动车检修毕业论文文一、论文说明本团队专注于毕业论文写作与辅导效劳，擅长案例分析、编程仿真、图表绘制、理论分析等，论文写作300起，具体价格信息联系二、论文文参考如下关于动车检修库作业平台翻板降噪问题的探讨思路：通过对动车检修库三层作业平台在使用过程中翻板运动时所发出噪声问题的分析和探讨,在平台翻板的动力选择及构造方面作出了必要的改良工作,使降噪效果明显,产品质量得到了更进一步的提高。题目：动车检修物流规划与信息系统设计思路：随着铁路提速与客运专线的建立，动车组作为客运专线主要的运输工具，其开行量会越来越大，并且其购置本钱、维护本钱较高，在客运专线的投资中将会占有较大的比例。提高动车组的利用率，是节约投资、降低本钱的有效途径。动车组的运用效率、检修质量直接关系到客运专线的平安运营。因此，对动车组进展高效率、高质量的检修工作是十分必要的。。题目：基于Petri网技术的动车段检修作业流程模型与方法研究思路：高速铁路动车段是高速客运专线车辆(动车组)的大型综合维修中心(或基地),主要功能是实现包括大修在的所有检查、检修、车辆改造、开发测试以及为运行中的车辆提供技术支援等。主要业务系统包括段行车运转调度、生产方案、生产管理、设备设施管理以及作业方案管理系统等。国外实践证明,为保证高速客运专线动车组的平安可靠、快。题目：高速铁路动车组运用检修方案一体化编制方法研究与系统开发思路：随着我国高速铁路快速成网,动车组及动车段所数量不断增加,动车组网络化运用特性愈加明显。同时,动车组运用与检修不仅需考虑根本的约束条件,还需满足不同时期客流波动变化需求。因此,我国动车组运用和检修问题十分复杂,难度较大。针对上述问题,本文在给定动车组交路方案的根底上,对运用检修方案优化编制方法进展了探索,主要研究容如下。题目：基于EAM的高速铁路动车段检修作业工单优化模型与方法的研究思路：我国高速铁路的开展正处于一个重要的建立时期。高速铁路动车段是高速铁路车辆(动车组)的大型综合维修中心(或基地),主要功能是实现包括大修在的所有检查、检修、车辆改造、开发测试以及为运行中的车辆提供技术支持,主要的业务围包括段行车运转调度、生产方案、生产管理、设备设施管理以及作业方案管理等。国外实践证明,为。
题目：基于网络方案技术的动车组检修流程优化研究思路：为保证良好可靠性和技术状态,动车组运行一定里程或时间之后,就必须回到检修单位进展维护保养。动车组维护保养工作是复杂的工程,需要多部门配合,会消耗大量资源和本钱。动车组一旦停运,将减少线上运行时间,动车组运输业务就会蒙受损失。动车组运用部门要求检修工作时间尽量短、检修质量尽量高、检修本钱尽量低。因此,需要合理组织检修工作。题目：基于车地通信的动车组检修体制的优化思路：摘要：高速铁路已经成为一个国家铁路技术开展水平的重要标志,客运高速化是当今世界铁路的共同开展趋势。高速铁路拥有现代化程度很高的技术设备及管理手段,列车运行稳定性较普通铁路显著提高。对动车组进展及时、可靠的检修工作是非常必要的,动车组车辆检修工作在高速铁路运营中占有非常重要的地位,它对于高速铁路正常运营具有重大的意义。。题目：车型合理接续的动车维修基地检修方案编制方法研究思路：随着我国客运专线的不断修建,?中长期铁路网规划?中提及的“四纵四横〞客运专线网络已初现雏形,预计到2020年,我国客运专线运营里程将到达1.6万公里。动车组作为实现客运专线旅客运输任务最重要的移动设备,由于购置本钱和日常维护本钱高昂,因此动车组在客运专线设备投资中占较大比重。动车组的运用与检修问题对于保证动车平安可靠、。题目：动车组检修基地与动车检修思路：分析了动车组检修的意义,介绍了动车组维修的特点,探讨了适合我国国情的动车组修程与修制。重点介绍了新建成的动车组维修基地,容包括基地的特点、主要功能和主要设施。参考动车组高级别检修工艺和流程,动车检修基地结合自身生产条件和设备特点,编制了段修用CRH_(2A)型动车组3级修检修工艺和检修流程,完成了两列动车组的。题目：动车组运用检修方案优化方法的研究思路：编制动车组运用和检修方案是客运专线运输组织的关键任务，直接关系到客运专线的平安运营和效劳品质。动车组的运用和检修方式与既有机车车辆差异很大，呈现运营效率高、检修标准严、运用检修一体化的特点，提出了诸多亟待解决的动车组运用检修方案新问题。论文以目前我国动车组的运用检修实践为背景，在列车运行图确定的前提下，开展动车组运用检。
题目：动车检修段检修厂房组合工艺方案设计研究思路：动车检修段主要承当西北地区配属动车组的三、四、五级检修任务。动车段设计中检修厂房组合工艺设计是检修段的核心技术组成局部。为满足动车检修段所需检修规模和最正确工艺布局,通过多角度地比照和分析,分别讨论车体定位修和流水修两种工艺方案,对检修厂房组合布置进展详细研究,最终得出车体定位修方案是适应动车检修段特点的最正确。题目：基于交路互换的客运专线动车组检修方案的研究思路：动车组作为完成客运专线运输生产任务最重要的活动资源,其购置本钱和维护本钱昂贵,在客运专线设备投资中占较大比重,提高动车组的利用率,将是节约投资、降低本钱、提高效率的有效途径。动车组的整备、维修是其运用过程中的必要环节,是动车组运用的前提和平安保障。因此,制定科学合理的动车组检修方案,对于保障动车组的平安运行。题目：CRH2型动车组轮对检修限度及检修工艺过程研究思路：随着我国高速动车组在全路的广泛运用,车辆检修成为各路局和动车组检修基地的重要任务,检修限度是确定车辆各零部件是否检修的重要依据。轮对检修是动车组各级检修中的重要组成局部,为保证车辆检修的顺利开展,充分保证动车组的平安运行,需要研究动车组轮对的检修限度与检修工艺。 本文以CRH2型高速动车组为研究对象,运用多体动力。题目：基于列生成算法的动车组检修方案优化思路：基于动车组运用维修规程的特点,研究动车组检修方案的优化问题。构建动车组交路段和动车组检修基地相互关系的接续网络,刻画动车组担当交路段、进展检修、等待检修3种状态。进一步考虑交路段覆盖约束、检修弧能力约束和路径数量约束,以动车组可行运用方案为决策变量,以待检动车组检修前的累计运行里程最大化为目标函数,建立动车组检修方案优。题目：动车组运用及检修机构布局与规模确定的研究思路：从目前到未来10年是我国客运专线建立的顶峰时期,预计在2020年前我国将建成1.6万公里以上的客运专线。客运专线主要运载工具为动车组,由于其造价高、速度快的特点,需要动车组高效平安的运行。而动车组运用及检修机构是动车组检修和存放场所,动车组的检修作业均在各级机构进展。因此动车组运用及检修机构是保证动车组高。
题目：动车组检修基地与动车检修分析思路：动车组是客运专线和生产运输的重要资源,因此制定科学合理的动车组检修基地与动车检修的分析方案,对于保障动车组的平安运行和提高动车组效率具有重要的意义。本文首先论述动车组检修的意义和特点,然后论述动车组检修制度,最后论述了动车组检修基地的构建。题目：CRH2动车组转向架三级修检修工艺浅谈思路：目前局动车段CRH2动车组三级修进入量产化阶段,经过为期三年多的CRH2型动车组三级修,流水化检修流程已经有了较好的优化,工艺也做了多方面的改良。转向架的检修质量是保证动车组平稳、平安运行的根底,分析转向架检修过程中的关键工序和重要项点对提高转向架检修质量,确保动车组的平安、可靠具有非常重要的意义。尤其随着高铁的快。题目：动车检修基地平安风险的综合评价研究思路：目前,我国客运专线上运行的动车组时速已达350km/h,这对动车组的平安有着非常高的要求。作为动车平安、可靠运营的前提,动车检修基地有着重要意义。对动车检修基地平安风险进展全面系统分析,并在此根底上,对其平安状况进展综合评价,有助于提高动车检修基地的平安管理能力和平安水平。本文通过对动车检修基地实地调查并结合系统工程学。题目：数据仓库在动车组运用检修中的研究与应用思路：目前,我国动车组运用检修信息化方面主要存在的问题是：在动车组的日常运用检修过程中产生了大量的历史数据,但目前对上述数据的应用仅仅局限于简单的查询,无法通过对数据的整合分析到达指导运用检修的目的。具体表达在：一是未有效地考虑数据的相互关联性,二是未能充分挖掘大量数据中蕴含的有用信息,三是未能对大量数据进展有效的融合进而指。题目：浅谈动车组检修及检修基地构建思路：动车组作为重要的运输工具,是客运专线和生产运输的重要资源,因此对动车组进展科学合理的组检修及构建检修基地,对于保障动车组的平安、高速的运行具有重要的意义。本文首先论述动车组检修的意义和特点,然后论述动车组检修修程,最后论述了动车组检修基地的构建。
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动车检修毕业设计论文范文
动车检修毕业论文文
一、论文说明
本团队专注于毕业论文写作与辅导效劳，擅长案例分析、编程仿真、图表绘制、理论分析等，论文写作300起，具体价格信息联系
二、论文文参考如下
关于动车检修库作业平台翻板降噪问题的探讨
思路：
通过对动车检修库三层作业平台在使用过程中翻板运动时所发出噪声问题的分析和探讨,在平台翻板的动力选择及构造方面作出了必要的改良工作,使降噪效果明显,产品质量得到了更进一步的提高。
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题目：动车检修物流规划与信息系统设计
思路：
随着铁路提速与客运专线的建立，动车组作为客运专线主要的运输工具，其开行量会越来越大，并且其购置本钱、维护本钱较高，在客运专线的投资中将会占有较大的比例。提高动车组的利用率，是节约投资、降低本钱的有效途径。动车组的运用效率、检修质量直接关系到客运专线的平安运营。因此，对动车组进展高效率、高质量的检修工作是十分必要的。。
题目：基于Petri网技术的动车段检修作业流程模型与方法研究
国际铁道车辆系统动力研究新进展
瑞士Bombar山er公司，研究了采用耦合轮对机车转向架的曲线通过和稳定性优化问题。众所周知，在传统的车辆设计中，曲线通过和稳定性是一对矛盾。研究人员曾采用多种方法试图同时提高这2种基本性能，该文针对机车轮对要传递牵引力的情形，开发了一种轮对交叉耦合机构，可以分离轮对导向和牵引力传递功能，并在瑞士联邦铁路公司460系列机车上成功应用，其车轮旋削周期较以前延长3倍一4倍。
美国运输技术中心(TTCl)H．Wu研究了货车转向架心盘摩擦对曲线通过和横向稳定性的影响，并对目前采用的心盘润滑材料进行了评价。主要结果如下：(1)在正常的车辆和轨道状态下，心盘润滑条件对轮轨横向力影响很小；
(2)对于采用滚动接触旁承(RSB)的货车而言，心盘摩擦因数对车辆横向稳定性有重要影响，为了降低货车蛇行危险，心盘摩擦因数最小不能低于0．3；
(3)常接触旁承(CCSB)可以有效地改善货车横向稳定性，于采用常接触旁承的货车来说，心盘摩擦对车辆失稳速度影响很小；
(4)仿真结果显示，常接触旁承较滚动接触旁承平均提高蛇行失稳速度约16km凡；(5)聚酯作为心盘摩擦材料具有良好的应用前景。
此外，澳大利亚昆士兰中央大学的Y．Handoko等利用VAMPIRE软件首次研究了非对称制动力对货车曲线通过性能的影响。他们简单地采用正负摇头力铁道车辆 第42卷第1期2004年1月矩来模拟非对称制动力的作用。结果表明，货车通过曲线时若施加负的摇头力矩将增大冲角和轮轨横向力，不利于曲线通过。
2车辆运动稳定性研究进展
车辆非线性运动稳定性属于理论性很强的研究领域，甚至涉及浑沌、分叉等深层次概念。近2年国际上对此专题的研究仍以理论研究为主，但出现了一些新观点，如曲线上的运动稳定性、轨道体系对车辆运动稳定性的影响等。
丹麦工业大学H．True等在转向架非线性运动稳定性及分叉研究的基础上进一步分析了具有干摩擦悬挂阻尼货车轮对的动力学稳定性问题。
澳大利亚F．Xia和丹麦工业大学H．Tme研究了三大件式货车转向架的动力学问题，其主要特点是考虑了楔块二维干摩擦特性(以前均简化为一维问题)，计算出了三大件式货车转向架的线性和非线性临界速度分别为102．6km凡和73．8km凡。计算结果说明三大件式货车转向架呈现浑沌运动。
澳大利亚Y．Q．Sun等强调在货车蛇行运动稳定性计算中考虑轨道离散支承模型的重要性。结果表明，考虑粘弹性轨道模型计算得出的蛇行失稳临界速度要低于不考虑轨道模型(即“刚性”轨道)之值，一般低10％以下。值得指出的是，这一工作早在2年前已由中国西南交通大学完成[：，引。他们采用车辆—轨道耦合动力学方法求解车辆临界速度，其结果是，采用中国的铁路参数，车辆临界速度差异在8％以下(考虑实际轨道弹性结构时临界速度更低)，结果是类似的。该项研究结果对经典的车辆动力学计算方法(不考虑轨道结构弹性)中车辆临界速度的计算提出了质疑。因为经典方法会过高地估计车辆运行稳定性，因而是偏于危险的。
德国DLR的J．Arn01d等探讨了考虑车轮弹性对铁道车辆运行性能的影响，认为轮对结构弹性会导致较刚性轮对更大的横向振幅，因而也会影响到整车的运行性能。
波兰华沙技术大学K．noinski等认为，考虑铁道车辆在曲线轨道上的运动稳定性是必要的。而在此之前人们研究车辆运动稳定性问题一般是针对直线轨道上车辆自激振动横向稳定性，曲线轨道(半径及超高等)被认为是一种外界激扰源而抑制了自激振动，因此该文必将引起一定争论。
德国G．Schupp从理论上讨论了机械系统数值分叉分析方法在铁道车辆运动稳定性中的应用可能性。
3．2国外应用情况
纽约地铁l 080节新车厢，每年补充200节新车厢；美国、加拿大、南非等国重载货物列车数千辆；美英国道比AEA铁路技术公司J．R．Evans等针对近年来英国铁路愈来愈严重的轮轨滚动接触疲劳(RCF)问题，从车辆动力学角度分析RCF产生的原因及防止途径。首先开展了准静态曲线通过仿真分析，给出了车辆悬挂设计、轮轨踏面、润滑及车速等因素对轮轨滚动接触疲劳的影响关系；其次，进行了动力学仿真分析，这更有助于确定引起RCF的接触条件，并可分析轨道几何不平顺对RCF的影响。
南非SPOORNET的R．Frohling等从理论分析和运用经验方面介绍了大轴重(30t)条件下车轮踏面磨耗及滚动接触疲劳问题。该项研究主要是结合在瑞典运营的新型货车UNO所出现的车轮磨耗严重及踏面剥离损伤问题而开展的理论分析工作，最后提出了对车轮型面重新设计的方案。
此外，法国J．B．Ayabse和H．C1＼011et对半赫兹条件下轮轨接触斑的求解方法进行了研究。英国I．Persson等采用遗传算法对铁路车轮型面进行了优化，并认为该方法可以用于钢轨断面优化及轮轨型面匹配研究。
4 车辆系统动力学其他领域研究进展
在本届国际会议上尚有其他一些与车辆系统动力学相关的论文进行了宣读、交流，主要包括车辆悬挂(主动)、弓网动力学及车辆空气动力学等几个方面。相对而言，这些方面的论文数量较少，但也展示了铁路车辆系统动力学研究中的一些新问题。
4．1 车辆悬挂
日本M．Adac山为了同时提高车辆曲线通过性能和运动稳定性，在车辆二系悬挂中增加了辅助弹簧(横向弹簧)，采用VA朋PIRE软件进行了动态仿真，结果显示，该措施可以减小高速曲线通过时车体稳态横向加速度。
中国西南交通大学邬平波等采用柔性车体模型并
考虑半主动悬挂研究了客车的动力学响应。车体模型考虑了一阶垂弯、一阶横弯和一阶扭转模态，车辆其他部件仍视为刚体。计算比较了刚体和柔性车体模型下车体的垂向、横向平稳性指标，并利用滚动振动试验台进行了半主动悬挂试验。
日本H．nunashima等试图采用二系主动悬挂来改善A(>T(自动轨道运输)车辆的乘坐舒适性。采用Ho控制理论实现横向力的主动控制，仿真结果显示A(订车辆乘坐舒适性可以得到明显提高。
4．2 弓网动力学
瑞典P．Harell等针对多受电弓受流情形，研究了接触网区段叠合(图8)对弓网动力学的影响，此项研究此前未见报道。接触网叠合区
意大利S．Bru山等讨论了受电弓—接触网系统的中频、高频动态相互作用，主要分析了弓网接触力与离线之间的关系、吊杆对接触力的影响以及接触导线不规则磨耗的成因等问题。
4．3 空气动力学
意大利F．Cheli等采用数值仿真和风洞试验的方法研究了给定风场下作用于铁道车辆车体上的空气动载荷及其相应的车辆响应。
日本铁道综合技术研究所M．Suzuh等采用运行试验和数值分析方法研究了列车在隧道中运行时车辆振动与空气动作用力的相互作用，以及减轻空气动力所导致的附加振动的对策。
5 车辆系统动力学研究展望
综上所述，近2年来国际上铁道车辆系统动力学研究进展显著，特别是在提高车辆曲线通过性能、提高车辆运行稳定性和解决
车辆微道相互作用实际问题等方面研究十分活跃，研究出许多新方法和新技术。结合这些研究进展，笔者认为今后在以下方面将会引国际铁道车辆系统动力学研究新进展 翟婉明起普遍关注并得到进一步发展：
(1)随着列车向快速化及高速化方向发展，综合解决车辆直线运动稳定性和曲线通过性能的方法、途径和技术措施将会继续成为广大铁路研究人员研究的热点之一。
(2)主动控制技术是改进铁路机车车辆运行品质的有效方法，在铁路发达国家已得到广泛应用。然而，随着铁路运输与航空、公路运输竞争的进一步激化，不断提高列车运营速度并同时提高乘坐舒适性已成为现代铁路追求的目标。而实现这一目标的手段在很大程度上便是采用先进的主动控制技术。因此，这一领域发展前景广阔。
(3)轮轨接触理论研究已日臻完善，而轮轨运输系统中由于轮轨滚动接触而产生的问题越来越多。因此，如何合理运用轮轨系统动力学(车辆做道系统动力学)理论研究解决这些实际问题(如轮轨不规则磨耗、滚动接触疲劳问题)，必将成为本领域研究的一个重要方面，而要解决不规则的轮轨磨耗难题，需要发展同时考虑车辆俄道高频相互作用和损伤机制的综合模型。
(4)车辆微道相互作用研究已越来越能反映铁路中的各种实际因素，今后将进一步走向实际工程应用，如高速(快速)铁路桥头过渡段轨道设计、大轴重货车对线路的动力作用研究、轮轨磨损及轨道沉陷预测、车辆榇道动态相互作用脱轨研究及安全评判标准确定等。
(5)高速列车运行过程中(特别是通过隧道时)空气动力效应对车辆振动性能的影响问题已日益受到人们的关注，是进一步改善乘坐舒适性(包括降低噪声)不可回避的研究课题。
(6)动力学仿真技术已在国际车辆系统动力学研究与应用领域得到十分广泛的应用，发挥了极大效用。各种车辆动力学仿真软件日益成熟。我国应注意这一趋势，组织开发各种大型通用动力学软件，为机车车辆动力学性能优化提供科学工具。与此同时，必须重视仿真软件的试验验证，只有经过广泛验证的软件才能用于指导生产实际。
摘 要 结合地铁限界国家行业标准的编制,介绍了标准中隧道内直线段受电弓受流方式A 型车车辆轮廓线的确定以及车辆限界、设备限界和建筑限界的计算方法,开发了基于For2 tran PowerStation 的车辆限界计算程序,降低了限界计算工作强度,提高了工作效率。对不同车辆和隧道结构断面形式,有必要开发参数化和人机交互相结合的限界计算系统。
关键词 地铁, 限界标准, 限界计算方法
城市轨道交通限界规定了轨道交通车辆和隧道的断面形状与净空尺寸以及高架与地面建筑物的净空尺寸,同时也规定了设备安装位置及预留空间,是构成城市轨道交通安全运输的基本保证之一,也是城市轨道交通设计的基础[ 1 ] 。相对于高架与地面上车辆,隧道内车辆在城市地下运行,由于隧道断面直径小、设备安装空间紧凑、轨道曲线半径小、旅客乘座舒适性高等特点,给城市轨道交通车辆限界和设备限界提出更高要求。
城市轨道交通限界不仅制约车辆外形尺寸,还关系到诸如隧道等各种建筑物的内部轮廓,对轨道交通系统的建设规模及其投入和产出有重大影响。为确保城市轨道交通限界的统一化、系列化和标准化,由沈培德教授组织有关专家,主持编制了地铁限界国家行业标准[ 1 ] ,以期达到安全适用、经济合理、技术先进的要求。
1 A 型车计算车辆轮廓线和车辆限界计算用参数的确定
目前我国地下铁道使用A 型车较多。最早使用A 型车的是上海地铁1 号线,其次为广州地铁1 号线。已决定使用A 型车的有深圳和南京轨道交通线。由于上海地铁和广州地铁线上A 型车已运行多年,因此计算车辆轮廓线以上海车和广州车为基础,参照深圳车和南京车而确定,并考虑了车体侧灯布置(如图1 及表1 所示) 。另外,A 型车车辆限界计算用参数以能包络以上各车型为前提,经过仔细斟酌而确定。
图1 A 型车(车宽3m) 计算车辆轮廓线
2 城市轨道交通车辆限界计算
以前车辆限界计算采用国际联盟颁布的U IC 505 国际标准。该标准是用于跨国界铁路运输的国际标准,其车辆限界计算是基于车辆基准轮廓线,在此基础上计算出动态包络线,再推算出设备限界。该标准中车辆限界计算考虑的因素较少,不能完全满足城市轨道交通发展要求[2 ] 。因而德国于1997 年颁布了适用于城市轨道交通的Bostrab 国家标准。该标准中车辆限界直接由车辆制造轮廓线计算得出,考虑了从轨枕到车辆顶部可能的全部偏移,在线路和车辆得到正常维修保养的前提下,无需考虑安全距离。德国Bostrab 标准计算方法比U IC 国际标准更适合轨道交通,更能适用于城市轨道交通车辆限界的确定[2 ] 。
基于以上两种标准,参照文献[ 3 ,4 ] , 确定了适合我国轨道交通建设和车辆运营实际情况的限界计算方法。
2. 1 车辆限界计算原则
1) 限界是确定行车轨道周围构筑物净空的大小,以及管线和设备安装相互位置的依据,是专业间共同遵守的技术规定,应经济、合理、安全可靠。
2) 限界应依据车辆的轮廓尺寸和技术参数、轨道特性、受电方式、施工方法、设备安装等综合因素进行分析计算确定。
3) 车辆限界的计算是以平直线上混凝土整体道床和碎石道床的线路为基本条件,根据隧道内及地面运行环境不同,分为隧道内和高架线(含地面线) 车辆限界两种基本类型。
4) 曲线地段不同于上述两种情况,增加的附加因素是在设备限界内考虑加宽与加高。
5) 车辆限界的计算要素(偏移量),...成,而对随机因素按高斯概率分布采取均方值合成。将以上两大类相加形成车辆的动态偏移量。
...8) 车辆限界偏移量计算划分为车体、转向架、受电弓(三轨受流器) 等三部分分别计算。
9) 车辆限界一经制定,属限界标准中重要的部分。车辆运行安全与否,必须根据本计算方法的基本规定进行计算,确定车辆动态包络线是否超越车辆限界为准。
10) 本计算方法中涉及到的计算车辆轮廓线及计算参数仅供限界制定时使用,并非对车辆规格和参数作强制性规定。实际制造的车辆应以实际参数按本计算的基本规定验算是否符合车辆限界。
2. 2 车辆限界的计算要素
1) 车辆的制造误差;
2) 车辆的维修限度;
3) 转向架轮对处于轨道上的最不利运行位置;
4) 轮对相对于构架的横向振动量;
5) 转向架构架相对于车体的横向位移量;
6) 车辆的空重车挠度差及垂向位移量;
7) 轨道线路的几何偏差(含维修限度);
8) 一系悬挂侧滚位移量;
9) 二系悬挂侧滚位移量;
10) 因车辆制造、载荷不对称、轨道水平不平顺等引起的偏斜。
2. 3 车辆限界、设备限界及建筑限界的计算方法
以确定的计算车辆轮廓线控制点坐标为基础, 计及
机车车辆整车可靠性指标的探讨
摘要：通过对机车车辆整车的可靠性指标进行探讨，提出了MDBF、MDBFF和上线率作为机车车辆制造企业产品可
靠性指标的建议，为制造企业进一步满足用户要求、开展产品可靠性的研究奠定基础。
关键词：机车车辆；可靠性指标；平均故障间隔距离；平均功能故障间隔距离；基本可靠性；任务可靠性
0引言
随着我国国民经济的快速发展，交通、物流与日俱
增。铁路运输担负了全国货运总量的70%和客运总量的
60%。作为承担铁路运输的装备———机车车辆运用的安
全准点，是保证铁路运输的关键因素之一。因此要求机车
车辆具有很高的可靠性。最新的国际铁路行业标准IRIS
更是明确提出了对RAMS（可靠性、可用性、可维护性和
安全性）的要求。因此提高产品的可靠性，已是铁路装备
制造企业参与国际竞争的关键因素。由于我国对机车车
辆整车可靠性的相关研究还处于初步阶段，目前只能参
照其他系统的可靠性标准，凭经验及大致的统计数据来
提出可靠性的要求，尚未建立成熟的可靠性指标和验收
体系，使得机车车辆整车可靠性管理不尽人意。因此开展
机车车辆可靠性要求的研究，建立科学规范的机车车辆
可靠性指标和验收体系对于机车车辆制造企业具有深刻
的意义。
由于机车车辆整车的可靠性指标及其验证方法极为
复杂，本文仅对其可靠性指标的建立进行探讨，并提出建
议。
1机车车辆整车可靠性指标现状
目前从机车车辆整车的技术文件中可以看到，涉及
到的可靠性指标基本上为机破率、临修率和碎修率。然
而，在具体使用机破率、临修率和碎修率来考核机车车辆
整车的可靠性时将存在着一些问题。
根据IEC60050（191）的定义，可靠性是“产品在规定
的条件下和规定的时间区间（t1，t）2内完成规定功能的能
力”，它的定量化指标———可靠度，就是“产品在规定的条
件下和规定的时间内完成规定的功能的概率”。因此，实
际上讨论可靠性就是讨论故障概率。机车车辆机破率，是
以在用机车车辆总运行公里数除以从时间t=0至时间
t=t1的累计机破故障数量而得到的比率。机车车辆临修
率，是以在用机车车辆总运行公里数除以从时间t=0至
时间t=t1的累计机车非修程入库检修的故障数量而得到
的比率。机车车辆碎修率，是以在用机车车辆总运行公里
数除以从时间t=0至时间t=t1的累计机车非修程不入库
检修的故障数量而得到的比率。这都是一种累积故障概
率（F（）t）。
首先，由于这种累积故障概率考核的是所有在用的
特定机型的机车车辆，那么在用的机车车辆的运行公里
数的大小对累积故障概率的影响很大。运行公里数越大，
累积故障概率越小。同时由于每一台（批）机车车辆投入
运用的时间不同，按照产品故障浴盆曲线的原理，出现的
故障类型和概率是不同的。而我们就特定时间统计所有
机车车辆的运用，就可能出现故障类型和概率的偏差。
其次，可靠性分为固有可靠性和使用可靠性，也可分
为基本可靠性和任务可靠性。机破率、临修率和碎修率，
考核的是固有可靠性、基本可靠性，还是考核使用可靠
性、任务可靠性，必须加以说明，否则容易对可靠性产生
不同的理解，从而采取不同的可靠性保证方案。
第三，机破率的统计，以导致任一列车晚点5 min（以
京广线为例）的设备故障为机破故障。然而，在实际运行
中，当设备故障后，影响列车晚点的因素是多方面的，它
不仅与故障类型、系统的可维修性有关，还与司乘人员的
技术水平、产品设计的冗余等有密切关系。如：机车运行
途中硅机组因电容击穿显示主接地故障，司乘人员隔离
部分电机维持运行，正点到达，未造成机破，但实际上产
品出现了故障；有时，也可能因培训不到位，司乘人员对
产品不熟悉，可能操作不当，使得列车晚点而导致机破，但产品本身却未出现故障。
从上述分析可以看出，机破率、临修率和碎修率难以
真实、全面的反映产品的可靠性，对推动制造企业提高产
品可靠性的作用有限。因此，有必要对机车车辆整车的可
靠性指标加以研究与探讨。
2机车车辆整车可靠性指标
国际电工委员会（IEC）、欧洲标准（EN）均针对轨道
交通制定了可靠性要求，即IEC 62278、EN 50126、EN
50128、EN 50129等。但这些标准仅给出了轨道交通适用
的可靠性典型参数示例，不具有实际的操作指导意义。通
过对比IEEE有关标准和机车车辆实际运行经验，在考虑
机车车辆整车可靠性指标时，建议使用平均功能故障间
隔距离（Mean Distance Between Functional Failure，
MDBFF）、平均故障间隔距离（Mean Distance Between Fail-
ure，MDBF）以及机车车辆上线率（On Line Service Rate）
三个指标来综合衡量机车车辆整车的可靠性。
MDBF作为机车车辆整车基本可靠性的特征量，可
以反映出整车运用对维修人员、维修时间、维修费用、备
品备件需求的要求。一个系统基本可靠度低，即使能够满
足任务可靠度的要求，也会导致系统维护成本高。或者说
通过设备冗余的保证，虽然能够满足任务可靠度，但其后
发生的维修成本也是不可忽视的，由此带来的系统复杂
程度增加，系统基本可靠性也会降低。
从国际轨道交通装备制造企业设立的质量指标来
看，有6项指标属于MDBF要衡量的范围。具体如下：
1）零公里故障：产品到段尚未正式投入运用阶段出
现的故障。
2）早期故障：产品投入运用至定义的最短修程阶段
出现的故障。
3）运行故障：产品在正常运行中出现故障但能到达
目的地。
4）非定期检修：不在规定的修程时间所进行入库检
修和不入库检修。
5）停机故障：产品在运行中突然停机，但因重联或连
挂的原因能够被牵引到达目的地。
6）使命故障：产品在运行中故障而不能到达目的地。
MDBFF作为机车车辆整车任务可靠性的特征量，可
以反映出整车在规定的时间段内或任务段内完成规定功
能的能力。这个特征量与我们现行通用的机破率有近似
之处，但量纲不同。作为制造企业，为了保证整车的任务
可靠，不得不在整车设计中考虑一定的设备冗余，同时又
得兼顾系统的简化，这是一对矛盾。
MDBF和MDBFF两项可靠性指标反映的是机车车
辆在承担运输任务过程中的质量状况，它们均不能反映
机车车辆不承担运输任务时的质量状况。有时，上线运行
的机车车辆质量状况良好，没有出现故障，但在段备用的
机车车辆质量状况却不佳，甚至不能上线运行。虽然
MDBF和MDBFF两项可靠性指标能满足要求，但备用机
车车辆的质量状况却无法满足用户的要求。因此，国际铁
路行业引入了上线率这一指标。机车车辆上线率的定义
是上线运行的机车车辆数与良好的备用机车车辆数之和
除以总机车车辆数。上线率指标客观地反映了制造企业
的服务质量、产品的可维护性和可用性水平，也影响了用
户运输的可靠性，是用户目前关注的焦点之一。因此，机
车车辆整车上线率也应当作为可靠性的指标。
综上所述，可以将MDBF作为基本可靠性指标，衡量
机车车辆整车对维修人员、维修时间、维修费用、备品备
件需求的要求。将MDBFF作为任务可靠性指标，衡量机
车车辆整车完成规定功能的能力。上线率作为整车可靠
性的关联指标。
3 MDBF和MDBFF的测算
由于机车车辆是大型机电产品，不能简单以电子零
部件或机械零部件来测算可靠性数据。虽然零部件本身
故障模式的种类并不多，但成为整机产品后，需考虑的因
素就比较多了，如各零部件所具有的故障模式的组合，由
于零部件的组合而组成的（不是来自零部件的故障）故障
模式的复合。因此从整机来看，形成大量近似函数的复
合，其形式变得复杂。
实际测算中，可以用威布尔概率纸测算故障概率直
线的斜率，以获得形状参数m来确定故障的性质（m=1，
偶然性故障；m>1，耗损性故障）。
用指数分布来概算故障率λs，系统的每个单元都服
从指数分布，则单元可靠度R（i）t=e-λit
系统可靠度R（st）=e-λ1te-λ2te-λ3t……e-λnt=e-λst
系统故障率λs=λi
平均故障间隔时间MTBF=1/λs
考虑到传统上机车车辆故障是按照运行公里数进行
统计，加之机车车辆在段备用的时间对平均故障间隔时
间将产生影响，因此建议采用平均无故障间隔距离
（MDBF）来代替平均故障间隔时间进行可靠性的概算，仍
然要统计1/λs。
以配属三个机务段的某车型某年十月份的故障统
计，来测算该车的MDBF和MDBFF，可以看出其与机破、
临修的差异，如表1和表2所示。通时，RC回路中的冲击电流过大（为电容器最大工作电
流的2.55倍），使电容器加速老化，出现降级或损坏。电
阻的功率为最大工作功率的1.55倍，不能满足电阻的工
作要求。
2）采用改造后参数（R=12.4Ω，C=18μF），在整流桥
90°开放，晶闸管导通时，电容的放电电流的峰值只为改
造前取值的1/3，电阻的功率也比改造前参数取值下降
100 W左右。晶闸管关断时，电容器的放电电流峰值为改
造前的1/2，更好地改善了整流元件的工作条件。
3）改造后，在整流桥90°导通时，电容器的极限工
作电流值只为最大工作电流的1.2倍，电阻的极限工作
功率为最大工作功率的1.4倍。考虑到整流桥90°换向
为瞬时发热，电阻有一定的散热时间，电阻出现烧损的可
能性较小。
4结语
2007年底在新乡机务段和准格尔机务段，按照上述
改造方案各试改了5台SS4改型机车，运行至今没有再
次出现RC回路电阻和电容烧损击穿问题。说明该改造
方案能解决SS4改型机车RC回路电阻和电容烧损击穿
故障。并且该改造方案简单，改造成本低，适合在其他SS4
改型机车进行批量改造。
参考文献：
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[2]蒋家久.电力机车牵引绕组阻尼电路参数匹配对设备安全的影响
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铁道机车车辆轮轨的摩擦磨损与节能降耗 摘要:阐述了铁道机车车辆轮轨摩擦磨损的现状;研究了内燃机车车轮、闸瓦和钢轨的消耗数 量及相应的维修费用;指出了采用适当的新技术之后,在节能降耗方面会产生显著的经济效益。 关键词:车轮;轮缘;钢轨;摩擦磨损;铁道机车车辆;节能;降耗 众所周知,铁路运输是基于轮轨相互作用产生 的黏着牵引力和黏着制动力以实现列车运行的,轮 轨间因摩擦磨损在铁路运输中消耗的能量和能源 很多,耗资也很大。 随着铁路运输向高速、重载发展,因摩擦磨损 所致的事故风险也在增加。轮轨接触面形成的各 种损伤,不但缩短了轮轨的使用寿命,在严重磨损 后还会导致轮对和钢轨失效,危及行车安全。在这 方面,即使在高速铁路成功应用的国家,也曾付出 过惨重代价。例如:1998年,由于轮轴的疲劳断裂 而导致德国ICE高速列车脱轨,造成101人死亡, 84人重伤,直接经济损失约2亿马克。 与此同时,合理利用资源,实行节能降耗,是我 国的一项基本战略决策。为了节约能源,降低铁路 运输成本和机车车辆的制造与修理费用,对机车车 辆轮轨的摩擦磨损状况,需引起高度的重视。应当 采取相应的技术措施,努力将这种磨损造成的损失 降低到最小程度,以达到降耗增效的目的。 1 铁路钢轨的磨耗 据铁路工务部门统计,我国铁路有20%~30% 的路段钢轨磨损率大于国外严重磨损率指标,有 60%的曲线段钢轨因波磨造成严重损伤。摩擦磨 损带来的损失很大。 1.1 钢轨损伤的形态 铁路轮轨作用关系复杂,钢轨磨耗损伤的形态 主要有钢轨的压溃、侧磨、波磨、剥离等,这些占钢 轨总损伤量的80%以上。随着铁路机车车辆的重 载与高速化,轮轨间的摩擦磨损也日趋严重,如钢 轨的压溃与波磨迅速增长,且发生较为普遍(参见 图1)。 1.2 钢轨的年消耗量 据资料记载:“十五”期间,我国铁路钢轨用材 每年基本维持在110万t左右,除新线建设之外,其 中用于既有线路大修和维修消耗的钢材约为70~ 80万t/年。 据铁道部安检司调查,2003年因钢轨损伤而更 换所需的材料及人工费用约为50亿元。其中,因 钢轨压溃、侧磨、波磨等导致的损伤,占钢轨总损伤 量的80%以上,即40亿元左右。 2 机车车辆车轮的磨损 车轮是铁路机车车辆的重要走行部件。在列 车运行中,车轮滚动会使车轮踏面和轮缘发生磨 耗,而车轮在钢轨上滑动也会造成踏面损伤。 2.1 车轮损伤的形态 据失效分析统计,铁道机车车辆车轮损伤的主 要类型有轮缘磨耗、轮辋疲劳裂纹、热损伤、车轮踏 面剥离和崩裂等(参见表1和图2)。因磨耗造成车 轮部件失效的主要原因是轮轨接触应力集中、制动 热应力疲劳、累积塑性流动变形、夹杂物应力集中、 内部缺陷应力集中等。 2.2 车轮的消耗 目前,我国铁路机车、客车和货车约有500万 个车轮在运营中。这里所讲的车轮消耗,主要是指 磨损后车轮的维修和更换 以2006年为例,全路的机车、客车和货车就消 耗新轮63·1万只,平均以0·5万元/只计算,所需费 用约为31·55亿元。 在为完成中国工程院下达的“摩擦磨损与工程 应用咨询项目”时,笔者曾于2006年11月赴北京 铁路局丰台机务段进行过“铁路机车车辆关键零部 件摩擦磨损”的现场调研。从丰台机务段调查了解 到:以DF4型机车为例,由于车轮维修或全部更换, 该段平均每台机车每年所需人工费和材料费分别 为3·3万元和42·4万元,这尚不包括因修理或更换 时机车的停运损失。有关该段DF4型机车的旋轮 与换轮费用参见表2和表3;若按2005年全路机车 保有量17 500台推算,仅机车车轮的维修费用就近 5·8亿元。 2.3 制动闸瓦的消耗 在机车车辆制动系统的摩擦制动中,主要有踏 面闸瓦制动和盘形制动。我国目前除新造的提速 客车和厂修改造的25型客车采用盘形制动外,其 他的机车车辆都是采用踏面制动,这对车轮的磨耗 是比较严重的。铸铁闸瓦相比合成闸瓦,可以获得 较高的黏着系数且摩擦系数稳定,但是磨耗快,成 本较高。以丰台机务段DF4、DF4D型机车为例,在1 个大修期内,每台DF4型机车需更换闸瓦8次, DF4D型机车需更换闸瓦10次。因此,每台机车的 换瓦费用分别为1·2万元和1·5万元。按该段现 有DF4型机车35台和DF4D型机车23台计算,这些 机车在1个大修期内换瓦的总费用为76·5万 3 降低轮轨磨耗的技术措施 我国《铁路节能技术政策》第11·1条指出:“应 注意抗磨减阻材料的推广使用。在全世界生产的 能量中,约有30%~40%的能量是消耗在与摩擦有 关的场合;我国与摩擦有关的能源消耗约占1/3 ~ 1/2。任何减轻摩擦、降低磨损的措施,都会直接或 间接地节约能源。” 针对目前机车车辆轮轨摩擦磨损严重、修理费 用高的现象,如果进一步推广应用淬火钢轨、轨面 打磨、磨耗型车轮、径向转向架和安装轮轨润滑装 置等现有的成熟技术,不但可以明显改善轮轨摩擦 磨损的现状,而且可以节约能源和原材料,大大降 低消耗,取得显著的经济效益。 3.1 采用淬火钢轨与维护 钢轨波磨问题是轮轨相互作用过程中极其复 杂的系统问题,根据不同的线路或区段,合理地选 择钢轨,有助于预防钢轨的波磨。例如:淬火钢轨 就很少发生波磨,因为它有较高的强度和硬度。因 此,建议在轨道波磨区段采用屈服强度较高的钢 轨。此外,轨面打磨也是主要防护手段,轨面打磨 可减小车体的振动和车轮对钢轨冲击力所造成的 磨损。实践表明,它可延长波磨轨寿命50%以上。 从调查得知,若采用淬火钢轨、侧面涂油和适时的 钢轨打磨等技术,仅钢轨材料一项每年就可节约费 用20亿元左右,因减磨而节约的能耗费用也是很 大的。 3.2 采用磨耗型车轮踏面 车轮磨损失效的形式主要有踏面磨耗到限和 轮缘磨耗到限。铁道部对机车车辆车轮踏面的使 用与维修都有相应的标准,如《DF4型内燃机车段 修规程》第3·11·6·8条中规定:踏面磨耗深度不大 于7 mm;而采用轮缘高度为25 mm的磨耗型踏面 时,踏面磨耗深度不大于10 mm。磨耗达到或超过 这些标准,就会危及行车安全。 早期的车轮踏面为锥型踏面。锥型踏面在使 用初期磨损很快,当磨损到一定程度后,磨损速率 开始减缓,踏面形状趋于稳定。通过长期观察和试 验发现,如果在车轮踏面设计时就采用磨耗型的车 轮踏面廓形,可有效地减轻轮轨接触应力,迅速降 低轮轨磨耗,有效延长轮轨使用寿命。 四方车辆研究所在对北京、广州、济南等铁路 局的机车车轮外形轮廓实测的基础上,设计了小半 径曲线区段使用的JM磨耗型车轮踏面。长期的运 用结果表明,应用该外形设计后,与原锥型踏面车 轮相比,轮缘减磨可达30%~70%. 一些铁路局根据各自所管辖线路的特点,也分 别研制了多种形式的车轮踏面。如上海铁路局研 发的ST系列磨耗型踏面,就取得了很好的减磨效 果(参见表5)。 表5 上海铁路局DF11型0072号机车车轮磨耗数据对比 由表5可知,采用ST-2型踏面后,机车每万公 里的轮缘磨耗率从0·304 mm降至0·190 mm,降低 了38%,车轮踏面剥离的故障也明显减少。 据有关资料分析:机车车辆若采用磨耗型车轮 踏面,每台机车每年可节约费用1·5万元。 3.3 采用径向转向架 传统的机车转向架,因传递牵引力和保证直线 上走行性能的需要,各轴基本上是被约束成相互平 行的。在通过曲线时,这种刚性定位的轮对与钢轨 之间会形成明显的冲角,从而使轮、轨都产生严重 的磨耗。曲线半径越小,磨耗越严重。为降低轮、 轨的磨耗,近年来国内外开展了机车径向转向架研 究,并取得了很好的效果。两种不同转向架通过曲 线时的运行示意图见图3。 再举几个例子,以说明装用径向转向架后轮缘 的磨耗情况。 戚墅堰机车有限公司生产的首台装用径向转 向架的DF8B型7001号机车,在上海铁路局进行的 线路运用考核结果表明:与同轴重、装有传统转向 架且带轮轨润滑装置的DF8B型机车相比,前者的轮 缘磨耗仅为16%。【下转第8页】 【上接第4页】 资阳机车有限公司对径向转向架机车与传统 转向架机车在曲线上的冲角也进行了对比测试。 测试结果表明:仅就径向转向架冲角减少的程度而 言,轮缘磨耗至少降低了45%。 大连机车车辆有限公司生产的DF4D型径向转 向架机车,在柳州至怀化区段的客、货运牵引数据 表明,与装用传统转向架相比,机车车轮的轮缘磨 耗下降了74%。 据有关资料分析:若采用径向转向架技术,每 台机车每年可节约费用5·8万元。 3.4 安装轮轨润滑装置 润滑对减磨起着十分重要的作用。我国《铁路 节能技术政策》第3·6条强调指出:“内燃机车和电 力机车要加装新型轮轨自动润滑装置,减少磨耗和 阻力,降低机车能耗。” 以丰台机务段为例,安装轮轨自动润滑装置取 得了较好的效果。该段有118台机车在安装了铁 道科学研究院研制的华宝2号轮轨润滑装置后,使 每台机车的旋轮公里数由10万km延长至18万 km,车轮寿命由30万km延长至80万km。 除机车因车轮寿命延长产生的巨大社会效益 和经济效益之外,每台机车每年可节省旋轮(或换 轮)费用1万元。丰台机务段的118台机车,每年 可直接节省旋轮(或换轮)费用118万元。按全路 17 500台机车推算,每年可直接节省旋轮(或换轮) 费用1·75亿元。其投入产出比为1∶20。事实说 明:通过安装轮轨自动润滑装置,对轮轨进行润滑 后,不但可以减缓轮缘的磨耗,而且经济效益十分 可观。 4 结语 综上所述,在铁路运输中,机车车辆轮轨的摩 擦磨损已成为相当严重的问题。大量的钢轨与车 轮磨损,不但增加了材料的消耗,提高了修理成本 而且降低了运输的效率,增加了能源的消耗。为此 提出以下建议。 (1)从设计、制造到运输、修理,所有与此相关 的人员,对机车车辆轮轨的摩擦磨损状况,都应当 高度重视,并采取相应的对策。 (2)对目前已被证实具有良好减磨效果的措 施,应进一步加大推广应用力度。例如:对钢轨进 行适当的热处理和打磨,开发新型闸瓦,扩大磨耗 型踏面车轮、径向转向架和轮轨润滑装置的装车应 用等。 (3)在今后的技术引进或产品自主创新的研 发中,应更加重视对产品的摩擦副及磨损件标准的 研究。与此同时,应寻求和开发更适应轮轨摩擦副 的新材料、新技术、新工艺,以延长关键摩擦磨损件 的使用寿命,进而达到节能、降耗和增效的目的。
