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鐵路機(jī)電設(shè)備常見故障與診斷論文
摘要：鐵路機(jī)電設(shè)備的正常與否，對鐵路運(yùn)營有巨大影響，掌握鐵路機(jī)電設(shè)備在應(yīng)用中常見的故障并對其進(jìn)行快速準(zhǔn)確地診斷，是鐵路運(yùn)營工作中的重中之重。從鐵路機(jī)電設(shè)備在應(yīng)用中常見故障特點(diǎn)出發(fā)，分析鐵路機(jī)電設(shè)備常見故障診斷方案。
關(guān)鍵詞：機(jī)電設(shè)備維修與管理論文
在鐵路運(yùn)輸中，鐵路機(jī)電設(shè)備是其中重要角色，有力地保證著鐵路運(yùn)營工作的順利進(jìn)行。在日常的應(yīng)用過程中，機(jī)電設(shè)備一旦出現(xiàn)故障停機(jī)，將會對鐵路正常運(yùn)行產(chǎn)生直接影響。如何快速準(zhǔn)確地診斷分析機(jī)電設(shè)備在應(yīng)用中的常見故障，是目前鐵路維修領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)[1]。傳統(tǒng)的鐵路機(jī)電檢修方式，不僅需要較多的維修時間，且需要較多的維修成本，已經(jīng)無法滿足當(dāng)前鐵路運(yùn)營需求。為了使機(jī)電設(shè)備在鐵路中發(fā)揮充分作用，應(yīng)熟悉掌握鐵路機(jī)電設(shè)備在應(yīng)用中的常見故障，對其進(jìn)行動態(tài)監(jiān)測管理，快速作出診斷方案，及時處理各種故障[2]。而在探討鐵路機(jī)電設(shè)備常見故障的診斷方案前，首先應(yīng)對鐵路機(jī)電設(shè)備在應(yīng)用中的常見故障的特點(diǎn)有一定了解。
1鐵路機(jī)電設(shè)備在應(yīng)用中常見的故障特點(diǎn)
鐵路機(jī)電設(shè)備在應(yīng)用中的常見故障，主要分為兩類：一種是機(jī)械的故障；一種是機(jī)械零件故障。（1）鐵路機(jī)電設(shè)備故障類型、發(fā)生規(guī)律及原因鐵路機(jī)電設(shè)備故障，根據(jù)故障到事故的轉(zhuǎn)化效率來劃分，總共可以分為三種：第一種為突發(fā)型故障；第二種為漸發(fā)型故障；第三種為復(fù)合型故障。比較多見的是第二種故障。因此，在檢修機(jī)電設(shè)備故障的過程中，應(yīng)注意故障的轉(zhuǎn)化階段，將故障修復(fù)于轉(zhuǎn)化為事故之前。根據(jù)鐵路機(jī)電設(shè)備故障的等級來分的話，可以分為四種：第一種為一類重大故障，該種鐵路機(jī)電設(shè)備故障必須即刻進(jìn)行搶修；第二種為二類重大故障，該種機(jī)電設(shè)備故障應(yīng)在鐵路機(jī)電設(shè)備最近的檢修窗口排除；第三種為三類重大故障，對于該類鐵路機(jī)電設(shè)備故障應(yīng)盡快有計(jì)劃地進(jìn)行排除；第四種為四類故障，該類鐵路機(jī)電設(shè)備故障可于常規(guī)檢修過程中排除。利用一定的檢修方式及合理的設(shè)備、技術(shù)，可以及時發(fā)現(xiàn)鐵路機(jī)電設(shè)備中萌芽狀態(tài)的故障，促使該類故障轉(zhuǎn)化為漸發(fā)故障。當(dāng)前在監(jiān)測手段上，比較常用的為在線監(jiān)測系統(tǒng)，該系統(tǒng)以自動化探頭技術(shù)和PD手持式測試系統(tǒng)為基礎(chǔ)[3]。在突發(fā)故障萌芽階段，通過這些高科技技術(shù)，即可發(fā)現(xiàn)并解決這些機(jī)電設(shè)備故障。鐵路機(jī)電設(shè)備在剛剛安裝完成時，根據(jù)“浴盆原理”可知可能會存在一段時間的故障高發(fā)期，這也是鐵路機(jī)電設(shè)備在應(yīng)用中的故障普遍發(fā)生規(guī)律[4]。新裝設(shè)備在調(diào)試中往往會發(fā)生一定的錯誤，導(dǎo)致系統(tǒng)與其他設(shè)備出現(xiàn)一些配合方面的問題，通過密集調(diào)試后，這些問題則會得到解決。進(jìn)入該時期后，鐵路機(jī)電設(shè)備的故障發(fā)生率會大大降低。但隨著機(jī)電設(shè)備應(yīng)用時間的增加，鐵路機(jī)電設(shè)備會過渡到老化階段，會再次凸顯出各種問題。老化階段的鐵路機(jī)電設(shè)備，需要進(jìn)行技術(shù)改造，對老化機(jī)電配件進(jìn)行更換，才能延長鐵路機(jī)電設(shè)備的服役壽命。不過，這種壽命的延長，應(yīng)對鐵路機(jī)電設(shè)備故障率的具體表現(xiàn)進(jìn)行考察，全面評估系統(tǒng)穩(wěn)定性與機(jī)電設(shè)備故障率升高之間的關(guān)系。在鐵路機(jī)電設(shè)備發(fā)生故障的原因上，通常包括三種：其一為環(huán)境因素的影響；其二為鐵路機(jī)電設(shè)備自身存在一定的缺陷；其三為時間原因。（2）鐵路機(jī)電設(shè)備零件故障的常見形式鐵路機(jī)電設(shè)備本身應(yīng)力疲勞或外力損傷影響下，可能發(fā)生對其正常功能產(chǎn)生變形損傷影響的零件故障。這些零件故障，對鐵路機(jī)電設(shè)備的正常功能會產(chǎn)生一定影響，甚至?xí)䦟@些機(jī)電設(shè)備與其他機(jī)電設(shè)備的配合產(chǎn)生影響，引發(fā)鐵路機(jī)電設(shè)備的連鎖故障。對應(yīng)鐵路機(jī)電設(shè)備變形損傷的，是機(jī)電設(shè)備零件的磨損與腐蝕。盡管磨損與腐蝕有著不同的作用形式，但都會對鐵路機(jī)電設(shè)備零配件表面的狀態(tài)變化產(chǎn)生關(guān)鍵影響，造成鐵路機(jī)電設(shè)備的行動部件、軸承等裝置失效，也有可能會衍生出一些機(jī)械電路故障[5]。但對于已經(jīng)被生產(chǎn)出來和應(yīng)用的鐵路機(jī)電設(shè)備來說，其必然會受到一定的磨損和腐蝕，這是一個無法避免的持續(xù)過程�？傮w來說，當(dāng)鐵路機(jī)電設(shè)備進(jìn)入正常運(yùn)轉(zhuǎn)期后，其各個零件部位就開始進(jìn)入磨損期，而鐵路機(jī)電設(shè)備大部分故障都發(fā)生于其設(shè)備零件的急速磨損期。
2鐵路機(jī)電設(shè)備在應(yīng)用中常見故障診斷方案
（1）鐵路機(jī)電設(shè)備在應(yīng)用中常見故障診斷原則鐵路機(jī)電設(shè)備相對其他設(shè)備呈現(xiàn)出特殊的機(jī)電合一特點(diǎn)，在分析鐵路機(jī)電設(shè)備的故障時，可同時從機(jī)、電兩方面入手。為了將機(jī)電設(shè)備中故障的來源快速準(zhǔn)確地找到，應(yīng)充分認(rèn)識機(jī)電設(shè)備本身的結(jié)構(gòu)。當(dāng)故障發(fā)生時，才能更快地從機(jī)電設(shè)備故障發(fā)生形式與現(xiàn)象中將機(jī)電設(shè)備產(chǎn)生故障的來源和實(shí)質(zhì)找到。診斷鐵路機(jī)電設(shè)備的方法比較多，維修人員常用的機(jī)電設(shè)備故障診斷方法除金相檢測診斷法、自診斷法外，還包括故障樹分析法、溫度檢測法等[6]。但無論是哪一種診斷方法，都必須在機(jī)電設(shè)備故障診斷中遵循三大原則。第一項(xiàng)原則為先外后內(nèi)，故障診斷人員檢修時，根據(jù)先外后內(nèi)的順序，循序漸進(jìn)地對機(jī)電設(shè)備元件、控制元件進(jìn)行檢查，及時處理好這兩類元件的故障后，對驅(qū)動元件中的故障進(jìn)行診斷。第二項(xiàng)原則為先機(jī)后電，即先對鐵路機(jī)電設(shè)備中的機(jī)械故障進(jìn)行檢查，再對機(jī)電設(shè)備中的電氣故障進(jìn)行檢查。機(jī)械部分結(jié)構(gòu)比較直觀，肉眼即可觀察，檢修時可對設(shè)備表面的狀況直接觀察，面對鐵路機(jī)電設(shè)備中常見的打滑、卡死、裂縫等故障，應(yīng)快速對癥處理；電氣故障難以直觀地看出，可隨后檢修。第三項(xiàng)原則為先干后葉，即先檢修鐵路機(jī)電設(shè)備的主要部件，尤其要著重檢修接口部件和結(jié)合部零件，之后再檢修機(jī)電設(shè)備的次要部件。鐵路機(jī)電設(shè)備在故障類型上相對較多，故障診斷及維修人員必須根據(jù)診斷原則，按照程序一步步地診斷，將故障源頭快速地找出。（2）鐵路機(jī)電設(shè)備在應(yīng)用中常見故障分類診斷鐵路機(jī)電設(shè)備的常見故障，可分類診斷。根據(jù)設(shè)備主體是否會被故障所破壞，在故障診斷中可將故障分為破壞性與非破壞性兩種。在鐵路機(jī)電設(shè)備故障診斷中，必須加強(qiáng)對破壞性故障的診斷和維修。當(dāng)然，也不能忽視非破壞性故障，要及時找出非破壞性故障，并對其進(jìn)行處理和解決，避免非破壞性故障向破壞性故障演變。鐵路機(jī)電設(shè)備在應(yīng)用中發(fā)生故障時，通常會出現(xiàn)“有報(bào)警提示存在故障”與“無任何報(bào)警與征兆卻發(fā)生故障”兩種情況[7]。根據(jù)這兩種情況，在故障診斷中可將其劃分為兩種故障，即分別為有診斷指示故障與無診斷指示故障。前者通常出現(xiàn)于鐵路機(jī)電高級設(shè)備控制系統(tǒng)，可時刻監(jiān)控鐵路機(jī)電整個系統(tǒng)的硬件與軟件性能，當(dāng)產(chǎn)生故障時，設(shè)備屏幕上就會立即自動顯示或發(fā)出報(bào)警信號，根據(jù)診斷手冊中提出的信息，鐵路機(jī)電設(shè)備維修人員即可展開維修工作。但當(dāng)維修不夠徹底時，則可能會導(dǎo)致鐵路機(jī)電設(shè)備發(fā)生“無診斷提示”狀況，對于此類故障的排除往往較大程度地依賴維修人員的技術(shù)。鐵路機(jī)電設(shè)備故障在診斷中從系統(tǒng)的必然性出發(fā)時，可將其診斷分為偶然性故障和系統(tǒng)性故障。對偶然性故障的診斷，只需即時檢測；對必然性故障的診斷，則需要在大量反復(fù)試驗(yàn)的基礎(chǔ)上進(jìn)行排除，綜合性地根據(jù)試驗(yàn)所得加以判斷和解決。細(xì)化鐵路機(jī)電設(shè)備故障分類，有利于維修人員更快地對故障源頭進(jìn)行診斷并及時處理。（3）鐵路機(jī)電設(shè)備中常見的機(jī)械故障與電氣故障診斷在鐵路工程機(jī)電設(shè)備中，經(jīng)常發(fā)生機(jī)械故障。機(jī)械在發(fā)生這類故障時，通常還可以繼續(xù)工作，但安全隱患已經(jīng)很大，必須立刻對其實(shí)施修復(fù)。導(dǎo)致機(jī)械故障的原因較多，如機(jī)械轉(zhuǎn)動反向間隙過大、在定位方面不夠準(zhǔn)確等。在對鐵路機(jī)電設(shè)備中機(jī)械故障進(jìn)行診斷時，可使用檢測儀器對生產(chǎn)中存在誤差的部分進(jìn)行檢測，然后通過控制系統(tǒng)、機(jī)械傳動系統(tǒng)等對誤差進(jìn)行排除。與機(jī)械故障的診斷相比，電氣故障的診斷簡單一些。電氣故障主要由兩類故障構(gòu)成，即硬件和軟件故障。前者主要為電子電器件故障，在處理時可對其進(jìn)行修理或更換；后者主要是數(shù)據(jù)等方面的故障，只需對數(shù)據(jù)進(jìn)行修改或加工。維修人員在診斷鐵路機(jī)電設(shè)備故障時，通常利用對機(jī)電設(shè)備使用狀況的檢查來對故障的存在加以確定，這種診斷方式雖然可將故障所在診斷出來，但不能預(yù)測未來可能發(fā)生的故障。隨著現(xiàn)代技術(shù)的發(fā)展，鐵路機(jī)電設(shè)備常見故障診斷可引入動態(tài)診斷觀點(diǎn)與方法，如動態(tài)觀點(diǎn)分析法、阻抗測試等可一定程度上預(yù)測出鐵路機(jī)電設(shè)備未來可能發(fā)生故障[8]。當(dāng)鐵路機(jī)電設(shè)備發(fā)生故障或轉(zhuǎn)子位置發(fā)生改變時，其電感和阻抗會呈現(xiàn)出與之相應(yīng)的變化，這種變化可對定子存在的問題進(jìn)行診斷。診斷方法為：依次設(shè)置好頻率、電流的基值，對頻率加以適當(dāng)?shù)卦黾�，對電流的變化認(rèn)真地觀察并記錄，根據(jù)波動范圍來診斷是否存在問題。
3結(jié)語
鐵路機(jī)電設(shè)備在應(yīng)用中不可避免地會發(fā)生各類故障，且故障發(fā)生有其特有的特征與規(guī)律和原因。鐵路部門必須重視機(jī)電設(shè)備應(yīng)用中常見故障及其診斷，遵循診斷原則，進(jìn)行分類診斷，對機(jī)械故障與電氣故障分別處理，從而準(zhǔn)確地診斷與維修鐵路機(jī)電設(shè)備故障。
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