)歷了3個(gè)階段:事后維修方式,定期預(yù)防維修方式,視情維修.K故障診斷方法分類(lèi)分類(lèi)依據(jù)分類(lèi)內(nèi)容診斷對(duì)象旋轉(zhuǎn)機(jī)械故障診斷；往復(fù)機(jī)械故障診斷；機(jī)械零件故障診斷；工程結(jié)構(gòu)故障診斷；電氣設(shè)備故障診斷診斷目的和要

12、求在線診斷和離線診斷；功能和運(yùn)行；定期和連續(xù)；直接和簡(jiǎn)接；常規(guī)和特殊診斷手段振動(dòng)診斷；聲學(xué)；溫度；強(qiáng)度；污染；光學(xué)；電參數(shù)；壓力；金相診斷方法的完善度簡(jiǎn)易診斷；精密；系統(tǒng)綜合識(shí)別故障模式統(tǒng)計(jì)識(shí)別診斷；函數(shù)識(shí)別；邏輯識(shí)別；模糊識(shí)別；灰色識(shí)別；神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)三,振動(dòng)監(jiān)測(cè)故障診斷技術(shù)一個(gè)質(zhì)點(diǎn)相對(duì)于基準(zhǔn)位置的振蕩運(yùn)動(dòng),在某一周期時(shí)間后本身具有重復(fù)性,則稱之為周期振動(dòng),其最簡(jiǎn)單的形式是簡(jiǎn)諧振動(dòng).振動(dòng)周期定義為兩個(gè)相鄰的完全等同的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)間的時(shí)間間隔.常用描述振動(dòng)的術(shù)語(yǔ):1.振幅X 2.頻率f 3.相位角4.振動(dòng)位移5.振動(dòng)速度6.振動(dòng)加速度7.峰-峰值8.峰值9.平均值10.均方根值隨機(jī)振動(dòng):振動(dòng)質(zhì)點(diǎn)(或物體

13、)經(jīng)歷不規(guī)則的振動(dòng)周期并且本身從不精確地重復(fù).隨機(jī)振動(dòng)信號(hào)無(wú)法用確定的時(shí)間函數(shù)來(lái)表達(dá),需要用概率統(tǒng)計(jì)方法進(jìn)行分析.自相關(guān)函數(shù) 總體相關(guān)函數(shù)振動(dòng)信號(hào)的分析方法:可按信號(hào)處理方式的不同分為幅域分析,時(shí)域分析以及頻域分析.無(wú)量綱指標(biāo)系數(shù):波形系數(shù);峰值指標(biāo);脈沖指標(biāo);裕度指標(biāo);峭度指標(biāo).參數(shù)敏感性穩(wěn)定性參數(shù)敏感性穩(wěn)定性波形指標(biāo)差好裕度指標(biāo)好一般峰值指標(biāo)一般一般峭度指標(biāo)好差脈沖指標(biāo)較好一般均方根值較差較好振動(dòng)信號(hào)的時(shí)域分析:1相關(guān)分析:對(duì)于兩個(gè)機(jī)械信號(hào),可采用互相關(guān)函數(shù)來(lái)體現(xiàn)他們幅值間的相互依賴關(guān)系.2時(shí)序分析:時(shí)序分析方法就是從所研究的系統(tǒng)的運(yùn)行數(shù)據(jù)出發(fā),建立相應(yīng)的數(shù)學(xué)模型,通過(guò)此模型中包含的設(shè)備狀

14、態(tài)信息,進(jìn)而確定設(shè)備的動(dòng)態(tài)特征及預(yù)測(cè)其發(fā)展趨勢(shì).振動(dòng)信號(hào)的頻域分析:作為軌道車(chē)輛故障診斷中信號(hào)處理中最重要和最常用的分析方法。頻域分析中常用的有幅值譜和功率譜,另外自回歸譜也常用來(lái)作為必要的補(bǔ)充.幅值譜表示了振動(dòng)的參數(shù)的幅值隨頻率分布的情況;功率譜表示了振動(dòng)參量的能量隨頻率的分布;相應(yīng)自回歸譜為時(shí)序分析中自回歸模型在頻域的轉(zhuǎn)換.通過(guò)頻譜分析可以解決一下問(wèn)題:1求得振動(dòng)參量中的各個(gè)頻率成分和頻率分布的范圍2求得振動(dòng)參量各個(gè)頻率成分的幅值大小或能量大小,從而得到影響設(shè)備狀態(tài)的主要頻率值及其對(duì)應(yīng)的幅值大小.振動(dòng)監(jiān)測(cè)參數(shù)的選擇:用設(shè)備的振動(dòng)狀態(tài)參數(shù)表征設(shè)備的運(yùn)行情況,關(guān)鍵在于使所采集到的振動(dòng)信號(hào)包含有

15、足夠?qū)挼念l率范圍內(nèi)的設(shè)備振動(dòng)特征,一般說(shuō)來(lái),020kHz的頻率范圍能大致覆蓋機(jī)械設(shè)備的典型故障振動(dòng)特征頻率.在用來(lái)描述振動(dòng)響應(yīng)的3個(gè)參數(shù)(位移速度和加速度)中,最常用的是速度參數(shù),其主要依據(jù)如下:1振動(dòng)部件材料的疲勞與振動(dòng)速度成正比2振動(dòng)發(fā)生的能量與振動(dòng)速度的平方成比例3人體的感覺(jué)程度一般與振動(dòng)速度成比例4根據(jù)過(guò)去的經(jīng)驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)值,大體上速度為一定.振動(dòng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)概述:根據(jù)監(jiān)測(cè)原理的不同來(lái)分以下幾種:1軌道電路中斷時(shí)間法2振動(dòng)監(jiān)測(cè)法3CCD成像法4超聲波檢測(cè)法5應(yīng)變片法6人工檢測(cè)法等旋轉(zhuǎn)機(jī)械:是指那些主要功能是由旋轉(zhuǎn)動(dòng)作來(lái)完成的機(jī)械,尤其是指轉(zhuǎn)速較高的機(jī)械,轉(zhuǎn)動(dòng)部件指轉(zhuǎn)子以及連接轉(zhuǎn)子的聯(lián)軸節(jié),而非轉(zhuǎn)

16、動(dòng)部件則包括軸承外圈,軸承座,機(jī)殼,基礎(chǔ)等.旋轉(zhuǎn)機(jī)械的常見(jiàn)的故障:1)強(qiáng)度不足:1機(jī)械材料變質(zhì),零件尺寸變小,有機(jī)材料老化2零件尺寸減小減薄3應(yīng)力變化產(chǎn)生破壞或疲勞損壞4工藝不合適造成局部缺陷.2)很多產(chǎn)生振動(dòng)故障的表現(xiàn)形式是有較大的振動(dòng):1不平衡2對(duì)中不良3機(jī)組產(chǎn)生自激振動(dòng)4工作介質(zhì)引起振動(dòng).旋轉(zhuǎn)速度的臨界轉(zhuǎn)速:當(dāng)機(jī)組從低速慢慢提高，接近某一轉(zhuǎn)速時(shí)，振幅會(huì)突然增大很多，機(jī)組沒(méi)法繼續(xù)工作，然而超過(guò)這個(gè)轉(zhuǎn)速后，振幅降下來(lái)，繼續(xù)平穩(wěn)運(yùn)轉(zhuǎn)，這個(gè)速度就是臨界轉(zhuǎn)速。在一階臨界轉(zhuǎn)速以下工作的轉(zhuǎn)軸稱為剛性軸,在一階臨界轉(zhuǎn)速以上工作的轉(zhuǎn)軸稱為柔性軸.機(jī)組的臨界轉(zhuǎn)速是轉(zhuǎn)子軸承系統(tǒng)的一種固有特征,由轉(zhuǎn)子的結(jié)構(gòu),尺

17、寸,質(zhì)量及其在軸間的分布情況等決定.轉(zhuǎn)子質(zhì)量不平衡的因素:1幾何尺寸不同心,材料質(zhì)量不均勻2安裝時(shí)斜鍵,軸頸,軸承等不同心3水平放置過(guò)久或受熱不均變形4物料填充不均勻5轉(zhuǎn)子不均勻的沖蝕或腐蝕6固體雜質(zhì)不均勻的沉積在轉(zhuǎn)子上7零件與軸的配合過(guò)松8動(dòng)平衡的方法不對(duì).軸上裂紋的診斷:在機(jī)組靜止時(shí),可以用一切檢查裂紋的手段(磁力探傷,熒光著色)來(lái)檢查軸上是否有裂紋發(fā)生.轉(zhuǎn)子的自動(dòng)對(duì)中：當(dāng)轉(zhuǎn)子速度繼續(xù)增大超過(guò)wc時(shí)，轉(zhuǎn)子的振幅隨著轉(zhuǎn)速的增加而下降的現(xiàn)象。四 電子設(shè)備故障診斷技術(shù)主要由兩方面的問(wèn)題:1模擬電路故障診斷方法2模擬電路故障診斷技術(shù)概述:電路是具有一定功能的元件的組合,其中每個(gè)元件都有自己特定的作

18、用,假如某個(gè)元件發(fā)生了故障,那么電路的功能必將發(fā)生變化.電路功能的變化必然伴隨著參數(shù)的變化.我們可以根據(jù)這些參數(shù)變化來(lái)判斷故障的原因.一個(gè)完整系統(tǒng)元件故障診斷包括判斷故障的部位、確定故障元件和類(lèi)型。通常尋找故障的順序：從輸入到輸出、從輸出到輸入、無(wú)規(guī)則、一分為二。模擬信號(hào)：某一時(shí)刻可取一定范圍內(nèi)的任意值的信號(hào)。目前最常用的模擬集成電路是運(yùn)算放大器,他可用來(lái)實(shí)現(xiàn)信號(hào)放大,信號(hào)處理和波形產(chǎn)生等各種功能,從原理上講,運(yùn)算放大器是一個(gè)漂移特性良好的直流放大器.它的開(kāi)環(huán)增益很高并且具有優(yōu)良的共模抑制比.模擬信號(hào)是大小隨時(shí)間連續(xù)變化的信號(hào),相對(duì)于數(shù)字信號(hào)具有以下特點(diǎn):1模擬電路的輸入激勵(lì)和輸出響應(yīng)都是連續(xù)

19、量,模擬電路中的故障模型比較復(fù)雜,難以進(jìn)行簡(jiǎn)單的量化2模擬電路中的元器件參數(shù)具有”容差”3模擬電路中存在廣泛的非線性問(wèn)題4頻率范圍寬5量程范圍寬故障診斷的主要困難:模擬電路的輸入輸出關(guān)系復(fù)雜；非線性模擬電路計(jì)算量大；元件有容差；測(cè)試復(fù)雜模擬電路診斷：利用在電路可及點(diǎn)上測(cè)得信息來(lái)確定故障元件的位置及其參數(shù)值，從而判斷電路產(chǎn)品的好壞和進(jìn)行必要的維修。電路故障診斷主要包含3方面的內(nèi)容:電路故障檢測(cè),電路故障隔離,電路故障辨識(shí).電路故障診斷方法分類(lèi):診斷目的：故障檢測(cè)法、故障定位法、故障識(shí)別法；模擬形式：故障模擬法、元器件模擬法；模擬在測(cè)試過(guò)程的階段可分為:測(cè)前模擬法和測(cè)后模擬法；電路性質(zhì)：線性和非線

20、性，有源和無(wú)源；數(shù)學(xué)方法：證實(shí)法和概率法；激勵(lì)信號(hào)類(lèi)型：工作和仿真，單測(cè)和多測(cè)，單頻和多頻；測(cè)量的響應(yīng)：直流法和交流法，暫態(tài)法和穩(wěn)態(tài)法，電流法和電壓法查明電路上否存在故障叫故障檢測(cè)。發(fā)現(xiàn)故障后，確定故障的原因及明確當(dāng)前故障的狀態(tài)稱作故障診斷（在線診斷和離線診斷）測(cè)前模擬法中的主要方法是故障字典法.測(cè)后模擬中的兩類(lèi)主要方法是:元件參數(shù)解法和故障預(yù)猜驗(yàn)證法.元件參數(shù)解法是通過(guò)解析分析,直接從網(wǎng)絡(luò)響應(yīng)與元件參數(shù)值之間的關(guān)系中求解出元件的實(shí)際參數(shù)值,此方法只通用于故障元件的位置已明確的場(chǎng)合.半導(dǎo)體器件失效機(jī)理大致的原因有:1設(shè)計(jì)問(wèn)題引起的劣化2體內(nèi)劣化機(jī)理3表面劣化機(jī)理4金屬化系統(tǒng)劣化機(jī)理5封袋劣化機(jī)

21、理6使用問(wèn)題引起的損壞.接觸元件失效機(jī)理:所謂接觸元件,就是用機(jī)械的壓力使導(dǎo)體與導(dǎo)體之間彼此接觸,并具有導(dǎo)通電流的功能元件總稱,主要可分為繼電器,連接器和開(kāi)關(guān).模擬電子電路故障診斷的測(cè)試技術(shù),主要工作包括:檢測(cè)點(diǎn)的選擇,測(cè)試信號(hào)的確定和產(chǎn)生,被測(cè)對(duì)象輸出響應(yīng)的采集,處理,測(cè)試和診斷算法的實(shí)現(xiàn),測(cè)試和診斷結(jié)果的自動(dòng)顯示和記錄.不管查找電路故障的過(guò)程如何安排,所遵循的原則是相同的:通過(guò)邏輯判斷和合理測(cè)試,不斷縮小故障范圍.方框圖表明了各電路組所處的地位,有些維修說(shuō)明書(shū)并沒(méi)有給出方框圖,就必須用電路圖進(jìn)行檢修工作.電路測(cè)試的主要方法：從后向前，信號(hào)注入，一半分開(kāi)，斷開(kāi)環(huán)路，隔開(kāi)法，與已知正常電路比較

22、，查找故障電路最簡(jiǎn)單的方法之一就是將電路中的信號(hào)路徑上的實(shí)際信號(hào)或波形與設(shè)備說(shuō)明書(shū)給出的標(biāo)準(zhǔn)波形相比較,其實(shí)際方法通常稱為信號(hào)跟蹤法和信號(hào)替代法.信號(hào)跟蹤法在進(jìn)行信號(hào)跟蹤時(shí)在一固定點(diǎn)上加入信號(hào),然后用輸入探頭在測(cè)試點(diǎn)上逐點(diǎn)測(cè)量,所加信號(hào)可用外部?jī)x器產(chǎn)生,也可利用設(shè)備中的正常信號(hào).信號(hào)跟蹤法和信號(hào)替代法在故障查找中常常同時(shí)用儀表或示波器監(jiān)視輸出,這是一種有效的方法.常用的回路電流測(cè)量方法有直接測(cè)量,間接測(cè)量和取樣測(cè)量三種.電壓測(cè)量判斷法在模擬電子電路故障診斷中，是最基本、最有效、最主要的方法。普通晶閘管與可關(guān)斷、雙向晶閘管檢測(cè)時(shí)的區(qū)別對(duì)待：電極判斷；PN結(jié)特性測(cè)量；導(dǎo)通特性測(cè)量檢測(cè)半導(dǎo)體器件注意

23、事項(xiàng)：檢測(cè)大功率三極管時(shí)由于極間電阻小應(yīng)使用萬(wàn)用表R×1或R×10；檢測(cè)MOS場(chǎng)效應(yīng)管時(shí)注意防止靜電感應(yīng)損壞器件；不能用數(shù)字萬(wàn)用表的電阻檔檢測(cè)二極管、三極管和集成電路數(shù)字電路故障診斷技術(shù)概論:當(dāng)一個(gè)數(shù)字電路或系統(tǒng)在規(guī)定的工作條件下不能完成預(yù)定的功能時(shí)，該數(shù)字電路或系統(tǒng)被認(rèn)為失效了有時(shí)故障不一定引起電路功能失效,故僅從輸入和輸出的邏輯函數(shù)關(guān)系是難以測(cè)試出是否有故障,因而稱為冗余故障或不可測(cè)故障.另一類(lèi)故障介于上述兩者之間,這類(lèi)故障稱為隨機(jī)故障,是一種動(dòng)態(tài)故障.數(shù)字電路故障類(lèi)型按故障存在是否影響其功能可分為可測(cè)故障,不可測(cè)故障和隨機(jī)故障.從故障的因果關(guān)系可分為物理性故障和邏輯性

24、故障.在數(shù)字電路中，信號(hào)要么是高電平，要么是低電平。數(shù)字電路比模擬電路優(yōu)點(diǎn)：信號(hào)只有兩種狀態(tài)出錯(cuò)機(jī)會(huì)少；容易被傳輸、存儲(chǔ)和處理；傳輸后數(shù)據(jù)可以重新恢復(fù)；抗噪聲干擾能力強(qiáng)數(shù)字電路故障可分為：邏輯和非邏輯；局部與分布；永久和暫時(shí)；固定電平；固定開(kāi)路；橋接；電源數(shù)字集成電路常見(jiàn)故障：1.數(shù)字電路軟故障：芯片的速度不好、驅(qū)動(dòng)能力差，抗干擾能力差，熱穩(wěn)定性不好，芯片間匹配性差2.邏輯功能錯(cuò)（硬故障）：芯片擊穿，電路故障3.其他故障：冒險(xiǎn)，競(jìng)爭(zhēng)，波形畸變，串音干擾，電源去耦不良，IC片子的瞬態(tài)故障，初態(tài)控制不良，傳播延時(shí)造成同步時(shí)序出錯(cuò)數(shù)字電路故障基本檢測(cè)技術(shù)：故障隔離、故障定位、應(yīng)用電流示蹤器檢測(cè)數(shù)字電

25、路故障、數(shù)字IC芯片的檢測(cè)技術(shù)：板體形芯片的”靜態(tài)“檢查、芯片邏輯功能的測(cè)量邏輯比較方法：對(duì)比相同的卡或板的相應(yīng)芯片的工作、使用“背芯片”方法檢測(cè)、使用邏輯比較器或在線測(cè)試儀、將芯片從板上取下進(jìn)行比較板體形芯片的”靜態(tài)”檢查:目測(cè)和靜態(tài)電阻的測(cè)量,即可以作為維修工作的”預(yù)備檢查”,也可用來(lái)排除一些簡(jiǎn)單故障.芯片邏輯功能的測(cè)量:經(jīng)過(guò)靜態(tài)檢查確認(rèn)無(wú)短路或燒壞痕跡便可加電測(cè)試,邏輯監(jiān)測(cè)是指用邏輯筆或示波器等工具檢查芯片的輸入信號(hào)的狀態(tài)和輸出狀態(tài),觀察其邏輯關(guān)系與芯片原定義的功能是否相同.可編程控制器(PLC)的工作原理：采用掃描方式工作。當(dāng)PLC加電后，首先進(jìn)行初始化處理，包括清除I/O及內(nèi)部輔助繼

26、電器、復(fù)位所有定時(shí)器、檢查I/O單元的連接等。開(kāi)始運(yùn)行后，串行地執(zhí)行存儲(chǔ)器中的程序，可分為如下四個(gè)階段：公共處理階段、執(zhí)行外圍設(shè)備命令階段、程序執(zhí)行階段、輸入、輸出更新階段。可編程序控制器(PLC)的組成:1中央處理單元(CPU)2存儲(chǔ)器3輸入/輸出接口電路4編程器5電源部件6其他接口電路.可編程序控制器網(wǎng)絡(luò)包括可編程控制器控制網(wǎng)絡(luò)和可編程序控制器通訊網(wǎng)絡(luò)。PLC在軌道交通行業(yè)的應(yīng)用：一部分是車(chē)站部分，另一部分是車(chē)輛部分.典型的PLC網(wǎng)絡(luò)，按照層次將連接對(duì)象分為三類(lèi)：計(jì)算機(jī)與PLC、PLC與PLC、PLC主機(jī)與他的遠(yuǎn)程I/O單元，他們分別簡(jiǎn)稱為上位連接、同位連接、下位連接。PLC控制系統(tǒng)的故障

27、診斷技術(shù)：宏觀診斷、自診斷五 電氣設(shè)備故障診斷技術(shù)低壓電器常指工作在交流電壓1200V和直流電壓1500V及其以下的電器設(shè)備。手控開(kāi)關(guān)常見(jiàn)故障:1開(kāi)關(guān)手把轉(zhuǎn)動(dòng)失靈2開(kāi)關(guān)的刀片或觸頭過(guò)熱,甚至燒毀.自動(dòng)開(kāi)關(guān)常見(jiàn)故障:1手動(dòng)操作時(shí)開(kāi)關(guān)不能合閘2自動(dòng)操作時(shí)開(kāi)關(guān)不能合閘3開(kāi)關(guān)的某相主觸頭不能閉合4失壓脫扣器噪聲大5失壓脫扣器失靈,開(kāi)關(guān)不能分閘6分勵(lì)脫扣器失靈,開(kāi)關(guān)不能分閘7主觸頭溫升過(guò)高8輔助觸頭不能閉合9啟動(dòng)電動(dòng)機(jī)時(shí)自動(dòng)開(kāi)關(guān)自動(dòng)分閘10工作一段時(shí)間后自動(dòng)開(kāi)關(guān)自行分閘.為保證正常的運(yùn)營(yíng)秩序和盡快開(kāi)通線路，一般選擇切除故障源、維持運(yùn)行。即使必須修復(fù)時(shí)也只能立即采用整體替換。自動(dòng)開(kāi)關(guān)按使用類(lèi)型分選擇型斷路

28、器和非選擇型斷路器;按結(jié)構(gòu)形式可分萬(wàn)能式和塑料外殼式兩類(lèi).萬(wàn)能式又稱框架式,它具有多種脫扣器,多種開(kāi)關(guān)操作機(jī)構(gòu)以及較多數(shù)量的輔助觸點(diǎn),塑殼式斷路器又稱裝置式斷路器,外殼是絕緣的塑料,內(nèi)部結(jié)構(gòu)緊湊,外部?jī)H露出操作手柄,因而體積小,質(zhì)量輕,價(jià)格低,以及使用安全.半導(dǎo)體脫扣器采用電子線路,對(duì)過(guò)電流的選擇性實(shí)現(xiàn)三段式保護(hù):過(guò)載長(zhǎng)延時(shí)脫扣,短路短延時(shí)脫扣和特大短路瞬時(shí)脫扣.漏電開(kāi)關(guān)常見(jiàn)故障:1漏電開(kāi)關(guān)合閘后,按下實(shí)驗(yàn)按鈕,開(kāi)關(guān)不動(dòng)作2漏電開(kāi)關(guān)誤動(dòng)作3漏電開(kāi)關(guān)動(dòng)作特性不穩(wěn)定4局部溫升過(guò)高.漏電開(kāi)關(guān)是自動(dòng)開(kāi)關(guān)的一種,它除了具有過(guò)流保護(hù)作用外,還兼有觸電保護(hù)和漏電保護(hù)的功能,漏電開(kāi)關(guān)按工作原理分有電壓型漏電開(kāi)

29、關(guān)和電流型漏電開(kāi)關(guān)兩種.電流型漏電開(kāi)關(guān)分作電磁式和電子式兩種,電子式漏電開(kāi)關(guān)的靈敏度比電磁式漏電開(kāi)關(guān)的靈敏度要高.電子式電流型漏電開(kāi)關(guān)主要由感測(cè)環(huán)節(jié),中間環(huán)節(jié),執(zhí)行環(huán)節(jié)和試驗(yàn)環(huán)節(jié)4部分組成.接觸器常見(jiàn)故障及其原因:1吸不上或吸不足,且有振動(dòng)和噪聲2吸不上而又無(wú)振動(dòng)和噪聲3銜鐵不釋放或釋放緩慢4線圈過(guò)熱或燒毀5電觸頭熔焊6觸頭嚴(yán)重發(fā)熱7觸頭經(jīng)常性磨損8接觸器相間短路9觸頭缺相運(yùn)行10銜鐵吸合時(shí)噪聲大11接觸器吸上馬上又釋放,反復(fù)不停地吸放.接觸器是一種用來(lái)頻繁地接通或切斷負(fù)載的主電路和大容量的控制電路,便于實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)距離控制的自動(dòng)切換電器,它具有手動(dòng)電器不能實(shí)現(xiàn)的遠(yuǎn)距離操作功能及失壓保護(hù)功能;雖不具

30、備自動(dòng)開(kāi)關(guān)能切斷短路電流和過(guò)載保護(hù)功能,但它能頻繁通斷電路.接觸器由電磁機(jī)構(gòu)和觸頭組成,它按其線圈使用的工作電壓類(lèi)型分作直流接觸器和交流接觸器兩類(lèi).工作原理：電磁機(jī)構(gòu)的線圈通電后產(chǎn)生電磁吸力，使動(dòng)鐵芯吸和，從而帶動(dòng)動(dòng)觸頭與靜觸頭閉合，接通主電路；若干線圈斷電后，線圈電磁吸力消失，在復(fù)位彈簧作用下，動(dòng)鐵芯釋放使動(dòng)靜觸頭分離切斷主電路繼電器是根據(jù)輸入量來(lái)?yè)Q接執(zhí)行機(jī)構(gòu)的電器，有信號(hào)傳遞作用。常用的控制繼電器有熱繼電器,時(shí)間繼電器,速度繼電器,中間繼電器等?？刂评^電器(熱繼電器,時(shí)間繼電器,速度繼電器,中間繼電器等):熱繼電器常見(jiàn)故障:1電動(dòng)機(jī)燒壞而熱繼電器不動(dòng)作2熱繼電器動(dòng)作太快3動(dòng)作不穩(wěn)定,時(shí)快時(shí)

31、慢4熱繼電器主電路不通5熱繼電器控制電路不通中間繼電器工作時(shí)，當(dāng)線圈的端電壓達(dá)到規(guī)定值，中間繼電器便動(dòng)作。中間繼電器常見(jiàn)故障:中間繼電器的觸頭容易產(chǎn)生虛接故障,原因是由于控制回路的接觸電阻變化,使得電磁式繼電器線圈兩端的實(shí)際電壓低于85%額定電壓,從而使鐵芯不能吸合,引起電路失控.時(shí)間繼電器有兩類(lèi)：通電延時(shí)型和斷電延時(shí)型。時(shí)間繼電器種類(lèi)常用的有電動(dòng)機(jī)式和晶體管式等,常見(jiàn)故障:1產(chǎn)品實(shí)際延時(shí)值比標(biāo)準(zhǔn)值短或長(zhǎng)2延時(shí)時(shí)間不穩(wěn)定3只能實(shí)現(xiàn)短的延時(shí),不能實(shí)現(xiàn)長(zhǎng)的延時(shí)4只能長(zhǎng)延時(shí)而不能短延時(shí)5不能延時(shí)電機(jī)調(diào)速系統(tǒng)及故障檢測(cè):電機(jī)調(diào)速可分為直流調(diào)速和交流調(diào)速.直流電機(jī)調(diào)速方案有三種:1改變電樞回路電阻2減少

32、磁通3改變電樞電壓;交流電機(jī)調(diào)速方案有:1變頻調(diào)速,即改變供電頻率2改變轉(zhuǎn)差率調(diào)速3變極調(diào)速,改變極對(duì)數(shù).六 無(wú)損檢測(cè)技術(shù)無(wú)損檢測(cè)（NDT）是在不損害材料或構(gòu)件的情況下，采用物理、化學(xué)等方法和手段，探測(cè)被檢對(duì)象及表面的各種缺陷和物理性能。無(wú)損檢測(cè)技術(shù)的用途:1探傷2測(cè)試3監(jiān)控?zé)o損檢測(cè)技術(shù)的分類(lèi):1射線檢測(cè)2聲和超聲檢測(cè)3電學(xué)和電磁檢測(cè)4力學(xué)和光學(xué)檢測(cè)5熱力學(xué)方法6化學(xué)分析方法滲透檢測(cè)的原理:由于滲透液的濕潤(rùn)作用和毛細(xì)現(xiàn)象進(jìn)入在工件表面開(kāi)口的缺陷,然后被吸附和顯像.在實(shí)際滲透檢測(cè)中，滲透液對(duì)工件表面的滲透作用如顯像顯像液吸出缺陷中滲透液的過(guò)程，本質(zhì)上是毛細(xì)管現(xiàn)象，對(duì)于在表面開(kāi)口的點(diǎn)狀缺陷的滲透就

33、像滲透液在細(xì)管中的毛細(xì)作用。最常用的方法是色法檢測(cè)和熒光法檢測(cè).光源：白光和黑光。產(chǎn)生毛細(xì)管現(xiàn)象的原因：液體對(duì)管壁的潤(rùn)濕作用和液體的張力磁粉檢測(cè)的基本原理:將磁鐵性材料的工件置于磁場(chǎng)中磁化，工件有磁感應(yīng)線通過(guò)，而獲得比磁場(chǎng)大數(shù)百倍感應(yīng)磁場(chǎng)。對(duì)沒(méi)有缺陷的工件,磁化后磁感應(yīng)線均勻分布,當(dāng)工件有缺陷時(shí),就會(huì)在缺陷處發(fā)生磁感應(yīng)線外泄現(xiàn)象,即產(chǎn)生漏磁通,形成一對(duì)局部磁極,工件表面和近表面的缺陷處的漏磁場(chǎng)能夠聚集磁粉,達(dá)到觀察缺陷的目的.磁粉監(jiān)測(cè)的方法:1按磁化場(chǎng)的方向分有周向磁化和縱向磁化2按磁化電流性質(zhì)分交流電磁化和直流電磁化3按磁化方法分直流通電法,局部磁化支桿法,心桿法,線圈法,磁軛法,復(fù)合磁化法

34、和旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)法等.磁粉監(jiān)測(cè)對(duì)工件的磁化方法有兩種:1采用通電線圈或電磁鐵對(duì)工件進(jìn)行磁化2給工件通大電流進(jìn)行磁化.磁粉監(jiān)測(cè)的工藝路線和基本操作順序:預(yù)處理-磁化-施加磁粉-觀察-后處理磁粉監(jiān)測(cè)可以采用連續(xù)法和剩磁法,缺陷顯示通常有濕法和干法兩種,通過(guò)磁粉監(jiān)測(cè)的工件,總會(huì)有一定的剩磁,必須用交流電或直流電進(jìn)行退磁.超聲波：大于20000Hz 可聞聲波：20Hz-20000Hz 次聲波：小于20Hz超聲波探傷按顯示缺陷方式分:1A型顯示型探傷儀(最廣泛)2B型顯示探傷儀3C型顯示探傷儀4準(zhǔn)三維顯示技術(shù)A型顯示在實(shí)際探傷時(shí)常用3種方法:脈沖回射法,穿透法,共振法.探傷儀的維護(hù)：不要插錯(cuò)電源、電源電壓要穩(wěn)

35、定、使用時(shí)間不宜過(guò)長(zhǎng)、防止劇烈振動(dòng)、避免電纜線和探頭彎曲折斷、注意工件溫度、保持儀器清潔、長(zhǎng)期不使用應(yīng)定期通電、在溫度為-10°c+40°c范圍內(nèi)七 無(wú)損檢測(cè)技術(shù)在城軌上的應(yīng)用應(yīng)用在鐵路上的無(wú)損檢測(cè)技術(shù)主要有超聲波檢測(cè)、磁粉檢測(cè)、渦流檢測(cè)等。車(chē)軸:我國(guó)車(chē)輛用的車(chē)軸絕大多數(shù)是圓截面實(shí)心軸,高速列車(chē)常采用空心車(chē)軸車(chē)軸的組成部分及作用：1軸頸：安裝軸承，負(fù)擔(dān)車(chē)身質(zhì)量，傳遞各方動(dòng)、靜載荷；2輪座：車(chē)輪與車(chē)軸配合部位，受力最大，最容易產(chǎn)生缺陷；3防塵板座：軸頸輪座的過(guò)渡部分，減小應(yīng)力集中；4軸身：車(chē)軸中央，受力最小。車(chē)軸的無(wú)損檢測(cè)方法:1磁粉監(jiān)測(cè)法2超聲波監(jiān)測(cè)法（橫波斜探頭法一般選擇

36、軸頸作為探測(cè)面，檢測(cè)橫裂紋）磁粉檢測(cè)法能對(duì)輪軸表面和近表面的缺陷進(jìn)行有效檢測(cè)，對(duì)于發(fā)生在輪座鑲?cè)氩康母鞣N內(nèi)部缺陷則常采用超聲波檢測(cè)法。超聲波檢測(cè)法常對(duì)橫裂紋進(jìn)行檢測(cè)。車(chē)輪:包括踏面,輪緣,輪輞,輔板和輪轂等部分車(chē)輪踏面下橫裂紋危險(xiǎn)性最大。車(chē)輪的無(wú)損檢測(cè)方法:1超聲波監(jiān)測(cè)法2電磁超聲監(jiān)測(cè)法3磁粉監(jiān)測(cè)法滾動(dòng)軸承無(wú)損檢測(cè):磁粉探傷機(jī)和振動(dòng)監(jiān)測(cè)法.滾動(dòng)軸承一般由外圈,內(nèi)圈,滾動(dòng)體和保持架組成.電磁超聲檢測(cè)法區(qū)別于傳統(tǒng)的超聲波檢測(cè)法的最大特點(diǎn)就是無(wú)需耦合劑，可以實(shí)現(xiàn)非接觸式的自動(dòng)檢測(cè)。磁痕分為相關(guān)磁痕、非相關(guān)磁痕和假磁痕。非相關(guān)磁痕和假磁痕顯示的均不是真正缺陷。八 轉(zhuǎn)向架故障轉(zhuǎn)向架的組成:構(gòu)架,車(chē)軸,車(chē)

37、輪及軸箱裝置和齒輪傳動(dòng)裝置.轉(zhuǎn)向架的作用：承載車(chē)體重量；便于通過(guò)曲線；提高車(chē)輛運(yùn)行平穩(wěn)性；便于檢修；傳遞走行作用力；保證必要的粘著力和制動(dòng)力；便于檢修。 構(gòu)架:分為動(dòng)車(chē)構(gòu)架和拖車(chē)構(gòu)架.動(dòng)車(chē)構(gòu)架主體：2個(gè)測(cè)梁和1個(gè)橫梁對(duì)接；拖車(chē)構(gòu)架主體：2個(gè)測(cè)梁和1個(gè)橫梁焊接。構(gòu)架采用箱體設(shè)計(jì)全鋼焊結(jié)構(gòu)。組成:一系懸掛,二系懸掛和牽引裝置構(gòu)架主要功能:1安裝轉(zhuǎn)向架部件2傳遞牽引力,制動(dòng)力和承擔(dān)車(chē)體質(zhì)量,以及傳遞各部件產(chǎn)生的作用力.一系懸掛主要功能：1定位輪對(duì)，連接輪對(duì)與構(gòu)架；2傳遞牽引力和制動(dòng)力；3緩沖牽引力和制動(dòng)力沖擊；4支撐構(gòu)架與車(chē)體質(zhì)量。牽引裝置：在轉(zhuǎn)向架與車(chē)體之間傳遞縱向力。城軌車(chē)輛普遍采用無(wú)搖枕牽引裝

38、置。車(chē)軸的典型故障是疲勞裂紋.車(chē)軸裂紋分為縱向裂紋與橫向裂紋兩種,若裂紋與中心線夾角大于45度時(shí),稱為橫裂紋.橫裂紋的產(chǎn)生將減小車(chē)軸的有效橫截面積，對(duì)車(chē)軸強(qiáng)度影響最大。車(chē)軸裂紋必須通過(guò)退輪后對(duì)車(chē)軸的電磁探傷才能發(fā)現(xiàn),其中濕式磁粉過(guò)熒光粉探傷最有效,如果不退輪,則可使用超聲波探傷儀進(jìn)行探傷,現(xiàn)在大量采用超探工藝.由于地鐵車(chē)輛在運(yùn)用過(guò)程中，受到彎曲應(yīng)力、剪切應(yīng)力及壓裝應(yīng)力的聯(lián)合作用，容易在應(yīng)力集中區(qū)域（主要包括車(chē)軸迷宮環(huán)座、輪座、齒輪座等部位）出現(xiàn)疲勞裂紋。車(chē)輪及軸箱裝置結(jié)構(gòu)及故障:車(chē)輪是將車(chē)輛的全部負(fù)載傳遞給鋼軌的部件,因此車(chē)輪故障集中在踏面和輪緣上,較典型的車(chē)輪故障有:1踏面裂紋（熱裂紋和疲勞

39、裂紋兩種）2踏面剝離3踏面擦傷(最常見(jiàn))4踏面溝狀磨損5輪緣的非正常磨損故障分析，影響：1行車(chē)環(huán)境和自然因素2轉(zhuǎn)向架、輪對(duì)在生產(chǎn)組裝時(shí)的因素3行車(chē)過(guò)程中的摩擦因素4檢查維修過(guò)程中的因素齒輪傳動(dòng)裝置狀態(tài)監(jiān)控：常見(jiàn)故障有：1齒形誤差2齒面均勻磨損3斷齒4箱體共振5軸的彎曲6軸不平衡7軸向攢動(dòng)8軸承疲勞剝離和點(diǎn)蝕.不平衡一般分為：靜不平衡、偶不平衡、動(dòng)不平衡不對(duì)中分為：平行不對(duì)中、角度不對(duì)中、混合不對(duì)中九 電氣及控制系統(tǒng)故障電氣部分故障主要有：主電路、控制電路、輔助電路、信息與監(jiān)測(cè)電路、列車(chē)照明電路、輔助設(shè)備、車(chē)門(mén)控制電路、列車(chē)自動(dòng)駕駛，主電路與控制電路的故障突出。主電路結(jié)構(gòu):供電系統(tǒng),直流連接電路

40、,制動(dòng)電阻電路,逆變電路,牽引電機(jī)軌道交通中的運(yùn)行車(chē)輛是不帶能源的動(dòng)力設(shè)備。接觸網(wǎng)分為接觸軌和架空接觸網(wǎng)。預(yù)充電作用是防止在主回路電路接通的瞬間，由于電流和壓力的沖擊而損壞主回路設(shè)備。供電系統(tǒng)原理：線路接通前先接通預(yù)充電接觸器，由于預(yù)充電電阻的存在，減少了電路接通瞬間和電壓的沖擊，當(dāng)主回路電壓達(dá)到設(shè)定值后，線路接觸器閉合、預(yù)充電接觸器斷開(kāi)。逆變電路的作用是實(shí)現(xiàn)直流電與交流電的轉(zhuǎn)換。牽引電路原理：受電弓從接觸網(wǎng)取得15000V直流電，給電容充電，電容電壓達(dá)到設(shè)定值后，線路接觸器閉合、預(yù)充電接觸器斷開(kāi)。逆變器將DC1500V轉(zhuǎn)變?yōu)?-1050V交流電，輸出到牽引電機(jī)實(shí)現(xiàn)啟動(dòng)、加速和電能到機(jī)械能的轉(zhuǎn)

41、換。在列車(chē)設(shè)備還未遭到破壞前，將雷擊產(chǎn)生的強(qiáng)大電流接地，從而起到保護(hù)乘客和設(shè)備的目的。制動(dòng)原理：將三相交流牽引電動(dòng)機(jī)變?yōu)槿嘟涣靼l(fā)電機(jī)，將機(jī)械能轉(zhuǎn)換為電能，輸入到三項(xiàng)逆變器的交流端，此時(shí)的三相逆變器處于整流狀態(tài)，將輸入的交流電轉(zhuǎn)化為直流電，由直流端通過(guò)受電弓輸出到接觸網(wǎng)上，向接觸網(wǎng)供電，實(shí)現(xiàn)再生反饋制動(dòng)。當(dāng)不能進(jìn)行再生反饋制動(dòng)時(shí)，與制動(dòng)電阻串聯(lián)的制動(dòng)GTO導(dǎo)通（在牽引狀態(tài)下截止），將三相逆變器直流端輸出的直流電能消耗在制動(dòng)電阻上，轉(zhuǎn)化為熱能散發(fā)，實(shí)施電阻制動(dòng)。列車(chē)可分為直流傳動(dòng)列車(chē)和交流傳動(dòng)列車(chē)。主電路常見(jiàn)故障：1制動(dòng)電阻通風(fēng)機(jī)故障與維修；2高速斷路器故障與維修：原因有：列車(chē)超速、列車(chē)牽引系統(tǒng)存在故障、網(wǎng)壓過(guò)壓或欠壓、線路過(guò)流、ATP系統(tǒng)存在故障（ATP系統(tǒng)引起高速斷路器跳閘故障最常見(jiàn)）；3牽引電機(jī)故障與維修制動(dòng)電阻通風(fēng)機(jī)故障是在車(chē)輛臨修過(guò)程中最常見(jiàn)的故障