第章 机车故障诊断检测绪论.ppt

电力机车检测与故障诊断;本课程的学习任务及要求;第1章 绪论;*;1.1 机车检测和故障诊断的意义;1.2 故障诊断技术的发展;状态监测和故障诊断的过程;到20世90年代初，设备状态监测与故障诊断技术基本上发展成为一门独立的新兴的综合性交叉学科。在此同时，世界各国铁路行业也相继展开对机车车辆检测诊断技术研究，主要目的是实现对机车车辆故障做出及时预警与快速有效诊断，并提出维修建议，以减少或避免不必要的安全事故的发生。 ;铁道科学研究院等科研所和高等院校等单位积极开展机车车辆故障诊断技术的研究、应用，在理论和应用上都取得了重大进展。在机车车辆故障诊断研究中主要采用的诊断方法有:温度探测、光谱分析、电气参数检测、动态压力检测及振动诊断等。同时引入新的先进算法，如小波变换、专家系统、模式识别、神经网络、模糊数学等。 ;机车车辆机械部分故障诊断主要包括对车体、轮对及轴承进行故障诊断，常用设备及方法主要有:铁道科学研究院、哈尔滨铁路局哈尔滨科研所、原航空部502所等单位研制的基于红外温度探测技术的道旁红外热轴探测系统，实现对货车轴承状态实时监测的功能，现已在主要干线上成功应用。;机车车辆电气部分故障诊断较为复杂，不仅涉及不同类型电路故障，还涉及电路中的各种电气设备自身故障，目前为止对电气部分的故障诊断研究较多。常见设备及方法主要有:齐齐哈尔铁路科研所开发的DF4机车主电路及控制电路检测仪，应用较广泛。北京交通大学研究了基于专家系统和神经网络方法的DF4机车电路故障的智能诊断技术，提出了机车电器电路故障诊断系统的基本组成及车载诊断系统的基本结构。;上世纪90年代以来，我国研发的准高速、动车组以及高速电力机车基本上都配备了具有控制和故障诊断双重功能的车载微机控制系统，如 SS8型、SS9型电力机车，其车载微机控制系统都具有简单的故障监控、故障记录和故障诊断功能。;株洲电力机车研究所等开发的列车运行监控记录装置及机车安全信息综合监测装置，可随车对机车的运行信息以及受电弓与接触网的状态信息进行实时监测和记录。另外，由株洲电力机车研究所、中南大学铁道学院等研制的电力机车逻辑控制单元能获取电力机车部分开关量状态，对电力机车电气部分故障诊断尤为重要.。;自上世纪80年代中期，美国铁道协会(AAR)及其所属研究机构运输技术中心(TTCI)、Seryo公司、Conrail公司、联合太平洋铁路等积极参与了货车轴承声学和振动诊断技术的研究开发，其所开发的声学探测系统是通过在道旁安装声学传感器，然后进行处理分析获取驶过列车时轴承的声信号，该系统既可独立工作，也可和红外热轴探测系统相互配合，以尽早发现轴承故障，实现轴承故障预警，确保列车运行安全。;90年代中期，TTCl采用基于声传感器阵列技术和神经网络的方法研制了新一代轴承道旁声学监测系统，极大的提高了诊断准确率。此外，TTCl等还研究开发了轴承振动检测系统，通过采集轴承旋转时产生的振动信号，并对振动信号采用包络分析技术与神经网络方法进行特征提取和模式识别，该系统能识别出轴承的多种故障或缺陷。;近年来，通用公司电力驱动分部(EMD)研发了基于商业无线通讯网络的机车远程监测诊断系统，其主要原理是:通过车载监测装置测量保存机车运行状态信息，再通过无线网络将监测到的数据发送到EMD的机车管理中心，该中心的行业专家对数据进行分析以及判断机车状态，并将机车状态信息发送到相关部门。该系统能使铁路部门及时了解机车运行状态数据和发现并排除故障，提高了列车运行安全性。;在20世纪60年代，日本率先开通了第一条新干线铁路，开始了铁路高速化进程。由于运行速度大幅度提升一，日本极度重视对机车、车辆的故障诊断技术的研究，并组织成立专门的研究会—铁道机车、动车诊断技术联络会。深入开展了牵引电机、牵引变压器、辅助电机等机车设备故障诊断研究，还成功开发了几种应用于故障诊断专家系统，对日本铁路诊断技术起了积极的推动作用。;日本近年来还研究开发了车载监测诊断系统，以提高列车运行的舒适性和安全性，在200系高速动车组上安装了可同时监测8个被测部位的纵向和横向振动情况的仪器，该仪器根据相关的舒适性指标对列车运行状态进行判断，推测不良部位，以实现快速有效的检修。;日本近年来还研究开发了车载监测诊断系统，以提高列车运行的舒适性和安全性，在200系高速动车组上安装了可同时监测8个被测部位的纵向和横向振动情况的仪器，该仪器根据相关的舒适性指标对列车运行状态进行判断，推测不良部位，以实现快速有效的检修。后来，在700系动车组上利用智能化监测系统，实现对主要电气装置的动作与状态进行监测。 ;德国从1975年开始研究铁路故障诊断技术。Gunter Sehultes等将机车车辆诊断系统分为外部诊断、内部诊断和自身诊断3种，自身诊断是充分利用机车的控制系统的功能组件