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鐵路機電設備常見故障與診斷論文
摘要：鐵路機電設備的正常與否，對鐵路運營有巨大影響，掌握鐵路機電設備在應用中常見的故障并對其進行快速準確地診斷，是鐵路運營工作中的重中之重。從鐵路機電設備在應用中常見故障特點出發，分析鐵路機電設備常見故障診斷方案。
關鍵詞：機電設備維修與管理論文
在鐵路運輸中，鐵路機電設備是其中重要角色，有力地保證著鐵路運營工作的順利進行。在日常的應用過程中，機電設備一旦出現故障停機，將會對鐵路正常運行產生直接影響。如何快速準確地診斷分析機電設備在應用中的常見故障，是目前鐵路維修領域的研究熱點[1]。傳統的鐵路機電檢修方式，不僅需要較多的維修時間，且需要較多的維修成本，已經無法滿足當前鐵路運營需求。為了使機電設備在鐵路中發揮充分作用，應熟悉掌握鐵路機電設備在應用中的常見故障，對其進行動態監測管理，快速作出診斷方案，及時處理各種故障[2]。而在探討鐵路機電設備常見故障的診斷方案前，首先應對鐵路機電設備在應用中的常見故障的特點有一定了解。
1鐵路機電設備在應用中常見的故障特點
鐵路機電設備在應用中的常見故障，主要分為兩類：一種是機械的故障；一種是機械零件故障。（1）鐵路機電設備故障類型、發生規律及原因鐵路機電設備故障，根據故障到事故的轉化效率來劃分，總共可以分為三種：第一種為突發型故障；第二種為漸發型故障；第三種為復合型故障。比較多見的是第二種故障。因此，在檢修機電設備故障的過程中，應注意故障的轉化階段，將故障修復于轉化為事故之前。根據鐵路機電設備故障的等級來分的話，可以分為四種：第一種為一類重大故障，該種鐵路機電設備故障必須即刻進行搶修；第二種為二類重大故障，該種機電設備故障應在鐵路機電設備最近的檢修窗口排除；第三種為三類重大故障，對于該類鐵路機電設備故障應盡快有計劃地進行排除；第四種為四類故障，該類鐵路機電設備故障可于常規檢修過程中排除。利用一定的檢修方式及合理的設備、技術，可以及時發現鐵路機電設備中萌芽狀態的故障，促使該類故障轉化為漸發故障。當前在監測手段上，比較常用的為在線監測系統，該系統以自動化探頭技術和PD手持式測試系統為基礎[3]。在突發故障萌芽階段，通過這些高科技技術，即可發現并解決這些機電設備故障。鐵路機電設備在剛剛安裝完成時，根據“浴盆原理”可知可能會存在一段時間的故障高發期，這也是鐵路機電設備在應用中的故障普遍發生規律[4]。新裝設備在調試中往往會發生一定的錯誤，導致系統與其他設備出現一些配合方面的問題，通過密集調試后，這些問題則會得到解決。進入該時期后，鐵路機電設備的故障發生率會大大降低。但隨著機電設備應用時間的增加，鐵路機電設備會過渡到老化階段，會再次凸顯出各種問題。老化階段的鐵路機電設備，需要進行技術改造，對老化機電配件進行更換，才能延長鐵路機電設備的服役壽命。不過，這種壽命的延長，應對鐵路機電設備故障率的具體表現進行考察，全面評估系統穩定性與機電設備故障率升高之間的關系。在鐵路機電設備發生故障的原因上，通常包括三種：其一為環境因素的影響；其二為鐵路機電設備自身存在一定的缺陷；其三為時間原因。（2）鐵路機電設備零件故障的常見形式鐵路機電設備本身應力疲勞或外力損傷影響下，可能發生對其正常功能產生變形損傷影響的零件故障。這些零件故障，對鐵路機電設備的正常功能會產生一定影響，甚至會對這些機電設備與其他機電設備的配合產生影響，引發鐵路機電設備的連鎖故障。對應鐵路機電設備變形損傷的，是機電設備零件的磨損與腐蝕。盡管磨損與腐蝕有著不同的作用形式，但都會對鐵路機電設備零配件表面的狀態變化產生關鍵影響，造成鐵路機電設備的行動部件、軸承等裝置失效，也有可能會衍生出一些機械電路故障[5]。但對于已經被生產出來和應用的鐵路機電設備來說，其必然會受到一定的磨損和腐蝕，這是一個無法避免的持續過程。總體來說，當鐵路機電設備進入正常運轉期后，其各個零件部位就開始進入磨損期，而鐵路機電設備大部分故障都發生于其設備零件的急速磨損期。
2鐵路機電設備在應用中常見故障診斷方案
（1）鐵路機電設備在應用中常見故障診斷原則鐵路機電設備相對其他設備呈現出特殊的機電合一特點，在分析鐵路機電設備的故障時，可同時從機、電兩方面入手。為了將機電設備中故障的來源快速準確地找到，應充分認識機電設備本身的結構。當故障發生時，才能更快地從機電設備故障發生形式與現象中將機電設備產生故障的來源和實質找到。診斷鐵路機電設備的方法比較多，維修人員常用的機電設備故障診斷方法除金相檢測診斷法、自診斷法外，還包括故障樹分析法、溫度檢測法等[6]。但無論是哪一種診斷方法，都必須在機電設備故障診斷中遵循三大原則。第一項原則為先外后內，故障診斷人員檢修時，根據先外后內的順序，循序漸進地對機電設備元件、控制元件進行檢查，及時處理好這兩類元件的故障后，對驅動元件中的故障進行診斷。第二項原則為先機后電，即先對鐵路機電設備中的機械故障進行檢查，再對機電設備中的電氣故障進行檢查。機械部分結構比較直觀，肉眼即可觀察，檢修時可對設備表面的狀況直接觀察，面對鐵路機電設備中常見的打滑、卡死、裂縫等故障，應快速對癥處理；電氣故障難以直觀地看出，可隨后檢修。第三項原則為先干后葉，即先檢修鐵路機電設備的主要部件，尤其要著重檢修接口部件和結合部零件，之后再檢修機電設備的次要部件。鐵路機電設備在故障類型上相對較多，故障診斷及維修人員必須根據診斷原則，按照程序一步步地診斷，將故障源頭快速地找出。（2）鐵路機電設備在應用中常見故障分類診斷鐵路機電設備的常見故障，可分類診斷。根據設備主體是否會被故障所破壞，在故障診斷中可將故障分為破壞性與非破壞性兩種。在鐵路機電設備故障診斷中，必須加強對破壞性故障的診斷和維修。當然，也不能忽視非破壞性故障，要及時找出非破壞性故障，并對其進行處理和解決，避免非破壞性故障向破壞性故障演變。鐵路機電設備在應用中發生故障時，通常會出現“有報警提示存在故障”與“無任何報警與征兆卻發生故障”兩種情況[7]。根據這兩種情況，在故障診斷中可將其劃分為兩種故障，即分別為有診斷指示故障與無診斷指示故障。前者通常出現于鐵路機電高級設備控制系統，可時刻監控鐵路機電整個系統的硬件與軟件性能，當產生故障時，設備屏幕上就會立即自動顯示或發出報警信號，根據診斷手冊中提出的信息，鐵路機電設備維修人員即可展開維修工作。但當維修不夠徹底時，則可能會導致鐵路機電設備發生“無診斷提示”狀況，對于此類故障的排除往往較大程度地依賴維修人員的技術。鐵路機電設備故障在診斷中從系統的必然性出發時，可將其診斷分為偶然性故障和系統性故障。對偶然性故障的診斷，只需即時檢測；對必然性故障的診斷，則需要在大量反復試驗的基礎上進行排除，綜合性地根據試驗所得加以判斷和解決。細化鐵路機電設備故障分類，有利于維修人員更快地對故障源頭進行診斷并及時處理。（3）鐵路機電設備中常見的機械故障與電氣故障診斷在鐵路工程機電設備中，經常發生機械故障。機械在發生這類故障時，通常還可以繼續工作，但安全隱患已經很大，必須立刻對其實施修復。導致機械故障的原因較多，如機械轉動反向間隙過大、在定位方面不夠準確等。在對鐵路機電設備中機械故障進行診斷時，可使用檢測儀器對生產中存在誤差的部分進行檢測，然后通過控制系統、機械傳動系統等對誤差進行排除。與機械故障的診斷相比，電氣故障的診斷簡單一些。電氣故障主要由兩類故障構成，即硬件和軟件故障。前者主要為電子電器件故障，在處理時可對其進行修理或更換；后者主要是數據等方面的故障，只需對數據進行修改或加工。維修人員在診斷鐵路機電設備故障時，通常利用對機電設備使用狀況的檢查來對故障的存在加以確定，這種診斷方式雖然可將故障所在診斷出來，但不能預測未來可能發生的故障。隨著現代技術的發展，鐵路機電設備常見故障診斷可引入動態診斷觀點與方法，如動態觀點分析法、阻抗測試等可一定程度上預測出鐵路機電設備未來可能發生故障[8]。當鐵路機電設備發生故障或轉子位置發生改變時，其電感和阻抗會呈現出與之相應的變化，這種變化可對定子存在的問題進行診斷。診斷方法為：依次設置好頻率、電流的基值，對頻率加以適當地增加，對電流的變化認真地觀察并記錄，根據波動范圍來診斷是否存在問題。
3結語
鐵路機電設備在應用中不可避免地會發生各類故障，且故障發生有其特有的特征與規律和原因。鐵路部門必須重視機電設備應用中常見故障及其診斷，遵循診斷原則，進行分類診斷，對機械故障與電氣故障分別處理，從而準確地診斷與維修鐵路機電設備故障。
參考文獻：
［1］崔雪飛.機電設備故障診斷技術發展分析［J］.經濟技術協作信息，2015（18）：74-75.
［2］李照良.機電設備故障診斷維修及管理分析研究［J］.科技與企業，2013（14）：268-269.
［3］周平.鐵路工程機械的故障分析及維護［J］.科技風，2010（5）：77-78.
［4］周建保.鐵路機電設備故障的診斷和維修［J］.中國機械，2015（2）：135-136.
［5］王安照.機電設備的故障診斷技術研究［J］.中國科技博覽，2014（26）：326-327.
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