基于深度学习的铁路客车转向架常见故障的自动检测

铁路客车转向架在客车安全运行中发挥重要作用,为此,研究了人工智能在铁路安全中的应用,并基于YOLOv4的单阶段深度学习方法对铁路客车转向架可视部位的油压减震器漏油、夹带异物和车钩缓冲器失效故障进行了检测。首先介绍了目标检测模型的结构,采用K-means++聚类方法生成了更准确的锚眶位置和参数。然后建立了转向架关键部位的故障图像数据集,并进行了数据增强处理,以尽可能地减少过拟合,提高深度神经网络模型的性能。最后通过对比实验,证明了基于深度学习的故障检测精度在不同客车转向架不同位置的故障检测场景中具有更好的效果。

铁路客车智能化轴箱组装机研究

根据《铁路客车轮轴组装检修及管理规则》中轴承、轴箱体组装要求,向轴颈上套装轴箱组件时应平稳、正位,防止碰伤轴承滚子、滚道和密封部位。然而目前铁路各车辆段没有轴箱组装的专用设备工装,很难满足轴箱组装工艺要求。为此急需研制智能化轴箱组装机,为车辆段轴箱检修组装提供使用方便、技术先进可靠的现代化智能轴承组装设备,提高铁路客车轴箱的检修效率与质量,确保行车安全。

基于YOLOv4的客车转向架部件漏油故障图像检测

作为车体主要部件的铁路客车转向架是列车运行安全保障的关键部件,目前主要依靠客车故障轨旁图像检测系统检测出转向架故障并分类定位,但存在一定漏检和误检,检测准确率无法保证。基于此,针对客车转向架常见的关键部件漏油现象,展开漏油区域视觉图像缺陷检测研究,提出一种改进的YOLOv4目标检测算法,使用k-means++聚类方法获得更匹配关键部位漏油区域目标的候选框参数,更准确地识别和定位漏油区域目标。在网络中将部分标准卷积替换为可变形卷积,提高目标检测的准确性。

CRH5A平台动车组充电机接地故障整治方案研究

针对CRH5A平台动车组发生充电机内部短路、接地故障,从故障源头角度出发,一是在原有设计基础上增加预控制接触器,该接触器控制预充电回路,可实现接地时有效电路阻断;二是异常状态反馈给控制板,由原来被动方式改为主动方式,增加内部短路过流故障检测和锁存,上电识别故障后控制主接触器断开,保证接地故障发生后有效断开中压母线;三是对充电机结构进行改造升级,增加挡泥板,从源头上防止接地故障的发生。通过以上3个方面实现充电机接地故障源头整治、中压母线接地后有效阻断等功能。经过实车检测试验,考核效果良好,可以作为充电机接地故障整治方案全路推广应用。

路基不均匀沉降与刚度变异联合作用影响分析

为探究无砟轨道路基不均匀沉降与刚度变异对行车安全性和轨道服役性能的影响规律,文章以CRTSⅢ型板式无砟轨道为研究对象,基于有限元方法建立CRTSⅢ型板式无砟轨道非线性分析模型,研究路基不均匀沉降作用下轨道结构的变形规律;结合多体动力学方法,建立车辆-轨道-路基耦合系统动力学模型,分析沉降作用及刚度变异作用下车-线-路基耦合系统动力响应。结果表明:随着沉降幅值的增大,会逐渐出现脱空;随着沉降波长的增大,将会减小无砟轨道与路基表层间的沉降差异;在路基不均匀沉降和扣件刚度变异联合作用下,扣件刚度增加,钢轨的垂向位移减小,轨道板上拱变形增大;联合作用会增大动力响应,对车辆运行安全和轨道结构受力造成影响。

基于深度学习的客车转向架可视部件图像异物检测

铁路客车转向架部件的图像异物检测,目前主要通过TVDS探测站的客车转向架监控图像数据,然后由人工进行故障分析,难以适应客车高速、高频运行的要求,无法实现故障图像的自动检测。为此,针对铁路客车转向架常见的关键部件夹带异物现象,展开异物目标的图像检测研究,提出一种添加可变形卷积的YOLOv4目标检测算法,通过K-means++聚类形成新的初始锚框,更准确地定位异物的目标区域位置。通过铁路客车测试集数据的实验表明,在转向架可视部位夹带异物的目标检测任务中,提高了异物检测的精度。

基于大数据分析的铁路货车制动检修信息平台研究

介绍了基于大数据分析的铁路货车制动检修信息平台的架构,以制动位主阀排气口为例,描述了该平台在生产实践中的应用。铁路货车制动检修信息平台引入数据分析手段对制动阀类检修进行统一管理,实现了对制动阀全生命周期的时时把控,并可利用动态数据分析处理软件绘制出直观的制动阀类生命周期曲线,为铁路货车制动系统的安全评判、质量保障提供了技术手段,保障了车辆制动系统的可靠安全。

关于对铁路货车均衡梁磁粉探伤设备的研制

本文介绍了一种新型铁路货车K16型矿石车均衡梁磁粉探伤设备的原理和试验结果。该设备既可对铁路货车均衡梁的圆销孔及外部焊缝使用环形开合线圈、旋转电极进行周向、纵向磁化,也可根据均衡梁的外形特征对被检工件进行复合磁化,有效提高了铁路货车探伤设备的检测性能。

机车车辆车钩中心高度测量尺现场使用存在问题与改进

针对机车车辆车钩中心高度测量尺现场使用存在的问题进行原因分析,并提出了解决方案,可确保机车辆车钩中心高度测量尺现场使用更方便,测量更准确。

关于对铁路货车钩尾框磁粉探伤设备的研制

文章介绍了一种创新型的铁路货车钩尾框磁粉探伤设备的机理和测试结果。该设备既可对铁路货车13、17型车钩尾框的外表面、内孔表面使用双排梳齿形电极开合线圈进行周向磁化、纵向磁化使用电磁轭法进行磁化,也可根据钩尾框的异形特性对其进行周纵向复合磁化,大大提高了铁路货车探伤设备的有限性能。

铁路通讯系统中网络通讯技术的应用探讨

铁路系统作为交通领域内的重要组成部分,不仅承载着交通运输的重任,同时还关系到国家经济命脉的发展。本文以上述内容为背景,针对网络通讯技术在铁路通讯系统中的应用展开研究,分析通讯技术的重要性,诠释通信技术可以为铁路系统运行提供的辅助作用,总结相关经验,给出针对性发展建议,希望能够为同领域工作者提供合理参考作用。

基于DEM-MFBD-CFD方法的冰雪飞溅击打应答器力学研究

严寒地区冰雪飞溅问题对高速铁路运营安全性有直接影响,现场调研发现多处冰块脱落击打应答器的现象,而国内外对此研究尚未见文献报道。采用基于离散元-多柔性体动力学-计算流体力学(discrete element method-multi flexible body dynamics-computational fluid dynamics, DEM-MFBD-CFD)耦合分析法,建立车厢底板结冰脱落击打应答器模型,并借助风洞和现场试验结果,验证了模型的可靠性;基于建立的分析模型研究不同列车速度、风压变化、冰块质量等因素对应答器击打的受力影响。结果表明:应答器受到的最大应力随列车运行速度呈现幂函数增长关系,当行车速度增大到350 km/h时,最大应力达15.591 MPa,约为150 km/h时的3.5倍;且随冰块质量增加应答器最大应力呈现先迅速增加后缓慢增长趋势;当横风风速为5~20 m/s作用时,应答器表面所受到的最大应力相差不大,表明横风对冰雪击打应答器作用可忽略不计;为减小冰雪飞溅击打应答器危害,可采取除融雪手段、列车降速等措施。

基于PLC的蓄电池电解液碳酸盐检测设备

基于车辆段现有蓄电池电解液碳酸盐含量检测效率低、主观因素高、数据不易保存的问题,研发了基于PLC的蓄电池电解液碳酸盐含量检测设备。该系统使用了PLC、触摸屏、打印机、微量注射泵、电动缸、磁力搅拌器、pH控制器,采用电位滴定法,实现了对电解液碳酸盐含量的自动检测功能。为了验证该系统的准确性和重复性,采用不同浓度的碳酸钾溶液进行多次反复试验,将滴定结果和已知浓度溶液进行比对。试验结果表明,该碳酸盐含量检测设备误差率较小,线性度较高,能够满足车辆段蓄电池电解液碳酸盐含量的检测。

基于LMI的模型预测控制器设计

本文根据模型预测控制器实际投运中遇到性能下降问题,提出一种模型预测控制器参数优化方法 ,结合LQG方法来评价模型预测控制器性能。该方案利用线性矩阵不等式(LMI)方法 ,通过最小方差约束控制MVC3具有无穷时域模型预测控制(MPC)的逆特性来整定控制器参数,提高现行控制器性能。仿真实例说明本文设计方法可行、有效。

一种基于PLC的工业注射泵控制系统设计

工业注射泵是一种新型泵力仪器,它将少量流体精确、微量、均匀、持续地输出。针对工业注射泵的精密控制要求,本文采用PLC作为控制器,以RS485总线形式进行数据交互,完成取液、进液等功能。本系统设计简单可靠,达到工业级应用要求,有很强的实用价值。

轮对两侧圆周相异轮廓对轮轨动态响应的影响

既有车轮多边形问题研究中,通常将同一轮对两侧车轮圆周视为相同轮廓,然而现场实测发现,同一轮对两侧车轮圆周在整个镟修周期内常处于相异状态。结合实测数据对轮对两侧车轮圆周状态进行归类划分;建立车辆‑轨道耦合系统动力学模型,分析轮对两侧车轮圆周状态对轮轨动态响应的影响。结果表明,依据实测数据和离散傅里叶变换结果,理论上将轮对两侧车轮圆周状态分为同阶同幅、同阶异幅、异阶同幅、异阶异幅和单侧非圆;轮对两侧车轮之间的相互作用对轮轨接触特性影响微弱,对轮轨蠕滑特性影响较为明显,对轮轨磨耗的影响显著;同阶状态导致车轮圆周磨耗以整倍阶次发展,异阶状态导致车轮圆周磨耗出现多个显著阶次,包括自身阶次、另一侧车轮阶次、两侧车轮阶次之和以及高阶次的整倍数阶次。结果可为高速列车车轮多边形形成机理的探究提供参考。

基于Berg模型橡胶衬套的汽车平顺性分析

考虑到橡胶衬套元件具有明显的非线性黏弹力学特性,应用Berg模型描述橡胶衬套的摩擦效应,建立含有摩擦特性的3自由度车辆垂向模型。通过数值仿真对比分析考虑和未考虑Berg模型橡胶衬套时车辆振动的时域频域响应量以及不同悬挂参数对人体加权加速度均方根值的影响。同时分析Berg模型参数变化对人体加速度及人体加权加速度均方根值的影响。结果表明:考虑橡胶衬套后,人体加速度和悬架动挠度的峰值均明显减小,对应的人体加速度功率谱幅值分别减小33%和16%,悬挂参数不同时人体的加权加速度均方根值也都有不同程度降低,因而有利于提高乘坐舒适性。Berg模型参数在一定范围内变化时,人体的加权加速度均方根值也发生一定变化。

HAZOP法在多容器反应中的应用

工业中常见的反应器、闪蒸罐等组成的多容器,生产工艺流程操作步骤繁杂。连续性生产进料波动、液位变化等原因使反应过程易出现超压等危险。对系统装置进行危险和可行性操作性分析,采用SDG-HAZOP和风险矩阵相结合的技术对其进行安全评价,对提高装置工艺安全水平有重要作用。

车轮扁疤对高速列车轮轨接触蠕滑特性的影响分析

为了研究车轮扁疤对高速列车轮轨接触蠕滑特性的影响,基于多体动力学理论和滚动接触简化理论,建立考虑轮对柔性的刚柔耦合车辆动力学模型,分析车轮扁疤参数变化对高速列车轮轨力和蠕滑力等特性的影响,并结合轮重减载率和轮轨垂向力指标得到车轮扁疤长度的安全限值。结果表明:考虑轮对柔性能更好地反映轮轨接触状态;在轮轨滚动接触过程中,车轮扁疤过长会导致轮对发生跳轨现象,严重时导致车辆脱轨,应及时根据扁疤长度限值镟修轮对;结合轮重减载率和轮轨垂向力制定车轮扁疤长度安全限值为27 mm,该限值可以更有效地保障高速列车安全运行。

25G型客车空调机组故障分析及处理方法研究

近年来,随着我国社会主义市场经济的不断发展,铁路运输作为国民经济的大动脉、国家重要基础设施和大众化交通工具,是综合交通运输体系骨干、重要的民生工程和资源节约型、环境友好型运输方式,在我国经济社会发展中的地位至关重要。铁路客车作为旅客出行的首选交通出行方式,客车空调运行状态的好坏在一定程度上对旅客乘车舒适度、铁路供给侧改革及运输效益具有直接影响。25G型客车作为新型铁路客车代表和主力军,承担了铁路旅客运输的大部分运输任务。为此本文主要以型客车为例,阐述了空调基本工作原理,并对其运行过程中各系统的常见故障提出了相应的处理方式,以此为国民经济的进一步发展奠定良好基础。