动车组故障原因分析及防止措施.docx
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动车组故障原因分析及防止措施
系别：
内江教学点
专业：
铁道机车车辆
姓名：
易奉阳
西南交通大学
成人教育学院
西南交通大学
成人专科毕业设计（论文）
动车组故障原因分析及防止措施
年级____2010级
姓名易奉阳__
专业___铁道机车车辆
指导教师 杨伦军
院系西南交通大学成人教育学院专业铁道机车车辆
年级2010级姓名易奉阳
题目动车组故障原因及防止措施
指导教师
评语
指导教师（签章）
评阅人
评语
评阅人（签章）
成绩
答辩委员会主任（签章）
年月日
毕业设计（论文）任务书
班级２０１０级铁道机车车辆（专科）函２班 学生姓名 易奉阳 学号９１５０１６０１
发题日期：
2011年03月01日完成日期：
2011年06月02日
题目动车组故障原因分析及防止措施
1、本论文的目的、意义随着我国交通事业的飞速发展，动车组已经越来越成为人们外出的主要工具。
作为高科技的交通工具，动车组的安全问题成为了人们最为关心的问题。
因此，动车组的故障原因及防止是本文研究的主要问题。
_________
2、学生应完成的任务在指导老师的指导下，搜集资料，开题，组织编写论文，及
时上传论文初稿及过程稿。
在老师的指导下修改论文，并在规定的时间内定稿。
3、论文各部分内容及时间分配：
（共12周）
第一部分绪论（1周）
第二部分良好的故障诊断能力是故障再现和分析的基础（2周）
第三部分现车故障再现与分析技术（3周）
第四部分制动系统的安全措施及其他故障的对策（3周）
第五部分结论（3周）
评阅及答辩（周）
备注
指导教师：
___年月日
审批人：
___年月
日
摘要
动车组的全面运营标志着我国交通事业的飞速发展，它的出现为人们外出带来了极大的便利，告别了过去的慢车时代。
作为一个交通工具，它的安全问题自然会被格外重视。
近年来不断出现的动车事故，也在提醒着人们，一定要将动车的安全检查落实到位，从而保证人民的生命财产安全及社会的稳定。
本文详细探讨动车组容易出现的故障，对其原因进行分析，并提出合理的防止措施。
关键词：
动车组；安全问题；故障；防止措施
绪论
动车组的机车安全关系到无数乘客的人身安全，这其中制动系统直接关系着列车的运行安全，制动能力必须满足列车制动距离的需求，制动系统必须保证列车有可靠的制动管理和作用。
动车组的制动系统涉及到流固热耦合、热机疲劳、材料、控制技术、电子技术、软件科学等，非常复杂，需要及时进行故障诊断并且要在危急的情况下采取相应的措施保证列车安全停车，这是一个关系到无数人生命的重大课题。
此外，动车组牵引、制动、列车控制系统等各主要系统之间通过列车硬线、网络等，有机的组合成为一个整体，各个系统之间都有着直接或者间接的影响和作用。
因此，需要对动车组出现的故障进行详细的分析，剖析其原因，才能够更好的采取措施。
第1章良好的故障诊断能力是故障再现和分析的基础
伴随着计算机、微电子、自动控制、嵌入式技术等在动车组制动系统中的广泛应用，制动系统自身具有强大的数据管理和信号分析功能，可以全面记录并反映出系统运行状态变化的不同信息，从而实现故障的准确诊断。
此外，加上网络技术的发展，更加增强了动车组故障诊断及远程分布式监测诊断系统的功能。
1.1制动系统的故障诊断体系
动车组制动系统自身拥有优秀的故障诊断能力，可以对系统异常情况及运行状态做出判断，为系统故障的恢复提供根据，方便故障快速定位及维护。
制动系统运行的故障数据在本身存储的同时，通过列车网络实时传送到列车的诊断中心，列车诊断中心的故障数据通过远程传输系统传送到地面的服务中心，以便制动系统的维护检修、故障处理等。
此外列车诊断系统也将列车的故障、状态信息实时传送给制动系统，便于制动系统的故障导向及联锁诊断安全控制，制动系统本身存储的故障数据也能够通过系统维护终端下载、监视，用于故障定位查找、定性分析。
1.2制动系统的故障诊断任务
动车组制动系统能够确认、评估、报告在不同情况下的不同故障，包含故障对系统本身和对别的系统的影响。
在出现制动系统的故障时，对故障部位、类型以及原因进行诊断，给出最终的解决方案，保证故障恢复。
制动系统的故障诊断主要有三种操作模式。
1.2.1开车前的系统检查
动车组在开车之前，需要对制动系统进行手动或是自动的制动测试，用来检查列车制动系统的工作情况，包括常用制动、紧急制动功能、紧急制动安全环路状态等。
检测结果传送动车组列车中央诊断系统并存储，并将制动测试结果提供给操作人员或是司机。
1.2.2动车组运行过程中的实时诊断
动车组在运行过程中，相关过程数据、运行参数、故障数据经由MVB接口实时传送到中央诊断系统，及时监控列车的状态并报告已经产生的错误和故障。
当检查到制动系统出现故障时，列车将依据故障的等级自动进行“故障－安全”控制，确保列车受控、安全的运行。
列车诊断系统把提示操作、功能限制、故障原因等消息通知列车员、司机，以便采取相应的补救措施。
1.2.3系统检查和维修时的诊断
在制动系统例行的维护和检查过程里，制动系统得出的诊断数据、信息能够对维修人员提供帮助，制动系统需满足以下诊断要求：
（1）制动系统得出的诊断信息能被维修人员读取且参考；
（2）制动系统得出的诊断报告为系统维修及检查提出指导方法。
1.3制动系统的故障分级管理
制动系统的每个诊断事件都有对应的维修优先级。
依据故障发生时的情况及故障对列车运营的影响程度，制定了5个不同的运用维修优先级（0，1，2，3，4）。
这其中优先级的最高级为暂停运营，最低为在下一次专项修时处理故障，见表1-1。
表1-1动车组制动系统诊断事件的运用维护优先级
优先级
采取措施
备注
0
无需回库处理
不需要维修，数据供远程传送使用
1
在列车投入运行前必须消除故障
依据故障情况采取补救措施
2
此类故障时如无法及时处理，列车可限速运行
依据故障情况采取补救措施
3
列车可以正常运行，但回库后必须进行维修
依据故障情况采取补救措施
4
列车可以正常使用到下一次专项维修
当列车专项检修时排除故障
1.4制动系统的故障诊断系统性能指标
制动系统依据实际的运用条件来判断分析何种性能是主要的，何种次要，随后对诊断结果采取分析，通过适度的取舍后得到最后的诊断结论。
评判动车组故障诊断系统的性能指标主要有以下几个方面：
（1）故障分辨：
制动系统的诊断系统拥有优秀的故障分辨能力，以便对故障评价并指导维修。
（2）故障分离：
制动系统的诊断系统可以对不同的故障加以区分，实现故障的准确定位。
（3）检测故障及时性：
在制动系统出现故障后，故障诊断系统可以在最短的时间内检测到出现的故障。
（4）故障的漏报率和误报率：
漏报是自动系统出现故障没有被检查出来；误报是制动系统没有故障却被错误的检测出故障。
动车组有效的故障诊断系统能最大程度的令漏报率和误报率最小化。
（5）鲁棒性：
制动系统的诊断系统在干扰、噪声等情形下依然能够准确完成故障的诊断任务，同时确保低漏报率及误报率。
（6）自适应：
制动系统的故障诊断系统对变动的被测对象能够自适应，可以充分利用变动产生的信息改善本身的判断结果。
第2章现车故障再现与分析技术
动车组是制动、牵引、列车控制、转向架系统等各种复杂系统的有机整合，制动系统自身牵扯很多学科、多组份模块、多种控制功能及控制方式等，是非常复杂的系统。
为确保列车受控安全的运行，动车组采取了交互式的诊断技术，实现多个系统之间的互操作和信息共享，不同系统的故障都有可能导致列车级的联锁保护和控制，进而加大了故障多样性及故障排查的难度。
为了找出故障的原因进而排除故障隐患，必须针对现车故障采用数据分析及提取技术、以及现车故障模拟技术来还原故障出现时刻的情形。
2.1现车故障数据提取与分析技术
制动系统的故障诊断结果透过列车网络系统传送到列车的中央控制单元，提供给不同的对象。
在制动系统出现故障的时候，列车自动安全停车或是限速行驶，确保行车安全。
采取现车故障数据提取和分析技术，可以再现故障产生的时间、故障产生时系统情况、故障过程、故障缘由、故障效果及特征等，为故障维修和定位打下基础。
2.2现车故障模拟技术
动车组制动故障的诊断系统，能对部件级和系统级的性能、功能和工作状态进行判断，可以评估、确认、报告在各种情况下出现的大多数故障。
制动系统非常复杂，出现相同故障的环节很多，如制动系统电子制动控制单元通讯故障会牵扯到内部所有控制板的工作状况。
由于列车在实际的运行过程中，列车操作状态和工作环境等会随时出现改变，致使制动系统的某一故障只有在特别的条件下才会出现。
所以一些故障需要同现车模拟技术结合，才能够查找到故障的最终原因。
2.3制动之外的其他故障分析
出了制动系统的故障之外，从过去的部位看，故障大多集中出现在牵引传动系统、车内设施及转向架，在动车组运营过程中，因为使用情况和运行情况的影响，使牵引传动系统、车内设施、转向架等部位出现了大量故障。
牵引传动系统故障主要有防松铁丝松、防松铁丝断及电机温度高。
通过了解防松铁丝都是动车组的生产厂家直接提供的，虽然其中有少数铁丝安装方向错或不规范的情形，但多数故障的出现表明防松铁丝难以满足现场使用的需求。
电机温度高则是因为风道有污物导致散热不畅，通过清理之后故障能够得到清除。
车内设施故障主要有座椅故障、门锁作用失灵、密封不良及窗帘故障。
车内设施的故障大多是因为使用不当造成的，如可供旋转的人性化座椅，由于一些旅客出于好奇心，不断采取各种违规的尝试，导致茶几作用不良、椅垫松动、座椅转向定位失灵、座椅靠背无法调节、座椅扶手黑色按钮坏、座椅松动、座椅扶手松动、座椅滑轮变形等各种类型的问题。
转向架故障除和牵引传动系统一致的防松铁丝问题格外显著外，突出的还有螺栓松动、车轮踏面擦伤以及轮盘表面热裂纹。
虽然车轮踏面擦伤并没有超出运用的限度，但因为此类故障对动车组的运行品质有较大影响，有高维修成本，必须引起足够的重视。
轮盘表面热裂纹尽管通过使用后故障排除，但表现出轮盘材质有待提高和分析。
值得注意的是，受电弓滑板故障占到了高压系统故障的很大比例，是影响动车组供电的显著问题。
第3章制动系统的安全措施及其他故障的对策
3.1进行制动试验对紧急制动有效性进行确认
在列车运行之前，司机必须要通过制动试验，从而确保制动系统紧急制动的有效性。
紧急制动有效率的确定主要经过直接、间接以及紧急制动这三项试验来进行。
在不同的紧急制动条件下，应对列车进行相关的限速运行控制。
3.2设置列车安全环路保证列车在紧急情况下停车
动车组采取全新的列车空电复合的制动模式，常用制动时优先使用电制动，充分发挥出全列车的电制动作用。
当电制动力不足或是电制动失效需要空气制动作为补充时，加上空气制动，将摩擦制动产生的损耗及排放降到最小。
在列车进行常用制动的过程中，各车的空气制动力分配主要参考了常用的制动有效率，若常用制动有效率产生改变，则重新进行制动力的分配。
3.3制动故障时的列车限速措施
制动系统的故障诊断将行车安全作为首要的考虑要素，对于6类会危及到行车安全的制动系统特大故障，通过和列车中央控制单元联锁，请求列车限速运行，保证列车运行安全，这6大类故障主要见表3-1：
表3-1列车限速运行的制动系统故障
序号
故障类别
限制速度
1
高/低速制动比率故障
200
2
车轮滑行保护系统故障
200
3
制动控制装置内部通讯故障
215
4
转向架状态监测故障
215
5
制动控制故障
200
6
制动控制装置未供电
215
3.4组织开展经验交流
动车组是我国发展高速铁路的重要运输工具，从技术研发到全面投入运营的考验期并不长，作为一个全新的运输品种，制造、使用及维修等各个方面都需要形成一个相对完善的体系。
所以，加强跟踪实践、进行经验交流、问题攻关就十分有必要。
到目前为止，动车组在投入运营中，各局在故障处理、应急处置、强化管理方面都累积了一定经验，有必要并且有条件展开经验交流会，以期共同提高。
3.5加强爱车宣传及设施管理
旅客对新技术好奇可以理解，但违规使用导致破坏绝不能容忍，客运部门印制宣传册，指引旅客正确使用车内的设施，增强爱车宣传，同时建立起客运乘务员责任制，要求加强设施的管理，对违规使用破坏车内设备的行为移交至相关执法部门，按照损坏公物进行赔偿。
3.6其他故障导向安全措施
（1）空重车调整。
当空簧的压力信号低于空车的质量或高于超员车的质量，要保证空车制动力或是限制最大制动力。
（2）防滑阀连续排风。
当防滑阀连续排风时间大于5秒时，必须切除防滑控制而投入空气制动，以确保制动距离。
（3）总风压力过低。
如果总风压力下降到650KPa以下时，列车的常用制动功能难以正常发挥，这时将关闭列车中的其他用风设备，以确保列车一次紧急制动的可靠施加。
（4）全列车停放缓解状态、制动施加不一致。
倘若在列车速度超过3KM/H时出现此类状况，列车中断紧急制动安全环路，列车主动施加紧急制动；此外列车制动管理器控制列车中全部的制动控制单元施加最大常用制动。
（5）全列车的常用缓解状态、制动施加不一致。
透过列车中央控制单元，主动限速15KM/H运行。
结论
动车组制动系统拥有优良的故障诊断及故障导向安全控制功能，同动车组其他系统之间采取了车载交互式的诊断技术，即使制动系统出现故障，也能保障列车安全停车，或在可控的状态下安全运行。
针对动车组制动系统的现车故障还原及分析技术，能够真实的再现故障发生时的情况、故障过程、故障原因、故障特征等，进而指导故障维修和定位。
针对动车组其他存在的故障进行分析，排查故障原因并消除故障隐患。
致谢
本文的完成离不开老师的指导和帮助，再次非常感谢在论文完成的过程中提出指导性意见的朋友，正是他们的大力帮助，才使得本文的各种观点都有理有据，真正地做到了掌握第一手资料。
再次感谢我的导师和同学！
我会时刻牢记他们对我的巨大帮助！
参考文献
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