紧抓修程修制改革,建立基地规模化经营新模式——中车永济电机有限公司“属地化”检修业务体系建设实践

前言:“属地化检修”是国铁集团针对中国经济迅猛发展,高速铁路建设进程不断加快,客、货运输需求快速增长的需要,而适时提出和规划的以主机厂、主要路局和段为基地实施“动、机车属地检修”的模式,以此达到降低车辆维保周期、提高运用质量、保证运输安全目的。同时通过“属地化”模式的实施同步带动车辆部件专业生产厂家形成属地化“检”与“修”一体的配套产业模式。

机车牵引电机转子模态试验及仿真优化研究

牵引电机转子作为电机旋转的核心,转子的固有频率应避开实际的工作频率、工作转速。基于软件的有限元分析法是目前在设计阶段应用最广泛的固有频率计算方法,而影响计算结果准确性包括材料参数、各部件间的实际接触状态等。通过LMS公司的采集系统进行实际模态测试,并采用Ansys的有限元分析法,考虑导条和端环、导条和铁心、铁心和转轴实际接触状态计算转子的固有频率。根据实际模态测试结果,以验证Ansys计算结果的实效性,为进一步提高牵引电机转子模态仿真精度提供有益参考,也为进一步改进转子结构,保证转子在实际运行中不会发生共振提供依据。

动车组辅助变流器冷却风机电机噪声问题分析与解决方案

批量CRH5动车组辅助变流器冷却风机有噪声,电机拆解后发现传动端端盖轴承室存在明显磨损。通过更换耐低温轴承和铸铝合金端盖镶钢套工艺方法解决了噪声问题,对处理同类故障有一定的借鉴作用。

内燃机车主发电机焊接风扇故障分析及改进

以HXN3型内燃机车主发电机焊接风扇为研究对象,通过数值仿真与试验相结合的方法分析其焊缝裂纹产生的原因。首先采用有限元方法对电机焊接风扇进行了不同工况下的应力水平计算及结构强度评价;接着根据仿真结果制定试验方案,研究焊接变形对风扇疲劳寿命的影响;最后结合仿真与试验结果确定故障原因,提出了改进方案并进行验证。研究结果表明:风扇结构偏心会显著增大风扇焊缝处的应力,降低风扇疲劳寿命;由焊接导致的风扇变形在安装后会产生初始平均应力,对风扇疲劳寿命产生影响。

零序电流及改进峰值能量法在电机滚动轴承故障诊断中的应用

基于滚动轴承故障引起的零序电流变化的机理,提出一种采用小波变换及改进峰值能量法的牵引电机轴承故障诊断方法,并进行了案例验证。首先,通过park变换获得零序电流信号;其次,采用小波变换及峰值能量法对零序电流信号分解并平方整流;最后,对整流信号进行包络及傅里叶分析,提取其中的轴承故障特征频率,实现轴承的故障诊断。案例结果表明,该方法能够有效地提取轴承故障特征频率,实现对电机轴承的故障诊断。

电传动重型轨道车柴油发电机组公共底架设计

柴油发电机组作为电传动重型轨道车的动力来源,其稳定性对整车的行驶品质有着至关重要的作用。由于公共底架承载整个柴油发电机组,又受到车内空间限制及整车布置的要求,因此合理的结构形式对柴油发电机组的稳定性和可靠性是非常重要的。以某重型轨道车柴油发电机组公共底架为研究对象,对其设计分析过程进行了介绍,并对其进行了可靠性验证,以满足实际运用要求。

动车组牵引电机轴承白色酸蚀裂纹产生原因及解决方法

某型动车组牵引电机轴承发生多起白色酸蚀裂纹(WEC)失效。通过对比不同品牌轴承的绝缘涂层厚度、表面粗糙度、电蚀程度等,认为电流是造成WEC失效的主要原因。利用轴承泄漏电流测试不同厚度绝缘涂层抵抗交流电的能力,结果表明,轴承的阻抗特性与绝缘涂层厚度具有相关性,在高频20 kHz下,绝缘涂层为0.5 mm轴承的阻抗值是绝缘涂层为0.2 mm轴承的1.94倍,从而提出应使用电容、绝缘电阻2种参数考核轴承的绝缘性能。

高频交变电场作用下静态绝缘轴承中润滑脂的老化行为

高频电压诱导的电机轴承电蚀和润滑失效是影响变频驱动系统可靠性的关键问题。为探究高频交变电场环境下润滑脂的老化机制,基于绝缘轴承耐高频交变电压性能试验,详细研究了球与沟道接触区润滑脂的老化特性,结果表明:尽管有绝缘涂层的保护,润滑脂在无机械剪切作用下仍然会发生明显的性能衰退,具体表现为颜色加深,分油率降低,稠度增大以及导电性能和介电性能的改变。测试发现,在高频交变电场作用下绝缘轴承润滑脂稠化剂结构被破坏并发生团聚,其中夹杂有以金属纳米颗粒为核心的黑色团块,老化润滑脂的直流体积电阻率明显下降并具有更高的等效串联电阻和损耗因子。

基于线路测试数据的重载机车牵引电机机座疲劳分析

针对某型号电力机车运用过程中频繁启动制动导致牵引电机故障的问题,通过仿真与实测相结合方法对其进行故障原因分析。首先,建立了电机的三维有限元模型,依据GB/T21563一2018中规定的机车车辆设备载荷工况,在进行静强度计算的基础上,基于第四强度理论对电机吊挂故障焊缝位置进行了评估。其次,采用准静态应力分析法进行了疲劳损伤计算,对应力较大等关注位置进行线路实测,结合BS7608:2014+Al:2015焊接标准进行了焊缝疲劳寿命分析。最后,实测应力谱分析结果表明,两处开裂焊缝损伤原因有所不同,应分别在结构和焊接工艺上进行改进。

一种大功率机车牵引辅助系统中间回路设计

分析了大功率电力机车牵引辅助系统共用中间直流电路的设计及工作原理,详细阐述牵引辅助系统中间直流电路设计选型计算方法,并对牵引辅助系统进行模拟仿真,实现大功率机车牵引辅助系统共用中间直流电路,系统高功率密度集成化设计、轻量化设计,并结合系统试验验证该设计方法合理可行。

鼠笼式电机转子钎焊模卡导条拉脱原因分析及解决措施

某型机车牵引电机鼠笼式转子端环与导条模卡钎焊外观检查合格后进行拉伸试验,部分端环-导条钎焊接头的导条从焊缝位置拉脱,不能满足抗拉强度要求。为解决该问题,通过渗透探伤和宏观检测发现端环内侧与导条的钎缝界面存在微裂纹、钎料填充不致密和分层等缺欠。端环-导条结构设计不合理以及钎焊高温持续时间不足是导致拉脱问题的主要因素。针对这两个因素提出了改进方案:端环槽深由6 mm改为4 mm、增加端环槽内侧45°倒角,冬季钎焊时450℃保温时间延长为90 s。改进后经拉伸试验验证,成功解决了导条拉脱的问题,保障了产品质量。

HXD2型机车牵引电机振动超标分析与处理

针对配属HXD2型电力机车牵引电机例行试验振动值超标问题,根据电机结构和统计的振动值数据,从电磁和机械两方面对电机振动值超标问题进行原因分析,排除电磁和转子动平衡两个因素,通过测量定子止口尺寸、查看现场操作人员装配电机过程、检查定子止口端面清洁度,找出振动值超标的原因,最后从调整机座加工工艺流程、细化轴承座装配方法、提高配件清洁度三个方面进行工艺提升,降低电机返工率,提高电机装配质量和试验一次合格率,保证机车在线正常运行。

高速动车组牵引电机绝缘失效分析

文中通过对某系列高速动车组所配属的牵引电机绝缘失效故障进行梳理,结构化挖掘数据价值,深入研究高频电压、低温、潮湿、风沙等恶劣运行环境对牵引电机绝缘结构和部件的可靠性影响,精准定位故障根源,制定有效解决措施,并通过仿真分析、试验、在线运行考核等手段完成技术验证。研究成果使牵引电机更能适应我国复杂的运行环境和工况,大幅降低了牵引电机全寿命周期运维成本,并在和谐号、复兴号系列动车组牵引电机上广泛应用。

半实物仿真平台中CRH5型动车组牵引变压器数学建模

变压器通过线圈间的电磁感应实现电信号之间的相互转换。在CRH5型动车组半实物仿真平台中,变压器通过基于FPGA的数学模型的方式来实现。由于FPGA板卡的特性,需要将连续的变压器数学模型通过Tustn变换转换成离散的模型。将所搭建的模型与MATLAB中Simulink电气库中的模型进行离线及在线仿真对比,验证了所搭建模型的正确性。将所搭建的模型应用到CRH5半实物仿真平台,可以实现与实际TCU的系统联调。

列车网络控制系统中MPU的安全设计

随着轨道交通行业对电子控制产品的功能安全要求愈加重视,针对列车网络控制系统TCMS中主处理单元MPU的安全设计也愈加重要。从MPU的电源板、主控板、网络板的硬件原理与软件功能进行了MPU的架构设计说明;依据EN50128标准对MPU的软件系统各阶段设计和测试进行规范,依据EN50129标准对MPU的硬件安全回路失效率进行约束;最后进行MPU的安全回路设计、TCMS中的MPU冗余安全回路设计。从而确保MPU的安全可靠运行,保障TCMS行车安全与稳定。

海上半直驱永磁风力发电机电磁设计与温度场分析

以海上16 MW半直驱永磁风力发电机作为研究对象,基于有限元分析方法针对不等气隙条件下电磁特性、冷却结构设计及温度场仿真展开研究,结果表明优化后的电机能够合理地降低电机损耗,提高电磁性能,水套冷却和空水冷却相结合的冷却方式散热效果良好。通过型式试验,验证了电机设计的合理性。该电机的设计对海上永磁风力发电机大型化的发展发挥了重要作用。

机车变流器用氟橡胶密封新材料配方设计及性能分析

为研究机车变流器中橡胶密封件的性能,试验以氟橡胶为主要原料,制备了一种氟橡胶密封材料,并对其硫化性能、硬度和力学性能进行分析。并以氟橡胶密封材料建立有限元分析模型,对其密封性能进行研究。结果表明,最佳硫化温度为175℃,此时,硫化速率指数为0.93,硫化性能良好。在机车变流器工作温度50℃条件下,密封材料硬度、拉伸强度和撕裂强度分别是80 HA、10.56 MPa、35.648 kN·m^(-1),硬度和力学性能良好。根据有限元模拟分析结果,O型密封圈的最大接触压力为12.53 MPa,符合密封标准。试验制备的氟橡胶密封材料综合性能较好,可以用于机车变流器。

基于FFT的风力发电机转子谐波分析方法研究

为了准确测量风力发电机运行中转子的谐波电流参数,本文提出了一种基于汉宁窗的FFT风力发电机转子谐波参数测量方法。该方法对一个采样周期内电压电流数据的加窗FFT结果进行多项式变换,得到新的频谱序列,依据变换后的新频谱数据提取基波谐波参数。将其用于风力发电机转子谐波测量,并与横河功率分析仪测量参数进行对比,结果表明,该方法能够有效测量风力发电机转子谐波参数,与功率分析仪测量结果相比误差不超过1.5%,为谐波参数计算提供一种新方法。

一种大功率内燃机车牵引变流器设计

本文以某大功率内燃机车牵引变流器为例,对牵引系统主电路拓扑结构进行了分析,并对系统功能及关键部件的选型计算方法进行了介绍,并在Matlab软件中搭建了牵引系统电气模型,对其进行了系统仿真,最后对牵引变流器样机的试验情况进行了说明,从电气仿真和试验两方面验证了内燃机车牵引系统设计方法的合理性和可靠性。

牵引电机PHM系统分时调度技术应用

为了有效提升轨道交通城轨列车牵引电机运行效率,保障列车安全稳定行驶,降低因牵引电机故障导致列车停运等突发情况发生的概率,研究了城轨列车牵引电机故障诊断与预测技术。基于Linux操作系统开发,针对故障分析涉及的数据量大、计算要求复杂等情况,利用Linux系统多进程共享内存通信机制进行了系统分时调度设计。通过分设多个功能模块,合理利用状态标志保证数据一致性,提高系统数据处理效率。研究设计的列车牵引电机PHM系统已在某市地铁2号线上进行了应用并取得良好效果。