JK00430型机车走行部车载监测装置研究.docx

型机车走行部车载监测装置研究JK00430常 莹 上海铁路局徐州机务段面冲击数据分析时 型机车走行部车载监测装置研究 JK00430 常 莹 上海铁路局徐州机务段 面冲击数据分析时，除了查看报警次数、 连续性、冲击趋势等信息外，还应当注意 时域波形图中的冲击幅值呈规律性变 化。对持续发展的报警机车踏面进行目 检、超声波探伤检查后才能进行镟轮、换 轮处理。因此，在日常分析中要对有踏面 报警的机车进行重点跟踪，同时针对踏 面报警的不同类型进行针对性分析，准 确掌握故障信号特征。 2.1.1 踏面剥离、擦伤故障的信号特征 波形特征：类似等腰三角形形状；冲 击值特征：一般情况下，其冲击 SV 值与 转速成反比；趋势特征：在故障初期，冲 击值大，波形陡峭，发展后会出现冲击值 变小，波形变胖的现象。 2.1.2 踏面内部缺陷故障的信号特征 波形特征：故障冲击类似直角三角 形形状，每个冲击波的前沿几乎是垂直 的；低速、高速故障冲击特征同样明显； 冲击值特征：一般情况下，其冲击 SV 值 与转速成正比。 2.1.3 踏面不圆度故障的信号特征 波形特征：故障冲击波在一圈中占 较大的比例；冲击值特征：一般情况下， 其冲击 SV 值与转速成正比。 在实际应用中，案例如下：DF11 - 147 机车 65 位自 2009 年 11 月 6 日出 现第一次踏面 1 级报警，次数为 2 次，在 目检正常且轮缘不到限的情况下进行重 点跟踪。后报警持续出现，至 2010 年 1 月 14 日发展为 2 级报警，经数据分析和 判断，进行镟轮处理后报警消除（数据波 形及故障图片如图 1）。 1.2 应用原理 共振解调诊断技术是装置的工作核 心。机车轴承、齿轮等运动部件有故障的 话，会产生较大的故障冲击，故障冲击经 共振解调器可获得共振解调波，它与故 障振动一一对应，经转换，可得出相应的 频域图，故障谱线为梳状，呈多阶性。由 于轴承外圈、内圈、滚子、保持架以及齿 轮、轮对这些部件在运行中均有准确的 几何学和运动学关系，故它们在发生故 障时，均有对应的故障特征频率，若计算 的特征频率与相应频域中的基频符合， 则确认为有故障，并可分析、判断出故障 部位。装置在车速达到 20 km/h 后，就开 始对所有检测点进行实时自动诊断，根 据诊断结果可进行故障显示和现场三级 报警。诊断数据经转储后由地面数据分 析软件进行人工分析，可对报警位的故 障发展趋势进行分析，以确定维修决策， 及时预防故障隐患。 JK00430 型机车走行部车载监测装 置是一种新型的铁路机车行车安全装 置，它运用共振解调技术对机车走行部 温度和振动信息进行实时监测和报警。 目前，徐州机务段在 DF11、DF11G、DF4D、 DF4BK 等型号的所有客运机车上安装了 该监测装置，在保证走行部安全方面发 挥了重要作用，成为一个值得研究的问 题。 2 JK00430 型机车走行部车载监测装置 对故障的诊断处置 目前，监测装置报警主要集中在机 车轮对踏面报警和轴箱轴承报警两个方 面，一般通过地面数据分析，都能准确诊 断故障，及时有效处置。 2.1 机车轮对踏面报警 机车轮对踏面报警是所有报警中最 多、最频繁的，在数据分析中不能仅以一 次或几次踏面报警作为扣车处理依据， 这样会造成大量机车停时，影响机车运 用。引起踏面报警的主要原因是轮对表 面剥离及轮对内部缺陷。踏面报警一般 由预警发展为一级报警、二级报警，在踏 1 JK00430 型机车走行部车载监测装置 应用原理 1.1 系统组成 JK00430 型机车走行部车载监测装 置是由车载监测装置和地面数据分析管 理系统组成。车载监测装置为每台机车 一套，主要包括：JK00430 监测装置主机 和副机、TAX2 走行部检测卡、接线盒、 复合传感器、温度传感器、总线、光电速 度传感器等。地面数据分析管理系统包 括软件包、微机、数据转储器等，可以在 单台微机上进行数据分析和管理。 摘 要 JK00430 型机车走行部车 载监测装置（以下简称监测装置）在 徐州机务段客运机车投入使用以 来，成功预报了多起走行部轴承、齿 轮及踏面故障，为客运机车的安全 运用做出了重要贡献。本文主要结 合监测装置在故障诊断和使用的情 况，对完善监测功能，更好地发挥其 保安全作用进行研究。 关键词 JK00430；机车；走行部；监 测；使用 图 1 案例 1 的数据波形及故障图片图 2 案例 2 的 数据波形及故障图片JK00430 图 1 案例 1 的数据波形及故障图片 图 2 案例 2 的 数据波形及故障图片 JK00430 型机车走行部车载监测装置研究 研 究 探 讨 14 1090C。对此报警，采取落轮更换机车电 机，电机解体后发现由于小轴承保持架