梅鵬 黃佳佳 郭帥 皇乾濤

摘?要：結(jié)合全自動(dòng)運(yùn)行列車運(yùn)營(yíng)特點(diǎn)，引入車輛走行部診斷系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)對(duì)軸箱軸承振動(dòng)、溫度、沖擊等在線監(jiān)測(cè)，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)對(duì)軸箱軸承的狀態(tài)監(jiān)測(cè)、故障診斷及健康評(píng)估，為軸承的檢修提供依據(jù)，保障車輛的安全運(yùn)營(yíng)。

關(guān)鍵詞：車輛走行部診斷系統(tǒng)；故障診斷；健康評(píng)估

城市軌道交通車輛走行部不僅影響乘客乘坐的舒適性，還直接關(guān)系著地鐵的運(yùn)營(yíng)安全，如何評(píng)估走行部的健康狀態(tài)成為車輛檢修工作的重點(diǎn)內(nèi)容。日常檢修中檢修人員對(duì)車輛走行部表面性的損傷、漏油、異味等比較容易直觀確認(rèn)，但當(dāng)涉及內(nèi)部軸承配合、廓形標(biāo)準(zhǔn)等則很難提前和及時(shí)發(fā)現(xiàn)。因此，針對(duì)走行部的故障診斷系統(tǒng)便應(yīng)運(yùn)而生并逐漸推廣開(kāi)來(lái)，尤其是隨著近年來(lái)國(guó)內(nèi)全自動(dòng)運(yùn)行線路的全面開(kāi)建，車輛走行部診斷系統(tǒng)更是進(jìn)一步成為全自動(dòng)運(yùn)行列車的“標(biāo)配”。該系統(tǒng)能實(shí)時(shí)有效地對(duì)輪對(duì)踏面、軸端軸承、齒輪箱軸承、電機(jī)軸承的狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)測(cè)診斷，同時(shí)通過(guò)對(duì)數(shù)據(jù)的進(jìn)一步分析處理，研究故障發(fā)展趨勢(shì)變化，研判部件健康狀態(tài)與壽命，為車輛的運(yùn)用和檢修提供指導(dǎo)。

1?車輛走行部診斷系統(tǒng)介紹

以國(guó)內(nèi)某城市全自動(dòng)運(yùn)行列車的車輛走行部診斷系統(tǒng)為例，其主要由兩部分組成：車載走行部在線監(jiān)測(cè)診斷系統(tǒng)（以下簡(jiǎn)稱車載系統(tǒng)）和地面信息分析管理系統(tǒng)（以下簡(jiǎn)稱地面系統(tǒng)）。

其中，車載系統(tǒng)可以實(shí)時(shí)采集走行部狀態(tài)數(shù)據(jù)并進(jìn)行分析診斷，實(shí)現(xiàn)對(duì)地鐵車輛走行部的軸承、輪對(duì)踏面的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)與自動(dòng)診斷。采集走行部關(guān)鍵部件沖擊、振動(dòng)、溫度信號(hào)，采用廣義共振解調(diào)診斷技術(shù)，實(shí)現(xiàn)故障的早期預(yù)警、分級(jí)報(bào)警，準(zhǔn)確指導(dǎo)列車的運(yùn)用和檢修。

車載系統(tǒng)部件功能說(shuō)明如下表所示。

2022年3月—2022年7月期間，持續(xù)跟蹤系統(tǒng)數(shù)據(jù)，該軸承總體上未出現(xiàn)明顯惡化現(xiàn)象，趨勢(shì)數(shù)據(jù)分析無(wú)明顯突變或上升，軸承溫度趨勢(shì)也處于正常水平且符合自然發(fā)展規(guī)律，健康評(píng)估仍為輕微故障。

當(dāng)該軸承繼續(xù)運(yùn)營(yíng)到2022年8月，運(yùn)營(yíng)到約9萬(wàn)公里時(shí)，系統(tǒng)報(bào)中等故障，建議結(jié)合修程時(shí)更換軸承。同時(shí)相關(guān)數(shù)據(jù)顯示該軸承的沖擊強(qiáng)度呈現(xiàn)一定的上升趨勢(shì)，但軸溫監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)正常，車輛振動(dòng)趨勢(shì)正常，輪對(duì)踏面狀態(tài)正常，車輛運(yùn)行無(wú)明顯振動(dòng)異響，具體如下圖2。

結(jié)合系統(tǒng)給出的維修建議，2022年10月檢修人員對(duì)該軸箱軸承進(jìn)行了更換。更換后的軸承健康評(píng)估狀態(tài)正常，沖擊趨勢(shì)明顯消失，具體如下圖3。

隨后將故障軸承返SKF檢測(cè)中心拆解分析：軸承外圈、內(nèi)圈滾道面均發(fā)現(xiàn)較為明顯的偽布式壓痕（具體見(jiàn)下圖4），其余部件表面狀態(tài)正常，油脂未發(fā)現(xiàn)異常，狀態(tài)接近新脂。SKF基于該軸承出現(xiàn)偽布式壓痕，判斷該軸承不可繼續(xù)使用，佐證了走行部診斷系統(tǒng)診斷該軸承為中等故障，需更換的維修建議。

結(jié)語(yǔ)

軸承作為城軌車輛走行部重要部件，支撐著軸上機(jī)械部件的正常運(yùn)轉(zhuǎn)，國(guó)內(nèi)某城市全自動(dòng)運(yùn)行列車基于全自動(dòng)運(yùn)行特點(diǎn)，全列加裝走行部診斷系統(tǒng)，對(duì)走行部軸承實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)、故障診斷以及健康評(píng)估等方面都發(fā)揮了重要作用，不僅保障了列車安全運(yùn)營(yíng)，同時(shí)也在走行部維修方面提供了科學(xué)的指導(dǎo)依據(jù)。

參考文獻(xiàn)：

［1］鄧軍.走行部車載故障診斷系統(tǒng)在直線電機(jī)車輛上的運(yùn)用［J］.電力機(jī)車與城軌車輛，2016.

［2］王鵬宇.車輛走行部車載故障診斷系統(tǒng)應(yīng)用與實(shí)踐［J］.甘肅科技，2021，37（18）.

作者簡(jiǎn)介：梅鵬（1989—?），男，漢族，四川簡(jiǎn)陽(yáng)人，本科，工程師，研究方向?yàn)槌鞘熊壍澜煌C(jī)車車輛。