動車組故障原因分析及防止措施

1、系別：內(nèi)江教學(xué)點專業(yè)：鐵道機車車輛姓名： 易奉陽西南交通大學(xué)成人教育學(xué)院西南交通大學(xué)成人?？飘厴I(yè)設(shè)計（論文）動車組故障原因分析及防止措施年級2010級姓名易奉陽_專業(yè)鐵道機車車輛指導(dǎo)教師 楊倫軍院系西南交通大學(xué)成人教育學(xué)院專業(yè)鐵道機車車輛年級2010級姓名易奉陽題目動車組故障原因及防止措施 指導(dǎo)教師評語指導(dǎo)教師（簽章）評閱人評語評閱人（簽章）成績答辯委員會主任（簽章）畢業(yè)設(shè)計（論文）任務(wù)書班級2 0 10級鐵道機車車輛（?？疲┖?班學(xué)生姓名易奉陽 學(xué)號9 15 0 1 6 0 1發(fā)題日期：2011年03月01日完成日期：2011年06月02日題目動車組故障原因分析及防止措施1、本論文的目的、意

2、義隨著我國交通事業(yè)的飛速發(fā)展，動車組已經(jīng)越來越成為人們外出的主要工具。作為高科技的交通工具，動車組的安全問題成為了人們最為關(guān)心的 問題。因此，動車組的故障原因及防止是本文研究的主要問題。2、學(xué)生應(yīng)完成的任務(wù)在指導(dǎo)老師的指導(dǎo)下，搜集資料，開題，組織編寫論文，及時上傳論文初稿及過程稿。在老師的指導(dǎo)下修改論文，并在規(guī)定的時間內(nèi)定稿。3、論文各部分內(nèi)容及時間分配：（共12周）第一部分緒論（1周）第二部分良好的故障診斷能力是故障再現(xiàn)和分析的基礎(chǔ)（2周）第三部分現(xiàn)車故障再現(xiàn)與分析技術(shù)（3周）第四部分制動系統(tǒng)的安全措施及其他故障的對策（3周）第五部分結(jié)論（3周）評閱及答辯（周）備注指導(dǎo)教師 審批人：i：年月

3、日年月日摘要動車組的全面運營標(biāo)志著我國交通事業(yè)的飛速發(fā)展， 它的出現(xiàn)為人們外出帶來了 極大的便利，告別了過去的慢車時代。作為一個交通工具，它的安全問題自然會被格 外重視。近年來不斷出現(xiàn)的動車事故，也在提醒著人們，一定要將動車的安全檢查落 實到位，從而保證人民的生命財產(chǎn)安全及社會的穩(wěn)定。本文詳細探討動車組容易出現(xiàn) 的故障，對其原因進行分析，并提出合理的防止措施。關(guān)鍵詞：動車組；安全問題；故障；防止措施緒論第1章 良好的故障診斷能力是故障再現(xiàn)和分析的基礎(chǔ) 1.1 制動系統(tǒng)的故障診斷體系 21.2 制動系統(tǒng)的故障診斷任務(wù) 21.2.1 開車前的系統(tǒng)檢查 21.2.2 動車組運行過程中的實時診斷 31

4、.2.3 系統(tǒng)檢查和維修時的診斷 31.3 制動系統(tǒng)的故障分級管理 31.4 制動系統(tǒng)的故障診斷系統(tǒng)性能指標(biāo) 4第2章現(xiàn)車故障再現(xiàn)與分析技術(shù)2.1 現(xiàn)車故障數(shù)據(jù)提取與分析技術(shù) 52.2 現(xiàn)車故障模擬技術(shù) 52.3 制動之外的其他故障分析 5第3章制動系統(tǒng)的安全措施及其他故障的對策 3.1 進行制動試驗對緊急制動有效性進行確認 73.2 設(shè)置列車安全環(huán)路保證列車在緊急情況下停車 73.3 制動故障時的列車限速措施 73.4 組織開展經(jīng)驗交流 83.5 加強愛車宣傳及設(shè)施管理 83.6 其他故障導(dǎo)向安全措施 8結(jié)論 9致謝 10參考文獻 11動車組的機車安全關(guān)系到無數(shù)乘客的人身安全，這其中制動系統(tǒng)

5、直接關(guān)系著列車 的運行安全，制動能力必須滿足列車制動距離的需求， 制動系統(tǒng)必須保證列車有可靠 的制動管理和作用。動車組的制動系統(tǒng)涉及到流固熱耦合、熱機疲勞、材料、控制技 術(shù)、電子技術(shù)、軟件科學(xué)等，非常復(fù)雜，需要及時進行故障診斷并且要在危急的情況 下采取相應(yīng)的措施保證列車安全停車，這是一個關(guān)系到無數(shù)人生命的重大課題。此外，動車組牽引、制動、列車控制系統(tǒng)等各主要系統(tǒng)之間通過列車硬線、網(wǎng)絡(luò) 等，有機的組合成為一個整體，各個系統(tǒng)之間都有著直接或者間接的影響和作用。因此，需要對動車組出現(xiàn)的故障進行詳細的分析，剖析其原因，才能夠更好的采取措施。第1章 良好的故障診斷能力是故障再現(xiàn)和分析的基礎(chǔ)伴隨著計算機、

6、微電子、自動控制、嵌入式技術(shù)等在動車組制動系統(tǒng)中的廣泛應(yīng) 用，制動系統(tǒng)自身具有強大的數(shù)據(jù)管理和信號分析功能，可以全面記錄并反映出系統(tǒng)運行狀態(tài)變化的不同信息，從而實現(xiàn)故障的準(zhǔn)確診斷。此外，加上網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展， 更加增強了動車組故障診斷及遠程分布式監(jiān)測診斷系統(tǒng)的功能。1.1制動系統(tǒng)的故障診斷體系動車組制動系統(tǒng)自身擁有優(yōu)秀的故障診斷能力， 可以對系統(tǒng)異常情況及運行狀態(tài) 做出判斷，為系統(tǒng)故障的恢復(fù)提供根據(jù)，方便故障快速定位及維護。制動系統(tǒng)運行的 故障數(shù)據(jù)在本身存儲的同時，通過列車網(wǎng)絡(luò)實時傳送到列車的診斷中心，列車診斷中心的故障數(shù)據(jù)通過遠程傳輸系統(tǒng)傳送到地面的服務(wù)中心，以便制動系統(tǒng)的維護檢修、 故障處理

7、等。此外列車診斷系統(tǒng)也將列車的故障、狀態(tài)信息實時傳送給制動系統(tǒng)，便于制動系 統(tǒng)的故障導(dǎo)向及聯(lián)鎖診斷安全控制，制動系統(tǒng)本身存儲的故障數(shù)據(jù)也能夠通過系統(tǒng)維 護終端下載、監(jiān)視，用于故障定位查找、定性分析。1.2 制動系統(tǒng)的故障診斷任務(wù)動車組制動系統(tǒng)能夠確認、評估、報告在不同情況下的不同故障，包含故障對系 統(tǒng)本身和對別的系統(tǒng)的影響。 在出現(xiàn)制動系統(tǒng)的故障時，對故障部位、類型以及原因 進行診斷，給出最終的解決方案，保證故障恢復(fù)。制動系統(tǒng)的故障診斷主要有三種操 作模式。開車前的系統(tǒng)檢查動車組在開車之前，需要對制動系統(tǒng)進行手動或是自動的制動測試，用來檢查列車制動系統(tǒng)的工作情況，包括常用制動、緊急制動功能、緊

8、急制動安全環(huán)路狀態(tài)等。 檢測結(jié)果傳送動車組列車中央診斷系統(tǒng)并存儲，并將制動測試結(jié)果提供給操作人員或 是司機。122動車組運行過程中的實時診斷動車組在運行過程中，相關(guān)過程數(shù)據(jù)、運行參數(shù)、故障數(shù)據(jù)經(jīng)由MV戰(zhàn)口實時傳 送到中央診斷系統(tǒng)，及時監(jiān)控列車的狀態(tài)并報告已經(jīng)產(chǎn)生的錯誤和故障。當(dāng)檢查到制動系統(tǒng)出現(xiàn)故障時，列車將依據(jù)故障的等級自動進行“故障一安全”控制，確保列車 受控、安全的運行。列車診斷系統(tǒng)把提示操作、功能限制、故障原因等消息通知列車 員、司機，以便采取相應(yīng)的補救措施。系統(tǒng)檢查和維修時的診斷在制動系統(tǒng)例行的維護和檢查過程里， 制動系統(tǒng)得出的診斷數(shù)據(jù)、信息能夠?qū)S 修人員提供幫助，制動系統(tǒng)需滿足以

9、下診斷要求：(1) 制動系統(tǒng)得出的診斷信息能被維修人員讀取且參考；(2) 制動系統(tǒng)得出的診斷報告為系統(tǒng)維修及檢查提出指導(dǎo)方法。1.3制動系統(tǒng)的故障分級管理制動系統(tǒng)的每個診斷事件都有對應(yīng)的維修優(yōu)先級。 依據(jù)故障發(fā)生時的情況及故障 對列車運營的影響程度，制定了 5個不同的運用維修優(yōu)先級(0，1, 2, 3, 4)0這其 中優(yōu)先級的最高級為暫停運營，最低為在下一次專項修時處理故障，見表1-1。表1-1動車組制動系統(tǒng)診斷事件的運用維護優(yōu)先級優(yōu)先級采取措施備注0無需回庫處理不需要維修，數(shù)據(jù)供遠程傳送使用1在列車投入運行前必須消除故障依據(jù)故障情況采取補救措施2此類故障時如無法及時處理，列車可限速運行依據(jù)故

10、障情況采取補救措施3列車可以正常運行，但回庫后必須進行維修依據(jù)故障情況采取補救措施4列車可以正常使用到下一次專項維修當(dāng)列車專項檢修時排除故障1.4 制動系統(tǒng)的故障診斷系統(tǒng)性能指標(biāo)制動系統(tǒng)依據(jù)實際的運用條件來判斷分析何種性能是主要的，何種次要，隨后對診斷結(jié)果采取分析，通過適度的取舍后得到最后的診斷結(jié)論。評判動車組故障診斷系 統(tǒng)的性能指標(biāo)主要有以下幾個方面：（1）故障分辨：制動系統(tǒng)的診斷系統(tǒng)擁有優(yōu)秀的故障分辨能力，以便對故障評 價并指導(dǎo)維修。（2）故障分離：制動系統(tǒng)的診斷系統(tǒng)可以對不同的故障加以區(qū)分，實現(xiàn)故障的 準(zhǔn)確定位。（3）檢測故障及時性：在制動系統(tǒng)出現(xiàn)故障后，故障診斷系統(tǒng)可以在最短的時 間內(nèi)

11、檢測到出現(xiàn)的故障。（4）故障的漏報率和誤報率：漏報是自動系統(tǒng)出現(xiàn)故障沒有被檢查出來；誤報 是制動系統(tǒng)沒有故障卻被錯誤的檢測出故障。動車組有效的故障診斷系統(tǒng)能最大程度 的令漏報率和誤報率最小化。（5）魯棒性：制動系統(tǒng)的診斷系統(tǒng)在干擾、噪聲等情形下依然能夠準(zhǔn)確完成故 障的診斷任務(wù)，同時確保低漏報率及誤報率。（6）自適應(yīng)：制動系統(tǒng)的故障診斷系統(tǒng)對變動的被測對象能夠自適應(yīng)，可以充分利用變動產(chǎn)生的信息改善本身的判斷結(jié)果第2章現(xiàn)車故障再現(xiàn)與分析技術(shù)動車組是制動、牽引、列車控制、轉(zhuǎn)向架系統(tǒng)等各種復(fù)雜系統(tǒng)的有機整合，制動 系統(tǒng)自身牽扯很多學(xué)科、多組份模塊、多種控制功能及控制方式等，是非常復(fù)雜的系 統(tǒng)。為確保列

12、車受控安全的運行，動車組采取了交互式的診斷技術(shù)，實現(xiàn)多個系統(tǒng)之 間的互操作和信息共享，不同系統(tǒng)的故障都有可能導(dǎo)致列車級的聯(lián)鎖保護和控制，進而加大了故障多樣性及故障排查的難度。為了找出故障的原因進而排除故障隱患，必 須針對現(xiàn)車故障采用數(shù)據(jù)分析及提取技術(shù)、 以及現(xiàn)車故障模擬技術(shù)來還原故障出現(xiàn)時 刻的情形。2.1現(xiàn)車故障數(shù)據(jù)提取與分析技術(shù)制動系統(tǒng)的故障診斷結(jié)果透過列車網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)傳送到列車的中央控制單元， 提供給 不同的對象。在制動系統(tǒng)出現(xiàn)故障的時候，列車自動安全停車或是限速行駛，確保行 車安全。采取現(xiàn)車故障數(shù)據(jù)提取和分析技術(shù)， 可以再現(xiàn)故障產(chǎn)生的時間、故障產(chǎn)生時 系統(tǒng)情況、故障過程、故障緣由、故障效果

13、及特征等，為故障維修和定位打下基礎(chǔ)。2.2 現(xiàn)車故障模擬技術(shù)動車組制動故障的診斷系統(tǒng)，能對部件級和系統(tǒng)級的性能、功能和工作狀態(tài)進行 判斷，可以評估、確認、報告在各種情況下出現(xiàn)的大多數(shù)故障。制動系統(tǒng)非常復(fù)雜， 出現(xiàn)相同故障的環(huán)節(jié)很多，如制動系統(tǒng)電子制動控制單元通訊故障會牽扯到內(nèi)部所有 控制板的工作狀況。由于列車在實際的運行過程中，列車操作狀態(tài)和工作環(huán)境等會隨 時出現(xiàn)改變，致使制動系統(tǒng)的某一故障只有在特別的條件下才會出現(xiàn)。所以一些故障需要同現(xiàn)車模擬技術(shù)結(jié)合，才能夠查找到故障的最終原因。2.3制動之外的其他故障分析出了制動系統(tǒng)的故障之外，從過去的部位看，故障大多集中出現(xiàn)在牽引傳動系統(tǒng)、 車內(nèi)設(shè)施及轉(zhuǎn)

14、向架，在動車組運營過程中，因為使用情況和運行情況的影響，使?fàn)恳?傳動系統(tǒng)、車內(nèi)設(shè)施、轉(zhuǎn)向架等部位出現(xiàn)了大量故障。牽引傳動系統(tǒng)故障主要有防松鐵絲松、防松鐵絲斷及電機溫度高。通過了解防松 鐵絲都是動車組的生產(chǎn)廠家直接提供的，雖然其中有少數(shù)鐵絲安裝方向錯或不規(guī)范的 情形，但多數(shù)故障的出現(xiàn)表明防松鐵絲難以滿足現(xiàn)場使用的需求。電機溫度高則是因為風(fēng)道有污物導(dǎo)致散熱不暢，通過清理之后故障能夠得到清除。車內(nèi)設(shè)施故障主要有座椅故障、 門鎖作用失靈、密封不良及窗簾故障。車內(nèi)設(shè)施 的故障大多是因為使用不當(dāng)造成的， 如可供旋轉(zhuǎn)的人性化座椅，由于一些旅客出于好 奇心，不斷采取各種違規(guī)的嘗試，導(dǎo)致茶幾作用不良、椅墊松動、

15、座椅轉(zhuǎn)向定位失靈、 座椅靠背無法調(diào)節(jié)、座椅扶手黑色按鈕壞、座椅松動、座椅扶手松動、座椅滑輪變形 等各種類型的問題。轉(zhuǎn)向架故障除和牽引傳動系統(tǒng)一致的防松鐵絲問題格外顯著外，突出的還有螺栓松動、車輪踏面擦傷以及輪盤表面熱裂紋。雖然車輪踏面擦傷并沒有超出運用的限度， 但因為此類故障對動車組的運行品質(zhì)有較大影響，有高維修成本，必須引起足夠的重視。輪盤表面熱裂紋盡管通過使用后故障排除，但表現(xiàn)出輪盤材質(zhì)有待提高和分析。值得注意的是，受電弓滑板故障占到了高壓系統(tǒng)故障的很大比例，是影響動車組供電的顯著問題。第3章 制動系統(tǒng)的安全措施及其他故障的對策3.1進行制動試驗對緊急制動有效性進行確認在列車運行之前，司機

16、必須要通過制動試驗，從而確保制動系統(tǒng)緊急制動的有效 性。緊急制動有效率的確定主要經(jīng)過直接、間接以及緊急制動這三項試驗來進行。在 不同的緊急制動條件下，應(yīng)對列車進行相關(guān)的限速運行控制。3.2 設(shè)置列車安全環(huán)路保證列車在緊急情況下停車動車組采取全新的列車空電復(fù)合的制動模式， 常用制動時優(yōu)先使用電制動，充分 發(fā)揮出全列車的電制動作用。當(dāng)電制動力不足或是電制動失效需要空氣制動作為補充 時，加上空氣制動，將摩擦制動產(chǎn)生的損耗及排放降到最小。 在列車進行常用制動的 過程中，各車的空氣制動力分配主要參考了常用的制動有效率，若常用制動有效率產(chǎn)生改變，則重新進行制動力的分配。3.3制動故障時的列車限速措施制動系

17、統(tǒng)的故障診斷將行車安全作為首要的考慮要素，對于6類會危及到行車安 全的制動系統(tǒng)特大故障，通過和列車中央控制單元聯(lián)鎖，請求列車限速運行，保證列 車運行安全，這6大類故障主要見表3-1 :表3-1列車限速運行的制動系統(tǒng)故障序號故障類別限制速度1高/低速制動比率故障2002車輪滑行保護系統(tǒng)故障2003制動控制裝置內(nèi)部通訊故障2154轉(zhuǎn)向架狀態(tài)監(jiān)測故障2155制動控制故障2006制動控制裝置未供電2153.4 組織開展經(jīng)驗交流動車組是我國發(fā)展高速鐵路的重要運輸工具，從技術(shù)研發(fā)到全面投入運營的考驗 期并不長，作為一個全新的運輸品種，制造、使用及維修等各個方面都需要形成一個 相對完善的體系。所以，加強跟蹤

18、實踐、進行經(jīng)驗交流、問題攻關(guān)就十分有必要。到 目前為止，動車組在投入運營中，各局在故障處理、應(yīng)急處置、強化管理方面都累積 了一定經(jīng)驗，有必要并且有條件展開經(jīng)驗交流會，以期共同提高。3.5 加強愛車宣傳及設(shè)施管理旅客對新技術(shù)好奇可以理解，但違規(guī)使用導(dǎo)致破壞絕不能容忍，客運部門印制宣 傳冊，指引旅客正確使用車內(nèi)的設(shè)施，增強愛車宣傳，同時建立起客運乘務(wù)員責(zé)任制， 要求加強設(shè)施的管理，對違規(guī)使用破壞車內(nèi)設(shè)備的行為移交至相關(guān)執(zhí)法部門，按照損壞公物進行賠償。3.6其他故障導(dǎo)向安全措施（1）空重車調(diào)整。當(dāng)空簧的壓力信號低于空車的質(zhì)量或高于超員車的質(zhì)量，要 保證空車制動力或是限制最大制動力。（2） 防滑閥連續(xù)排風(fēng)。當(dāng)防滑閥連續(xù)排風(fēng)時間大于5秒時，必須切除防滑控制 而投入空氣制動，以確保制動距離。（3）總風(fēng)壓力過低。如果總風(fēng)壓力下降到650KPa以下時，列車的常用制動功能 難以正常發(fā)揮，這時將關(guān)閉列車中的其他用風(fēng)設(shè)備，以確保列車一次緊急制動的可靠 施加。（4） 全列車停放緩解狀態(tài)、制動施加不一致。倘若在列車速度超過 3KM/H時出 現(xiàn)此類狀況，列車中斷緊急制動安全環(huán)路，列車主動施加緊急制