关于我国动车组牵引系统故障的统计分析

高熙杰

摘 要：我国铁路在不断发展，随着铁路的发展，城市轨道装配制造业也在不断发展。随着轨道装备制造业的发展，人们的出行方式也都随之改变，尤其是动车组为人们的出行提供了最大的便利，不单是乘车的经济性，还有车辆运行的稳定性、安全性、可靠性以及舒适性。根据动车组的牵引系统的结构来说主要分为以下几个方面：系统、分系统、装置、组件等，以此建立该系统的结构树，同时对牵引系统中各个部件以及部件功能性能进行简单介绍。本文主要是通过对牵引系统的结构进行结构树的制定，按照系统的分级分层进行质量故障的梳理和分析，提出解决措施以及维护建议。

关键词：动车组;牵引系统;质量故障;故障统计;原因分析

1.动车组牵引系统的结构以及功能性能

动车组的牵引系统包含多个牵引单元以及高压设备，牵引系统是将电能转换成机械能用以提供动车的运行动力，在动车组发生制动过程中再将机械能转化为电能，反馈给电网。动车组的牵引系统可以划分为四个层级结构，主要分为系统、分系统、装置、组件，按照这样的层级可以建议牵引系统的结构树，具体内容如下：

（1）系统--牵引传动系统。由可分开工作的两套或多套分系统与其所需的装置、组件、部件及零件所组成，能完成一种或多种使用功能的组合体。如牵引系统。

（2）分系统--牵引传动分系统。由装置、组件等组成，能够完成系统内某项使用功能并且是系统的一个重要组成部分。如牵引系统中的牵引传动分系统。

（3）裝置--牵引电机、辅助装置、牵引变压器、牵引变流器等。由一个或多个单元体和所需的组件、部件以及零件连接而成或联合使用，能够完成某项使用功能。如牵引电机。

（4）组件--组成系统的零部件。由多个零件或多个部件或它们之间的任意组合组成的，能够完成某一特定功能，并能拆装的组合体。如牵引电机的测量组件。

2.动车组牵引系统故障的主次及因果分析

上面对动车组的牵引系统进行了结构树分析，同时将牵引系统的质量故障进行梳理和统计，将所有的故障进行分类分析，统计了近几年的各个部件的故障比例。由于牵引电机包含很多部件，故障的类型较多，导致原因的可能性也较多，所以分析起来十分困难，但是牵引系统在车辆的组成结构中是十分重要的部分，所以牵引系统的故障对于车辆运行来说影响较大，那么如何快速、及时的处理牵引系统的故障就尤为重要。所以需要分类讨论部件故障的症状以及解决措施，可以帮助其他工程师在处理质量故障时，可以更加准确和有效。

（1）牵引传动系统的故障分析

动车组的牵引传动系统包含很多的辅助装置以及小型组件，牵引传动系统中包含：牵引变流器、牵引变压器、牵引电机等主要部件。其中牵引电机的故障最多，为43%左右，其实是牵引变流器22%，牵引变压器为12%，其次为其他辅助装置以及组件的故障。

在牵引变压器故障中，主要的故障为冷却单元的故障，占主变压器所有故障的65%左右，其他一些保护电器、连接组件、箱体等故障占所有故障的23%，其余故障主要是发生在测量、油路组件中，一般发生的牵引变压器故障最后在考虑是该原因。。

在牵引电机故障中以牵引电机速度传感器的故障最多，占牵引电机总故障比例的38%，温度传感器故障为15%，牵引电机轴承的故障为18%，其他为定子、转子等其他件的质量故障，定子、转子的损坏会导致不同组件损坏。传感器的故障有可能由于自身器件损坏，或者焊点松动出现波形时有时无，导致牵引电机故障，也可能因为牵引电机中混入异物等原因。但是解决传感器的故障原因可以降低牵引电机故障率。

在牵引变流器中，冷却单元故障的比例是变流器故障中比例最大的，其次为整流器，所占故障比例为35%和25%，其次为牵引控制单元所占故障比例为20%。牵引控制单元、冷却单元的故障可以优先考虑是逆变器故障的原因导致。当牵引变流器发生故障时，最先考率使冷却单元、牵引控制单元故障导致的。

（2）辅助电源系统的故障分析

在动车组牵引系统中，辅助电源及机组故障中辅助变流器的故障是发生最为频繁的，在辅助系统中的故障比例为66%以上，电池充电机故障占辅助系统中的故障的22%左右，辅助电源系统的故障中的主要故障就是辅助变流器与电池充电机故障，其他12%的故障主要来源于蓄电池故障，或者其他辅助用电设备等小部件发生的故障，不过该种故障发生的比例较小。

（3）高压电器系统的故障分析

在动车组牵引系统中，高压电器系统的故障发生较不频繁，在高压电器系统中，受电弓的故障占整个高压电器系统故障的63%左右，主断路器故障占整个高压电器系统故障的16%左右，在高压电器系统的所有故障中受电弓的故障与主断路器故障占较大比例，其他21%的故障为高压线缆故障、互感器故障、隔离开关故障以及接地开关故障等，这些故障比例较小，所以遇到质量故障时可先不进行考虑处理。

3.结束语

综上所述，主要是针对动车组的牵引系统出现的质量故障如何处理，通过对牵引系统的结构、功能进行系统分析。同时对牵引系统的特点建立结构树分析，按照此结构树将生产过程中、售后过程中出现的质量问题进行梳理和汇总，对牵引系统出现的质量故障等级进行分级，然后分析导致质量故障的原因。对于结构树、问题故障树的情况可提供给动车组售后的入库检验和临时维修给予一定的参考，对频发的问题给予源头方面的优化升级，对偶发问题给予及时有效的处理，确保整车在运行过程中的安全性和可靠性。

参考文献：

[1]赵宇.可靠性数据分析[M].北京：国防工业出版社，2011.

[2]董锡明.轨道列车——可靠性、可用性、维修性和安全性[M].北京：中国铁道出版社，2009.