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机车走行部旋转部件健康评估系统

焉颖 王娟 王均国 丁大志 陈聪

焉颖, 王娟, 王均国, 丁大志, 陈聪. 机车走行部旋转部件健康评估系统[J]. 铁路计算机应用, 2024, 33(3): 59-66. doi: 10.3969/j.issn.1005-8451.2024.03.11
引用本文: 焉颖, 王娟, 王均国, 丁大志, 陈聪. 机车走行部旋转部件健康评估系统[J]. 铁路计算机应用, 2024, 33(3): 59-66. doi: 10.3969/j.issn.1005-8451.2024.03.11
YAN Ying, WANG Juan, WANG Junguo, DING Dazhi, CHEN Cong. Health assessment system for rotating parts of locomotive running gear[J]. Railway Computer Application, 2024, 33(3): 59-66. doi: 10.3969/j.issn.1005-8451.2024.03.11
Citation: YAN Ying, WANG Juan, WANG Junguo, DING Dazhi, CHEN Cong. Health assessment system for rotating parts of locomotive running gear[J]. Railway Computer Application, 2024, 33(3): 59-66. doi: 10.3969/j.issn.1005-8451.2024.03.11

机车走行部旋转部件健康评估系统

doi: 10.3969/j.issn.1005-8451.2024.03.11
基金项目: 中国铁路济南局集团有限公司科研项目(2023J10)
详细信息
    作者简介:

    焉颖:焉 颖,高级工程师

    王娟:王 娟,中级工程师

  • 中图分类号: U260.33 : U269.322 : TP39

Health assessment system for rotating parts of locomotive running gear

  • 摘要: 为推进机车走行部旋转部件实施状态修,在利用机车走行部在线监测系统采集的相关数据以及机车车辆走行部专家系统积累的故障诊断知识的基础上,建立机车走行部旋转部件健康评估系统,采用多维数据融合分析方法,完成机车走行部旋转部件健康状态评估,给出旋转部件健康评估结论和维修建议。该系统已在多个机务段投入应用,其适用性得到初步验证,能够提前发现旋转部件故障,输出合理的维修建议,有利于优化机车维修策略,为实现机车状态修奠定技术基础。
  • 图  1  机车走行部旋转部件健康评估系统架构示意

    图  2  系统数据处理过程示意

    图  3  轴承仿真结构示意

    图  4  健康评估流程

    图  5  维修决策流程

    图  6  济南西机务段HXD3机车51位轴承单样本数据时域波形图

    图  7  济南西机务段 HXD3机车51位轴承拆解照片

    图  8  济南西机务段DF8B机车12位齿轮单样本数据时域波形图

    图  9  济南西机务段DF8B机车12位齿轮拆解照片

    图  10  济南机务段HXD3C机车36位踏面单样本数据时域波形图

    图  11  济南机务段HXD3C机车36位踏面损伤照片

    表  1  轴承故障特征频谱计算公式

    故障名称 故障特征频谱
    保持架碰外环 $ {f}_{BW}=\dfrac{{D}_{0}-d{\mathrm{cos}}A}{2{D}_{0}}\cdot{f}_{n} $
    保持架碰内环 $ {f}_{BN}=\dfrac{{D}_{0}+d{\mathrm{cos}}A}{2{D}_{0}}\cdot{f}_{n} $
    外环故障 $ {f}_{W}=\dfrac{{D}_{0}-d{\mathrm{cos}}A}{2{D}_{0}}\cdot{Zf}_{n} $
    内环故障 $ {f}_{nei}=\dfrac{{D}_{0}+d{\mathrm{cos}}A}{2{D}_{0}}\cdot{Zf}_{n} $
    滚子单(端)故障 $ {f}_{d}=\dfrac{{D}_{0}^{2}-{d}^{2}{\mathrm{cos}}^{2}A}{2{D}_{0}*d}\cdot{f}_{n} $
    滚子双(周)故障 $ {f}_{d}=\dfrac{{D}_{0}^{2}-{d}^{2}{\mathrm{cos}}^{2}A}{{D}_{0}*d}\cdot{f}_{n} $
    下载: 导出CSV

    表  2  机车走行部旋转部件健康等级与运用维修建议标准

    序号 健康等级 运用维修建议
    1 正常 状态正常
    2 亚健康 状态参数部分偏离,注意关注
    3 轻微故障 发现问题,根据严重程度进行视情检修
    4 中等故障
    5 严重故障
    下载: 导出CSV
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图(11) / 表(2)
出版历程
  • 收稿日期:  2023-11-01
  • 刊出日期:  2024-03-28

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