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提纲综述430监测装置的使用430监测装置的维修公司技术研究及发展规划430监测装置的管理建议1、综述机车走行部的轴箱轴承、牵引电机轴承、抱轴轴承、传动齿轮及轮对踏面等是机车走行部的关键部件，一旦发生故障，将会严重危及行车安全。为及时发现机车走行部的轴承、齿轮和轮对踏面的故障隐患，为机车走行部的安全运用和视情维修提供科学依据,为铁路高速重载战略实施过程中的铁路机车安全提供技术支持，唐智公司的技术团队，在首席专家唐德尧教授带领下，以自主创新的共振解调设备故障诊断技术为基础，和北京铁路局联合研制了JK00430型机车走行部车载监测装置。在铁道部、各铁路局、各应用机务段的关心和支持下，从2002年起至今，该装置已经在全路的近4000客运机车、部分重要货运机车及部分动车上装备应用，发出了数千起故障预警报告，其中不完全统计到的典型故障案例1000多起，为铁路机车安全运行做出了应有的贡献。在这个过程中，北京铁路局等积累近6年的经验，其他局也积累了近3年的经验。这些经验的积累，都为本次会议的成功打下良好的基础。430车载监测装置的应用情况1.11、综述技术起源于70年代的军品航空发动机研制测试技术，技术创始人是唐老师。80年代开始为铁路领域提供技术服务，先后研制了铁路货车轮对轴承不分解自动诊断系统、铁路货车轮对轴承和踏面通过式诊断系统等项目，对铁路轴承、齿轮、轮对的故障诊断有近30年技术和经验积累。从1998年到2001年，根据需要进行技术预研，技术样机先后为株洲电力机车厂的交直交电力机车“熊猫”、“奥星”等车提供服务，解决了一系列技术难题，积累了项目进行车载在线监测经验；从2002年开始，和北京铁路局进行合作，联合开展深入应用研究，技术样机先后在北京局北京机务段的DF11机车、天津机务段的动车NZJ2上装备试用，取得了成功，使项目更加接近于机务用户的需求；于2003年元月，通过了北京铁路局组织的技术鉴定；1.2430车载监测装置的研究发展过程1、综述2003年，北京铁路局在局管内的200多台客运机车上扩大试验；2004年，北京铁路局继续在局管内300多台机车上扩大试验；均取得良好应用效果。装置良好的应用效果受到铁道部运输局装备部的关注，相关领导先后多次到北京局调研考察。2004年8月，铁道部运输局装备部组织对本装置进行技术审查，一致通过；2004年10月，通过铁道部的“机车重要件定点企业资格”审查，铁道部委托株洲电力机车厂验收室定点验收。2004年底，列入“铁道部六大干线安全标准线建设项目”，开始在全路2000多台客运机车上推广应用；2005年12月15日北京铁路局发布了本装置的技术标准，《JK00430型机车走行部车载监测装置技术条件》，标准代号为Q/BT330-2005。1、综述1.3430车载监测装置的构成车上部分由装置主机、副机、TAX2插卡等组成。安装在司机室或低压电器柜内。430车载装置监测到的信息，除了本机显示外，还可以通过RS-485与TAX2联接，由TAX2将机车运行过程中的实时信息送机车状态屏显示并报警。430车载装置监测到的实时信息，还可通过车载无线主机，以GPRS/GSM以短信的方式传输到地面系统。430车载装置的全程记录，在机车入库时，通过车载无线主机，通过2.4G无线宽带网络，送本装置地面处理系统。装置主机设备有专用的数据接口。JK00430接线盒，原则上每条轴1个；JK00430复合传感器，每个测点1个；相关传感器转接线、接线盒联接线等；车下部分的安装因车型和测点的配置而存在区别。1、综述六大安全标准线建设项目中规划的“JK00430型机车走行部车载监测装置”信息结构图430车载监测装置车载主机在线监测、诊断和存储全程数据。将监测到的轴承温度、冲击故障预警信息通过TAX2实时送机车司机室状态屏和监控屏显示，通过语音进行提示，通过GPRS/GSM网络，以短信息的方式向地面管理中心反馈。在机车完成一个交路入库时，全程记录详细信息通过2.4G无线高速网络，下载到430地面分析系统。作用一：430装置的在线故障报警，为机车安全运行提供技术支持车载装置报警级别的设定原则：1、尽可能及时的向司机提供可能危及行车安全的信息，避免机车走行部发生重大事故；2、尽可能少的影响司机操作，以保证正常的行车秩序。我们设计了3级报警，并提出了指导性的建议意见：故障预警车上1级报警车上2级报警1.4430车载监测装置的作用1、综述1、综述430车载监测装置冲击故障报警值分级表:故障代码故障部位故障预警标准Ⅰ级故障报警标准Ⅱ级故障报警标准1保持架对外环故障44.0dB50.0dB56.0dB2保持架对内环故障44.0dB50.0dB56.0dB3外环外滚道故障49.0dB55.0dB61.0dB4内环内滚道故障44.0dB50.0dB61.0dB5滚单故障44.0dB50.0dB56.0dB6滚双故障44.0dB50.0dB56.0dB7本轴齿轮、踏面故障54.0dB60.0dB65.0dB8邻轴齿轮故障59.0dB65.0dB71.0dB注1：滚子单故障：指圆柱滚子端面故障与滚道档边冲击，或球滚子故障仅与一条滚道冲击。注2：滚子双故障：指圆柱滚子圆周故障或球滚子故障与内外环两条滚道冲击。1、综述故障预警（含内部预警）对达到“分级表”预警级的故障部件（初级故障），在车上不发出任何报警信息，不影响司机任何操作；信息转存到地面系统，由机务段的地面分析人员进行分析判断，指导维修或予以关注。1、综述Ⅰ级故障报警对于达到“分级表”Ⅰ级报警标准的故障部件（较严重故障），在车上进行在线警告级报警，警告方法：A）对于有微机屏（或监控屏）的机车，可利用机车微机屏（或监控屏）和语音箱作相应的提示。B）对于没有微机屏（或监控屏）的机车，用装置主机的显示屏和副机直接显示。主机的前面板用“报警Ⅰ”对应的黄灯警告，主机显示屏提示Ⅰ级警告信息，包括轴承、齿轮、踏面的测点位置及报警日期时间。1、综述Ⅱ级故障报警对于达到“分级表”Ⅱ级标准的故障部件（严重故障），进行车载在线2级报警。对于轴承温度超过90℃或温升超过55K标准值时，进行车载在线2级报警。报警方法：A）对于有微机屏（或监控屏）的机车，可利用机车微机屏（或监控屏）和语音箱作相应的提示。B）对于无微机屏（或监控屏）的机车，用装置主机的显示屏和副机直接显示。对于轴承的Ⅱ级报警和超温、温升达到或超过标准值，装置主机的前面板用“报警Ⅱ”对应的红灯和蜂鸣器报警，装置主机显示屏提示轴承Ⅱ级报警故障或温度达到严重警告的测点位置及报警日期时间。对于齿轮、踏面的Ⅱ级报警，装置主机的前面板用“报警Ⅱ”对应的红灯报警，装置主机显示屏提示Ⅱ级报警故障的齿轮、踏面测点位置及报警日期时间。1、综述作用二：430装置记录的信息，为状态维修提供科学依据430监测装置监测到的信息，可以帮助应用单位进行有针对性状态维修。进行状态维修，可以大大减少了维修的工作量，减少定修制度带来的人力、材料的浪费，也可以帮助机务段在不影响安全的基础上安排维修，合理使用维修资源。作用三：根据状态监测，可以在保障安全的前提下适当延长部件部件的寿命有了430装置进行在线状态监测，可以帮助应用单位依据监测结果，在保障安全的前提下，适当延长部件寿命，充分发挥部件价值，降低维修费用，提高经济效益。作用四：430装置的故障机理诊断，可以为设计、制造部门的设计、工艺改进提供帮助430监测装置的故障分析，是在研究部件的机械运动规律基础上形成的，它通过对某类故障的发生机理进行深入的研究、分析，发现产生该类故障的本质原因，这些研究可以为设计、制造部门的设计、工艺改进提供帮助，从根本上降低机车走行部关键部件的故障率，保障安全。1、综述该装置兼容并完善了原轴温报警器的功能，新增加了“共振解调的设备故障诊断技术”，使该装置不论从监测范围和功能上，都比原来的轴温报警器有了较大幅度的提升。1.5430装置技术与其他技术比较比较内容原轴温报警器JK00430监测装置监控内容轴承温度除了监测轴承温度外，增加了轴承故障诊断、齿轮故障诊断、轮对踏面故障诊断预警能力事后报警，无预警能力具有预警能力，设置了3级报警设置：地面预警，防止机车带故障运行；车上警告，机车可以回段维修；车上报警，机车低速到就近小站维修。历史信息分析只有温度信息，没有轴承、齿轮等综合信息除了有同样的温度的信息，另外还有：轴承的工作状况的信息；传动齿轮的工作状况信息；轮对踏面的工作状况信息。维修决策对维修决策没有太多的帮助采集的丰富的信息，可以对轴承、齿轮和轮对踏面的工作状况得出科学的维修意见，指导维修工作进步到状态维修，降低维修成本、延长设备使用寿命、提高经济效益。为机车修制改革提供科学依据。安装使用除了传感器的安装孔有特殊要求，需要提供车速信号外，其他基本上与轴报的技术规范兼容。综述430监测装置的使用430监测装置的维修公司技术研究及发展规划430监测装置的管理建议2、使用430车载监测装置的正确安装，是430车载监测装置能够正常投入应用，取得最佳应用效果的基础。安装方案的制订程序；在安装方面大家关心的四个方面的问题A）传感器焊接简易安装与打孔标准安装方面的问题；B）传感器安装孔的锥面加工问题；C）轴承参数和齿轮传动比的作用；D）转速的作用；430装置的安装2.1空心轴传感器安装2、使用安装方案的制订程序A）研究机车走行部结构特征，正确选择测点安装位置，选择原则：1、信息源到传感器敏感点之间的传输通道尽量直线传输，避免空洞、绕射等；2、传感器安全感点尽量选择承载区；B）和应用单位协商系统的布线原则：规范、美观、短、方便捆扎；C）出安装图文资料，并进行首台试装，经过试装的图文资料送用户审核、审定；D）依据安装图，制订产品相关信息（生产信息、配置信息等）目前，考虑到各个局和机务段的实际需求，共制定装车方案130多种。这种个性化方案，满足了机务段的需求，但使430装置的主要部件品种规格达上千种之多，给产品生产和机务段备品备件的管理带来困难。为此，建议按照车型制定统一的方案，至少是路局级的统一。2、使用传感器焊接安装与打孔安装我们一直建议采取按照设计图纸进行打孔安装。但在实际操作过程中，由于现场的原因，一些单位也采取了焊接安装座的过渡安装方案，我们为此也提供了技术支持和方便，但同时也建议，在机车进入中修、厂修修程时改为打孔安装。主要原因：1、焊接安装会带来温度传递的损失；2、我们在实验室对焊接安装座的信息传递损失作过测试研究，在不留缝隙、满焊的情况下，冲击信息损失约3.3dB；3、在现场，由于受现场条件的制约，焊接方式达不到实验室条件：平面、满焊、无空隙等，信息的损失更大或不可控。2、使用传感器锥面安装问题传感器通过锥面与机器压紧的防松能力更好，受感面积更大！传感器锥角与安装孔的锥角相同配合面能够自动找正。锥面接受故障冲击的辐射面积更大！受感面积大敏感元件M1222mm传感器空心螺杆几乎不能够传递冲击——受力反向。国际推荐的锥形孔安装技术M8\10\12的螺孔安装孔的加工工艺过程钻孔、铰孔、攻丝2、使用2、使用轴承参数和齿轮传动比的作用430车载监测装置需要通过轴承参数及传动比参数计算各部件的故障特征频率。外环故障特征频率的计算公式：故在安装或更改时，需要及时更正参数，否则会带来误诊和漏诊。特别是更换轴承，应立即通知公司，将新的轴承参数库设置入系统。轴承参数的定义：D0是轴承中径，即滚动体圆心所在圆的直径。d是滚动体直径，A是接触角，Z是滚动体数量。从公式可以看出，轴承的型号变化时，相应的参数也发生变化，导致故障特征频率出现变化。齿轮传动比是不同转速轴实现共用速度信号的前提条件。ZfnDAdDfw02cos0转速的作用在430装置中，转速非常重要，没有转速430装置将只进行各测点温度的监测；转速的作用如下：1、跟踪采集的需要；（可在车速变化情况下进行数据采集）2、特征谱计算的需要；（见前面的特征谱计算公式，公式中的fn就是转动频率。没有转速，则无法获得正确的转速频率。）3、诊断报警决策的需要；（通过转速，计算机