试论铁路机车车辆运用可靠性

刘凯坤 李 昊

沈阳地铁集团有限公司运营分公司

1、铁路机车车辆技术的发展过程

如今，铁路机车车辆牵引方式大多为电力牵引的方式，即使采用内燃牵引方式的铁路机车使用的也是电传动的方式，也就是将外部的电能或自身的能源通过电能转换的装置，实现了电能与机械能之间的相互转换，使得机车被驱动牵引前进

按照电传动牵引的电动机类型可以将机车分为两类，直流电传动方式及交流电传动方式，而交流电传动的方式还可分为交流同步电传动方式和交流不同步电传动方式。早些年，国家运行的铁路机车大多都是直流电传动的方式，随着变流技术的发展，之后又出现交流同步电传动的方式，这也促进我国铁路机车车辆相关技术的发展。

2、铁路机车车辆可靠性理论

铁路机车车辆运用可靠性和铁路机车车辆运营质量、效率成本等因素之间有着直接性关联。铁路运输想要在竞争激烈的交通市场内占有一席之地，就需要不断提高铁路机车车辆运输可靠性，这样才能够获取乘客关注。铁路机车车辆结构在越加复杂情况下，怎样提高铁路机车车辆运用可靠性就成为急需解决的问题。

可靠性并不表示产品工作性能丧失。可靠性所涉及到的范围十分广泛，属于系统性工程，能够为产品制造提供依据，研究人员在对新技术研究过程中也具有可靠性作为保证。可靠性主要对对机车故障来源进行研究，铁路机车车辆与人们人身安全之间有着紧密关联，所以需要提高对可靠性关联关注程度。

3、铁路机车车辆运用可靠性要点

3.1 优化技术

3.1.1 牵引传动技术

铁路机车的牵引传动装置对于机车的运行是非常重要的，对于牵引传动技术的要求也非常高，首先，它应是大额定的输出功率，重量要轻，能够有忍受恶劣环境的能力，容易维修，并且要便于速度的控制。在这项技术中还包括直流、交流电的变流系统，交——直——交变流系统指的是将交流电通过整流能够变为为直流电，再通过逆变器使直流电转变为可调频、调压的三相交流电，它可以具有交流牵引电机的所用。

铁路机车的交流电传动系统与一般的变流系统相比，调速的范围更广、控制性更全面，有良好的快速响应特性，并且输出的电压波形的质量较好，牵引和再生制动之间能够频繁转换，具有效果明显、可靠性高、重量轻、体积小、防振性能好的特点。

3.1.2 复合制动技术

在列车的运行系统中，复合制动技术也是十分重要的技术，在选择制动系统时，务必要将制动距离缩短，同时确保在制动状态下车轮处于不滑行的状态，减少制动系统中的簧下重量，确保列车运行的安全性。列车的制动系统一般运用危机控制电气制动和摩擦式制动这两种复合形式。列车在制动状态下，会利用手动或是自动控制的形式进行控制，对于列车选择的制动系统，特别是复合制动的形式，更要满足能够进行其他一些形式的转换，使衔接能够比较平稳，以此确保列车运行的舒适性。

3.1.3 高性能转向架技术

列车的转向架技术务必要保证列车在运行状态下的平稳、舒适与安全。其一，转向架技术的一系悬挂体统。其轴向定位的刚度与其簧下质量都能够对直线运动的平稳性形成很大的影响。其二，在其二系悬挂系统中，空气弹簧是其最为重要的元件，能够很好的解决列车车身的振动问题，尤其是垂向振动与在乘坐过程中的舒适感。对于空气弹簧的发展通常是由约束模式发展而来，在其内部的节流孔中也逐渐发展成为可变式。当空气弹簧作用在无摇枕转向架时，其横向刚度会减弱，并且水平变位误差也要控制在100以内l习。列车在运行中的稳定与曲线通过性能是互相制约的，尤其是各个因素的参数，参数的兼容性很难与系统相匹配，例如针对其刚度的选择，直线运行的平稳性以及曲线的通过性能之间便存在一定的矛盾，那么在这时，我们可以应用主动(半主动)的有源控制技术对其进行解决，以此让机车的各个性能能够很好的适应复杂的环境，将车身振动的问题很好的解决，并且在保证运行的基础上提高其舒适性。

3.2 铁路机车车辆结构安全评估方法

结构系统可靠性评估为结构可靠理论内核心内容，特别是近几年，结构系统可靠性评估正在快速发展，虽然取得了十分显著成果，但是由于结构可靠理论所涉及到的内容较多，目前还处于初级研究阶段。因此，结构系统可靠性评估在完善过程中，需要将研究重点放在静态载荷下实效破坏问题上面。

虽然新型技术能够对结构系统可靠性评估进行完善，但是新型技术也带来了一定风险，需要不断进行完善。所以，铁路机车车辆管理体系内，需要应用相对成熟技术，这样才能够有效对结构系统可靠性评估进行完善，利用先进并且成熟的结构安全评估技术，提高铁路机车车辆可靠性。按照结构可靠性理论来说，对结构进行疲惫评估，具有重要现实意义。疲惫安全评估主要采取随机变量检测方式，对疲劳实效概率进行分析研究。疲惫安全测试作为一项新型技术，具有较大风险，需要在长期实践内进行完善，才能够在铁路机车车辆管理系统内应用。

总之，随着社会的不断发展，铁路机车车辆的研究也得到了越来越多的重视，进一步加强铁路机车车辆运用可靠性具有非常重要的意义，能够更好的促进铁路车辆发展，需要引起我们的重视。

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[2]杨畅.铁路机车车辆需求预测模型的研究[D].北京交通大学，2014.

[3]华梦圆.我国铁路机车车辆技术标准国际化发展研究[D].北京交通大学，2014.