动车组检修设备

《动车组检修技术与设备》课题题目：动车组检修设备成绩：姓名学号大作业（40分）PPT（20分）答辩（40分）总分（100份）完成日期：年月日动车组检修设备随着动车技术的发展，必不可少检修问题的存在。动车组检修是保障动车组安全运行的关键技术之一，而检修设备的可靠性则是保证检修安全的重要依赖。动车组的高技术要求催生了动车组检修设备的更新换代，从移动式架车机到地坑式架车机，动车组检修设备有了高速的发展。动车组的整备、维修是保证动车组有效使用和运用质量的前提条件，是高速铁路系统综合保障工程中的重要组成部分。在高速动车组状态监测与故障诊断中，先进技术与智能化、集成化诊断设备的广泛运用，是提升检修质量、提高作业效率的基本要素。动车组的检修工艺流程大抵包括入段、外部清洗、踏面诊断、内部修整（库内作业，维修周期作业，修理作业，内部清洗，消毒，物料供给等项目），最后等待出段，这些流程则要求我们检修更加严格以及精细。高速动车组检修一般采用车体定位修方式，在主检修库内实行人员、设备及运输车辆分轨下、车内、车顶三个作业面同时围绕整列车作业，并尽量实现维修工作机械化、自动化和电子信息化。综合检修库内专用设备——带轨道桥的架空轨道系统（或同步家机车）——动力转向架和中间车轮对快速更换设备——轮对转动设备——库内列车集便箱真空排污设备——作业升降车——蓄电池充电设备——动力车自动上砂设备主要检修试验专用设备——ATC传感器——传感器性能测试台——真空断路器试验台——电气回路综合试验台——电气仪表测试台——受电弓磨耗板自动检测装置——转向架、构架、轮对、轴承、牵引机电等主要零部件清洗设备——动力转向架解体及组装设备——盘行制动装置性能试验台——液压减振器性能试验台——各种阀类性能试验台——立体货架及液压提升装置——生产管理计算机控制系统——红外线轴温探测复示设备——自动驾驶模拟装置一、行走部----转向架检修设备关于转向架检修设备，我们所知道在一级二级修程列车不分解检修，根据检修对象的特点选取相应的测量仪器进行信号测量。主要由传感器和智能化数据采集与信号分析仪构成，对于制动系统可以利用传感器测量制动力的大小，例如加速度传感器测量振动，红外探测仪测量温度，声电转换器测量声信号，当这三检测仪器联合使用时，可全方位检测轴承齿轮等性能的情况，双报警系统提高了对于缺陷检测的可信度。而经过传感器测量得到的模拟信号就可以通过信号分析仪来进行信号采集、特征提取、状态识别、故障分析、决策预测几项功能的诊断以及一些可扩展的其他功能。当检修达到三级以上修程，就需要将列车解编并进行分解检修，将动力车与中间车的转向架解体组装进行制动试验。列车分解以后，各处的检修将分开逐一进行，对于构架来说，主要故障为磨耗裂纹以及弯曲变形。清洗拆除附属装置之后用超声波探伤仪或电磁探伤仪检查各部分裂纹情况，使用非接触式光学测量仪或线位移拉绳对构架进行尺寸测量。制动机检修内容包括用压力表检测制动压力、减压时间、给风阀压力等。弹簧的地面检测包括用超声波探伤仪或电磁探伤仪检查有无开焊、裂纹；测量弹簧的自由高、组装自由高、偏斜量、裂纹、节距的均匀性和有无压死的现象；用压力机对弹簧作压力试验。刚度试验后，还要对弹簧施加压力，使弹簧节与节之问相互接触为止，检查弹簧有无裂纹和折断现象。接触压力后，测量自由高、偏斜量等，和试验前相比，检查是否有残余变形，偏斜量是否超过规定要求。二、轮对踏面检修设备轮对踏面检修设备是对高速动车组轮对踏面进行缺陷检查，包括裂纹、擦伤及外形轮廓测量，以便确定是否镟轮或是更换转向架和轮对。动车组一般以5km/h速度通过，系统就能自动检测诊断及处理。轮对的检修主要包括轮对踏面、空心轴的超声波探伤和几何尺寸计量。超声波无损检测技术可以探测到车轮踏面近表面裂纹和材料缺陷。超声波检测头与车轮接触时，向车轮发出超声脉冲表面波，这种脉冲波往返车轮数次，在检测头的接受测产生一系列的信号。如果存在裂纹和材料缺陷，则除了会记录下正常信号外，还会记录下缺陷点的其他回声信号。由计算机装置根据相应的信号确定所测车轮踏面的状况等级。超声波探伤仪是一种便携式工业无损探伤仪器，它能够快速、便捷、无损伤、精确地进行工件内部多种缺陷（裂纹、疏松、气孔、夹杂等）的检测、定位、评估和诊断，可满足对于轮对踏面和空心轴的探伤检测。超声波在被检测材料中传播时,材料的声学特性和内部组织的变化对超声波的传播产生一定的影响，通过对超声波受影响程度和状况的探测了解材料性能和结构变化的技术称为超声检测。超声检测方法通常有穿透法、脉冲反射法、串列法等。数字式超声波探伤仪现在通常是对被测物体（比如工业材料、人体）发射超声，然后利用其反射、多普勒效应、透射等来获取被测物体内部的信息并经过处理形成图像。多普勒效应法是利用超声在遇到运动的物体时发生的多普勒频移效应来得出该物体的运动方向和速度等特性；透射法是通过分析超声穿透过被测物体之后的变化而得出物体的内部特性的，其应用目前还处于研制阶段；反射法超声波探伤仪这里主要介绍的是目前应用最多的通过反射法来获取物体内部特性信息的方法。反射法是基于超声波在通过不同声阻抗组织界面时会发生较强反射的原理工作的，正如我们所知道，声波在从一种介质传播到另外一种介质的时候在两者之间的界面处会发生反射，而且介质之间的差别越大反射就会越大，所以我们可以对一个物体发射出穿透力强、能够直线传播的超声波，超声波探伤仪然后对反射回来的超声波进行接收并根据这些反射回来的超声波的先后、幅度等情况就可以判断出这个组织中含有的各种介质的大小、分布情况以及各种介质之间的对比差别程度等信息（其中反射回来的超声波的先后可以反映出反射界面离探测表面的距离，幅度则可以反映出介质的大小、对比差别程度等特性），超声波探伤仪从而判断出该被测物体是否有异常。在这个过程中就涉及到很多方面的内容，包括超声波的产生、接收、信号转换和处理等。其中产生超声波的方法是通过电路产生激励电信号传给具有压电效应的晶体（比如石英、硫酸锂等），使其振动从而产生超声波；而接收反射回来的超声波的时候，这个压电晶体又会受到反射回来的声波的压力而产生电信号并传送给信号处理电路进行一系列的处理，超声波探伤仪最后形成图像供人们观察判断。这里根据图像处理方法（也就是将得到的信号转换成什么形式的图像）的种类又可以分为A型显示、M型显示、B型显示、C型显示、F型显示等。A型显示是将接收到的超声信号处理成波形图像，根据波形的形状可以看出被测物体里面是否有异常和缺陷在那里、有多大等，超声波探伤仪主要用于工业检测；M型显示是将一条经过辉度处理的探测信息按时间顺序展开形成一维的空间多点运动时序图，适于观察内部处于运动状态的物体，超声波探伤仪如运动的脏器、动脉血管等；B型显示是将并排很多条经过辉度处理的探测信息组合成的二维的、反映出被测物体内部断层切面的解剖图像（医院里使用的B超就是用这种原理做出来的），超声波探伤仪适于观察内部处于静态的物体；C型显示也是一种图象显示，探伤仪荧光屏的横坐标和纵坐标都是靠机械扫描来代表探头在工件表面的位置。探头接收信号幅度以光点辉度表示，因而，当探头在工件表面移动时，荧光屏上便显示出工件内部缺陷的平面图象，但不能显示缺陷的深度。C型显示、F型显示现在用得比较少。超声波探伤仪检测不但可以做到非常准确，而且相对其他检测方法来说更为方便、快捷，也不会对检测对象和操作者产生危害，所以受到了人们越来越普遍的欢迎，有着非常广阔的发展前景。除了超声探伤仪的应用，这里还需要摄影测量仪，用来测量轮对的几何尺寸，如直径、轮距、轮廓等，采用非接触式光学∕激光式线阵CCD组件进行投影扫描，采用数字摄影测量与图像处理方法，获取曲线曲面的点云数据即可精确计算其三维坐标。双相机测量系统具有精确的3D测量精度。另外，辅助设备标准轮对和转柱式起重机分别应用于轮对圆度偏心度直径等尺寸校验比较标准和定位测试校验。三、主传动系统检修设备主传动系统检修内同主要包括受电弓、变压器检修设备以及牵引电机检修设备三大方向。受电弓和牵引电机在不解体检修中，清扫检查受电弓中的各零部件，连接螺栓要紧固,不应出现弯曲、裂纹,轴、销、套等要无过量磨耗。通过一些传感器以及测量仪检测各部分是否平滑、连接正常以及不出现裂纹拉伤变形锈蚀等情况，而解体检修是将零部件拆开进行清理除垢后逐一检修试验。变压器检修通过压力传感器检测传动风缸里的气压，泄漏电流传感器检测泄漏电流，兆欧表或绝缘测定器测量绝缘状况。1．兆欧表或绝缘测定器用于绝缘电阻检测，诊断变压器由于机械、电场、温度、化学等作用及潮湿污秽等影响程度，是变压器能否投运的主要参考判据之一。2．直流电阻能够反映绕组匝间短路、绕组断股、分接开关接触状态以及导线电阻的差异和接头接触不良等缺陷故障，也是判断各相绕组直流电阻是否平衡、调压开关挡位是否正确的有效手段。3．油液分析仪仪器基本功能是对变压器油进行介电强度试验。介电常数是反映油的机械杂质、酸值、水分、灰尘和汽油、柴油污染的一个综合参数。油液作为电介质，置于电场中将产生电极化现象，根据极化曲线测试介电常数。此外，仪器应具有理化指标、污染度（颗粒计数、污染指示、水污染）、磨粒等检测功能。4．油气色谱分析仪用于检测变压器油中各种气体含量以发现变压器内部的某些潜伏性故障。通过采用选择性渗透膜、半导体微传感器等为基本元件，利用计算机技术构建专家系统，对变压器油中气体成分进行识别判断。5.智能化电动机电流特征分析仪当电动机驱动机械装置时，经历由齿轮、轴承和其他在因索引起的负荷变化，负荷变化导致电动机供电电流的变化，这些变化对载波频率进行调制，并在频谱图上呈现工频的边带。电动机电流特征分析仪通过检测交流电动机的电流从工频载波解调出信号，通过对负载电流幅值、波形的检测和频谱分析来诊断电机是否存在转子绕组断条、气隙偏心、定子绕组故障、转子不平衡等缺陷。某些仪器除了诊断电机故障的原因和程度，还具有对被驱动设备和供电电源的分析功能。四、控制系统检修设备列车控制系统是包括运行控制、机车控制、车厢控制、状态检测和故障诊断等在内的实现综合处理的大系统，是微机控制技术和微机通信技术相结合的产物。网络通信技术的应用，使列车运行控制、机车控制、车厢控制、状态检测和故障诊断连成一体，构成分布式测控系统。高速动车组控制系统检修包括下列内容。对微机控制系统进行检修时根据系统对手动指令和自动指令的执行情况可以判别故障。动车组控制系统广泛采用了容错技术，容错技术是个广义的概念，包括冗余、误码检出等许多方面，使用容错技术是保证控制系统安全性的有效方法。五、ATC系统检修设备ATC是AutomaticTrainControl的简称，ATC系统就是列车自动控制系统（AutomaticTrainControl，简称ATC）。ATC系统包括三个子系统：1.列车自动监控系统（AutomaticTrainSupervision，简称ATS）2.列车自动防护子系统（AutomaticTrainProtection，简称ATP）3.列车自动运行系统（AutomaticTrainOperation，简称ATO）三个子系统通过信息交换网络构成闭环系统，实现地面控制与车上控制结合、现地控制与中央控制结合，构成一个以安全设备为基础，集行车指挥、运行调整以及列车驾驶自动化等功能为一体的列车自动控制系统。ATC系统包括五个原理功能：ATC功能、联锁功能、列车检测功能、ATC功能和PTI(列车识别)功能。(1)ATS功能：是ATC的核心功能，可自动或由人工控制进路，进行行车调度指挥，并向行车调度员和外部系统提供信息。ATS功能主要由位于OCC(控制中心)内的设备实现。(2)联系功能：响应来自ATS功能的命令，在随时满足安全准则的前提下，管理进路、道岔和信号的控制，将进路、轨道电路、道岔和信号和状态信息提供给ATS和ATC功能。联锁功能由分布在轨旁的设备来实现。(3)列车检测功能：一般由轨道电路完成。(4)ATC功能：在联锁功能的约束下，根据ATS的要求实现列车运行的控制。ATC功能有三个子功能：ATP/AT