Reliability Analysis of Metro Door System Based on FMECA

The metro door system is one of the high failure rate subsystems of metro trains. The Failure Mode, Effects and Criticality Analysis (FMECA) method is applied to analyze the reliability of metro door system in this paper. Firstly, failure components of the door are statistically analyzed, and the major failure components are determined. Secondly, failures are classified according to their impacts on operation, and methods of calculating failure mode criticality and the related coefficients are illustrated. Finally, the FMECA is detailed in the selected 12 failure modes, and the failure modes are discovered that they have the most significant effect on metro door system. The obtained results can be used for optimal design and maintenance of the metro door system.

基于结构分析法的塞拉门驱动传动系统故障诊断

为有效诊断塞拉门驱动传动系统故障,对系统关键故障进行参数化表征,建立塞拉门驱动传动系统故障模型,通过结构分析法中的Dulmage-Mendelsohn(DM)分解和故障隔离矩阵分析可知3个关键故障均可检测但均不可隔离。为实现故障可隔离,考虑配置传感器的可实施性和经济性,确定3种传感器配置方案,分析可得配置电枢电流传感器后所有故障均可检测和可隔离。基于结构最小型超定方程集,采用解析冗余法和标准观测器设计4组残差,在软件MATLAB/Simulink中建立故障检测隔离系统仿真模型,4组残差的仿真观测输出响应均与理论分析结果一致,结构分析法应用在塞拉门驱动传动系统故障诊断中可行、有效且正确。

基于贝叶斯网络的高铁塞拉门故障诊断研究

塞拉门系统是高铁的重要组成部分,为了解决目前塞拉门系统故障诊断效率低、准确性差等问题,提出了一种基于贝叶斯网络的高铁塞拉门故障诊断方法。首先通过对塞拉门历史故障数据进行分析,构建出塞拉门的故障树模型,详细说明故障树模型向贝叶斯网络转化过程,主要包括有向无环图和条件概率表两方面内容,采用联合树算法进行网络推理,通过诊断推理完成对高铁塞拉门系统的故障诊断分析,从而快速确定故障模式与故障点。实验分析结果验证了该方法的可行性。

城轨列车塞拉门下摆臂状态仿真分析

塞拉门是目前城轨列车车门系统中的主流类型,大部分塞拉门具有下摆臂结构,该结构对门扇的顺畅运动和良好的密封性能起着至关重要的作用。然而,当前运营单位针对下摆臂结构的检修多集中于尺寸测量和功能检查方面,而对下摆臂状态的关注较少,行业内已出现多起因缺乏针对下摆臂状态的检修而导致下摆臂滚轮掉落至轨行区的案例,因此对下摆臂状态进行仿真分析意义重大。文章根据塞拉门系统正线受力和密封方式,对2种不同结构的下摆臂进行对比分析,并基于几何特征建立固体力学和应力寿命的有限元模型。仿真结果表明,带有防脱销结构的下摆臂组件在相同受力情况下,使用寿命约是无防脱销结构的2.78倍。由此提出以下改进措施,对于客流量较少的列车可以仅在大修时更换下摆臂组件,而对于状态欠佳的下摆臂,可以在半个架修周期内单独更换滚轮组件,以确保列车运行的安全性和可靠性。

CRH380B型动车组塞拉门主锁气动改造

分析了CRH380B型动车组塞拉门解锁开门及关门锁定过程的控制逻辑及动作流程,基于塞拉门结构和工作原理指出了在实际运用检修中电动主锁结构具有较高的故障率,阐述了对主锁进行气动改造的必要性和有效性。对于气动改造实施方案的主要流程、内容进行了说明,并根据经验总结了改造过程中由于部件安装、管路连接、电气线路布置连接等原因可能产生的衍生故障,为更好地把控质量、保证安全提供了指导。

基于“虚仿+MG动画”技术的地铁塞拉门实训平台设计及应用

依托虚拟仿真和MG动画技术,利用计算机建模软件SolidWorks搭建城轨列车客室塞拉门三维模型,并采用DataMesh数字孪生平台制作虚拟仿真资源,通过MG动画制作平台开发一系列塞拉门的动画视频,精心打磨一套基于“虚拟仿真+MG动画”技术的地铁塞拉门实训平台并应用于教学中,在实训过程中采用BOPPPS教学模式,分为6个阶段,即导入(B)、学习目标(O)、前测检验(P)、参与式学习(P)、后测反馈(P)和总结(S),将六个模块融于教学环节,在提升学生动手技能和工作能力方面具有不可替代的作用和良好的借鉴意义。

锁闭系统对城际动车组塞拉门密封性影响分析

通过分析CRH6F型城际动车组塞拉门的锁闭方案,总结出锁闭系统对CRH6F型城际动车组塞拉门密封性能的影响因素,并针对高速动车组塞拉门的特殊密封要求,提出了优化方案和解决措施,最后通过相关试验验证了可行性。

动车组塞拉门智能调试装置

针对现阶段标准动车组塞拉门调整过程中关键尺寸难测量问题以及塞拉门动作试验跨施工周期问题,研究、策划并设计出一套塞拉门智能调试装置,在不增加原有施工量的前提下,该装置可以精准测量关键尺寸并进行自动计算存储,同时通过智能电调系统实现检测塞拉门动作良好与否等功能,通过人机交互界面,实现关键数据的采集与存储。多系统接口让该装置在动车组新造、检修相关场景中表现出良好的适用性,具有广泛的推广意义。

基于指数趋近律的新能源公交塞拉门电机控制系统设计

针对城市新能源公交塞拉门无刷电机控制系统应用,提出了一种指数趋近律的控制方法。所提出的方法改进了传统六步换向控制法中控制转矩脉动较大的问题,同时也改进了矢量控制方法中,因难以获取电机转子角度信号而对电机相电流解算不能满足实际需求,需使用高精密传感器从而带来成本高的问题。基于上述情况,设计一种基于指数趋近律的滑模控制器,引入积分项和指数趋近律;最后对所提出的控制方法进行了仿真实验,所提出的控制方法可以减少系统快速达到稳态的响应时间,并能有效控制滑模控制方法自身所带来的抖振问题。仿真结果表明所提出的方法对电机转速响应和速度超调量有效。

基于模糊故障树的塞拉门系统可靠性分析

从地铁塞拉门基本部件的失效模式出发,运用故障树分析理论,建立了以车门不能正常打开为顶事件的故障树模型,并收集了相关部件的故障发生概率。针对系统中部件故障发生概率不确定等因素,运用模糊数学理论构建概率模糊数,并采用重要度分析算法对故障树进行定量分析,得到车门的可靠性指标——单元重要度、车门故障概率区间。研究结果表明:EDCU、行程开关、螺母组件、锁闭机构等为影响车门可靠性的薄弱环节,从而为提高地铁车门的可靠运行提供数据分析基础。

地铁车辆客室塞拉门动力学性能仿真分析

采用理论分析与ADAMS仿真相结合的方法,对某鼓型地铁车辆客室塞拉门的运动学规律及影响其关门性能的主要因素进行了分析,得出以下结论:由车门长导柱与携门架轴承之间摩擦系统的改变而引起的摩擦力变化对车门关门性能的影响不是很大;车门门扇运动轨迹对车门受力的影响较大,为了保证车门关门准确性,车门塞拉角误差应不大于2°;车门门扇外摆最优安装尺寸的公差范围是0^-2mm;车门密封尺寸是车门密封要求中最重要的尺寸,其误差应尽量控制为零。

塞拉门弧焊机器人工作站柔性焊接夹具设计

以手工焊接的塞拉门铝镁硅合金框架为研究对象,在安川UP6工业机器人本体及辅助装置基础上,进行塞拉门铝镁硅合金框架弧焊机器人工作站的研发,针对塞拉门规格型号繁多的特点, 设计塞拉门柔性焊接夹具,以实现机器人工作站的高质、经济与高效。

上海地铁AC03型电动列车客室车门故障分析及解决措施

上海地铁AC03型电动列车采用电动塞拉门,对车门的尺寸有很高的要求。由于车门的尺寸超差多次引起故障。从车门的关门限位开关、紧急解锁装置及其限位开关、车体水密性等的安装调整尺寸进行分析,并提出了相应的解决措施,排除了由此而带来的对列车正线运营的影响。

关于站台建筑限界的探讨

地铁运营中所发生的乘客上下车时踩空受伤的事故,使人怀疑传统站台建筑限界采用车辆宽度加100mm间隙的合理性。通过分析《地铁限界标准》中车辆限界计算公式,指出站台建筑限界和车体之间的安全间隙可按车门类型来确定。

基于DSP的铁道车辆塞拉门状态监测系统

根据塞拉门的工作原理,设计了一具有两级计算机结构的塞拉门状态监测系统。以TMS320LF2407 DSP为核心的测量单元通过特制的信号接头,从塞拉门控制单元获得塞拉门工作状态数据信号,经电平转换后,通过DSP的I/O端口采集进来;当便携式PC机发出轮询信息,DSP便通过串行通信口把塞拉门当前的状态数据上传,并在PC机上利用LabVIEW平台进行显示和故障诊断;试验表明,该状态监测系统能对塞拉门工作状态进行有效监测和故障分析,对于高效、准确地找出塞拉门故障,提高检修效率,确保铁路运输的安全具有积极的作用。

地铁车辆电动塞拉门的剩余寿命预测

针对地铁车辆客室电动塞拉门传动装置润滑不良的问题,提出了基于自组织映射(SOM)神经网络、隐马尔可夫链(HMC)模型和蒙特卡罗(MC)仿真的剩余使用寿命预测方法。该方法首先对采集到的电机电流信号进行特征提取;然后利用SOM对提取出的多维特征数据进行融合与编码,将所得结果作为HMC的输入向量,训练得到全部寿命下劣化状态转移矩阵;最后利用MC方法实现对其劣化过程的剩余使用寿命预测。故障模拟实验结果表明,该方法可以在考虑润滑不良故障模式下,有效预测得到电动塞拉门丝杆的剩余使用寿命。

基于故障树分析的塞拉门系统可靠性分析

客室车门是列车系统重要组成部分,在列车运营过程中,车门的动作可靠性影响轨道交通运营的质量。结合广州地铁2号线的车门故障历史记录,对塞拉门车门系统进行故障模式分析,建立了车门系统故障树。采用定性和定量分析方法得到了车门系统的故障模式和可靠度,为可靠性设计和故障诊断提供了依据。

塞拉门故障诊断专家系统知识库设计与实现

根据塞拉门的故障特点,应用专家系统与数据结构的有关知识和面向对象的设计方法,论述了塞拉门故障诊断专家系统知识库的设计与实现过程;该知识库提出将设计知识与诊断知识结合,利用可靠性分析中FMEA表的分析结果来自动构建诊断知识库,采用了基于产品结构树的知识组织方法存储知识,提高了塞拉门系统故障诊断效率,为故障诊断专家系统的知识库设计提供了一种科学有效的方法。

PDM环境下产品配置管理技术的研究

产品配置管理(PCM)是产品数据管理(PDM)体系结构的重要组成部分,是广义的物料清单管理。阐述了PDM环境下的PCM基本原理,以高速列车塞拉门产品配置为例,研究了变量配置、版本配置与有效性配置三种配置约束规则下产品配置管理形式,给出PCM的概念结构模型及配置算法。应用该算法开发的配置系统具有简单性和实用性,为PDM与大规模定制更高级集成提供了实践依据。

基于故障树和模糊推理petri网的塞拉门系统可靠性分析

对车门系统可靠性分析,提出了FTA定性分析和模糊推理Petri网定量分析相结合的方法。首先,在分析了车门系统的故障模式及故障事件的因果关系的基础上,建立了车门系统故障树模型;其次,通过FTA-FRPN的图形转化规则得到Petri网模型,最后,将模糊推理Petri网的推理算法应用于车门系统的可靠性分析,计算得到目标事件的故障率和初始事件的重要度及排序。结果验证了基于FTA和FRPN的可靠性分析方法的有效性,计算结果有助于技术人员和维修人员分析车门系统的运营状况。