机车车辆故障诊断技术

唐莹

摘要：随着我国经济建设的不断推进，对于铁路运输方式的运用也越来越广泛，这一运输方式的应用加强了各地区的经济、文化等方面的交流，并且还为人们提供了充分的便利条件，在社会进步和经济发展过程中发挥着至关重要的作用。在实际铁路运输过程中，由于机车的故障而影响运输的事件屡见不鲜，因此需要采取相应的故障诊断技术来对机车车辆进行维修和维护，从而不断推动铁路运输的发展。本文以机车车辆故障诊断技术为主要的研究对象，对其进行了相应的分析。

关键词：机车;车辆故障;诊断技术

0  引言

随着科学技术的日新月异，交通也逐渐变得越来越便利，尤其是在铁路运输方面，其迅速发展的形势直接推动了我国经济和社会的发展，在铁路机车行驶速度不断提高的情况下，更需要确保其安全性，只有这样才能促进其为人们的出行提供更好的服务，由此可见，机车车辆故障诊断技术是至关重要的，利用这一技术能够提高机车行驶过程中的安全性，为经济发展、社会进步奠定坚实的基础。

1  机车车辆故障的主要类型

1.1 主变压器故障

对于机车车辆故障当中的主变压器故障来说，其类型根据分类标准的不同，故障类型就不同。如果以传导介质的差异为主要的分类标准时，油浸式变压器的故障类型包括了磁盘故障、电路故障、油路故障;如果以导致机车车辆发生故障的因素为分类标准时，故障类型就包括短路故障、绝缘故障、接地故障;如果从机车车辆所发生的位置为标准时，则可以分成铁芯故障、绕组故障、组部件故障，其中的组部件故障主要包括了冷却系统和套管故障;以机车车辆故障的性质分类的话，可以分成电故障和热故障两种。由此可见，机车主变压器发生故障的类型是多种多样的，所以在对其进行诊断时需要充分分析主变压器发生故障的主要类型，并有效结合主变压器主要的结构特点、运行过程的特点，充分分析故障产生的物理性质，只有这样才能有效保证诊断结果的准确性以及可靠性。

1.2 传动装置故障

在机车车辆故障中，还会出现传动装置发生故障的情况，传动装置包括各种零部件，如承载部件、滚动轴承等，其中承载部件主要承载机车的重量，长期使用的过程中就会出现一定劳损，出现裂缝等故障，这就需要对其进行材料内部诊断，而滚动轴承故障则会表现出裂损、电蚀、擦伤、麻点、剥离、磨耗等，滚动轴承发生故障的主要原因有以下几个方面：①裂损故障主要是由于轴承自身的材质或者生产过程中热处理环节不可靠而导致的，在轴承进行装配、拆卸、清洗或者搬运的过程当中，往往会出现使用不当或者受到不正常冲击力的情况，这是就会导致轴承内圈与轴、外圈与轴箱出现配合过度的情况，导致轴承出现裂损故障;②电蚀故障是由电流在经过滚子与套圈接触面时，击穿了油膜而发生金属熔融的现象，导致这一故障的主要原因是机车车辆或者转向架进行焊接作业时，未正确的将地线接在焊接部位，导致电流通过轴承时就会产生电火花，直接打伤了轴承工作表面;③擦伤故障则是由于轴承的润滑不良、轴承在工作是游隙过小、轴承润滑脂内部含有杂质等，在这种情况下，就会导致轴承出现擦伤故障;④麻点故障则是由于轴承使用过程中正常的疲劳、腐蚀或者发生轻微电蚀、轴承材料内部含有杂质，其中轴承在使用过程中如果出现局部的载荷应力过大，就会使其出现早期的疲劳;⑤剥离故障再是由于轴承自身材料的原因，或者是在生产制造过程中热处理环节操作不当，如果轴承自身局部由外伤、锈蚀或者出现过载情况，也会导致剥离故障;⑥磨耗故障则是在轴承正常的使用条件下的正常磨损，或者保持架出现变形，当轴承自身的材料硬度不够时也会造成磨损故障的发生。

2  机车车辆故障诊断技术

2.1 主变压器故障诊断技术

由于主变压器的故障类型较多，因此在对其进行故障诊断时需要对故障类型进行辨认，根据不同类型故障采取相应的诊断技术。首先需要对主变压器自身的电路进行分析，并设计出与之等效的电路，在充分结合麦克斯韦方程组、矩阵方程等的情况下对主变压器电磁场耦合方程组进行推导;其次是需要结合相关的软件对主变压器进行实体有限元建模，在充分利用模型的情况下分析主变压器在电磁力作用下的震动状况，在有限元模型当中通过调节绕组加载电流数值就能够使电磁力的大小发生相应的变化;最后是在预应力模拟绕组爱预紧力作用下的状态，同时分析主变压器的受力变化。通过以上步骤对主变压器进行故障诊断，能够有效确定主变压器发生故障的原因，从而及时有效的采取相应的措施进行维修。

2.2 传动装置故障诊断技术

针对传动装置故障诊断来说，可以利用共振解调技术，利用这一技术能够有效诊断传动装置内部零部件的故障，尤其是对于承载部件、轴承等关键性部件。共振解调技术需要借助计算机技术和软件技术等进行，通过在每一个机车车辆上安装相应数量的接线盒，然后再将这些接线盒通过传感器总线与诊断装置相连接，从而组成一个实时检测系统。共振解调技术中诊断装置的基本原理是利用接线盒当中的单片机，对安装在机车车辆上的复合传感器和环温传感器进行实时的检测，当机车传动装置出现相应的不正常情况时，诊断装置就会发出相应的信号。诊断装置当中的接线盒与诊断装置通过相应的通信线连接，不仅能够接收相应的温度检测数据，还能够接收相应的指令，在共振解调的作用下，通过电流的形势在通信线当中传递，最终在诊断装置的作用下对传动装置故障进行诊断。

在传动装置当中的轴承部件，可以利用多传感器融合诊断技术，通过这种技术的应用能够将各个传感器获取的信息进行融合，这样能够提高信息融合的准确性和完整性，为诊断结果的精准度提升创造了条件。多传感器融合诊断技术是以多传感器信息融合的机车轴承故障诊断系统为基础的诊断方式，通过对这一诊断技术的应用，能够为机车传动装置的检测创造便利条件，并且其本身具有较高的应用价值，在利用传感器进行监测和诊断过程中的相关数据信息是作为诊断结果的重要依据，而且这一诊断技术还能够用于发动机运行状态的监测和诊断。

3  机车车辆故障监测技术的应用

对于故障监测技术而言，以该技术为基础的产品包括传统类型以及现代化的类型，在传统类型的故障监测技术产品当中，主要是对机车车辆的大型零部件是否出现断裂的识别、机车车辆中非转动机械结构系统的完整度、对一些结构部位的联合监测、自助推理监测系统等，这些系统对于机车车辆的故障能够进行实时有效的监测，从而能够使机车车辆各个零部件能够在相应的监测系统控制管理下实现在线监测的目的。

随着科学技术的不断发展，故障监测技术也在不断发展，这就逐渐产生了现代化的监测技术，相比于传统类型的监测技术，现代化监测能够充分利用先进的科学技术，进一步提高了故障监测的精准度。在现代化故障监测技术当中，主要是以JK00430机车走行部车载监测装置和JK03412轴承故障检测机为主，这些先进的监测装置能够有效提高故障监测的水平，从而能够保证监测质量，对于机车车辆的安全性也是很大程度上的提高。

4  结束语

綜上所述，在铁路运输被广泛应用的今天，需要保证机车车辆的行驶安全性，降低故障发生的频率，从而能够不断推动铁路运输的发展，为人们的出行以及我国社会经济的进步提供强有力的基础，并且在有效运行相应的故障诊断技术的前提下，能够充分发挥机车的实际作用，与此同时，在利用故障诊断技术进行机车车辆安全性保证时还需要充分利用现阶段先进的科学技术，不断创新和改进这些故障诊断技术，进一步保证机车车辆行驶的安全性。

参考文献：

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