动车组轮对精准镟修管理系统及其应用

介绍了动车组轮对精准镟修管理系统。该系统基于车轮磨耗机理和车轮磨耗数据,建立车轮磨耗规律模型和镟修规律模型,进而建立车轮退化规律和寿命预测模型;同时基于车轮失效机理、车轮维修数据,建立车轮多边形风险预测模型和滚动接触疲劳模型,实现车轮失效风险预测;在车轮磨耗、镟修、寿命预测、风险预测模型的基础上,以车轮全寿命周期检修综合成本为目标,建立车轮运用维修决策模型,实现车轮状态修和计划预防修。实践证明,动车组轮对精准镟修管理系统可有效降低轮对运维成本。     

CRH380B动车组轮对高级修轮缘厚限值优化的可行性研究

为了优化CRH380B动车组轮缘厚高级修镟修限值,基于不同轮缘厚条件下的轮对磨耗规律和车辆动力学性能分析,采用多体动力学软件和Archard磨耗理论联合仿真求解的方式,利用非线性磨耗模型对车轮磨损进行预测,并使用多体并行仿真方法实时更新状态参数和接触力。结合仿真计算分析结果,并与实测数据对比,可发现当车辆运行速度低于350 km/h时,轮缘厚度对轮径磨耗量无明显影响;当车轮发生磨耗后,设置不同轮缘厚车轮的动车组均保持良好的动力学性能。因此,在保证车辆运行品质和安全性的基础上可以将高级修轮缘厚镟修限值降低至28 mm,提高车轮使用寿命,降低动车组运营成本。     

基于数字孪生技术的动车组运维管理系统架构研究

借鉴数字孪生技术在产品远程运维中的实践经验,立足动车组运维信息化建设实际情况,分析数字孪生技术动车组运行和检修过程中的应用需求,研究基于数字孪生技术的动车组运维管理系统总体架构,设计数字孪生动车组、数字孪生运用所和数字孪生高级修车间3大应用,实现动车组运维全要素融合展示,保障动车组运行安全,支持精准化运维管理.数字孪生...     

高速动车组车轮磨耗线路试验研究

车轮磨耗直接影响车辆性能和车轮使用寿命,是高速动车组设计的核心技术,由于影响车辆磨耗的因素复杂多变,目前通过仿真和台架试验尚不能准确预测出高速列车车轮的磨耗特征。通过开展大量高速动车组车轮磨耗线路跟踪测试,从镟修周期、运行速度、气候条件、线路状态等多角度总结分析动车组运行环境对车轮磨耗的影响及其演化规律;针对实际运用中出现的轮轨匹配不良问题,设计了新型高速动车组车轮踏面,使其线路适应性更强,并批量应用在我国自主设计的中国标准动车组上,运用效果良好。     

基于大数据分析的高速动车组车轮磨耗统计分析研究

基于大数据分析思想,通过调用高速铁路动车组检修数据库中的海量车轮镟修记录,利用MATLAB工具自编统计分析程序,对我国2条高速铁路(京沪高铁、京广高铁武广段)运营动车组车轮一个镟修周期内车轮磨耗量进行统计分析。大样本统计分析结果表明,对于同一条高铁线路一个镟修周期内350?km/h速度等级的高速动车组,短编组动车组车轮磨耗量均值高于长编组动车组、CRH380A型动车组车轮磨耗量均值小于CRH380B型动车组、CRH3C动车组车轮磨耗量均值小于CRH380B。不同高铁线路相同类型动车组车轮磨耗量样本统计均值及磨耗量统计分布也不尽相同。研究结论对高铁轮轨关系、高速动车组车辆结构设计具有重大意义。     

高速动车组车轮踏面镟修策略研究

车轮踏面镟修策略主要包括车轮镟修周期的制定和镟修用车轮踏面外形的制定。通过对高速动车组振动性能和车轮磨耗状态的长期跟踪测试,确定高速动车组车轮镟修策略的制定原则和评价方法。在此基础上,结合京津城际铁路CRH3C型动车组典型振动性能、车轮外形和磨耗状态的实测数据,研究高速动车组的车轮镟修周期;对比分析国外镟修用车轮踏面外形制定方法,设计出18种高速动车组镟修用车轮踏面外形,并对现场最为需要的28,29和30mm这3种薄轮缘外形的车轮进行轮轨接触几何关系和动力学性能仿真计算。结果表明:高速动车组镟修策略应从高速动车组的运用状态、主要运营线路和车辆设计参数3个方面综合考虑;京津城际铁路CRH3C型动车组车轮镟修周期可定为30万km;轮轨接触几何和动力学仿真验证了为CRH3C型动车组新设计的镟修用薄轮缘车轮的临界速度均在400km.h-1以上,其运行稳定性与原型车轮相差不大。     

基于段企合作的动车组高级修检修模式研讨

随着国家的快速发展及生活水平的不断提高，动车组已成为人们出行的首选交通工具，为保证动车组长期高速、稳定、安全、舒适运行，必须经常对动车组进行日常整备、检查、保养，并定期进行全面检修。随着新建线路的开通和动车组运营数量的增加，动车组检修市场需求逐年增加，对高速动车组高级修检修模式提出了更高的要求，基于段企合作的方式则成为了一种新的选择。文章基于国铁集团动车组高级修需求，分析了动车段和制造企业的动车组高级修现状及存在的问题；基于国铁集团和车辆制造企业当前高级修的实际情况，探讨了未来动车组检修模式及业务协作，以充分利用既有资源，实现动车段与主机厂的优势互补，在确保运行安全的前提下，实现双赢。     

动车组检修管理信息系统的研究与实现

动车组检修管理信息系统基于上海铁路局上海动车段动车组高级修检修的实际需要,是提高动车组检修效率、保障动车组检修质量和在线运行安全、充分发挥检修一体化管理模式优势的重要生产系统.系统采用信息集成技术和检修一体化管理模式,将动车组检修资源和信息进行系统整合与综合运用,从而提高了动车组检修效率,保障了动车组检修质量,确保了动车组在线行车安全.     

基于数据驱动的机车车轮剩余寿命预测技术

为优化机车车轮运维管理，提高机车车轮剩余寿命的预测精度和稳定性，提出基于数据驱动的机车车轮剩余寿命预测模型。依托机车车轮全寿命周期的造修和运维数据，分析影响车轮服役寿命的主要因素，包括轮径、历史和环境影响因素。构建基于数据驱动的机车车轮剩余寿命预测模型，模型以轮径区间作为寿命计算单元，并引入轮径历史和环境损失率，综合考虑3类因素对寿命预测的影响。现场测试中，因某轮径区间的数据不符合计算要求，导致轮径环境损失率存在数据缺失问题，于是采用多层感知机算法对缺失项进行预测和补充。基于测试集中的车轮旋修数据，对比数据驱动预测算法和传统预测算法的预测效果。由结果可知，数据驱动预测算法的预测精度和稳定性均优于传统预测算法。     

高铁动车组一级修智能化综合检测系统实施方案探讨

高铁动车组一级修对动车组运行安全具有重要的保障意义。目前全路一级修作业在各动车所进行,主要以人工检修为主,结合国内外最新检测技术,提出对动车组一级修实现自动化、智能化、大数据综合运用管理,建立高铁动车组一级修智能化综合检测系统,该系统的建立对提高动车组一级修作业效率和检修质量具有重要意义。     

LMD车轮外形的直径旋修量影响因素及对应措施研究

车轮直径旋修量由单次旋修的车轮旋修量,轮辋旋修次数决定。单次旋修量由旋修方法,旋修时的目标外形决定,而旋修次数由车轮轮踏面的磨耗规律及旋修周期决定。通过理论分析和旋修验证,分析了CRH1型动车组系列LMD系列薄轮缘外形的单次直径旋修量偏大原因;统计分析了东南沿海26列CRH1型动车组轮缘踏面磨耗规律,以及旋修过程的轮径差、径跳、直径旋修量,轮径差等参数,在此基础之上预测了不同旋修方法的车轮使用寿命。研究结果显示:LMD系统薄轮缘外形是造成直径旋修量偏大的原因之一;依据既有车轮磨耗规律和旋修方法,CRH1型动车组车轮使用寿命均在3.3×106 km以上;通过计算,车轮寿命最大旋修方法为:高级修时车轮恢复为轮缘厚度为30mm的薄轮缘外形;其他服役过程旋修时,车轮外形恢复为与磨耗后轮缘厚度最近的薄轮缘外形,但最小轮缘厚不能小于为28mm。     

武汉动车段轮辋轮辐探伤及镟轮工艺线新型设计研究

通过对国内动车段、所动车组轮辋轮辐探伤、车轮镟修两处分散作业工艺现状的研究分析,为满足动车组检修量增大的需求,首次提出动车组轮辋轮辐探伤、车轮镟修共线集中修工艺设计。研究成果在武汉动车段I类变更设计中首次实施,为全路动车段(所)检查库扩能改造提供了成功的设计案例。     

城际动车组高级修成本管理研究

城际动车组是轨道交通工程的重要组成部分,在提倡循环经济和可持续发展的现代社会,城际动车组在节能和环保方面具有明显的优势。通过在线运营的城际动车组数据统计,不同线路城际动车组年运营里程参差不齐,部分城际动车组的年运营里程不足10万km,但城际动车组高级修的检修周期与干线动车组相同,导致城际动车组普遍以时间先到执行高级修,与里程相关部件远未达到检修里程,进而造成城际动车组与里程相关部件过度修的情况。所以优化高级修检修周期,减少高级修检修次数,是降低高级修成本的重要措施。文章从高级修成本管理的角度出发,提出城际动车组检修周期延长的可行性方案,并对修程优化后高级修维护成本进行评估,以期为类似案例提供借鉴。     

动车组旋修周期验证研究

为验证某型动车组30万km旋修周期的合理性,对一个旋修周期内的动车组实测车轮进行磨耗分析,并将实测车轮外形输入到已建立的动力学模型中,计算动车组系统临界速度、构架横向稳定性、车体平稳性、曲线通能力等动力学性能,并参照相关标准进行评价。结果表明:车轮磨耗、等效锥度随运行里程增加变化平缓;运行31万km后车轮踏面与钢轨接触状态良好;所计算动力学性能均满足标准要求。从而验证某型动车组30万km里旋修周期的合理性。     

基于数理统计的铁道车辆车轮轮缘厚度旋修值研究

合理的轮对维修策略对提升铁道车辆轮对检修经济性和服役安全性具有重要意义。文中在跟踪获取了运营单位大量轮对尺寸检修样本数据的基础上,实现了车轮轮缘厚度分布规律的描述和车轮磨耗特性的探究;基于线性"灰箱"映射关系模型,实现了对轮缘厚度参数的服役过程刻画,给出了一套确定最优轮缘厚度旋修值的方法。通过分析可见:车轮磨耗特性受线路条件和负载情况影响显著,重载将导致车轮踏面剧烈磨耗,固定线路运行容易引起车轮的偏磨,山区路况曲线多、半径小,导致轮缘磨耗显著,而列车的高速运行对踏面磨损损耗大;基于线性"灰箱"映射模型确定了所跟踪的3家运营单位轮缘厚度最优旋修值范围,按运行周期到限后参数仍有95%以上的可靠度,确定其最优范围分别为:铁路货车约为27.9～28.1mm,动车组为29.8～30.4mm,铁路机车约为31.8～32.3mm。     

网络化运维条件下的动车所检修资源共享方案研究

针对网络化运用检修条件下的动车组检修方案优化问题,以固定运用模式下的动车组开行数据为输出,以满足动车所的最大扣修数量、动车组一二级检修规程和多所检修资源共享规则为约束条件,以最小化动车组检修剩余量为目标,构建优化模型。基于蚁群优化算法设计了模型的求解策略,达到共享多动车所检修资源,充分利用动车组检修周期,降低检修成本的目的。     

动车组修程修制特征分析与规划设计

在分析我国动车组运用与技术特点、可靠性与寿命影响因素、既有修程修制显著特征基础上,提出动车组修程修制应在兼顾里程和时间周期的计划预防修框架下,按照磨损磨耗件维修需求规划三、四级修里程间隔周期,按照橡胶件等主要时效老化部件规划五级修时间间隔周期,提升维修性、测试性设计水平,增加精准检修项目;基于不同车型技术特点及运行差异...     

基于Pareto最优的动车组高级修轮廓计划多目标决策研究

动车组高级修轮廓计划对动车组使用效率提升、检修成本控制和检修基地效益提高等多个经营目标的实现至关重要，而这些经营目标间存在着此长彼消、效益悖反现象。针对多目标互斥问题，将高级修轮廓计划中各业务逻辑关系进行数学抽象，借鉴流体力学中坐标系分析法，在拉格朗日坐标系下，测算每列动车组在何时何地进行何种等级高级修作业，在欧拉坐标系下，记录每一检修地点每一时刻每一等级高级修作业在修动车组列数，并将二者有效耦合，构建多目标0-1整数规划模型。然后利用ε-constraint法求解多目标规划模型得到Pareto前沿。最后，基于上海局部分动车组的实际案例对模型的合理性与有效性进行验证。结果显示，相较于以往决策过程，文中所述方法可快速给出系列最优解，大幅度提升高级修轮廓计划编制的质量与效率。     

CRH_(3C)型动车组薄轮缘车轮外形设计与运用

对京津城际铁路CRH3C型动车组车轮磨耗、车辆振动性能进行长期跟踪试验研究。研究发现部分动车组车轮镟修后车体横向失稳,而镟修后车轮外形等效锥度过小是车体失稳的主要原因。通过理论分析与试验研究,确定新的系列薄轮缘车轮形面设计原则为:提高轮轨等效锥度;统一轮缘高度;高次曲线连接轮缘根部与踏面外形。通过仿真计算、试镟修与线路运用考核薄轮缘车轮外形。仿真计算和线路测试结果表明:京津城际铁路CRH3C型动车组车轮采用该系列薄轮缘外形镟修后,轮轨等效锥度为0.17,动车组车体失稳现象消失,构架稳定性和运行平稳性均满足标准要求,直径镟修量控制在2mm以内。     

CRH380A/AL型动车组高级修电气故障防范措施

针对CRH380A/AL型动车组高级修后运行途中电气故障发生率较高,对动车组运行安全造成影响的问题,结合动车组高级修检修实际和电气线路原理从理论上进行了分析,提出了完善检修标准、优化交检流程、改进电气线路等措施和建议,以确保动车组检修质量和运用安全。