CRH3动车组受电弓检修与改进方案

第一篇：CRH3动车组受电弓检修与改进方案

摘要

自从19世纪铁路运输诞生以来，就一直朝着更高速的方向发展。高速铁路具有载客量高、输送力强、速度较快、安全性好、正点率高、舒适方便以及能耗较低等明显的经济效益和社会效益，在全世界范围内显示出旺盛的生命力。高速铁路是当今世界铁路发展的共同趋势。

各国高速铁路在运营中发生了一些由于列车设备故障引起的事故，由于高速铁路的运营速度高、密度大，行车事故的发生严重影响了高速铁路系统的安全、正点，一些重大的事故甚至对乘客的生命和财产安全造成了不可弥补的损失。因此，防范行车事故、行车设备故障的发生是高速铁路运营部门的不懈追求。

受电弓作为动车组关键设备，受电弓的好坏直接决定动车组列车能否正常行驶。本文以CRH3型动车组受电弓为研究对象，结合受电弓结构特点和CRH3型动车组运行实际情况进行分析，分析了受电弓的检修方法，在此基础上提出了相应的改进措施和建议，以确保动车组正常运用安全。关键词：CRH3动车组；受电弓；检修；改进方案

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目录

摘要.....................................................................................................................................I 第1章绪论........................................................................................................................2

1.1选题背景................................................................................................................2 1.2主要内容................................................................................................................3 第2章CRH3动车组受电弓............................................................................................4

2.1CRH3动车组介绍..................................................................................................4 2.2CRH3动车组SS400+受电弓................................................................................5 第3章CRH3动车组受电弓故障及检修........................................................................8

3.1受电弓故障............................................................................................................8

3.1.1受电弓自身故障.........................................................错误！未定义书签。3.1.2外部环境故障...............................................................................................8 3.1.3共同作用故障...............................................................................................8 3.2受电弓故障发生原因............................................................................................9 3.3受电弓故障对策..................................................................................................10

3.3.1库内检修故障对策.....................................................................................10 3.3.2路线运转故障对策......................................................................................11 3.4受电弓检修指导...................................................................................................11

3.4.1受电弓性能检查..........................................................................................11 3.4.2受电弓外观检查.........................................................................................13 3.4.3受电弓表面清洁.........................................................................................14

第4章CRH3动车组受电弓改进方案..........................................................................16

4.1快速降弓阀的改进方案......................................................................................16 4.2ADD供风阀的改进方案.....................................................................................17 4.3受电弓升弓故障改进方案..................................................................................18 4.4受电弓磨损问题的改进方案..............................................................................19 参考文献..........................................................................................................................21

第1章绪论

1.1选题背景

高速铁路经过50年的发展，高铁技术取得了巨大的进步，同时其独特的技术优势；运行速度快、运能大，能源消耗低，安全舒适便捷，并且能够全天行运营、巨大的社会经济效益使得高速铁路在世界范围内得到广泛的应用并已成为世界各国客运发展的共同趋势。

自高铁技术发展来，日本、德国、法国、等西方国家在高铁技术应用和研究方面取得了巨大的进展，目前己形成了日本新干线系列、德国ICE系列、法国TGV系列为代表的Ｈ大动车组体系。日本、法国和德国高速铁路的成功经验也带动了世界其它国家和地区高速铁路的发展。意大利、西班牙、瑞典、韩国和我国台湾地区均已有高速铁路投入运行。各国动车组从本国实际需要出发，具有各自的技术特色，为推动世界铁路向高速化发展起到了积极的作用。

虽然我国高速铁路技术起步比较晩，但是今年中国高铁技术的发展可称得上是举世瞩目，我国通过技术的引进、消化、吸收、合作和创新，先后成功的制造出自CRH2、CRH3、CRH5和CRH6）以及CRH380己的产品CRH系列（主要有CRH1、系列（主要有CRH380A、CRH380BL和CRH380C）等，同时在这基础上研发出了各种适合不同车速、不同牵引模式、不同档次级别和满足不同需求的动车组。

随着我国高铁事业的迅猛发展，线路的增加必然会造成线路的复杂化，速度的增加必然会引起车辆系统的振动加大，这就必然造成车辆系统的安全性、稳定性及乘坐舒适性要求更高，而动车组的检修及维护是保证上要求的根本保证。随着车辆的运行必然会造成车辆系统部件的磨损和伤害，研究车辆系统部分的损害规律，从而提出更加合理的、更加经济的维修方案十分必要。深化动车组修程、修制研究己成为重要研究课题。受电弓结构如图1所示。

图1受电弓示意图

受电弓－接触网系统是高速铁路非常重要的子系统，对高速铁路的运营起着至关重要的作用。其中作为动车组关键设备的受电弓，直接决定动车组列车能否正常行驶。因此，动车组受电弓的检修就成为高速铁路运营中的一个重要课题。

1.2主要内容

本文以CRH3动车组为研究对象，主要介绍了CRH3动车组以及其受电弓结构的组成，在此基础上对动车组受电弓的故障开展深入研究，分析了受电弓的检修方法，以及提出了检修处理的改进方案。

第2章CRH3动车组受电弓

2.1CRH3动车组介绍

高速动车组通常是指运行速度超过200km/h的列车，其具有运载量大、行驶速度快、能量耗散低、安全性能好、准点率高等特点，现己在世界各国呈现出巨大的发展潜力。截止目前，我国所具有的自主知识产权的动车类型主要包括CRH系列CRH2、CRH3、CRH5和CRH6）（主要有CRH1、以及CRH380系列（主要有CRH380A、CRH380BL和CRH380C）等，动车实物如图2所示。这将为高速列车的快速发展奠定坚实基础。

图2我国动车组主要车型图

目前，我国高速列车建设正处于快速发展的繁荣鼎盛时期。2008年８月１日，我国开通了第一条标准高速铁路一京津城际铁路，其最高速度达350km/h，这标志着我国高速列车己基本实现技术自主化和标准化的重大创新。截止2015年年底，我国＂四纵四横＂高速铁路骨架也己基本建设完成，全国铁路营业总里程数达12万公里，其中高铁总里程数为1.9万公里，占总里程数的15.8％，规模与里程位居世界首位。随着高速铁路的快速建设，我国的交通网络也日益完善，高速铁路经历„技术引进一中国制造一中国创造‟的大跨越。＂十五＂期间，我国铁路建设投资将持续保持上升趋势，根据规划，2016年全国铁路固定资产将投资8000亿元、新线

投产7000公里、新开工项目64项；同时，我国高速铁路也正积极向海外市场进军。

2.2CRH3动车组SS400+型受电弓

CRH3系列动车组采用SS400+型受电弓。受电弓安装在动车组车顶，通过它与接触网的可靠接触才能驱动动车组实现运营，因此受电弓是动车组关键设备。受电弓的安全性和稳定性对于动车组的运营有着决定性的作用，所以受电弓的检修是铁路运营部门和动车组造修部门面临的一个重要课题。以CRH3系列动车组受电弓为例，要研究降低其故障率，首先应该对以上两种受电弓的工作原理和重要参数做全面的研宄。

CRH3系列动车组受电弓实物和原理如图3和图4所示。

图3 SS400+型受电弓图

图4受电弓控制原理示意图

受电弓控制原理示意图中包括过滤器、升弓电磁阀、ADD电磁阀、压力开关、碳滑板、ADD阀、精密电磁阀、压力传感器、调压阀、电气控制模块等主要部件，这些部件的功能及作用如下：

（1）过滤器：向受电弓气路提供干燥清洁的压力空气。

（2）升弓电磁阀：常失电状态，司机室发出升弓指令后变为常得电，压力空气通过升弓电磁阀输送至调压阀，使受电弓升弓。

（3）ADD电磁阀：常失电状态，与碳滑板ADD装置检测气路连通，受电弓发生故障时得电，触发自动降弓。

（4）压力开关：有常幵和常闭两个回路，由碳滑板ADD装置检测气路内的压 力空气控制其状态，列车总线根据压力开关的状态判断受电弓处于升弓或降弓状态。（5）碳滑板：受电弓升弓状态下与接触网接触受流，内部有ADD装置检测气路，当碳滑板磨耗到限或遭撞击损坏时ADD装置检测气路向大气排气，并触发自动降弓。

（6）ADD阀：阀体内部由上、下两个腔室组成，上腔室连接碳滑板ADD装置来检测气路，下腔室连接受电弓气囊，ADD装置检测气路漏气时，触发自动降弓。

（7）精密电磁阀：根据速度压力曲线中的压力目标值调节调压阀预控腔内的气压，进一步调节气囊压力。

（8）压力传感器：检测气囊压力。

（9）调压阀：向气囊输送压力空气；根据预控腔的压力调节气囊内的空气压力。

（10）电气控制模块：通过软件控制精密电磁阀调节气囊压力；与列车进行ＭＶＢ通信。

当司机室发出受电弓升弓指令后，升弓电磁阀随即处于得电状态，列车压力空气经过升弓电磁阀、调压阀及供气管路进入气囊驱动受电弓升弓。

同时，压力空气通往控制模块内各元器件以及碳滑板ADD装置检测气路，实时检测受电弓状态。

当司机室发出降弓指令后，升弓电磁阀处于失电状态，气囊内的压力空气排出，受电弓在重力作用下降弓。受电弓ADD装置检测气路可以在自动降弓触发的第一秒内将弓头降下至少200mm。

第3章CRH3动车组受电弓故障及检修

3.1受电弓故障

受电弓是动车组获取电能的唯一设备，作为动车组最为关键的子系统之一，一旦出现故障，将会严重影响动车组的正常行车。

动车组受电弓故障，是指动车组在运行和检修过程中，由于各种原因造成的受电弓不能正常工作或处于非正常工作状态。

自从2011年６月30日京沪高铁开通以来，有大量受电弓在我国的京沪高铁、哈大客运专线、京广高铁等线路上运行，在近四年的运行过程中，出现了一些由于受电弓故障导致动车组不能正常出库或线路行车时临时停车的事故。

3.1.1受电弓自身故障

受电弓集成了机械、气路两个模块，其中任何－个模块出现故障，都会导致受电弓不能工作或处于非正常工作状态，根据受电弓系统的组成，通常有以下常见的受电弓自身故障。

（1）机械故障：运营中机械部件出现损坏，检修中部件更换后安装不良。（2）气路故障：受电弓是靠压缩空气驱动的，并且由于安装了自动降弓装置（ADD），所以气路的密封不严或者泄露都会导致受电弓故障，例如碳滑板出现裂纹、气囊漏气、风管漏气、风管脱开等。

3.1.2外部环境故障

受电弓运行时持续暴露在外界环境中，并需要时刻与接触网保持良好接触，任何的外部影响都会对受电弓的性能产生影响。常见的外部环境故障有异物撞击、接触网硬点干扰、车顶有外来物品遗落等，在高速运行中上述因素往往会对受电弓造成破坏性的损伤。

3.1.3共同作用故障

受电弓在运行时通过碳滑板从接触网获収电能，然后通过自身的金属机构将电能输送到车内电气设备，由于电的特殊性，很多情况下受电弓的导电性能都会受到影响。常见的共同作用故障有受电弓表面脏污和恶劣天气环境（如雨雪及雾霾）复

合作用下造成的高压闪络。

京沪高铁、京广高铁在运营过程中都出现过由于极端雾霾天气，导致列车不能正常运行的情况，造成大面积晚点。其主要原因是因为雾霾中含有大量金属离子和烟尘微粒，造成绝缘子表面积存污坂，在高压电作用的情况下，绝缘子会被击穿，导致“雾闪”（也称污闪）现象的发生。

3.2受电弓故障发生原因

由于受电弓故障产生的原因往往涉及弓网两方面，组织电力机车和牵引供电2个专业的专家和工程技术人员针对动车组受电弓典型故障案例及现象进行专题研讨，对动车组受电弓故障案例进行剖析。

（1）受电弓总进风管故障原因分析：受电弓总进风管（或称压缩空气绝缘管）具备绝缘和压力2种功能；有一定长度，其两端有固定，中间未固定，进风管裸露在空气中，不断随气流发生振动或抖动，极易遭受飞鸟、冰雪、树枝等异物打击，导致击破、脱落及折断。

（2）碳滑板故障原因分析：一是磨损不均匀导致漏风；二是异物打击导致破损而漏风；三是进风软管固定失效或遭打击破损；四是本身制造出厂质量不良；五

是检修未及时发现存在的缺陷；六是更新时安装不符合技术要求；七是动车组运用公里数越长，碳滑板使用寿命越短；八是动车组速度越高碳滑板磨耗越大。

（3）气囊故障原因分析：一是橡胶气囊老化；二是异物击打。

（4）支撑绝缘子（橡胶类）故障原因分析：一是绝缘橡胶老化；二是遭受异物击打；三是本身存在质量问题；四是检修时未及时发现技术状态的改变。

（5）碳滑板支架及导流片、弓头、上下导杆、上下臂、底架、转轴等部件综合故障分析：一是遭受异物击打；二是本身存在质量问题；三是检修时未及时发现技术状态的改变。

（6）接触网综合性能分析：一是接触网导线及其固定装置质量直接影响受电弓碳滑板使用寿命；二是接触网局部状态不良或某线段检修质量不高；三是接触网使用寿命和检修周期有待优化。

3.3受电弓故障对策

根据受电弓故障发生的环境不同，可以分为库内检修和线路运行两部分，针对这两种不同的情况，需要制定不同的故障对策。

3.3.1库内检修故障对策

动车组施行计划性预防修的体制，分为五级修程。其中每运行4000至5000公里（因车型而异）或运用48小时就会进行一次一级检修。一级修的主要内容是对动车组进行全方位的检查、试验。每月或者每运行一定的公里数（例如３万公里、10万公里）会进行规定项目的二级修。二级修的内容是对专门的部件或系统进型检查、测量、试验。一级修、二级修统称为运用检修。在运用检修中要及时发现和解决故障，避免动车组带故障隐患上线运行。受电弓作为动车组关键部件，更是每日检修的重中之重。一旦发现受电弓有故障或故障隐患，一定要及时采取措施解决，否则不应安排上线。

针对不同的故障原因，针对性的采取措施包括：

（1）加强制造源头质量控制。受电弓在高速运行过程中承受着高频的震动和巨大的空气阻力，因而不论是金属部件还是橡胶部件，都需要在设计、制造环节保证足够的强度，避免发生断裂、折损等故障。

（2）及时清洁受电弓及车顶高压设备。受电弓绝缘子、供风管路、弓架等部位表面要每日清洁，及时除去表面脏污以防止运行中可能出现的闪络放电故障。特别是在雨雪雾霾天气下，通过替换幵行等方式增加车顶绝缘子擦拭的频次，能够取得比较显著的效果。

（3）加强受电弓检修。一旦发现受电弓有任何的异常，需要及时排除故障，对于不能及时解决的故障，则需要对故障件及时进行更换并调试保证性能良好。一级检修重点跟踪易耗易损件状态，发现碳滑板、接地导线、弓头等破损裂损或磨耗到限，要做好及时更换。更换配件必须做到安装良好，并进行无电升弓试验，防止维修过程中操作不当造成次生故障。二级检修重点对管路泄露情况测试，还需要对升降弓的时间、压力进行测量、调节，确保复合规定数值。

3.3.2路线运转故障对策

受电弓如果在动车组运行过程中发生故障，会对整条线路的正常运营产生巨大的影响，在这种情况下，需要列车随车机械师和司乘人员及时做出故障判断。

对于能够立即排除的故障，应当及时排除并确保无后续影响的情况下继续行车，对于无法立即排除的故障，应停止使用故障受电弓，升另外的受电弓继续行年，当列车回库后及时检修并排除故障。

针对由于线路原因引起的运行故障，应在检修天窗中做好供电线路的检查维修，有条件的情况下可以在载客运营前开行确认列车，这一做法能够提前发现线路隐患，及时整改后可以削弱不利影响。或在动车组上增加辅助设备，如增加摄像头记录弓网状况以及增加驱鸟装置防止鸟类撞击受电弓。在新造统型动车组上已经实现了加装弓网监控摄像头的设想，可以为机械师监控弓网情况、弓网故障后原因分析提供可靠手段。关于飞鸟驱散技术，在民航系统中有较多的研究运用，但动车组开行的情况与民航客机差异较大，不适合安装固定的驱散设备，所以可以考虑研宄在动车组头车车顶增加干扰设备，驱散鸟类等飞禽达到减少撞击受电弓的目的。

3.4受电弓检修指导

受电弓旳日常检修包括性能检查、外观检查和表面清洁三个部分，为了保证检修的质量，检修人员需要按照相关检修作业指导开展检修工作。

注意：受电弓登顶检修工作必须在接触网无电的工况下才能进行，检修结束后，必须清理车顶异物，确保无物品遗漏。

3.4.1受电弓性能检查

受电弓性能检查分为受电弓静态接触力测量和升降弓试验。（1）受电弓静态接触力测量

确认受电弓压缩空气压力在额定范围内（340-420kPa），司机室发出升弓指令后，车顶人员目视确认受电弓上升。用轻弹簧种连接顶管弓的中间，在升弓高度从0.5-2.4m范围内慢慢向下移动中测量接触压力，下降速度最大不超过0.1m/s；升弓高度从0.5-2.4m范围内慢慢向上移动测量接触压力，上升速度最大不超过0.1m/s。向下运动时，接触力范围为90士５N，向上运动时，接触力范围为70±５N。

如果静态接触力超出上述范围，则需要通过受电弓阀板上的减压阀重新调节静态接触力。

图5试验台原理图

（2）升降弓试验

受电弓静态压力检测合格后，司机室发出升弓指令，车顶人员观察受电弓升起是否平顺并记录升弓时间。受电弓从降弓位升起至绝对位移0.9m处的时间小于4s，升弓过程中受电弓不允许有任何回弹。

司机室发出降弓指令，车顶人员观察受电弓降下是否平顺并记录降弓时间。受电弓从绝对位移0.9ｍ处降至落弓位置的时间小于4s，降弓时应有缓冲，上框架顶管应落在檢胶减振座上，允许受电弓在降弓位轻微弹跳。

如果升降弓时间超出了上述范围，在静态接触压力和气囊压力均正常时，可以通过调节受电弓阀板上的节流阀来调节升降弓时间，顺时针旋转则升降弓时间增加，逆时针旋转则升降弓时间减小，反复操作受电弓上升与降下，调定后的升降弓时间应满足0-2.4m升弓时间为6-10s，0-0.9m升弓时间小于４ｓ；2.4ｍ至落弓位降弓时间小于6s，0.9m至落弓位降弓时间小于4s。

图6试验流程图

3.4.2受电弓外观检查

受电弓外观检查主要针对碳滑板等易耗件是否磨耗到限需要更换以及受电弓零件有无脱落、裂纹和损坏。

（1）碳滑板检查

目视检查碳滑板外观状态，测量碳条残存厚度，当受电弓碳滑板超过规定限度或损坏到规定限度必须更换。检查结束后使用粉笔在销托架上注明碳滑板厚度，并拍照留影相。

发生以下情况时，需要及时更换碳滑板：

1、正常磨耗到限（碳条残高小于5mm）；

2、碳滑板断裂；

3、接头或接缝处漏气；

4、裂缝导致滑板漏气；

5、碳滑板中部（与接触网摩擦区域）有3条以上裂纹；

6、碳滑板边缘的宽度大于0.3mm的横向裂纹，7、明显的纵向裂纹；

8、碳滑板边缘处磕碰导致碳条大面积脱落（接近宽度的1/2）；

9、招托架严重烧损（招托架烧穿孔洞2mm以上）；

10、由于撞击造成滑板扭曲变形；更换碳滑板时，应保证两条滑板高度差不超过3mm，必要时全部更换。

（2）受电弓零件检查

1、目视检查弓头支架及附属零部件，确认无变形、脱落、裂纹等现象；

2、检查弓角涂层，确认无损伤脱落；

3、目视检查下导杆两端的关节轴承以及升弓装置销轴，关节轴承以及升弓装置销轴处保持润滑，转动灵活，没有缺损。

4、目视检查底架橡胶堆，确认无老化变形，安装水平。

5、目视检查气囊装置，确认气囊无破损，如有裂纹，裂纹深度长度25mm；

6、目视检查阻尼器，确认外观及安装状态良好，无漏油现象；

7、目视检查钢丝绳，确认钢丝绳无断股现象，在降弓位置，两侧钢丝绳的张紧程度应一致；

8、目视检查各部软连接线，确认无破损，连接螺母紧固，接触良好；

9、目视检查车顶气路管道，确认气路管道安装良好无破损、漏气；＜０检查各部紧固零部件安装，确认安装良好、无松动。

3.4.3受电弓表面清洁

受电弓运行时一直暴露在外界环境中，会造成表面的脏污，在一级检修过程中，需要及时清洁受电弓及绝缘子表面。同时在遇有雨雪雾霾等不良天气时，可以通过安排库停列车替换下线或使用存放时间来安排车顶高压绝缘子的清洁作业，及时清洁受电弓表面可以有效降低闪络放电故障的发生。通过实际运用表明可以有效保证动车组后续乃至次日的安全运营，减少对行车的不良影响。

对受电弓旳日常检修进行总结，得到受电弓检修流程图如图7所示。

图7受电弓检修流程图

第4章CRH3动车组受电弓改进方案

根据第3章对CRH3动车组受电弓的故障类型、故障发生原因、故障对策以及受电弓检修指导等方面的分析，得到了受电弓检修改进方案，其检修改进方案如图8所示。

图8受电弓检修改进方案图

4.1快速降弓阀的改进方案

在某次作业中发现动车组受电弓ADD快速降弓阀严重松动，并且供风管与ADD快速降弓阀连接处出现漏风时，在处理过程中，由于快速降弓阀紧挨升弓装置气囊安装固定螺栓，不但将快速降弓阀的连接接头拆掉都无法转动，还要把升弓装置气囊固定螺栓拆掉才能转动花费将近一个多小时，浪费了大量时间，也会影响作业节点。

因此笔者提出改进建议（如图9所示），将快速阀的位置向气囊外侧移动4~5厘米，这样在紧固或更换快速降弓阀的拆装提供方便，节省大量时间。

图9快速降弓阀的改进方案图

4.2ADD供风阀的改进方案

ADD供风阀是向碳滑条供风，如果碳滑条漏风时可切断该阀向碳滑条供风，但该阀安装在车顶上不但配件容易损坏，而且当碳滑条出现漏风现象随车机械师不便应急处理。改进建议如图10将ADD供风阀改放在车厢内。

图10ADD供风阀的改进方案图

4.3受电弓升弓故障改进方案

受电弓由于机械结构的设计和升弓过程中运动速度和轨迹的非线性，会使气囊内压力空气在升弓初期出现压力跳动现象，这是受电弓固有的机械性能。如果对受电弓机械结构进行变更，则可能会对已经经过大量风洞试验，具有良好的空气动力学性能的受电弓产生不良影响。因此，针对受电弓在升弓初期发生的升弓故障，提出2种不涉及机械结构变更的改进措施。

（1）压力开关参数调整

分析图11和图12的受电弓气囊内压力曲线，在升弓初期气囊内压力会出现跳动现象。可采集足够数量的受电弓升弓气囊内压力数据，根据大量的数据分析，找出受电弓升弓过程中，气囊内压力出现波动时的最小压力值，将压力开关状态发生变化时的参数调整至小于该最小压力值，则可避免压力开关的二次动作现象的发生，消除升弓故障。

（2）升级受电弓控制软件

由于升弓故障仅发生在受电弓升弓初期，且对受电弓升起后的其他机械和电气性能没有影响，因此可对受电弓控制软件进行升级，列车控制系统在发出升弓命令10s内，不判断受电弓是处于升弓或降弓状态，即不检测压力开关的输出信号和状态。10s后再检测压力开关是否动作，对受电弓升降弓状态进行判断。

图11MVB信号升弓状态下升弓故障时的监控曲线

图12硬弓升弓状态下升弓故障时的监控曲线

4.4受电弓磨损问题的改进方案

针对CRH3型动车组受电弓软连线、支持绝缘子磨损断裂较为严重问题，结合受电弓结构特点和CRH3型动车组运行实际情况进行分析，提出了相应的改进措施和建议，以确保动车组正常运用安全。

（1）改变受电弓软连线截面形状

将软连线截面形状由平矩形结构改为圆形，圆柱形表面的迎风处正对来流方向为正压区，沿曲面向两侧，正压逐渐减小变为负压。在相同的截面面积和空气动力的情况下，该截面结构软连线所受的平均压力值较低，另外，该结构的抗弯曲和剪切许用应力值又较高，软连线不易断股。

（2）改善受电弓支撑绝缘子机械性能

绝缘子伞裙与护套连接处裂损，可大大降低绝缘子的爬电距离，在连续雨、雾等潮湿条件的天气情况下极易发生放电闪络。因此，改善并保证其机械性能尤其是撕裂强度的稳定性是保证支持绝缘子外绝缘伞套良好的抗漏电起痕和蚀损性能、增水性及抗老化性能的关键。有关厂家应合理选择配方，在确保硅橡胶耐紫外线性能和热稳定性的前提下，加强对原材料质量的检验和对添加剂、补强剂使用质量的分析监控。通过比较和近3个月的运用表明，CRH3型动车组车顶高压跨接电缆目前采用的硅橡胶支持绝缘子伞裙机械强度优于受电弓支持绝缘子，能适应350km/h速

度等级要求。CRH3型动车组受电弓支持绝缘子已更换为此类绝缘子。

（3）加强接触网检测减少硬点数量

CRH3动车组在京津城际客运专线投入正式运行，其对动车组受电弓和接触网的关系要求是很高的。良好的受流条件是动车组的有关设备正常运行的前提，也是接触网寿命延长的关键。对于高速电气化铁路接触网，硬点的检测是十分重要的。加强接触网检测和调整、完善，减少硬点数量，能大大降低交变的动态接触压力的变化范围，减小受电弓所受的冲击和振动。

参考文献

[1] 王庆涛.时速200-250km动车组转向架四级检修技术概述［J］.铁道车辆，2011.[2] 王伯铭.动车组运用与检修[M].中国铁道出版社,2011.[3] 中华人民共和国铁道部.CRH3型动车组随车机械师应知必会手册[M].中国铁道出版社,2010.[4] 吴学杰.张卫华.梅桂明.接触网-受电弓振动主动控制问题的研究［J］.振动工程学报,2002.[5] 王敏.王俊勇.CＲH380BL 高速动车组受电弓自动降弓系统［J］.机械工程与自动化，2013.[6] 张雪.王俊勇．高速受电弓自动降弓阀研究分析［J］.铁道机车车辆，2014.[7] 姜红.邓艳俊.CＲH380AL 型动车组受电弓四级检修技术研究［J］.机械工程师，2014.[8] 陈文芳．CＲH2 型动车组受电弓常见故障处理及改进建议［J］．学周刊，2011.致谢

历时将近三个月的时间终于将这篇毕业设计写完，在毕业设计的写作过程中遇到了无数的困难和障碍，都在同学和老师的帮助下度过了。尤其要强烈感谢我的毕业设计指导老师，他对我们进行了无私的指导和帮助，不厌其烦的帮助进行毕业设计的修改和改进。在此向帮助和指导过我们的各位老师表示最中心的感谢！感谢这篇毕业设计所涉及到的各位学者。本文引用了数位学者的研究文献，如果没有各位学者的研究成果的帮助和启发，我们将很难完成本篇毕业设计的写作。感谢我们的同学和朋友，在我写毕业设计的过程中给予我了很多你问素材，还在毕业设计的撰写和排版灯过程中提供热情的帮助。由于我们的学术水平有限，所写毕业设计难免有不足之处，恳请各位老师和学友批评和指正！

第二篇：CRH3型动车组受电弓故障分析及改进措施

题目：班级：姓名：学号：成绩：

西 南 交 通 大 学

期末大作业

机车检测与故障诊断

CRH3型动车组受电弓

故障分析及改进措施

2016年6月

西南交通大学期末大作业

CRH3型动车组受电弓故障分析及改进措施

摘 要：针对 CRH3 型动车组受电弓软连线、支持绝缘子磨损断裂较为严重问题，结合受电弓结构特点和 CRH3 型动车组运行实际情况进行分析，提出了相应的改进措施和建议，以确保动车组正常运用安全。

关键词：CRH3 型动车组；受电弓软连线；支持绝缘子；故障；改进措施

Abstract：in view of the pantograph soft connection type CRH3 emu, support insulator and wear fracture is relatively serious problem, combining with the characteristics of the pantograph structure type and CRH3 emu operation actual situation analysis, proposed the corresponding improvement measures and Suggestions, to ensure the safety of emu operation.Keywords：Type CRH3 emu;Pantograph soft connection;Support insulator;Fault;Improvement measures

1.引言

受电弓是动车组极其重要的电器部件，用来把接触网2 5 k V的电能传导给车内高压设备。3 5 0 k m / h的CRH3型动车组采用SS400型受电弓。自从2008 年7 月1日试运行以来，截至10月30日，京津城际客运专线运行的6 列CRH3 型动车组平均累积走行公里为 12 万km。由于受电弓具有较好的气动力模型和气流调整装置，能有效改善受电弓的气动力稳定性，保证弓头位置稳定，整体性能基本适应动车组运行需要。但受电弓各软连线、支持绝缘子磨损断裂较为严重（软连线、绝缘子新品使用时间分别仅为6 天与18 天），不仅造成工作量和材料成本的增加，而且还容易造成受电弓各轴承的电蚀和绝缘距离的降低，影响受电弓的正常性能的发挥。在这期间已更换受电弓 24 根软连线、32 个支持绝缘子，换修率明【】显高于其他电器部件1。

2.受电弓的发展和构造

在中国科技高速发展的今天，动车具有清洁环保、高效节能等优点，在铁路运输中发展迅速，是今后铁路交通发展的一个重要方向。正是因为它的大力发展，也突显了受电弓的故障问题。

动车组安全运行的关键部件就是受电弓，它是动车组从接触网上传递能源并获取能源的装置。受电弓安装在动车的顶部，受电弓在使用的时候会上升，与接触网接触，将接触网上获取电流，然后将电流从动车的顶部向动车的底部传送，使动车可以正常的运转。在动车停止时，受电弓不会升起而是贴在动车的顶部。

受电弓是动车组与电流之间衔接桥梁，受电弓的好坏会影响动车组在运行过程中的安全问题，现在普遍在对动车进行提速，对于受电弓的性能也提出了比较高的要求，对于受电弓容易出现故障的原因，做出相关处理的措施，对受电弓定期的检测和故障处理，让动车组能够安全的运行。

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3.受电弓故障原因

首先是接触网与受电弓的不匹配产生的问题。对于接触网的标准悬挂就是使悬挂的接触网弹性均匀。但是这个似乎很难做到，因为接触网的悬挂受到外部环境的影响，所以每一段的弹性都是存在差异的，有些地方安装了过重的装置，就会导致高速运行的动车组的受电弓剧烈波动，就会损坏受电弓。这种现象下的征状就是硬点，在现有的接触网条件下，动车组的速度越快硬点征状就越是突出。这并不是一个很好的现象，接触网的剧烈波动会导致它磨损程度的加剧，也对受电弓产生撞击性损害。

其次是动车组在高速运行中空气的摩擦力对于受电弓的影响。在动车组保持运动过程中，空气的阻力会对高速运动的列车产生影响，对于动车顶端的受电弓也会产生一定程度的影响。在动车运行中，受电弓需要上升与接触网接触，产生振动，而在这一过程中，空气的流动在加速，使受电弓受到空气阻力摩擦的作用，会对动车顶部的受电弓产生较大的影响。

第三是受电弓与动车顶端链接不当，动车在高速运行过程中受电弓在频繁工作，如果受电弓链接不当造成的断股，就会造成链接部位的磨损，影响受电弓的使用寿命。现在受电弓的软连线形状多以扁平形结构，在空气阻力和链接面积相同的情况下，这部分受到的压力是比较大的，受电弓软连线截面形状不当造成的软连线容易断股。这就会造成很多危险，比如局部电流增大，软连线链接的部分温度过高，这样增大了链接部分的电阻，软连线容易发生热脆，使受电弓发生故障。

总体来说受电弓故障的主要原因有：接触网与受电弓的不匹配产生的问题，空气的摩擦力对于受电弓的影响，受电弓与动车顶端链接不当，碳滑条磨损严重，网线故障，受电弓碳滑条龟，裂检修工艺不太完善，检修人员专业技能不熟练。动车组在运行过程中受到不可抗力的影响，使受电弓不能正常运行，出现故障。

4.原因分析

4.1接触网硬点及弓网匹配产生的交变剪切应力

接触网接触悬挂的一个重要指标就是弹性均匀，由于接触悬挂本身存在弹性差异，如果在接触悬挂或接触线的某些部位有附加重量、偏斜的线夹和安装不良的分相分段器，在电动车组高速运行情况下，受电弓就可能出现不正常波动或摆动，甚至出现撞弓、碰弓现象。形成这种现象的本征状态称为硬点。硬点是一种结构的本征缺欠，并且是相对的，在已定的接触网结构下列车速度越高硬点表现越明显。硬点是一种有害的物理现象，它会加快接触导线和受电弓滑板的异常磨耗和撞击性损害，撞击力还会向受电弓其他部件传递。

运行中为保证牵引电流的顺利流通，受电弓和接触线之间必须有一定的接触压力[SS400 型受电弓接触压力为（80±10）N]，接触导线在受电弓抬升作用下会产生不同程度的上升，从而使受电弓在运行中产生上下振动，使受电弓产生一个与其本身归算质量相关的上下交变的动态接触压力。该接触压力和硬点产生的撞击力会使受电弓的上、下臂及下臂、底架之间产生持续不断的相对转动，使臂杆之间及上臂杆与弓头之间的软连线不停地伸缩或扭动，交变

【】剪切应力的作用导致软连线过早断裂2。

4.2动车组空气动力对受电弓部件的影响

动车组运行中，周围空气的动力作用一方面对列车和列车运行性能产生影响，同时对车顶受电弓的运行也产生一定的影响。受电弓作为一个弹性机构，通过自身结构保持与接触网导线的接触压力，在运行过程中，受到运行动态力的影响，使其在运行中的振动变得非常复杂。

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除此，受电弓在运行中还受到空气流作用产生的一个随速度增加而迅速增加的气动力。从风洞试验结果来看，动车组表面压力在头车车身、拖车和尾车车身区域为低负压区。在有侧向风作用下，动车组表面压力分布发生很大变化，当列车在曲线上运行又遇到强侧风时，尤其对车顶部件表面压力的影响最大。

4.3动车组会车时对受电弓部件表面压力的影响

在一列车与另一静止不动的动车组会车以及 2 列等速或不等速相对运行的动车组会车时，将在静止动车组和 2 列相对运行动车组一侧的侧墙上引起压力波（压力脉冲）。这是由于相对运动的动车组车头对空气的挤压，在与之交会的另一动车组侧壁上掠过，使动车组间侧壁上的空气压力产生很大的波动。

试验和计算表明，动车组会车压力波幅值大小与速度有关，随着会车速度的大幅度提高，会车压力波的强度将急剧增大。由试验可知，当头部长细比γ为2.5，2列车以等速相对运行会车时，速度由250 km/h 提高到 350 km/h，压力波幅值由1 015 Pa增至1 950 Pa，增大近1倍。

4.4受电弓软连线截面形状不当造成的断股

软连线由很多细导线编织而成，由于动车组在运行中其动作次数比较频繁，如果软连线的截面形状和连接方式不当，就会造成软连线逐渐折损。目前，软连线截面形状为扁平矩形结构，在相同的截面面积和空气动力的情况下，该截面结构软连线所受的压力值较高，而从材料力学角度分析，该结构的抗弯曲和剪切许用应力值又较小，其边缘部位又存在一定的应力集中，造成软连线容易断股。软连线断股后，由于单位面积电流的增大，导致软连线及连接座的温度升高，从而使接触电阻增大，造成恶性循环，致使软连线热脆性增强。

4.5受电弓支持绝缘子硅橡胶伞裙为柔性材料

受电弓支持绝缘子是由有机合成材料组成的复合结构绝缘子，主要由芯棒、金具、伞裙护套和粘接层组成。硅橡胶伞裙护套是合成绝缘子的外绝缘部分，其作用是使绝缘子具有足够高的抗湿闪和污闪性能，保护芯棒免受大气侵蚀。金具是合成绝缘子的机械负荷的传递部件，它和芯棒组装在一起构成绝缘子的连接件，伞裙护套与芯棒之间用粘接胶进行粘接。由于硅橡胶绝缘子的伞裙是柔性材料，动车组在高速运行时，绝缘子背风面伞裙在空气流作用下产生较高的负压，在交会列车及速度变化时绝缘子周围空气动力长期作用，易出现交变舞动和

【3】振动变形，最终造成伞裙与护套连接处逐渐裂损。

5.改进措施建议

5.1加强接触网检测减少硬点数量

C R H 3 动车组在京津城际客运专线投入正式运行，其对动车组受电弓和接触网的关系要求是很高的。良好的受流条件是动车组的有关设备正常运行的前提，也是接触网寿命延长的关键。对于高速电气化铁路接触网，硬点的检测是十分重要的。加强接触网检测和调整、完善，减少硬点数量，能大大降低交变的动态接触压力的变化范围，减小受电弓所受的冲击和振动。

5.2改变受电弓软连线截面形状

将软连线截面形状由平矩形结构改为圆形，圆柱形表面的迎风处正对来流方向为正压区，沿

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曲面向两侧，正压逐渐减小变为负压。在相同的截面面积和空气动力的情况下，该截面结构软连线所受的平均压力值较低，另外，该结构的抗弯曲和剪切许用应力值又较高，软连线不易断股。

5.3改善受电弓支持绝缘子机械性能

绝缘子伞裙与护套连接处裂损，可大大降低绝缘子的爬电距离，在连续雨、雾等潮湿条件的天气情况下极易发生放电闪络。因此，改善并保证其机械性能尤其是撕裂强度的稳定性是保证支持绝缘子外绝缘伞套良好的抗漏电起痕和蚀损性能、增水性及抗老化性的关键。有关厂家应合理选择配方，在确保硅橡胶耐紫外线性能和热稳定性的前提下，加强对原材料质量的检验和对添加剂、补强剂使用质量的分析监控。通过比较和近3 个月的运用表明，CRH3 型动车组车顶高压跨接电缆目前采用的硅橡胶支持绝缘子伞裙机械强度优于受电弓支持绝缘子，能适应350 km/h 速度等级要求。CRH3 型动车组受电弓支持绝缘子已更换为此类绝缘子。

6.如何避免受电弓故障频发

受电弓是动车组安全运行的关键部件，是沟通动车组与接触网的桥梁，是动车组从接触网上获取能源并传递能源的唯一部件。因此，在动车组运行途中受电弓产生故障，我们应该及时妥当处理，保证动车组安全运行。所以要检查电弓运行中的磨损情况，坚固碳条安装，完整电头集，检查受电弓是否有变形等症状。检查轴承和受电弓的链接处是否保能够灵活升降。检查底架橡胶应水平安装防止它变形。检查升弓装置有无问题，能否灵活升降。检查连接线各处是否破损，链接的部分是否紧密，是否有接触不良的问题。保持升弓状态，听升弓状态的声音，可以检测出受电弓气阀板是否有故障，电弓气阀板需要牢固安装，防止漏气，其次是要看气压是否在正常范围内。对受电弓经常发生故障的地方进行接触网的检查，将故障反应到相关维修部门，对此地方进行检修。

由专业技术人员对检修人员进行培训，对受电弓的工作原理、易发生的故障、如何解决受电弓的突发故障进行系统的培训。使检修人员、掌握新技能，方便解决受电弓出现的故障。了解运行路段状态，填写信息反馈表。对受电弓经常发生故障的地方进行接触网的检查，将故障反应到相关维修部门，对此地方进行检修。并将修复后的结果告知动车组。

7.结论

自2008 年8月，通过对京津客运专线的6 列CRH3 型动车组的受电弓软连线和支持绝缘子

【】进行改进，从试验和运行情况看，有效地防止了软连线断股、伞裙撕裂故障的发生4。另外，针对 CRH3 型动车组车顶绝缘子数量比较多，安装结构特殊，运行速度高，冬季更易发生绝缘子闪络的特点，各级运输主管部门、科研机构和运用单位要紧密协作，未雨绸缪，切实提高绝缘子质量，最大限度地消除冬季雾霜潮湿天气对接触网供电的影响。

参考文献：

［1］ 铁道部运输局，北京交通大学.动车组概论［M］.北京：铁道部运输局，北方交通大学，2005 ［2］ 吴积钦.电气化铁道接触网硬点检测装置［J］.铁道学报，1999，21（S1）.［3］ 崔江流，宿志一．我国输电线路硅橡胶合成绝缘子的研制与应用［J ］．电力设备，西南交通大学期末大作业

2000（3）.［4］ 唐山轨道客车有限责任公司.SS400 型受电弓［Z］.唐山：唐山轨道客车有限责任公司，2008.5

第三篇：CRH380A动车组转向架的检修方法与改进方案

目 录

摘 要................................................................................................................................1 第 1 章

绪论..................................................................................................................1

1.1选题背景..............................................................................................................1 1.2主要内容..............................................................................................................2 第 2 章

CRH380A动车组转向架................................................................................3

2.1CRH380A动车组介绍.........................................................................................3 2.2CRH380A动车组转向架.....................................................................................3

2.2.1转向架的主要部件...................................................................................3 2.2.2转向架载荷传递过程...............................................................................5

第 3 章

CRH380A动车组转向架检修方法................................................................7

3.1转向架分解工艺分析..........................................................................................7 3.2转向架清洗以及防护流程分析..........................................................................8 3.3转向架构架检修流程分析..................................................................................8 3.4转向架组成工艺分析..........................................................................................9 3.5转向架的试验流程分析......................................................................................9 第 4 章

CRH380A动车组转向架检修改进方案.......................................................11

4.1引言.....................................................................................................................11 4.2转向架检修改进方案.........................................................................................11 参考文献..........................................................................................................................19 致

谢..............................................................................................................................20

摘 要

随着高速动车技术的发展以及高速动车的广泛使用，动车检修技术也随之快速发展。而动车转向架作为动车运行的关键部件，其检修工作更是不容忽视。根据国家1~2年强制检修的规定，动车转向架的检修工作量相当庞大，传统的动车检修车间的检修方式已不能满足目前以及未来动车转向架的检修要求。本文以江动车转向架为研究对象，分析介绍了对动车转向架检测生产线中的关键部件，并最终提出检测生产线上装备的优化方案。

关键词：CRH380A动车组；转向架；检修；改进方案

CRH380A型动车组转向架的检修方法与优化方案

第 1 章 绪论

1.1选题背景

自2007年4月18日我国铁路第六次大面积提速，并首次开行时速为200公里动车组以来，统称为＂和谐号＂的CRH系列动车组象征着我国铁路进入了高速铁路的行列，图1为CRH380A动车组实物图。目前，我国铁路投入运营的动车组己有1900余组，居世界首位，累计运行里程超过27.7亿公里。截止2015年底，高铁运营里程达到1.9万公里，居世界第一，占世界高铁总里程的60%以上。按照铁路中长期发展规划，预化到2020年，全国铁路运营里程将增加到12.1万公里，其中时速200-350km客运专线和城际铁路将达到1.8万公里。随着愈来愈多动车组的投入使用，加大了对动车组检修的工作量，维修费用也随之提高。从运营成本上讲，车辆运用维修费用占全寿命周期费用的66%-88%，是采购费用的2.9-8.3倍，由此可见，如何合理的制定维修策略，使它们安全、可靠、经济、高效地运营，无疑成为当前迫切需要解决的问题。国家也从＂十二五＂、＂十三五＂发展规划中要求加快铁路设施和维修管理的步伐。

图1CRH380A动车组实物图

转向架故障方法的研究不但关系到高铁列车的可靠性和安全性，并且也关系1

到高铁列车的运营成本．具体来说，对动车组转向架故障规律和维修的研巧具有下重要的意义：（1）铁路运输安全第一，但是我们在重视提速的同时却忽略了系统的可靠性问题，我国动车组运行以来出现了不少的故障，甚至造成了人员伤亡的重大事故，行车事故给国民经济造成了深远的影响。而转向架是动车組最重要而且故障发生最频繁的部件，因此，为了提高动车组运行的可靠性，降低维修费用，减少事故发生，对转向架故障的研巧是非常有必要的。（2）转向架是动车组重要组成部件之一，担负着承载、牵引、导向、缓冲、制动等任务，其技术状态是否良好直接影响着列车的运行品质和火车安全，因而转向架的故障规律的研究也就成为了动车绝维修工作中的重点。（3）由于转向架是一个多部件的复杂设备，故障模式和列车其他零部件的故障相似，因此对转向架关键零部化故障检修的研究具有代表性，对整个列车的故障检修有着很大意义。 1.2主要内容

本文以CHR380A动车组为研究对象，主要介绍了CHR380A动车组以及其转向架结构的组成，分析和介绍了动车组转向架的检修方法，在此基础上提出了检修方法的改进方案。2

第 2 章 CRH380A动车组转向架

2.1CRH380A动车组介绍

CRH380A是时速380公里高速综合列车，为8节编组，设计最高试验速度为380公里/小时，CRH380A动车组如图2所示。列车由南车青岛四方机车车辆股份研制。该型动车组的诞生标志着中国高速列车设计制造实现国产化所迈出的重要的一步。

图2我国CRH380A动车组

2.2CRH380A动车组转向架 2.2.1转向架的主要部件

转向架作为车辆最重要的组成部件之一。其设计合理性对车辆的动力性能和安全性非常重要。本文中动车转向架应用的是动力转向架，主要由四个部分组成：（1）轮对和轴箱：轮对作为车辆和线路的联系界面，直接向钢轨传递重力，通过轮轨间的黏着产生牵引或制动力，并通过车轮的回转实现车辆在钢轨上的运行。轴箱是连接构架与轮对的活动关节，它除了保证轮对进行回转运动以外，还能使轮对适应线路不平顺等条件。（2）构架：转向架的基本骨架，用于安装各个零部件，并承受和传递各种载荷。3

（3）弹簧悬挂装置：主要由弹簧和阻尼器组成。现代动车组车辆一般采用两系悬挂，一系悬挂装置设在轴箱和构架之间，二系悬挂设在构架与车体之间。弹賛悬挂装置用来平衡轴重分配，缓和线路不平顺对车辆的冲击，保证车辆运行稳定性和平顺性，保证车辆通过曲线时使转向架能相对于车体回转灵活。（4）车体与转向架间的纵向牵引装置：主要用以传递车体与转向架间纵向力，如牵引力和制动力。 CRH380A动车沮动车转向架有下特点：它是没有摇枕的，并且为转巧式轴箱定位结构。其构架是Ｈ型结构，它是由两根无缝钢管的横梁和两根箱型的侧梁组成的，采用压型焊接高强度耐候钢板，其特点是財巧蚀性强。在横梁上方焊接两纵向辅助箱型梁。侧梁是鱼腹箱型结构，其中部有点下凹，其上部焊有制动吊座、连杆座、抗蛇形巧振器座及定位座等部件，其内部是加强筋板，共有8块。横梁采用的是无缝钢管，其上焊有牵引拉杆座和纵向辅助箱型梁。在纵向辅助梁端部 的安装板上，通过巧栓将牵引电机和齿轮箱吊杆紧固。整个构架结构如图3所示。

图3转向架实物图

2.2.2转向架载荷传递过程

动车转向架在空间坐标内受到三个方向载荷作用，其传递过程如下：（1）垂直载荷的传递过程为： 车体 空气弹簧 构架 轴箱弹簧 轴箱 车轴 车轮 钢轨（2）横向载荷的传递过程为： 车体 空气弹簧 横向缓冲挡 纵向连接梁 构架横梁 轴箱弹簧 轴箱 车轴 车轮 钢轨 5

（3）纵向载荷的传递过程为： 车轮 车轴 轴箱 轴箱转臂定位 构架 牵引拉杆座 中央牵引拉杆 中央牵引座 车体 车钩 6

第 3 章 CRH380A动车组转向架检修方法

动车转向架的零部件繁多，针对动车转向架的检修工艺也相当复杂，因此在动车转向架检修基地的转向架检修输送线上的工位众多。几种不同型号的动车转向架的主要检修工艺类似，其流程如图4所示，大致可以分为： 1.动车转向架的入库清洗与烘干； 2.动车转向架的零部件分解； 3.分解后转向架各个零部件的检查、性能测试与维修； 4.动车转向架的流水线组装； 5.动车转向架组装完成后转向架整体的性能测试。

图4转向架检修流程图

3.1转向架分解工艺分析

转向架的分解工艺主要包括待修转向架、垂向减振器、分解牵引电机等十多7

项内容。分解转向架的工艺中应当注意以下几点：（1）空气弹簧应当避免和酸碱油等溶剂接触，从而避免造成人为损伤以及热损伤等；（2）对螺栓进行拆除的过程中，不能使用冲击扳手，主要是为了保护紧固件以及上面的防护镀膜，避免其受到冲击扳手的破坏。对拆解之后的部件实施搬运的过程中，确保轻拿轻放，避免损坏零部件；（3）转向架型号可以使用白色油性笔加以标记，避免转向架型号混乱；（4）应当做好工件识别工作，比如牵引电机、空气弹簧、轴箱体、轴箱弹簧等拆除之后，使用白色油性笔进行标记，促使相关人员清楚知道工件位置以及工件编号。3.2转向架清洗以及防护流程分析

一般来讲，转向架防护以及清洗工作主要包括：（1）对分解的零部件进行检查，并且确定防护状态良好性，对轮对、构架进行清洗，之后使用高压风对零部件进行吹干处理，并且检查零部件是否存在进水问题；（2）转向架防护部位包括横向减振器的托架螺栓孔、空气管路的进气口以及电缆插头等。轮对清洗过程中，手工水洗和高压清洗相互结合，比如，采用钢丝球、圆头刷、方头刷、擦车布等对转向架进行清洗，在清洗的过程中，为了防止轴承出现进水问题，高压水枪使用的时候应当尽量避免对冲轴承防护；（3）清洗完成之后，应当对轮对进行必要检查，防止轴承进水的问题。空气管路和电线接口的位置，需要相关人员做好防护工作，不但可以避免电线进水，而且可以防止空气室进水。3.3转向架构架检修流程分析

构架检修流程主要包括：（1）对转向架的构架螺纹孔进行吹干处理，并且对构架本体进行检查；（2）实施转向架配管以及制动单元的检查： A.应当对安装中的外露螺纹以及构架组成实施外观检查，特别是应当切实做8

好定位臂缺扣、电机吊座、毛刺以及乱丝的检查，避免有异物存在并且保持空隙的干爽及整洁； B.构架组可视缝隙的焊接检修，对焊接中密集气孔以及裂缝等进行检修； C.对安装管路进行检修的过程中，应当保证安装管路不松动以及无脱落，并且检查管路是否磨损，如果表面存在损伤、磨损问题，应当及时更换管路。3.4转向架组成工艺分析

转向架的落成组装的流程，主要包括以下几个方面：减振器、轮对提吊等附属配件、轮对以及构架件组装等等。在组装完成之后，需要对转向架的尺寸大小进行测量。在转向架的组装过程中，应当注意以下事项：（1）做好待组装配件检查工作，经检验是合格配件才能用于组装。组装过程中，明确配件属于拆解部件还是全新配件，将拆解部件和全新配件进行分类，放置在不同区域方便识别；（2）按规定扭矩紧固松弛的螺栓，使用白色标记笔进行防松标记，未经拆解检修的螺母等部位同样需要进行标记；（3）注意及时清除组件上的各种污染物质或油脂物质等，保持组件的干净以及整洁；（4）在组装过程中，注意不要将配件装反、装错以及漏装等。3.5转向架的试验流程分析

一般来讲，转向架试验流程主要包括以下步骤：（1）转向架进入试验台之前，试验制动闸片动作状态及测量相关间隙；（2）进入静载实验，对转向架进行加重状态之下的检查工作。比如，对轴距尺寸及轴箱距基准面尺寸测量等；（3）进行气密性实验以及差压试验等；（4）检验之后，做好记录并且填好记录表。转向架在试验步骤完成之后，进入转向架的整备作业；（5）进入交检交验程序。在这个过程当中，如果发现相关问题或者存在疑问，9

应当及早解决，避免留下安全隐患。10

第 4 章

CRH380A动车组转向架检修改进方案

4.1引言

动车转向架检修生产线，工位众多。转向架三~五级修的整个检修的流程工艺也较为复杂。本章首先介绍了动车转向架的检修生产线的设计思想。检修生产线通过使用空 中吊挂运输和地面专车配合检修，让空中轨道和地面轨道同时运行，提高检修效率。生产线采用“鱼骨型”轨道布置的形式，让行走在空中轨道上的多功能小车运行调度更加顺畅，这种设计安排布置更加合理，使得检修效率得到了提高。4.2转向架检修改进方案

动车转向架检修生产线由空中和地面两大轨道系统共同组成，配合空中运输装备多功能小车、地面运输专机、各个工位的专业检修装备以及各种专业性能测试维修库来完成动车转向架的检修任务。空中轨道系统采用的是“鱼骨型”结构的轨道分布，运输主线相当于鱼骨中间的主骨，分线相当于鱼骨主骨边上的鱼刺，主线用于安排空中多功能小车的运行调度，分线则是用来运输多功能小车至检修工位的。各个分线末端下部的地面上都回安放着各种检修工位。主线和分线之间使用空中动力转盘完成多功能小车从主线运行至分线的专线变轨。这种线路安排好处是，可以使多台多功能小车同时在检修生产线主线上运行，如果其中一辆小车出现问题，可直接使其运行至预留工位进行修理，不影响其他小车正常运行。由于动车转向架检修工位众多，各个工位的检修时间也各不相同，当某个工位遇到特殊状况，检修时间较长时，后面的小车也无需等待，配合预留的检修工位，直接绕过原来的工位进行检修，可以大幅度提高检修作业的效率。同时该检修生产线采用可循环式回路主线，并根据待修动车转向架的故障情况进入不同的检修线路，多功能小车的调度相当灵活多变。下图中展示的这种“鱼骨型”可循环式检修生产线的运输效率和灵活性都相当11

高。

图5鱼骨型检修生产线

动车检修生产线上的各种部件：（1）空中轨道系统：空中轨道系统主要由空中输送线和空中动力转盘组成。其中空中输送线运输轨道采用的是混合动力摩擦辊系统加上链传动系统的组合形。（2）多功能小车：多功能小车是整条生产线上一个比较关键的部件。如图6所示，该小车主要由行走托盘组件、升降组件、旋转组件、转向吊组件和电控系统组成。多功能小车主通过空中轨道作用到达指定位置后，通过升降组件运动以接近需要吊挂的物件一般为动车转向架主体构架，然后利用固定装置转向吊组件抓取检修工件。随后，工件便在小车的带动下进行运输，并在小车旋转组件作用下进行任意水平角度的旋转。

图6多功能小车

该多功能小车在多个关键部位设置有磨损检测、自动锁紧装置、自动报警系统12

以及安全防脱落装置等，确保使用过程中的安全可靠性。与此同时，上述各关键数据可以通过外部设备进行监控，以便及时发现安全隐患，提前进行检修或零件的更换，从而防患于未然，确保小车的安全稳定运作。多功能小车自身的主要运动是带动被吊挂工件的垂直上下运动以及转向吊组件的水平旋转运动。（3）地面轨道系统：如图7所示，地面轨道系统由地面动力转台和地面输送线组成，其中地面输送线是一种可移动轨道，采用仿形链板结构，这种可移动式轨道系统解决了动车转向架脱离动车主体进入检修基地之后自身无动力问题。

图7地面轨道与地面动力转盘

（4）地面翻转装置：地面翻转装置主要完成转向架构架主体的翻转作业任务，主要作用为：a.翻转构架180°供多功能小车吊挂，完成后续检修任务；b.翻转构架180°，对构架进行人工检查作业；c.翻转构架180°，对构架进行检修作业；d.翻转构架180°，同时起到支撑作用。（5）地面运输专机：当动车转向架构架主体由多功能小车吊挂运行至工位时，如果该工位需要在专门的检修库里进行检修作业，这个时候，多功能小车把主体构架下降放置于地面运输专机上，由地面运输专机运输主体构架至相应的检修库进行检修，这种运输小车的有点是结构设计简单、功能单

一、造价便宜。整条检修生产线上运输检修装备众多，它们通过系统的控制，完成整个检修过程。13

整条转向架检修生产线采用可循环式主线“鱼骨型”分线布置，工位众多，检修流程复杂，传统的检修工艺手册、说明书或者工程图纸等无法简洁、高效、直观的描述动车转向架的拆分、检测、组装、试验的整个检修过程。

图8整条检修生产线仿真全景图

这里主要针对动车转向架的三级检修流程进行可视化仿真。(1)动车转向架脱离动车主体后，在地面移动导轨的带动下进入转向架检修基地，入库前需要先拆除动车转向架的动力装置进行检修，并在对动车转向架的其它电气部分进行防尘、防水处理保护，为接下来的对整个动车转向架的清洗和烘干的顺利进行做必要准备。图9为转向架在地面移动轨道的带动下驶入检修基地，图10为进行清洗前对转向架动力装置进行拆除。

图9动车转向架进入检修基地

图10拆除转向架动力装置

(2)入库整体清洗烘干完毕之后，动车转向架就要驶入空中悬挂检修车间，进行14

进一步的拆解。如图11所示，动车转向架行驶至相应的工位之后，转向架轮对和主体构架就需要分离进行分别检修。其中多功能小车吊挂着主体构架，进入空中检修生产线完成后续检修工作。

图11轮对和构架分离

图12轮对脱离构架单独行驶

而如图12所示的轮对则通过地面轨道系统，单独行驶至专门的轮对检修工位进行检修。并在空中检测轨道末端等待总体组装落成。图13地面小车进行托运

（3）如图13所示，运输主体构架的多功能小车每运行至一个检修工位，都会经由空中动力转盘，进入分线并停止在分线末端地面上的相应检修工位上方，然后多功能小车通过升降组件把主体构架下降至工位，一般都是由专业的检修工作人员15

对主体构架进行的拆解检测。有些分线末端会设置专门的检修测试库，这个时候就会采用图13中所示的地面运输专机配合多功能小车一起完成运输任务。小车把吊挂工件停放在地面运输专机上，由地面运输专机把工件运输进入检修测试库，并在检修完毕之后，把工件运输回至多功能小车下方，让多功能小车将其提吊和运输至下一个工位。图14探伤

（4）每个工位的检修内容各不相同，在空中检修生产线上，会把轮对轴箱组、空气弹簧、轴向弹簧、减震器、速度传感器、排障装置等部件从构架上拆下进行检修。另外还会根据检修级别的不同分别对主体构架进行单体制动试验、探伤、抛丸、漆厚度及附着力试验、构架管线修配、部件构架油漆等检修工艺。如图14所示的检修内容为工艺比较复杂的入库专门检修。其中图14中所示的探伤检修采用了空中循环积放链式轨道进行小车的运输入库。每个检修库采用何种运输方法一般由该工艺的检修方法、检修时间、要求定位精度等因素决定。（5）在检修生产线的下半段的主要任务是对动车转向架的主体构架进行组装，并在组装完成之后进行压力试验、电缆安装、找补油漆、翻转检测等检修工序。（6）最后需要完成转向架主体构架与轮对的对接，并安装上悬挂系和摇动座等组件。转向架落成和尺寸调整在专用台为上进行，组装后各部位尺寸满足轴距2500+-1mm，对角线之差小于等于1mm；同一轮对与构架侧梁基准面距离203.5mm，其横向之差小于等于1mm。图15和图16所示的为检修生产线较末端的组装落成 16

等工艺流程。图15轮对主体组装

图16悬挂系组装

（7）最后出库前动力转向架需要安装入库前拆卸掉的动力装置如图17所示。

图17动力装置组装

在所有的组装工艺都完成之后，在离开检修基地之前，还需要对组装完毕的动车转向架进行整车的性能检测，确保出库的动车转向架能够满足行车要求。动车转向架检修生产线，工位众多。转向架三~五级修的整个检修的流程工艺也也较为复杂。本章首先介绍了动车转向架的检修生产线的设计思想。检修生产线通过使用空中吊挂运输和地面专车配合检修，让空中轨道和地面轨道同时运行，提高检修效率。17

同时空中轨道和地面轨道都采用了可以±90°旋转的动力转盘，来实现运输装备在输线上的转向变轨，避免了使用岔道技术造成的占用空间大，变轨复杂等问题。“鱼骨型”轨道布置的形式，让行走在空中轨道上的多功能小车运行调度更加顺畅，这种设计安排布置更加合理，使得检修效率得到了提高。其次，本章还对检修生产线上的关键装备的结构原理做了简要分析。最后对整条生产线进行可视化仿真。为生产线的研发和展示提供了一种新的思路。

图18整车检测

参 考 文 献

[1]王庆涛.时速200250km动车组转向架四级检修技术概述［J］.铁道车辆，2011，49（2）：3740 [2]王伯铭.动车组运用与检修[M].北京：中国铁道出版社，2011 [3]中华人民共和国铁道部.CRH3型动车组随车机械师应知必会手册[M].北京：中国铁道出版社，2010 [4]闫文立,孙永谦,陈青云.潘诚城.CRH380A型动车组转向架检修及分解工艺[J].技术讲座,2012(5):49.[5]鲍明全.CRH3型动车组转向架三级检修工艺规划设计沈谊[J]运用检修2013,51(1):37-39.[6]鲍明全,沈谊,张宝祥.CRH3型动车组转向架检修清洗工艺[J].运用检修,2011,1(24):47-48.[7] 邱勇.CRH380A型动车组总组装工艺上的优化思路探讨[J].工业设计,2016,(3):138-139.[8]闫文立,孙永谦,陈青云,等.CRH380A型动车组转向架检修及分解工艺[J].铁道机车车辆工人,2012,(5):47-49.[9]赵小辉.CRH2动车组转向架三级修检修工艺浅谈[J].无线互联科技,2014,(3):135-137+140.19

致 谢

历时将近三个月的时间终于将这篇毕业设计写完，在毕业设计的写作过程中遇到了无数的困难和障碍，都在同学和老师的帮助下度过了。尤其要强烈感谢我的毕业设计指导老师，他对我们进行了无私的指导和帮助，不厌其烦的帮助进行毕业设计的修改和改进。在此向帮助和指导过我们的各位老师表示最中心的感谢！感谢这篇毕业设计所涉及到的各位学者。本文引用了数位学者的研究文献，如果没有各位学者的研究成果的帮助和启发，我们将很难完成本篇毕业设计的写作。感谢我们的同学和朋友，在我写毕业设计的过程中给予我了很多你问素材，还在毕业设计的撰写和排版等过程中提供热情的帮助。由于我们的学术水平有限，所写毕业设计难免有不足之处，恳请各位老师和学友批评和指正！20

第四篇：动车组故障分析及改进方法（范文模版）

摘 要

转向架是动车组安全、可靠运行的关键部件，转向架的维修是动车组可靠安全高效运行的必要保障。当转向架出现故障时，如果不能及时维修，严重的会导致系统运营中断，甚至威胁人们的生命及财产安全;如果维修不当，可能导致“维修不足”或“维修过剩”。鉴于此本文以动车组转向架为研究对象，对其维修决策过程的维修方式确定、计划维修周期、视情维修时机三个环节，分别建立数学模型，运用维修决策理方法，有效地解决维修方式不当，计划维修不足或维修过剩以及视情维修时机不准确等问题，为动车组转向架的修程修制优化提供理论依据。

在总结分析动车组转向架主要结构特点及功能原理基础上，分析影响维修决策过程的因素，划分维修模型，对相应模型故障率演化规律进行分析。建立转向架重要功能部件评估模型，为转向架关键零部件的维修方式决策提供参考依据。基于动车组转向架实际维修过程中出现的“维修不足”或“维修过剩”的现状，建立动车组转向架在预防计划性维修中的故障率演化模型，并建立在一个周期内和一个大修周期内的计划性维修周期决策模型，以单位时间维修费用最小为目标函数针对视情维修时机不准确的问题，建立威布尔比例强度模型描述转向架寿命分布与伴随变量之间的关系，运用物理规划法，保证可靠度和单位时间维修费用在期望区间内，求解最优的维修阂值，确定最优视情维修时机。

通过建立的重要功能部件评估模型，确定转向架子系统中重要功能部件的排序及维修方式，为实际动车组转向架零部件的维修方式优化提供了理论参考;运用建立的计划维修周期决策模型，得到转向架在一个大修周期内的最优维修周期及维修次数，降低了大修期内的维修次数，减少了人力财力的消耗，增加了动车组实际运营时间;运用威布尔比例强度模型和维修阂值，结合历史故障统计数据，得到转向架视情维修时机决策图和维修时机建议，所得到的结论与实际现场维修决策基本一致。

因此，本文所做的动车组转向架维修决策研究为其修程修制的优化提供了良好的理论依据，所建立的维修决策模型也同样适用其它复杂系统的维修决策研究。关键词:转向架;维修方式决策;计划维修周期决策

目 录 第1章 绪论.........................................................1 1.1课题研究背景及意义...........................................1 1.2维修决策国内外应用研究现状...................................2 1.3论文主要研究内容与技术路线...................................5 第2章 动车组转向架维修决策理论基础.................................8 2.1转向架概述...................................................8 2.2维修决策概述................................................10 第3章 动车组转向架维修方式决策....................................13 3.1维修方式概述................................................13 3.2动车组转向架维修方式........................................13 结 论..............................................................16 展望...............................................................17 参考文献...........................................................18 致谢................................................................................................................................................23

第1章 绪论

1.1课题研究背景及意义

随着“一带一路”概念的提出以及实施方案的落实，相应“一带一路”区域的交通运输的需求也日益增长，加快高铁建设己成为解决日益增长交通运输的需求的主要途径。随着大量的动车组列车投入使用，优质的维修和管理并保证动车组列车安全、可靠、高效、经济地运营，无疑成为当前迫切需要解决的问题。

科学合理的修程修制是动车组高效、安全、经济运营的重要保证。对于现有国产动车组的修程修制方案，很大程度上是综合和延续引进的国外动车组的修程修制，没能全面考虑国内动车组具体运营条件，目前的修程修制方案仍需要进一步根据国内的具体运营条件进行完善。通过对我国动车组目前的维修现状调研，发现动车组维修的技术政策是“在预防计划修的前提下，逐步实施视情维修、换件修和关键零部件的专业化集中修”，其中预防计划修属于预防性维修范畴。但通过对动车组历史可靠性数据统计分析发现，实际维修决策和管理实施过程中，大部分还是延承历史经验，没有系统的运用可靠性与维修决策理论方法作为指导，最终导致动车组在出现故障时未能进行及时的维修或进行了提前维修，从而未能保证动车组故障得到有效地预防的同时也增加了维修成本。

本文研究的目的是在以可靠性理论为基础，维修思想为指导，对动车组转向架关键零部件的维修决策进行研究，主要从维修方式确定、计划维修周期优化和视情维修阂值的优化三方面，结合维修决策方法和建立相应的维修决策模型，从而得到最优的维修策略，从而解决转向架维修中“维修不足”或“维修过剩”以及维修时机不恰当的问题。

最终实现以下几个方面的意义:(1)尽量减少转向架在维修过程中的“维修不足”或“维修过剩”，保持转向架固有可靠度，提高使用可靠度;(2)尽量避免故障发生，降低单位时间内的维修费用;(3)以最少资源消耗保证转向架可用度要求，延长其在线使用寿命;(4)为动车组转向架修程修制的优化提供可行的理论依据。

1.2维修决策国内外应用研究现状

1.2.1维修决策国内外应用研究现状

根据所查文献，目前的维修决策应用研究主要集中在模糊理论在维修决策上的应用、系统重要功能部件的评估、维修周期的优化决策研究以及维修决策支持系统的研究四方面，涉及的应用领域包括军事、船舶、航空、机械以及轨道列车的运用维修中。其具体的应用研究如下:(1)模糊理论在维修决策上的应用通过将层次分析方法和模糊理论相结合，解决在维修决策过程中影响因素模糊问题。将系统的可靠度函数取为模糊集，基于定义的模糊集推导出维修集，包括役龄因子、维修因子以及维修成本三方面，进而根据对应的维修决策准则计算最优的维修周期及对应的维修方式。崔建国等人针对在飞机维修保障过程中，专家知识运用不合理，从而引起的维修不当问题，创建基于灰色模糊与层次分析的多属性飞机保障维修决策模型。徐辉运用灰色马尔科夫和灰色关联分析的神经网络法对设备的动态监测数据进行故障分析，估算设备剩余寿命，从而进行维修决策研究。顾煌炯等提出将嫡权法和层次分析法结合解决发电设备的维修方式决策的问题。

陶基斌等针对视情维修过程中的维修方式优化问题，运用BP神经网络方法，以维修影响因素的隶属度为输入，最终维修等级为输出，根据输出结果选取最优的维修方式。王凌针对视情维修的建模和优化问题进行研究，并运用模糊优化算法对不同决策目标下的设备进行维修决策优化。在建立以可靠性数据为基础的专家系统时，运用模糊推理算法，计算每种故障模式发生的概率以及故障后果影响程度的大小，从而避免严重故障的发生，优化修程修制。刘宇[川针对传统设备中故障的两态假设，提出复杂系统的多态维修决策理论以及模糊多态复杂系统的可靠性建模理论，运用模糊多态元件的维修决策方法，建立维修决策模型，进而为模糊多态元件的维修决策提供理论指导。

(2)系统重要功能部件的评估系统重要功能部件的评估一般用重要度衡量，代表部件在对应系统中的重要程度，是故障率、故障后果、故障维修费用、可维修性等各种因素的综合度量。赵登福等同时考虑到设备状态及系统风险建立输电设备的重要度评估模型，从而确定实时的重要功能部件，为输电设备的状态维修决策提供依据。董玉亮等选择属性加权和作为部件重要功能部件评估的指标，运 用本征向量法计算出不同影响因素的权重，同时使用蒙特卡洛法仿真模拟，通过统计分析得到系统各部件的重要程度排序，最终实现重要功能部件的评估。李国正等采用改进的层次分析法进行地铁车辆子系统的重要度评估，通过分析影响重要度评价的因素，计算重要度评估值，确定重要子系统，为地铁车辆的维修决策提供了参考。高萍等在己建立的设备重要度评估模型的基础上运用蒙特卡洛算法，来降低评估过程中主观数据的影响，从而为进一步科学的维修决策提供理论参考依据。

(3)维修周期的优化决策研究维修决策用于预防计划维修中，主要包括对设备最佳维修周期的决策以及最优设备检测时间长度。等基于可靠性和马尔可夫链建立了电力设备的维修周期模型，并运用遗传算法求解维修周期的最佳值，从而最小化维修费用。马飒飒等建立混合粒子群和蚁群优化算法的群智能优化策略，应用在混联系统的预防性维修周期优化问题上，提高了优化寻优的效率。俞秀莲等考虑故障发展规律对维修周期的影响，引入役龄回退因子，以可靠度和总成本最小为约束条件建立维系周期优化模型。毛昭勇等引入役龄回退因子描述维修后的系统性能，并重点对不同计划维修周期下总体维修费用随着计划维修次数的变化进行研究，从而优化维修周期。谢庆华等以可靠性为状态参数，使维修费用率最小为原则下优化维修周期。等通过建立部件单位时间成本内函数，在成本函数取最小值的前提下，优化部件的大修周期、大修周期的检修次数以及维修间隔。陈城辉等针对轨道交通行车关键设备中的可修复和不可修复的设备，提出寿命数据分布检验方法，并以单位时间维修成本最低为优化目标建立了维修周期优化模型。运用马尔可夫理论建立维修费用率函数，并令其去最小极值进而优化求解状态检测周期。蒋太立以RCM为理论基础，在不同的决策目标下建立维修周期决策模型，并运用MATLAB软件编写了维修决策的软件界面。

(4)维蟹决策文持杀统阴研儿将维修决策研究成果同计算机相结合，实现研究成果的软件化是维修决策研究应用到实践的必要环节。目前很多专家和学者在所在研究领域上设计开发出对应的维修决策支持系统。郝晋峰等为预防自行火炮故障并缩短维修时间，实现有针对性的对自行火炮进行维修，并保证维修效果的前提下，在自行火炮维修中引入了基于状态的维修，设计并开发了自行火炮状态维修决策支持系统。周尚文将系统的寿命数据、信息工程同维修决策支持系统三 3 者联合，设计开发出了智能管理优化设备维修的维修决策支持系统。王险峰结合数据库系统、模型库系统以及知识库系统，设计并开发了“三位一体”的维修决策支持系统。胡岳鹏以列控设备为研究对象，设计列控设备的数据存储模型，实际状态预测及评价模型，并综合上述模型设计以数据仓库为支撑的维修决策支持系统。朱清香针对维修决策支持系统中总体内容进行模块化研究，分别包括确定决策目标，重要件的判定及分析，非重要功能部件的处理、实际运行转台监测。董玉亮运用以可靠性为中心的维修思想，对发电设备进行重要度评价，针对故障风险、设备的综合状态以及对状态的预测惊醒研究，并建立设备的维修决策模型，同时将所建立模型软件化，设计发电设备的运行与维修智能决策支持系统，从而为发电设备的维修人员提供辅助维修决策工具。1.2.2维修决策

在动车组上的应用研究现状随着近年来轨道高速列车的发展，维修决策建模和优化技术在动车组列车上也逐步得到了应用，据所查文献，主要应用研究如下:康健等对我国现行铁路的列控设备，以列控设备维修费用最小为目标函数，以可用度要求和故障风险为约束，建立维修决策优化模型，运用蒙特卡洛仿真方法求解最优维修周期。但其假设列控设备维修后的可靠度和故障率没有变化，事实上设备随着设备的每次维修，列控设备的可用度也逐渐降低，即每次的维修并不能保证设备整体修复如新。

王灵芝根据以可靠性为中心的维修分析方法，分别从判定设备重要功能部件、建立寿命分布模型、评价及预测设备运行状态、确定维修周期以及检测周期几方面进行研究，并建立相应的模型，并将研究成果软件化，设计并开发智能维修决策支持系统考虑到动车组复杂系统部件间的相关性，包括经济相关性、故障相关性、结构相关性。杨晓帆重点考虑系统动车组零部件间的经济相关性进行分析，以动车组维修率最小为目标，建立多部件维修决策模型，通过模型求解，得出最优的维修方案，从而很大程度上降低动车组的实际维修费用。但考虑经济相关性的同时未能同时保证系统的使用可用度的要求。

孙研婷根据以可靠性为中心的维修的逻辑分析方法，重点对动车组的重要功能部件进行评价、建立零部件寿命分布模型，针对关键零部件维修周期的确定进行研究，同时以动车组维修优化决策思想为基础，将建立的优化模型软件化，最 4 终设计并开发出智能的维修决策支持系统，通过实例分析应用验证所建立模型的可行性和所建模型的有效性。赵金方针对动车组负责零部件提出了基于基于RCM的状态维修决策模型以及基于维修费用最小的计划维修决策模型，并运用编程软件对模型进行软件化，建立维修决策支持系统。

孙研婷根据以可靠性为中心的维修的逻辑分析方法，重点对动车组的重要功能部件进行评价、建立零部件寿命分布模型，针对关键零部件维修周期的确定进行研究，同时以动车组维修优化决策思想为基础，将建立的优化模型软件化，最终设计并开发出智能的维修决策支持系统，通过实例分析应用验证所建立模型的可行性和所建模型的有效性。赵金方针对动车组负责零部件提出了基于基于RCM的状态维修决策模型以及基于维修费用最小的计划维修决策模型，并运用编程软件对模型进行软件化，建立维修决策支持系统。

1.3论文主要研究内容与技术路线

1.3.1主要研究内容

本文以动车组转向架关键零部件为研究对象，针对当前动车组转向架维修中“维修不足”或“维修过剩”及视情维修时机不准确问题，对转向架关键零部件的维修方式进行决策，并对预防性维修中的计划周期进行优化决策，对视情维修的决策阂值优化决策。具体工作及研究内容包括以下几个方面:(1)第一章主要介绍课题研究的背景和意义，维修决策理论国内外应用研究现状综述，同时介绍了维修决策理论在动车组上的应用研究现状，针对现行转向架维修过程“维修不足”或“维修过剩”及视情维修时机不准确问题，提出本文的研究对象、目的、方法和思路。

(2)第二章对本文的研究对象动车组转向架的结构组成、工作原理、主要功能分析进行论述;对维修决策基本的基本内容进行分析阐述，给出作为维修决策信息输入的常用可靠性指标及相互转化关系，并对应用广泛的威布尔分布模型进行简介;给出维修模型的分类以及其相应的故障率演化规律。

(3)第三章是确定动车组转向架的维修方式。给出维修方式决策的逻辑决策模型，对于重要功能部件的确定，运用层次分析法和蒙特卡洛模拟方法相结合的方式确定重要功能部件的权重，进而根据维修方式决策准则确定动车组转向架零 部件的维修方式;最后以实例证明了上述方法的有效性，为下一步不同维修方式下维修活动决策打下基础。

(4)第四章基于动车组转向架实际维修过程中往往出现的“维修不足”或“维修过乘”的现状，并综合役龄递减因子和故障率递增因子，提出动车组转向架在预防计划性维修中故障率的演化规律，分别建立在一个周期内和一个大修周期内的计划性维修周期决策模型，并分别以可靠度和可用度要求为约束条件，建立维修周期优化决策模型，并运用MATLAB软件中的遗传算法模块进行模型的优化求解。最后运用实例分析证明了所建立模型的可行性和有效性。

(5)第五章针对动车组转向架中的关键重要部件的视情维修，引入威布尔比例强度模型对实时状态进行描述，给出维修决策条件，进而根据实时监控数据决策维修时机;针对维修决策阂值的确定，引入物理规划法在保证可靠度和单位时间内维修费用最小的约束下，求得最优的维修阂值，进而得出维修决策曲线的上下控制限;根据实时状态信息的输入，对比维修决策条件曲线，从而实施维修活动，最后运用历史监控数据验证所提出模型的有效性。

(6)最后对文章整体研究内容进行总结，得出研究结论以及本维修决策中有待进一步研究的内容和方向。1.3.2技术路线

本文在对动车组转向架维修决策研究过程中，采用的研究方法涵盖统计学范畴、可靠性工程理论、维修工程学范畴以及计算机模拟技术。从实际过程中存在的问题出发，遵循理论研究为基础、模型建立为手段和应用验证为实践方式三者相结合的基本原则，对课题进行研究的整体技术路线如图1.1所示。

图1.1论文整体技术路线

第2章 动车组转向架维修决策理论基础

2.1转向架概述

转向架是支承车体并担负动车组沿着轨道走行的支承走行装置，是动车组的重要组成部分之一，其结构是否合理直接影响动车组的运行品质、动力性能和行车安全。

2.1.1动车组转向架结构组成

动车组转向架主要任务是承载、牵引、缓冲、导向和制动，一般由下列主要部分组成:(1)构架:主要用来承受和传递各种载荷，是转向架的基础骨架，是转向架各个零部件的安装平台;(2)轮对:通过车轮的回转实现车辆在钢轨上的运行，通过轮轨间的茹着产生牵引力，通过轮轨间的摩擦产生制动力，并通过轮对将列车自身的重力传递给钢轨;(3)轴箱及定位装置:保证轮对与构架联接的关节，同时保证轮对自身回转运动，也保证轮对能够适应线路不平顺等线路条件。

(4)弹簧悬挂装置:主要由弹簧和阻尼器组成，既可以用来平衡分配轴重，也可以缓和由于不平顺线路造成的对车辆的冲击，从而促进车辆在轨道上平稳运行，并保证车辆通过曲线时使转向架能相对于车体转动灵活;(5)车体与转向架间的纵向牵引装置:传递车体与转向架之间的垂向力和纵向力。

(6)基础制动装置:通过制动缸产生制动力，经杠杆系统增大，传递给闸瓦或闸片，通过制动盘或车轮踏面，使列车施行制动停车;(7)驱动机构:将动力装置产生的动力通过齿轮减速装置传递给轮对，驱动轮对转动。

2.1.2动车组转向架系统工作原理及功能分析

动车组动力转向架的主要能量转换过程为:将电能转化为机械能。工作原理为:通过电力驱动，齿轮箱运转带动轮对滚动，轴箱和定位装置实现了将轮对的滚动转化为车体沿着轨道的平动;弹簧悬挂装置用来减小线路不平顺，并缓解轮对与钢轨间的振动给车体带来的不利影响;运用基础制动装置，传递并放大制动 缸的制动力，使闸瓦与轮对之间的内摩擦力转换为轮轨之间的外摩擦力(即制动力)，进而实施制动。转向架的基本功能为承载、牵引、缓冲、导向和制动。

(1)承载:承受转向架上部所有重量，并使轴重分配均匀;(2)导向:保证车辆在运行过程中顺利通过线路曲线;(3)缓冲:由于弹簧装置，使其减震特性良好，能够缓和线路不平顺对车辆的冲击，保证车辆具有良好的运行平稳性;(4)牵引:保证一定的车轮与轨道间的茹着力，同时将车轮与钢轨接触处的轮周牵引力传递给车体、车钩，从而牵引列车行进;(5)制动:产生需要的制动力，使车辆在规定的距离内和时间内减速或停车。如图1.1所示，为动车组转向架系统的功能框图。

图1.1动车组转向架系统的功能框图

2.2维修决策概述

2.2.1维修决策简介

维修(Maintenance，根据GB/T3187-9439〕是为保持或恢复产品处于能执行其规定的技术状态所进行的所有技术和管理，包括监督活动。系统在使用过程中受载荷和环境作用，其组成部件不可避免的会出现劣化、故障及失效，从经济、安全、质量和效率方面考虑，维修是恢复可修系统功能的过程。随着现代工程系统的复杂化和大型化，系统建造成本显著增加，在大幅度提高生成效率和生产质量的同时，对社会安全的作用和环境的影响越来越大。维修可以使系统持续保持其安全性、可靠性和生产质量，节约全寿命成本，提高服役效率，延长使用寿命。决策C Decision，是人们为了实现一定的目标，根据特定的环境条件寻找、拟定、分析、比较可能的行动方案，并作出选择的过程。

维修决策是以维修思想为指导，结合现代决策方法，对不同维修策略下的维修目标进行建模和维修参数的优化。其根本目的是:在保证系统安全性和可靠性的前提下，综合权衡维修成本及收益，进而确定并调整维修时机以及维修计划，最终实现及时、高效并经济的维修。维修决策的过程并非单一的决策过程，整个过程中涉及到很多其它相关学科的信息作为决策信息的输入，如图1.2所示，为维修决策理论同相关学科的关系

图1.2维修决策理论同相关学科的关系示意图 2.2.2维修决策影响因素

一个完整的维修决策主要受到以下六方面因素的影响:(1)维修对象不同的维修对象对维修决策有以下两方面影响: ①系统结构类型结构类型可分为单部件系统、多部件组合系统和大型复杂系统，一般情况下，系统的结构类型越复杂，对应建模和维修决策的难度就越大。

②系统故障状态系统的故障状态有二态系统(正常或故障)和多态系统之分，系统的故障状态越多，维修决策模型建立越复杂，维修决策结果的求解就不容易。

(2)维修影响因素

①维修过程占用的时间模式系统维修所用时间是影响维修成本关键，目前在维修决策建模过程中，维修时间占用模式可分为三种类型:维修瞬间完成的、维修时间是常数以及维修时间是随机的。一般的建模过程均假设维修是瞬间完成的，但随着建模技术的进步，计算机求解功能的强化，以及维修决策过程科学化程度不断增强，在维修建模中逐步假设维修时间是常数或是随机的。

②维修成本分析维修成本包括计划维修成本、非计划维修成本、直接维修成本以及间接维修成本，维修成本的大小是影响维修决策效果的关键因素。

③检测条件检测条件一般分为连续检测、定时检测以及随机检测。不同的检测条件同视情维修决策有紧密关系，同时为维修决策提供的信息储备也是不同的，也影响视情维修时机的准确度;但随着检测条件的技术含量提高，提高决策精确的同时，也增加了维修成本。

(3)决策目标 ①可用度目标

可用度是可用性的概率衡量标准。可用性是指可修产品在某时刻具有或维持规定功能的能力。系统在某一时间段内正常工作时间与总的时间比为系统可用度。一般计算公式为:}OMTBFMTBF+MTTR(2.8)其中，MTBF为正常工作时间;MTTR为平均维修时间。

②费用目标维修过程中需要消耗备件、材料以及工时，同时故障引起的误工成本及经济损失，以及不及时维修造成的其他损失都属于维修费用的范畴。因此，在分析维修费用时一般需要考虑三方面的费用:第一是直接维修费用，包括预防性维修费用和修复性维修费用两类;第二是故障损失费用;第三是由预防 11 性维修或修复性维修而进行停机的损失费用。

实际的维修过程中，系统零部件在不同状态下的维修费用是不同的，状态越恶劣维修费用就越高。维修费用与部件之间的状态关系一般通过比例强度模型、统计分析和专家信息得到。

③风险目标

是指保证故障的发生概率在期望的范围内，一般将风险目标作为约束条件来处理。设定的维修决策目标不同，维修决策优化结果也不尽相同，以下为常用的几种决策目标:(4)维修决策方法

目前维修决策建模过程中常用的方法包括数学模型方法、人工智能方法以及仿真方法。其中，数学模型方法是指参照某种事物的特征、结构相互间关系，运用形式化的数学语言近似的表达的一种数学方法。通俗的说就是是将系统从现实中抽离，实现对客观事物特定属性的近似反映。人工智能方法主要运用人工智能中的对确定性东西的判断和不确定性因素的判断，典型人工智能方法有:退火算法、启发式算法、遗传算法、决策树机制、神经网络等。

(5)决策变量维修决策过程中常用的决策变量有:维修间隔、维修措施以及维修等级。其中维修间隔又可以表达为工作时间、循环次数、工作里程、日历时间、启动次数等。

(6)维修评估通过确定维修方案、维修策略、明确维修目标、选定决策方法以及优化决策变量后，要对维修工作实现的效果进行整体的评价，进而确定维修方案的可行性。本章小结

本章介绍了转向架的基本结构组成、工作原理，并对转向架进行系统功能分析，给出其基本功能框图;对维修决策理论基本概念进行介绍，对维修决策信息输入中可靠性信息涵盖的常用可靠性指标做了介绍，并用图示表示可靠性指标的相互转化关系，对应用广泛的威布尔分布进行简介;并对影响维修决策过程的六个影响因素进行阐述，具体包括:维修对象、维修影响因素、决策目标、决策方法、决策变量以及维修评估;对维修类型的分类以及相应的模型下的故障率演化进行了说明，为下面的维修周期决策和视情维修决策提供理论依据。

第3章 动车组转向架维修方式决策

3.1维修方式概述

维修方式是指为保证系统在运用过程中满足期望的可靠性要求的前提下，对预防性维修加以控制的不同形式以及方法的统称。为了保证设备在使用中处于一定的可靠性水平范围内，主要从两个方面进行控制:一方面是弄清设备故障的演化规律，从而决策维修时机;另一方面是控制故障发生后引起的故障后果，从而有针对性的进行维修。本章从动车组转向架的维修方式分类入手，给出其维修方式的逻辑决策模型，并运用层次分析法和蒙特卡洛算法相结合进行重要功能部件的评估，实现动车组转向架重要功能部件的维修方式决策。

3.2动车组转向架维修方式

通过实际调研，对于动车组转向架这类复杂系统，按照维修时机和维修目的的不同，目前较通用维修方式分类为两大类，如图2.1所示。

图2.1动车组转向架维修方式分类

3.2.1修复性维修方式

修复性维修(Corrective Maintenance CM，是指“系统在发生故障后，为了保证能够维修效果满足规定状态进行的全部活动，可能包括:定位故障、隔离故障、结构分解、零件更换、重新组装以及检测等”。同意表达有:被动维修、事后维修、故障后维修以及排除故障维修。广义的说即是允许故障发生后再进行相关维修的维修方式都属于修复性维修的范畴。对于动车组转向架中，对于不影响列车整体运行安全和运营任务的故障可继续使用，待运营结束后统一维修。(1)能充分利用零件寿命;(2)不做预防性维修，降低了维修成本;修复性维修的缺点是:(1)由于故障发生具有随机性，因此无法提前安排维修，备件的数量也无法控制，往往造成较大的停机损失;(2)为保证运行需求，往往需要抢修，容易造成列车维修不足，进而危及行车安全;(3)对于维修人员、备件以及维修工具需要随时处于待命状态;修有阵雏修的什占早.3.2.2预防性维修方式

预防性维修(Preventive Maintenance PM，是指“通过对产品的系统检查、检测和发现征兆以防止故障发生。使其保持在规定状态所进行的全部活动。它包括:调整、润滑、定期检查和必要的修理等”。目的是提早发现故障，防患于未然。预防性维修具体适用于故障后果危及行车安全以及生命财产安全情况 预防性维修又可分为两类。(1)计划性维修计划维修(Planning Maintenance PM)通常也称定期维修、定时维修，指“以上次检测后经历的工作小时数或日历时间为依据对产品进行维修”。对于动车组转向架而言，计划维修主要以转向架的关键零部件的使用时间和走行公里作为维修时间点。计划维修的优点是: ①定时维修，有利于保持产品性能和部件安全;②能提前安排维修所需备件材料和人员，降低非计划维修产生的人工加班成本;③减少了二次损伤，减少维修成本。计划维修的缺点是: ①定时进行维修，维修活动增多，导致成本提高;②计划维修可能会引起不必要的维修，带来成本提高;③计划维修可能会损坏相邻部件;④只适用于寿命分布规律己知并确有耗损期的系统。(2)视情维修方式

视情维修(On Condition Maintenance OCM，指“对产品参数值及其变化进行连续、间接或定期的监测，以确定产品的状态，检测性能下降，定位其故障或 14 失效部位记录和追踪失效的过程和时间的一种维修”。对于动车组转向架系统而言，主要是指根据转向架的实际技术状态来决定维修实际和维修项目。即不规定部件的维修期限，不固定拆卸分解范围，而是采用一定的状态监测技术对产品可能发生功能故障的各种物理信息进行周期性检测、分析、诊断，以此推断设备状态，根据状态发展过程安排预防性维修。适用于耗损故障初期有明显劣化症候，并且故障危及系统安全的昂贵系统。视情维修实施的事实基础是大部分故障的发生存在一个发展过程，即不会瞬间发生。实践中主要采用检测技术手段来识别潜在故障征兆，及时采取措施，预防故障的发生，避免不良后果的发生。

研究人员针对转向架从开始出现可被检测到的潜在故障征兆到其发展为功能故障(F点)的整个过程，给出了如图2.2所示的曲线。从图中可以看出，转向架故障的发展过程中可以分为三个阶段:

图2.2转向架故障发展过程

本章小结

本章首先对动车组转向架这类复杂系统维修方式做了一般性分类，给出了动车组转向架的维修方式逻辑决策的模型，其中的关键就是对动车组转向架重要功能部件的确定;然后运用层次分析法和蒙特卡洛模拟方法相结合的方法确定重要功能部件的权重，得出转向架子系统的重要功能部件排序，进而根据维修方式逻辑决策模型及相应维修要求确定动车组转向架关键零部件的维修方式;最后以实例证明了上述方法的有效性。

结 论

本文在借鉴国内外维修决策研究成果的基础上，通过对国内动车组转向架的运行及维修情况调研，针对动车组转向架维修方式不当，“计划维修不足”或“维修过剩”以及视情维修时机不准确的问题，建立或完善相关维修决策模型，经过上述研究，得到如下结论:(1)对于动车组转向架维修方式的决策，给出维修方式逻辑决策模型，问题转化为对转向架重要功能部件的评估，文中首先运用层次分析法确定影响转向架各子系统重要程度的影响因素的权重，综合专家评分，建立重要度评估模型，运用蒙特卡洛仿真算法随机产生一组(0 1)之间的随机数，按照从大到小的顺序赋值给按照层次分析法所得的影响因素从高到低权重排序的影响因素，作为影响因素的权重，代入重要度评估模型，得到一种重要功能部件排序，经过多次仿真模拟，得到转向架的重要功能部件的排序，运用维修方式逻辑决策模型确定转向架重要功能部件的维修方式。实例分析应用证明了方法的有效性，对轮对等关键重要部件的维修方式决策也符合实际情况，为实际维修方式的优化决策提供了理论依据。

(2)通过分析动车组运行过程中可能出现的修复性故障以及更换性故障，提出故障维修后系统的故障演化规律模型，建立任一计划维修周期以及一个大修周期内的保证可靠度和可用度要求的维修周期优化模型，引用遗传算法进行优化求解。运用历史监控数据进行实例分析，将实际的预防性维修周期时间上延长了一万公里，大约to天左右，在保证相同的可用度和可靠度的前提下，减少了维修费用，同时降低了人力和物力的消耗，增加了动车组的实际的运营时间。该模型的运用为实际动车组转向架计划维修周期的决策提供了参考。(3)对于动车组转向架视情维修时机的决策，运用物理规划法在保证可靠度在期望范围内的同时确保维修费用率最低，求得最优的维修决策阂值，进而根据实时状态信息的输入，确定维修时机。同时实例分析表明，运用历史监控信息可确定动车组转向架的维修时机，并与实际现场的10组维修决策数据进行对比，两者基本一致，证明了所建立模型的可行性和有效性。引用的方法以及建立的模型为动车组转向架整体的修程修制优化提供了可信的理论依据。

展望

动车组转向架维修决策的研究工作开展过程中，首先是在实际的运营维护过程中发现问题，有了较好的研究背景，才会驱动维修决策的进一步研究。为进一步做好动车组转向架的维修决策研究，还需要从以下几个方面加强:(1)在维修决策过程中，动车组的运行、故障、维修等数据信息是一切分析和决策的基础，然而工程实际中，这类数据的收集却是道难题，尽管有的车辆段对部分故障及维修信息进行了收集记录，但往往未加统计分析归类，因此建立完善的维修信息管理系统是未来的必然趋势。

(2)对动车组转向架的视情维修保证了系统整体的可靠性和运营高效性，但由于要求对系统零部件的实时状态监测一方面提高了系统的维护费用，另一方面对维修操作的技术人员的要求更高，这往往限制了视情维修的应用，因此也为系统的故障诊断技术以及状态监测技术提出了更高的要求。

(3)本文中对转向架的故障分布假设为两参数的威布尔分布，随着维修决策研究的深入，运用三参数威布尔分布甚至混合威布尔分布模型将逐步成为研究趋势。总之，对于动车组转向架这类结构复杂、状态多样的设备，面临的维修决策问题也非一成不变的，也非一朝一夕的时间能够解决的，需要我们遵循理论与实践相结合，逐步探索，发现问题，解决问题，进而实现更优的维修决策结果。

参考文献

[l]董锡明.高速列车维修及其保障技术[M].北京:中国铁道出版社，2008: 3-10 [2]王文静.动车组转向架[M].北京:北京交通大学出版社，2012: 1-9 [3] Al-Najjar B，Alsyouf I.Selecting the Most Efficient Maintenance Approach Using Fuzzy MultipleCriteria Decision Making [J].International Journal of Production Economics, 2003, 84(1):85一100 [4] Chaudhuri D, Suresh P V.An Algorithm for Maintenance and Replacement Policy Using Fuzzy SetTheory [J].Reliability Engineering and System Safety, 1995, 50(1): 444-451 [5]崔建国，傅康毅，陈希成等.基于灰色模糊与层次分析的多属性飞机维修决策方法.航空学报，2014, 35(2): 478-486 [6]徐微.以可靠性为中心的设备维修决策技术研究与应用[D].北京:北京化工大学，2012: s2-s7 [7]顾k}炯，陈昆亮，杨昆.基于嫡权和层次分析的电站设备维修方式决策.华北电力大学学报(自然科学版)，2008, 3s(6): 72-76 [8]陶基斌，郭应征，周太全.基于前馈式神经网络的化工设备维修决策，南京化工大学学报，2000, 22}s):11一14 [9]王凌.维修决策模型和方法的理论与应用研究田].杭州:浙江大学，2007: 12-17 [10] Fonseca D J，Knapp G M.An Expert System for Reliability Centered Maintenance in the Chemical Industry[J].Expert System with Applications 2000, 19(1): 4s-s7 [11]刘宇.多状态复杂系统可靠性建模及维修决策fD].成都:电子科技大学，2010: 29-39 [12]赵登福，段小峰，张磊.考虑设备状态和系统风险的设备重要度评估模型.西安交通大学学报，2012, 46(2): 83一87 [13]董玉亮，顾k}炯，杨昆.基于蒙特卡洛模拟的发电机设备重要度分析.中国电机工程学报，2003, 23(8): 201-205 [14]李国正，谭南林，张建斌.基于改进型AHP的地铁列车设备重要度分析.电子 测量与仪器学报，2012, 26(6): 503-507 [15]高萍，吴延.基于蒙特卡罗方法的设备维修决策模型.系统仿真学报，2007, 19(22): 5112-5114 [16] Heo J H } Kim M K} Park G P } et al.A reliability-centered approach to an optimal maintenance strategy in transmission systems using a genetic algorithm[J].IEEE Transactions on Power Delivery2011, 26(4): 2171-2179 [17]马飒飒，张虹，薛嘉.基于群智能算法的预防性维修周期优化.数学的实践与认识，2010, 4012):66-73 [18]俞秀莲，程晓卿，秦勇等.基于可靠性的城轨车辆预防性维修优化模型计算机仿真，2014, 31(2):225-229 [19]毛昭勇，宋保维，潘光等.预防周期不同的最佳系统预防性维修优化模型.火力与指挥控制，2010, 35(3): 58-60 [20]谢庆华，张琦，卢涌.航空发动机单部件视情维修优化决策.解放军理工大学学报(自然科学版)，2005, 6(6):575-578 [21]Pascual R} Omega J H.Optimal Replacement and Overhaul Decisions with Imperfect Maintenanceand Warranty Contracts[J].Reliability Engineering and System Safety 2006, 91(2):241-248 [22]陈城辉，徐永能，傅晓莉.轨道交通关键行车设备维修周期优化模型及应用.都市快轨交通，2011, 24(2): 42-45 [23] Kallen M J，Van Noortwijk J M.Optimal Periodic Inspection of a Deterioration Process WithSequential Condition States[J].International Journal of Pressure Vessels and Piping 2006, 83(4):249-255 [24]蒋太立.基于RCM理论的维修决策研究[D].武汉:武汉理工大学，2006: 11-12 [25]郝晋峰，李敏，史宪铭，等.自行火炮状态维修决策支持系统.火力与指挥控制，2012, 37(3):161一164 [26]周尚文.设备维修管理的智能化.钢铁技术，2006(2): 35-38 [27]王险峰，李执力，杨华冰.装备维修职能决策支持系统的研究.设备管理与维修，2005(8): 11-13 19 [28]朱清香.基于现代维修理念的决策构架.设备管理与维修，2004(7>: 7-9 [29]胡岳鹏.高速铁路列控系统地面设备维修决策支持系统研究[D].兰州:兰州交通大学，2011: 43-52 [30]董玉亮.发电设备运行与维修决策支持系统研究[D].北京:华北电力大学，2005: 34-36 [31 ]康健，周振华.基于费用最小的列控设备维修优化与仿真.铁道标准设计，2012, 12: 92-95 [32]王灵芝.以可靠性为中心的高速列车设备维修决策支持系统研究[D].北京:北京交通大学，2011:15-21[33]张晓帆.动车组多部件维修决策支持系统的开发[D].北京:北京交通大学，2009: 27-28 [34]孙研婷.动车组关键零部件维修决策模型的研究[D].北京:北京交通大学，2012: 12-15 [35]赵金方.动车组零部件预防性维修周期决策模型的研究[D].北京:北京交通大学，2010: 29-32 [36]高萍.基于可靠性分析的复杂设备预防性维修决策研究[D].北京:清华大学，2008:71-75 [37]孙超.基于可靠性分析的轨道交通车辆转向架维修周期研究田].南京:南京理工大学，2014: 48-50 [38]史蜻轩.基于可靠性分析的城轨列车转向架故障预测与维修[D].北京:北京交通大学，2014: 57-62 [39]中华人民共和国机械电子工业部.GB/T3187可靠性、维护性术语【S].北京:中国标准出版社，1994:14-16 [40]尤天慧.信息不完全确定的多指标决策理论与方法[M].北京:科学出版社，2010: 2-14 [41 ]左洪福，蔡景，王华伟等.维修决策理论与方法[M].北京:航空工业出版社，2008: 7-11 [42 ]董锡明.轨道列车可靠性、可用性、维修性和安全性(RAMS)[M].北京:中国铁道出版社，2009: 157-158 [43] Pham H } Wang H.Imperfect maintenance[J].European Journal of 20 Operational Research 1996, 94(3): 425-438 [44] Michael Bartholomew-Biggs M J.Zuo, Xiaohu Li.Modeling and optimizing sequential imperfect preventive maintenance.Reliability Engineering&System Safety, 2009, 94(1): 53-62 [45]张耀辉，郭金茂，张仕新等.军用装备维修方式逻辑决策方法探讨.火炮发射与控制学报，2007,1 }3): 8一12 [46]程中华，康建设，王禄超一种考虑预先维修的RCM分析方法.四川兵工学报，2010,31 }6>: l 09-110 [47] MOUBRAY J.Reliability-centered maintenance[M].New York: Industrial Press } 1997: 2-7 [48]李磊，孟学雷，韦强等.基于案例推理的铁路行车事故应急决策方法研究铁道学报，2014,36(11): 1-6 [49]邓雪，李家铭，曾浩健等.层次分析法权重计算方法分析及其应用研究数学的实践与认识，2012, 24(7): 93一100 [50] Robert C} Casella G.Monte Carlo statistical methods[M].Springer Science and Business Media 2013: 123一135 [51 ]沈华韵，张鹏，王侃.改进线性同余法随机数发生器.北京:清华大学学报自然科学版，2009,49(2): 191一193 [52] Malik M A K.Reliable preventive maintenance scheduling[J].AllE transactions 1979 11(3): 221-228 [53]Doyen L} Gaudoin O.Classes of imperfect repair models based on reduction of failure intensity or virtual age[J].Reliability Engineering and System Safety 2004, 84(1): 45-56 [54] Barlow R E } Proshan F.Statistical Theory of Reliability and Hypothesis Testing[J].Silver Springs Maryland: McArdle Press, 1981:6-24 [55]贾希胜.以可靠性为中心的维修决策模型[M].北京:国防工业出版社，2007: 1-10 [56] Holland J H.Adaptation in natural and artificial systems: an 21 introductory analysis with applications tobiology control and artificial intelligence [M].England: U Michigan Press 1975: 3一14 [57]洪东跑，马小兵，赵宇.基于比例风险模型的可靠性综合评估.系统工程与电子技术，2010, 32(10): 2132-2135 [58] Kitamura N，Akazawa K，Yoshihara K.Statistical Properties and Power Analysis of Cox'sProportional Hazards Model Regularized by Various Penalties for DNA Microarray Gene Expression Survival Data [J].Health and Medical Informatics 2015, 6(1): 2一8 [59]张继权.基于比例强度模型的风电机组优化检修策略研究[D].保定:华北电力大学，2011:33-34 [60]家鼎.生存分析与可靠性[M].北京:北京大学出版社，2005: 10-15 [61 ]赵京，李立明，尚红等.基于主成分分析法的机械臂运动灵活性性能综合评价机械工程学报.2014, 50(13):9-15 [62]朱尔一，林燕.利用偏最小二乘法的一种变量筛选法.计算机与应用化学.2007, 24(6): 741-745 [63]刘莉，邢超，龙腾.基于物理规划的弹道多目标优化.北京理工大学学报.2013, 33(4): 357-362 [64]董书革，饶绮麟.基于偏好设计的物理规划理论.北京科技大学学报.2009, 31(2): 250-255 [65]赵洪山，张兴科，郭伟.考虑不完全维修的风机齿轮箱优化检修策略.电力系统保护与控制，2014, 42(10): 15-23

致谢

两周的金工实习生活即将结束，在何老师与曹老师的指导下，我的专业知识得到了全方面的提升，为课题研究和进展打下了坚实的基础。同时在思想上、生活上曹老师也给予我以无微不至的关怀，在此，向尊敬的何老师致与曹老师以最崇高的敬意和最诚挚的感谢!最后感谢所有帮助过我的朋友和同学，愿你们前程似锦!23

第五篇：高速动车组检修技术专业及其专业群

高速动车组检修技术专业及其专业群

高速动车组检修技术专业及其专业群是中央财政支持的重点建设专业。其中，高速动车组驾驶、铁道机车车辆和电气化铁道技术专业是高速动车组检修技术专业的专业群，这一专业及其专业群服务于高速动车组、铁道机车车辆及城市轨道交通车辆的维护、检修、运用管理及相关领域。

作为中央财政支持的重点建设专业项目，项目组成员由来自企业的专家及校内老师构成。项目组顾问蒋芳政先生是武汉动车组基地筹备组组长、教授级高工，项目组组长李波系

武汉动车组基地项目经理、高级工程师，侯梅英组长为武汉铁路职业技术学院机车车辆教研室主任。

随着我国高速铁路的快速发展，相关人才的需求量直线上升。据悉，北京、上海、广州、武汉四大动车组检修基地将于2009年投入使用，四大基地将需要高速动车组检修专业技能人才12000人；北京、上海、汉口等21个动车组运用所正相继投入运用，需要动车组检修整备专业人才2100人；未来10年我国城际轨道交通将需要16000名动车组检修高技能人才。我院从2002年开始为武汉铁路局等企业培养动车组检修人员，并先后为成都铁路局等铁路企业培养了一批高速动车组随车机械师和检修人才，为武汉、深圳和广州地铁公司培养了一批地铁动车组检修人才。受到用人单位的一致好评。为高速动车组检修技术专业的建设奠定了基础。我院高速动车组检修技术专业是伴随我国高速铁路发展的新兴专业，现有在校学生320人。学院拥有具有一定生产能力的实习工厂，29个基本技能实训室和初具规模的国家高速铁路实训基地。基地配备有国产交-直传动电力机车、地铁车辆、铁道客车车辆、电气化铁道接触网、列车仿真模拟驾驶系统、CRH2型动车组转向架模型等设备，能基本满足本专业学生校内实训的需要。

学院与武汉动车组检修基地、武昌客车车辆段等15个单位合作，建立了稳定的校外实训基地。

具体建设从以下方面着手

1.实践和优化“项目教学、柔性管理”的工学结合人才培养模式。

大力推行项目教学、专项技能训练、顶岗实习等教学模式，学生获得中高级职业资格证书比例达到95%。本专业计划在校生人数达到450人。

2．从职业岗位能力分析入手，构建以能力为主线、双证融合的课程体系。将动车组机械设备检修与维护、动车组电机电器检修与维护课程建设成省级及以上精品课程，动车组牵引与控制系统调试与维护等4门课程建设成院级精品课程。结合企业岗位作业标准，制定6门专业核心课程的行业性课程标准。

3．从企业聘请专业带头人1名、校内培养专业带头人1名，引进1名骨干教师、培养中青年骨干教师7名，建成一支省级及以上专兼结合的“双师”型教学团队。

4．建设高速动车组检修实训中心和动车组配件检修中心。实训中心包括动车组模拟驾驶实训室等8个实训室。保证生产性实训学时达到校内实践教学的80%。新增18个校外实训基地，保证学生半年以上顶岗实习的比例达到100%。

5．吸收高速动车组检修企业参与，完善教学质量保障体系，对专业建设过程、教学过程进行全方位监控，确保教学质量不断提高。

6．依托国家高速铁路实训基地的平台，校企联合，开展动车组检修岗位培训和职业技能鉴定工作。

8．以高速动车组检修技术专业为龙头，通过师资、实训基地、质量监控和保障体系等项目的建设与共享，带动高速动车组驾驶、铁道机车车辆、电气化铁道技术等专业建设。

整个项目建设采取分段进行，预计到2010年8月，主要建设目标达到验收要求。