石建磊

摘 要： 故障監(jiān)測(cè)診斷技術(shù)的進(jìn)步，可以推動(dòng)鐵路運(yùn)輸事業(yè)的健康長足發(fā)展，而車輛傳動(dòng)裝置故障診斷中應(yīng)用共振解調(diào)技術(shù)可以更加簡單快捷的找出故障點(diǎn)，并對(duì)其原因進(jìn)行分析，是當(dāng)前鐵路機(jī)車車輛運(yùn)行故障診斷及監(jiān)測(cè)的重要核心組成?；诖?，筆者將以本文重點(diǎn)對(duì)共振解調(diào)技術(shù)進(jìn)行詳解，并對(duì)其在鐵路機(jī)車車輛運(yùn)行故障監(jiān)測(cè)診斷中的應(yīng)用進(jìn)行了分析，具體報(bào)道如下。

關(guān)鍵詞： 機(jī)車傳動(dòng)裝置;故障診斷;共振解調(diào)技術(shù)

【中圖分類號(hào)】U269.32+2 ? ? 【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】A ? ? 【文章編號(hào)】1674-3733（2020）13-0191-01

1 共振解調(diào)技術(shù)的概念及應(yīng)用于機(jī)車車輛故障診斷監(jiān)測(cè)的意義

1.1 共振解調(diào)技術(shù)詳述

再小的故障沖擊也會(huì)伴隨著復(fù)雜的高頻部分，這足以引起機(jī)械系統(tǒng)產(chǎn)生共振，在共振作用下，故障沖擊信號(hào)可以得到放大，而共振解調(diào)技術(shù)就是將這些微弱的撞擊信號(hào)進(jìn)行提取，通過輸出一個(gè)消除震動(dòng)信號(hào)干擾的信號(hào)，之后對(duì)此頻譜進(jìn)行分析，進(jìn)而得到故障特征頻率，由此可對(duì)故障進(jìn)行判斷。共振解調(diào)技術(shù)對(duì)故障特征頻路分析過程如下圖1所示：

由圖1可看出共振解調(diào)技術(shù)的優(yōu)勢(shì)在于以下幾點(diǎn)：①可以將微小的沖擊故障信息從嘈雜的背景聲中提煉出并將其故障信息放大;②更有選擇性的找到故障軸承;③能夠通過共振解調(diào)波的幅值大小來對(duì)故障沖擊大小進(jìn)行判斷;④可以將原始的窄帶沖擊脈沖通過共振作用加款。

1.2 共振解調(diào)技術(shù)在機(jī)車車輛故障診斷中應(yīng)用的意義

鐵路是我國較為重要的交通運(yùn)輸渠道，自改革開放以來，道路建設(shè)就成為我國國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展和文明進(jìn)步的重要橋梁，鐵路機(jī)車對(duì)人們的出行、貨物的運(yùn)輸、文明的傳遞等有著至關(guān)重要的作用。無論是和諧鐵路建設(shè)戰(zhàn)略還是鐵路運(yùn)輸提速戰(zhàn)略的要求，機(jī)車車輛走行部件及其傳動(dòng)裝置上的安全監(jiān)控部件也隨之增加，讓我國鐵路運(yùn)輸?shù)妮d重和提速得到了新的突破，在此背景之下，鐵路運(yùn)輸設(shè)備的安全運(yùn)行也迎來了新的挑戰(zhàn)。如何能讓運(yùn)用部門更快更早更佳精準(zhǔn)地識(shí)別早期故障技術(shù)，成為了鐵路機(jī)車工作人員的關(guān)注焦點(diǎn)。新時(shí)代背景下，機(jī)車的電機(jī)軸承、軸箱軸承、傳動(dòng)齒輪以及車輪踏面都需要安裝提前預(yù)警的診斷裝置，以此來更好的杜絕中途停車、重大事故等隱患，傳統(tǒng)的溫度檢測(cè)，在高速機(jī)車車輛上的應(yīng)用已難以滿足新時(shí)代賦予的要求，而共振解調(diào)技術(shù)的應(yīng)用可以更早更精準(zhǔn)的識(shí)別早期故障，對(duì)確保安全重點(diǎn)及人們生命財(cái)產(chǎn)安全提供了技術(shù)性服務(wù)。除此之外，此技術(shù)的應(yīng)用和發(fā)展對(duì)機(jī)車車輛維修節(jié)約和降低了成本，避免了重大事故造成的經(jīng)濟(jì)損失及不良社會(huì)影響。

2 共振解調(diào)技術(shù)在機(jī)車車輛故障診斷監(jiān)測(cè)中的應(yīng)用

2.1 共振解調(diào)技術(shù)的應(yīng)用過程

當(dāng)機(jī)車車輛原件發(fā)生損傷時(shí)引起的微小沖擊波發(fā)出的高頻固有震動(dòng)，這一信號(hào)被共振解調(diào)技術(shù)所發(fā)現(xiàn)并過濾，進(jìn)而對(duì)過濾后的信號(hào)進(jìn)行包絡(luò)從而得到包絡(luò)信號(hào)，之后通過普分析來找到故障，并進(jìn)行相應(yīng)的故障診斷。

2.2 該技術(shù)在機(jī)車車輛故障診斷監(jiān)測(cè)中的應(yīng)用

2.2.1 建立機(jī)車車載和地面系統(tǒng)。 車載與地面系統(tǒng)中車輛遠(yuǎn)程故障診斷有了高科技的支持擁有很高的可行性已成為未來發(fā)展趨勢(shì)，在共振解調(diào)技術(shù)的應(yīng)用之下，其各方面的優(yōu)勢(shì)為其提供了可靠技術(shù)支持，比如共振解調(diào)的多因素聯(lián)合診斷技術(shù)、故障信息主動(dòng)接收技術(shù)等等。更好的實(shí)現(xiàn)了對(duì)機(jī)車、客車走行部的軸承、齒輪、踏面等旋轉(zhuǎn)機(jī)械部件實(shí)時(shí)在線監(jiān)測(cè)、預(yù)警及地面的故障分析、診斷，并采用轉(zhuǎn)速相位跟蹤及譜號(hào)固化的理論抽象譜技術(shù)，避免因車速變化帶來故障頻率信號(hào)的漂移，提高故障診斷精度。故障正確診斷對(duì)提高鐵路車輛的安全性，具有一定現(xiàn)實(shí)應(yīng)用價(jià)值，鐵路機(jī)車是重要的交通運(yùn)輸工具，人們對(duì)鐵路機(jī)車安全性非常關(guān)注，提高鐵路機(jī)車安全，對(duì)整個(gè)交通運(yùn)輸起到重要保障作用。

2.2.2 建立的機(jī)車、客車轉(zhuǎn)向架的水平、垂直振動(dòng)沖擊監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。根據(jù)火車振動(dòng)的波長，可以診斷出火車的運(yùn)行狀況，振動(dòng)是火車診斷常用方法，通過振動(dòng)原理進(jìn)行故障診斷，使用廣義共振的非轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)機(jī)械故障隨遇激勵(lì)偵察、廣義共振疲勞與裂紋識(shí)別、振動(dòng)相對(duì)積的大型構(gòu)件斷裂識(shí)別、振動(dòng)與共振解調(diào)滑動(dòng)相對(duì)積的局部裂損識(shí)別等基于廣義共振的非轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)機(jī)械故障診斷技術(shù)，實(shí)現(xiàn)對(duì)這些部件故障分析、診斷、在線預(yù)警和故障信息的存儲(chǔ)等功能。對(duì)故障科學(xué)分析，對(duì)于提升故障診斷能力，提升診斷水平，都具有一定實(shí)際應(yīng)用的價(jià)值。

2.2.3 建立故障診斷系統(tǒng)。故障診斷系統(tǒng)建立是提升故障診斷能力的標(biāo)志，對(duì)提高故障診斷能力起到保障作用。研制的由軌旁布局的傳感器陣列、診斷裝置主機(jī)、接收主機(jī)構(gòu)成的非接觸通過式列車故障診斷系統(tǒng)，使用超諧振式聲學(xué)共振解調(diào)非接觸動(dòng)態(tài)診斷原理，實(shí)現(xiàn)對(duì)軸承、踏面等貨車旋轉(zhuǎn)部件的故障信號(hào)動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)，聲學(xué)信息的共振解調(diào)及解調(diào)信息的分析、診斷，并以通信方式將診斷結(jié)論實(shí)時(shí)發(fā)送給車輛到達(dá)場(chǎng)的值班事接收主機(jī)，及時(shí)指導(dǎo)車輛檢修。故障診斷系統(tǒng)的廣泛應(yīng)用，對(duì)于提高鐵路機(jī)車的安全性起到技術(shù)支持，減少機(jī)車故障，增加鐵路輸送的能力，對(duì)提高區(qū)域經(jīng)濟(jì)起到重要作用。

3 總結(jié)語

鐵路機(jī)車故障診斷監(jiān)測(cè)技術(shù)的發(fā)展是鐵路運(yùn)輸業(yè)健康發(fā)展的先決條件，隨著社會(huì)進(jìn)步對(duì)鐵路機(jī)車發(fā)展的不斷要求，相關(guān)的故障診斷監(jiān)測(cè)技術(shù)也要更新?lián)Q代。現(xiàn)階段共振解調(diào)技術(shù)的應(yīng)用十分關(guān)鍵，作為該領(lǐng)域的工作者，我們?nèi)砸獙?duì)各類機(jī)車的故障進(jìn)行分析和歸類，對(duì)相關(guān)環(huán)節(jié)進(jìn)行不斷優(yōu)化改進(jìn)，更好的確保出行人員及運(yùn)送貨物的安全，為鐵路事業(yè)的蓬勃發(fā)展打好堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。

參考文獻(xiàn)

[1] 遲余強(qiáng).鐵路機(jī)車車輛運(yùn)行故障監(jiān)測(cè)診斷技術(shù)的研究與應(yīng)用分析[J].民營科技，2017（03）：26.

[2] 劉勝捷. 基于共振解調(diào)策略的車輛傳動(dòng)軸系故障診斷技術(shù)[D].哈爾濱工業(yè)大學(xué)，2018.

[3] 廉朋，楊建偉，姚德臣.基于自適應(yīng)共振解調(diào)的齒輪故障診斷方法[J].機(jī)械傳動(dòng)，2018，42（03）：169-174.

[4] 唐德堯，王定曉，楊政明，宋辛輝，王巍松.共振解調(diào)技術(shù)與機(jī)車車輛傳動(dòng)裝置故障診斷[J].電力機(jī)車技術(shù)，2002（05）：1-5.