铁路机务运行揭示管控系统的设计与实现

为提高铁路机务运用部门的机务运行揭示作业管理水平,保证运行揭示编辑准确无误,提升机务运用安全规范化、精细化管控能力,设计了铁路机务运行揭示管控系统,实现了对机务运行揭示调度命令中关键要素的智能解析、人工编辑的列车运行监控装置(LKJ)临时数据辅助比对、LKJ临时数据模拟验证等功能。试用情况表明,该系统对保障机车安全运行,减轻机务运行揭示编辑人员及各级管理人员的工作压力,提升机务运行揭示编辑的准确性、揭示作业的安全性、揭示传输的及时性和有效性,具有参考意义。

我国铁路机车车辆修程修制改革初探

从铁路机车车辆专业管理的角度全面分析当前修程修制存在的主要问题,指出按传统维修理念的修程修制与国铁企业经营管理之间的矛盾。系统提出修程修制的简统与优化、大数据和PHM研究、掌握核心维修技术的自主检修等改革路径,创新提出基于现代维修理论的以可靠性为中心的维修(RCM)的修程修制发展方向,以及构建中国特色铁路机车车辆运维标准体系的目标任务。

基于状态智能感知的高原铁路机辆运行安全监控方案研究

高原铁路复杂多变的地质和气候环境对机车车辆运行安全和舒适性提出巨大挑战。不合理或不完善的行车安全监控布局及状态监控应用会严重影响机辆装备的运行安全和运输效率。以故障预测与健康管理为正向设计原则,提出适用于高原铁路的轨旁一体化动态监测系统构想。通过一体化综合探测站的布局设计,结合物联网和大数据等新技术,可实现监测对象健康状态的智能感知,并基于设备全生命周期内多元状态监测数据的融合和交叉分析,实现复合条件下机辆装备健康状态的综合评估和故障自动诊断、预警,有效提升高原铁路机辆装备的运行安全保障裕度和运维经济性。

铁路机车车辆车轮故障预测及健康管理技术研究及应用

根据车轮失效原因,设计了机车车辆车轮故障预测及健康管理系统。该系统基于射频识别的物联网技术采集机车车辆车轮的全寿命周期信息,实现车轮的故障预测、健康状态评估等。借助系统大数据分析车轮的运用规律,定制化输出运维方案,同时研究不同材质车轮典型损伤特点和机理,进而对车轮进行优化。

机车车辆造修一体化的思考

概述我国机车车辆运用现状,提出机车车辆造修一体化总体思路,详细分析研发设计过程中在机车车辆可靠性、维修性、安全性、测试性、节能等方面的具体思路,系统梳理运用维修过程中在机车车辆提升设计、挖潜增效、故障预测与健康管理(PHM)等方面的具体工作,并对机车车辆设计寿命末期的延寿使用和翻新重造进行探讨。

铁路交流牵引电机故障诊断技术研究及应用

铁路交流牵引电机工作环境复杂恶劣,故障发生率相对较高,其故障诊断技术是提高机车车辆可靠性和安全性的关键技术之一。总结牵引电机常见故障类型,明确轴承故障与定子绝缘故障是牵引电机的2种主要故障类型,着重分析牵引电机绝缘和轴承故障诊断理论与应用成果,并基于实际应用情况和相关技术发展趋势,提出交流牵引电机故障诊断技术的发展方向。

我国铁路机车/动车组牵引技术现状及展望

介绍了我国铁路机车、动车组牵引技术现状,分析了目前成熟运用的牵引系统技术特点,受限于IGBT器件和异步电机固有特点,传统牵引系统在轻量化及节能性能上提升空间不大。文中展望了碳化硅器件、永磁电机、电力电子变压器、无速度传感器控制等牵引前沿技术在轨道交通的运用,并对其优点、运用现状、技术实现难点进行了总结,为牵引技术发展方向提供参考。

机车车辆出入库检测技术应用及展望

目前,我国铁路在机车整备场和动车运用所出入线咽喉处广泛建设了检测棚。围绕机车车辆走行部关键部件尺寸测量、裂纹探伤,车体外观监视,受电弓及车顶状态动态检测等关键项点,建设多种专用设备。通过对国内外机车车辆出入库检测设备应用现状的广泛调研,梳理北美、欧洲、日本以及我国相关检测设备的技术原理、监测对象和应用情况,针对我国机车车辆出入库检测技术应用提出设备发展建议。

纵向冲动对大轴重内燃机车曲线紧急制动安全性影响分析

针对纵向冲动对大轴重内燃机车曲线紧急制动时安全性问题,建立33 t轴重内燃机车牵引3万t重载列车(2+2+0)的纵向动力学模型和包含钩缓系统的短编组(机车+机车+虚拟车体)车辆动力学模型,采用列车模型对紧急制动工况下的列车纵向冲动进行分析,基于列车纵向冲动和短编组模型分析纵向冲动对机车曲线安全性的影响。研究结果表明:列车纵向冲动会进一步加大机车曲线紧急制动时的轮轴横向力、脱轨系数等,对机车曲线运行造成不利影响,考虑压钩力1 500 kN比不考虑纵向冲动时的脱轨系数、轮轴横向力分别增大1.8%、12%;曲线半径减小、下坡道坡度越大会进一步加大不利影响;列车制动初速度越大,产生的纵向冲动有所减小,但由于轮对横移量增大,导致曲线车轮脱轨系数增大。

既有铁路客车服役性能研究

我国既有铁路客车保有量大、运用时空环境复杂,其服役性能的演变对运行安全和运维保障带来极大挑战。为系统掌握铁路客车服役状态,调研我国普速客车运营现状,并以车体钢结构为例,开展影响客车服役性能的因素分析。调研发现,大部分普速客车已逐步进入服役中后期,5T等信息化手段实现了对客车的全面监控。不同运用环境下,钢结构腐蚀情况不同,随着运行时间/运行里程的增加,钢结构腐蚀有明显加剧趋势。针对服役期间RW25G车体和209P型转向架疲劳强度开展研究,各关键部位均满足服役寿命30年设计要求;针对服役期间YZ25T车体和CW-200K型转向架开展跟踪测试,发现转向架个别关键承载位置产生损伤值较大。针对服役期间25T型客车动力学性能开展研究,采用TPDS、TCDS和添乘等手段开展跟踪测试,并结合实测车轮磨耗数据和减振器劣化数据开展仿真分析,结果表明,在1个旋修周期内,车辆运行安全性存在一定冗余;随服役时间增加,转向架关键部件的性能劣化或失效会对车辆蛇行稳定性和运行平稳性产生不利影响;开展随机参数的动力学仿真,发现极端工况下轮重减载率上升明显,应予以充分关注。

铁路和谐机车修程修制改革经济评价指标体系研究

随着铁路和谐型机车修程修制改革的深入推进,面对铁路机车现有维修经济评价指标不全面的现状,有必要深入研究修程修制改革的经济性评价指标体系。通过分析铁路和谐机车修程修制在维修周期、维修内容等方面改革的具体措施,分析影响维修经济性的主要因素,如维修次数减少、维修单价降低、故障率上升等。借鉴国内外移动装备维修评价指标,以科学性、全面性为原则,从维修费用、效率、综合评价等方面制定铁路和谐机车修程修制改革经济评价指标体系,其中,维修费用指标包括全寿命周期维修成本、造修比、故障维修费用率,维修效率指标包括计划预防修时间、可工作时间,综合指标包括日均维修成本、单位牵引质量维修成本等,并明确各指标的计算方式与使用场景,为深入分析修程修制改革的经济效果提供方法支撑。

机车车辆散热器防腐技术分析

为了寻找一种优良的散热器表面防腐技术,以减少机车车辆散热器的腐蚀故障,文章对电泳涂层防腐和纳米涂层防腐技术下散热器的换热性能、防腐性能与风阻开展对比研究。结果表明:与电泳涂层防腐技术相比,纳米涂层的防腐性能更好,同时对散热性能和风阻的影响小,更适合用于机车车辆散热器的防腐。

机车实时走行公里应用系统设计及应用

为满足机车分级整备、跨铁路局集团公司(简称:局)段整备和精准检修的管理需求,设计了集采集、传输、应用等功能为一体的机车实时走行公里应用系统。利用车载装置实时采集列车运行监控装置(LKJ)走行公里数据;依托3G/4G移动网络和机辆信息管理平台内/外网传输通道,实现在线走行公里数据的传输和落地;通过机车走行公里地面应用,实现实时数据查询和多维度统计分析,以及机车整备预测、修程预测等功能。在试点局段的试用结果表明,该系统为机车整备、检修提供了量化依据,减少人工维护数据工作量,杜绝机车失修和超整备周期使用的发生,减轻运输安全风险,整体提升机车运营维护水平和效率。

基于寿命周期成本分析的电力机车维修成本优化研究

通过电力机车寿命周期成本目录分析,建立了用户角度的简易寿命周期成本模型,得到了成本构成。维修成本是电力机车寿命周期成本的重要组成部分,具有较大的优化空间。通过电力机车维修成本计算,得到影响维修成本的主要因素,分析得到优化措施;通过敏感度分析,得到影响维修成本的主要系统和部件,明确了维修成本优化的重点对象。综合维修成本因素分析和重点对象研究,提出了维修成本优化策略。

动力车尾部顶推方式下列车动力学性能和安全性

在分析动力车密接式车钩和15X车钩结构特点的基础上,分别推导曲线线路上纵向压钩力作用下2种车钩的准静态偏转几何关系;采用多体动力学和子结构方法,建立动力车尾部顶推方式下9节编组动力集中列车动力学模型,其中动力车及与其相邻2节拖车采用三维动力学子结构模型,15X车钩子结构模型采用多边形接触方法,准确模拟钩尾2个圆弧面间的接触摩擦作用及钩尾销与销孔之间的水平偏转止挡作用;研究曲线线路上车钩类型和动力车尾部顶推力对列车动力学性能和安全性指标的影响。结果表明:车钩类型对动力车的轮轨力和安全性指标影响较小,对与动力车相邻拖车4轴的轮轨力和安全性指标影响显著,采用15X车钩时的轮轨横向力和安全性指标均大于采用密接式车钩时;随着动力车顶推力的增大,车钩偏转角、拖车4轴轮轨力也随之增大,15X车钩较密接式车钩的轮轨力增幅更为显著。

铁路货车基础制动装置制动性能动态仿真方法研究

铁路货车制动装置零部件较多,制动力传递路径长,连接部位状态复杂,对制动性能有较大的影响。针对目前研究货车基础制动装置制动效率采用的理论计算分析法结果偏差大、现场试验分析法效率低、成本高等问题,采用多体动力学理论,建立铁路货车基础制动非线性动力学模型,提出一种基于计算机仿真技术的铁路货车基础制动装置动态性能预测方法,通过试验和仿真结果对比分析,验证该方法在工程应用上的实用性。基于铁路货车基础制动装置动态性能的准确预测,该方法还可为提高铁路货车制动性能一致性和精准性快速找到优化方向,在铁路货车制动性能改进方面具有较高的应用价值。

和谐型机车牵引电机绕组检修技术研究

以和谐型机车C6修牵引电机定子绕组为研究对象,通过对C6修牵引电机定子绕组浸漆前后绝缘电阻、耐电压、极化指数、局部放电、介质损耗角正切、湿热试验、温升试验等绝缘性能测试数据分析,确定了和谐型机车C6修牵引电机定子绕组检修方式。

重载机车牵引黏着控制半实物仿真平台研究

黏着利用控制是重载机车的关键技术之一,文中搭建了重载机车动力学模型,通过SIMPACK模型验证了其有效性,结合牵引传动模型构建了牵引黏着控制半实物仿真平台。有效地实现了机车出现空转滑行时的黏着控制仿真。试验表明,平台能够模拟机车实际运行工况,可以真实反映黏着利用算法的性能。

货物列车自动制动机主管压力执行标准研究

一直以来,全路货物列车制动主管压力600 kPa与500 kPa并存,在制动主管压力转换时,既增加了作业环节、延长了作业时间,更存在车辆“抱闸”运行的安全风险。通过分析两种制动主管压力并存的历史成因、统一制动主管压力执行标准的必要性、两种制动主管压力对比及综合分析,提出了货物列车制动主管压力执行标准统一至600 kPa的建议及应采取的保障措施。

铁路货车运行里程统计的技术研究

搭建货车运行里程统计系统整体运算框架,利用车号识别系统,辅以铁路运输信息集成平台的装卸信息,结合现有的设备条件,建立了计算模型,实现了货车运行里程的自动统计。