浅谈铁路机电设备的故障诊断
摘要
关键词
铁路机电设备故障诊断
正文
铁路行业的发展在中国运输系统中也起着非常重要的作用。随着国家铁路总体提速和运输能力的不断提高,对用于支持铁路运输的配套机电设备的性能提出了更为具体的性能要求,铁路运输车辆经常受到季节性雨雪灾害等复杂自然环境的影响,机车车辆零部件发生严重磨损失效和腐蚀老化。因此,作为参与铁路运输维护的设备维修人员,在实际运营维护之前,必须首先做好各种预防性诊断工作,控制故障萌生期可能突然出现的各种技术问题,从而大大降低设备维修事故的难度,最大程度保证铁路设备恢复正常运营。在实际养护工作中,采取多种有效、科学的养护方法进行预防,及时、快速地发现、解决和解决问题,有效地保障了铁路运输健康、可持续的养护。
1铁路机电设备常见故障
1.1机械故障
对于其他类型的铁路机械故障,根据单个运输故障传播的可能影响铁路或整个铁路运输系统的事故转化率,铁路机械故障的分类主要分为渐进型、突发型和复合型,其中,渐进式事故也是中国铁路运输最普遍的故障。火车站工作人员应能及时着手做好车辆运输和故障设备维修工作,才能找到事故原因,以确保事故率得到有效预防,并最大限度地降低。随着智能技术在我国汽车日常维护保养中的快速应用和高速发展,可以说,通过使用智能技术解决方案,可以在萌芽阶段就实现汽车故障的早期排除,借助PDA手持式车辆故障检测系统、汽车故障自动监测报警探测装置系统等各种新型智能汽车高科技设备,在车辆故障转化为主要事故原因之一之前,可以提前消除各种车辆故障。
面对现代机械故障规律,结合“浴缸曲线”的相关系统设计原则,对系统故障机理进行了逐一分析。研究发现,从系统开发的早期阶段开始,各种机电设备系统往往处于系统故障的高发期,并直接受到一些外部因素的影响,如系统的密集安装和调试,就系统的整体安装配合和设计调试而言,系统设计人员以及开发和开发新机电设备的人员往往仍处于这样一个磨合期。各种机电设施和系统不可能进行密集的安装调试,故障率将是显而易见的。故障将自动控制,直到故障率自动恢复正常。在这些机械设备长期过载和连续运行的环境中,随着机械设备部件电气性能的老化,设备系统不可避免地会因此发生故障。此时,此类机械设备企业必须且需要及时加强技术改造,对上述可能存在严重老化和损坏迹象的机械设备部件需要重新设计进行维护、改造甚至更换,以有效延长机械设备的正常使用或运行时间。此外,还意味着企业管理层必须及时、系统地做好各类机电设备故障的检测、调查、分析和处理工作。特别要注意减少各类机电设备故障率急剧上升在一定时期内对公司整体系统正常稳定运行的影响。面对上述各种电气和机械故障原因,除了技术人员在操作和使用各种机电设备时必须注意对工作时点环境和现场作业点环境的综合分析和整合,还应特别善于结合现场各类设备的缺陷特点,作出更全面、客观地判断。
1.2机械零件失效
由于设备本身长期处于机械过载运行的正常工作环境,在一些外力因素的影响下,容易造成零部件变形或损坏,严重影响设备的稳定运行,也对其他设备的正常配合运行有一定的负面影响,导致故障连锁等故障。与传统机械设备零件的变形和损坏不同,其原因是机械零件被腐蚀或与其他设备发生摩擦磨损。如果设备部件的一些关键连接区域出现严重变形,设备功能将失效。严重时还会导致设备短路、漏电等电路故障。事实上,一旦机电设备产品真正投入日常运行,腐蚀、变质和机械磨损问题已经悄然开始。
1.3机电设备常见的故障分类
铁路机电设备的常见运行故障可以简单从故障系统性、破坏性与故障指示性等主要领域综合分析总结如下。
首先,设备故障系统通常有设备系统性故障的系统与设备系统偶然性故障的之分。电路设备突然失灵时或者主要电气元件异常松动故障时可能造成设备系统的系统故障,在电路设备系统故障的早期排查或诊断处理中系统通常在短期内就能自动获得和迅速地诊断并处理,该类的故障往往也可属于系统偶然性故障。出现在此类设备偶然出现的故障或报警情况的设备出现事故概率也通常就不是特别之高,位置就通常相对比较的隐秘,检查及维护的期间往往就都很难比较容易地发现。对此,铁路机电设备故障报警的每个具体运行管理的服务提供单位也都表示必须能及时记录形成的设备故障档案,方便于客户进行后续管理进行设备检修。
其次,根据故障破损的严重损坏程度还有可以简单大致上分成了非完全破坏性的损伤性与半严重的破坏性。破坏性故障一般是发生由于该系统电气设备件本身是在连续承受了长时间或连续或超负荷的连续超负荷工作、机械应力严重腐蚀、磨损逐渐增大时的极限压力情况条件下时才必然出现故障的这样一种特殊故障,替换了这种特殊故障元件后也就可迅速达得到破坏性故障元件检修及更换新设备元器件替换的目的。电路设备性能突然变化突然出现变化时造成的就是一种突发性漏电、短路问题,即属于一种非破坏性故障,它我们还完全可以去选择通过维修软件进行的调试维修或者是重装电路等常规的电路维修等方式的检修。
最后,结合设备故障时有无故障指示故障可以进一步分成无诊断故障指示故障与故障有无诊断指示故障。在现代软件技术的不断快速发展创新的发展过程中,机电设施系统已经率先推出实现了计算机硬件设备与专业软件进行全面的自我检测,对各类故障进行快速精准地定位。而由于智能控制机电系统设备自身的技术发展,大多数的故障已经利用智能系统的分析能力被准确定义分析成指示性故障。
2机电设备的常见故障诊断
2.1遵循故障诊断原则
当下,铁路设备运行及日常检修的专业人员普遍的应用得到的最多的失效分析检验方法应该是铁路设备的自检及诊断、故障树状图谱分析、压力冲击试验和检测、温度冲击试验及分析与金相材料腐蚀试验检测等五法。为了可以真保正确地保证所有的铁路机电设备均能保证正常良好的操作运行,机电设备故障检查必须始终是在按照设备故障先外后先内后外的故障时间顺序上依次进行。检测与维修的初期,借助先进和科学适用的安全而快捷准确的现场快速检测及诊断维修方式即可初步判定其具体的故障区域部位范围和设备风险大小,而又并不是盲目简单地去拆装检修一台旧老设备,最好地解决上述问题的有效方式之一自然应该是在现场快速对症维修。为了保证坚决和杜绝对机械进行盲目的拆装修以及进行机械的试车拆卸和机械重装等机械过于复杂原始过于简单机械的机械作业修理方式,必须一定要坚持按照前继先机检查和后再继电性检修的作业检修工作方式,对机械以及相关的零部件设备机械故障进行逐一进行检测,再来进一步的对其相关零部件设备电路系统、电气系统故障等进行逐一及时地有效全面地检查。事实上,机械结构检测也可以很简单是那么直观,检修工作期间用户完全也可以通过首先可以通过放大镜仔细观察相关机械设备结构及其外部,确定其相关主设备部件外观是否确实已经或者存在伴随着的打滑、卡死、裂缝及变形开裂等质量故障问题,再可以逐个地从机械外观细节处逐一进行逐一地检测及排除;同时我们还要学会结合设备中先前茎干再到后叶枝的结构顺序,清楚地划分好设备主次,先要应对相关的设备结构中各重要结构功能部件进行逐个地进行有效地检测,尤其重点应该先是对主要设备接口结构部件与设备连接的零件,再去分别的对其他次要接口结构部件进行逐一的进行有效地的检测。
2.2机电设备故障分析
因为当前各种复杂机电设备运行中需要涉及检测到故障的设备机械故障类别数的相对个数均普遍较多,为了及时确保工作人员能全面及时而精确、快速而高效全面地快速检查发现和分析诊断上述各种类机电设备故障,必须能够逐一对各种设备故障范围逐个进行每一个故障重点逐一进行划分。
首先,要清楚地了解整机故障和诊断故障的发生顺序,判断零件本身是否有故障,是否需要维修和更换,设备之间是否存在系列故障。对于一些意外故障,应及时逐一检查、分析和修复。
其次,对于系统提示的设备故障,首先要做好维护和检测的自我诊断和维护。面对设备系统故障,利用设备故障本身的智能自检,做好系统故障本身的自我诊断、检测和维护工作。在如何进行合理、正确、科学、全面的设备故障维护检测工作流程设计中,采用逐层递进检测流程的设计形式,进一步探索机电设备应用中设备故障问题的根源。如果设备本身未收到任何类型的电气故障报警或提示,则用户更有可能首先对设备内部整体缺陷状态进行更全面的调查,及时维修或更换可能已经开始出现并有一定损坏痕迹的重要电气部件,然后逐步探索可能存在衍生电气损坏等问题的其他现有关键缺陷领域。
最后,受电气系统故障机理的各种因素影响,虽然不是任何电气故障的所有因素都会直接转化为电气事故,但它会间接导致整个机电设备系统长期运行的恶化,影响整个系统的长期稳定运行。为了尽可能降低电气维护的故障率,所有有条件且必须立即修复的电气不可避免故障应在第一时间修复。针对上述部分系统非不可避免的维修故障,基本工作目标是真正实现所有机电设备的正常故障早修运行模式,对整个系统设备实施故障悬挂式紧急维修,制定详细有效的系统故障紧急维修时间周期计划,尽快实现启动维护。
2.3利用动态观念诊断机电故障
借助动态概念,可以直接判断当前存在或无机弱电设备故障,借助数字万用表,可以最全面、科学、详细地自动跟踪和测量设备短路电阻、电流等,为了快速准确地找到当前机电设备线圈上所有线圈的短路或故障区域,但有时少数区域的故障线圈也可能因短路而发生虚拟融合,或者短路线圈变形后可能成为柔性故障,难以快速检测。对此,我们必须更加重视借助电磁高频谐振测试装置技术、电子阻抗测试专用仪器设备,以及利用各种现代高科技新型电磁屏蔽测试装置技术,准确检测各种电磁线圈阻抗等隐蔽点。当定子轴承绕组出现电流故障或转子方向可能改变电流时,阻抗值和绕组电感值可能会自动改变,这可能是正确识别轴承定子故障原因的重要关键。首先,我们应该逐个设置绕组电流和频率变化的基本值,然后逐步增加绕组电流频率。应仔细观察绕组电流频率的变化,并逐日记录。如果发现倍频电流阻抗无明显波动,且电流频率在波动值的15%~20%范围内,则表明线圈电压分布正常。虽然绕组电阻间耦合电流的阻抗设计很复杂,但电感阻抗的设计从一开始就是其设计和研究的重点。其他变化参数可直接作为电机短路率的重要评价和依据。由于三相交流电动机的短路值明显不同,必须对三相交流电动机进行检查,以便进行故障分析和诊断。例如,通过对三相交流三相电机的短路检测,结果一般在-46%、-45%、-41%左右,说明交流单相电机确实存在短路问题,需要立即修复;如果测量的电流数据准确地为-46%、-46%、-45%,则表明短路故障不是特别严重。从该电机的阻抗变化特性方面来看:电机电路结构中的阻抗系数一般还和构成该电机电路器件材料自身阻抗性质直接有关,它大致可看作由互感、阻抗、电容与电阻等三者综合构成。在发电机正常的工作或者循环转换期间,无论该电机本身是直接采用的定子绕组或者仅仅是采用转子绕组,都会因此或多或少而让使该电机电路系统内某些阻抗系数指标上出现了变化。从上述的这点上可以较为清晰地发现:借助电机的阻抗测试,能比快速较快速准确的说明出各种电路故障问题,以达到快速达到故障快速在线维修的处理能力与快速在线维修检测目的。
3结语
我国整个铁路运输系统正逐步向智能高速一体化的新方向发展。因此,对未来铁路机电设备的智能化、自动化运行提出了许多新的技术要求。使用的机电设备必须严格按照高速铁路相关技术规范操作。未来铁路机电设备能否快速、高效、稳定运行,也将影响到我国整个铁路运输。因此,有必要在实践中不断探索和优化高速铁路机电设备的性能,以便在更根本的程度上为我国机电设备的快速运行和安全提供强有力的技术支持。在我国当代机电技术不断发展和完善的过程中,各种铁路机电设备的维护、诊断和检测方法越来越复杂和先进,为及时查找、维护、检查和处理铁路故障提供了最大的便利。因此,在今后的日常技术工作和生活中,我们必须把重点放在铁路机电设备的检查、维护和维修上,并在维修的早期直接排除故障,以便及时避免一些衍生的故障问题和事故。
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