机车车辆故障诊断监测中共振解调技术的应用

石建磊

摘 要： 故障监测诊断技术的进步，可以推动铁路运输事业的健康长足发展，而车辆传动装置故障诊断中应用共振解调技术可以更加简单快捷的找出故障点，并对其原因进行分析，是当前铁路机车车辆运行故障诊断及监测的重要核心组成。基于此，笔者将以本文重点对共振解调技术进行详解，并对其在铁路机车车辆运行故障监测诊断中的应用进行了分析，具体报道如下。

关键词： 机车传动装置;故障诊断;共振解调技术

【中图分类号】U269.32+2     【文献标识码】A     【文章编号】1674-3733（2020）13-0191-01

1 共振解调技术的概念及应用于机车车辆故障诊断监测的意义

1.1 共振解调技术详述

再小的故障冲击也会伴随着复杂的高频部分，这足以引起机械系统产生共振，在共振作用下，故障冲击信号可以得到放大，而共振解调技术就是将这些微弱的撞击信号进行提取，通过输出一个消除震动信号干扰的信号，之后对此频谱进行分析，进而得到故障特征频率，由此可对故障进行判断。共振解调技术对故障特征频路分析过程如下图1所示：

由图1可看出共振解调技术的优势在于以下几点：①可以将微小的冲击故障信息从嘈杂的背景声中提炼出并将其故障信息放大;②更有选择性的找到故障轴承;③能够通过共振解调波的幅值大小来对故障冲击大小进行判断;④可以将原始的窄带冲击脉冲通过共振作用加款。

1.2 共振解调技术在机车车辆故障诊断中应用的意义

铁路是我国较为重要的交通运输渠道，自改革开放以来，道路建设就成为我国国民经济发展和文明进步的重要桥梁，铁路机车对人们的出行、货物的运输、文明的传递等有着至关重要的作用。无论是和谐铁路建设战略还是铁路运输提速战略的要求，机车车辆走行部件及其传动装置上的安全监控部件也随之增加，让我国铁路运输的载重和提速得到了新的突破，在此背景之下，铁路运输设备的安全运行也迎来了新的挑战。如何能让运用部门更快更早更佳精准地识别早期故障技术，成为了铁路机车工作人员的关注焦点。新时代背景下，机车的电机轴承、轴箱轴承、传动齿轮以及车轮踏面都需要安装提前预警的诊断装置，以此来更好的杜绝中途停车、重大事故等隐患，传统的温度检测，在高速机车车辆上的应用已难以满足新时代赋予的要求，而共振解调技术的应用可以更早更精准的识别早期故障，对确保安全重点及人们生命财产安全提供了技术性服务。除此之外，此技术的应用和发展对机车车辆维修节约和降低了成本，避免了重大事故造成的经济损失及不良社会影响。

2 共振解调技术在机车车辆故障诊断监测中的应用

2.1 共振解调技术的应用过程

当机车车辆原件发生损伤时引起的微小冲击波发出的高频固有震动，这一信号被共振解调技术所发现并过滤，进而对过滤后的信号进行包络从而得到包络信号，之后通过普分析来找到故障，并进行相应的故障诊断。

2.2 该技术在机车车辆故障诊断监测中的应用

2.2.1 建立机车车载和地面系统。 车载与地面系统中车辆远程故障诊断有了高科技的支持拥有很高的可行性已成为未来发展趋势，在共振解调技术的应用之下，其各方面的优势为其提供了可靠技术支持，比如共振解调的多因素联合诊断技术、故障信息主动接收技术等等。更好的实现了对机车、客车走行部的轴承、齿轮、踏面等旋转机械部件实时在线监测、预警及地面的故障分析、诊断，并采用转速相位跟踪及谱号固化的理论抽象谱技术，避免因车速变化带来故障频率信号的漂移，提高故障诊断精度。故障正确诊断对提高铁路车辆的安全性，具有一定现实应用价值，铁路机车是重要的交通运输工具，人们对铁路机车安全性非常关注，提高铁路机车安全，对整个交通运输起到重要保障作用。

2.2.2 建立的机车、客车转向架的水平、垂直振动冲击监测系统。根据火车振动的波长，可以诊断出火车的运行状况，振动是火车诊断常用方法，通过振动原理进行故障诊断，使用广义共振的非转运动机械故障随遇激励侦察、广义共振疲劳与裂纹识别、振动相对积的大型构件断裂识别、振动与共振解调滑动相对积的局部裂损识别等基于广义共振的非转运动机械故障诊断技术，实现对这些部件故障分析、诊断、在线预警和故障信息的存储等功能。对故障科学分析，对于提升故障诊断能力，提升诊断水平，都具有一定实际应用的价值。

2.2.3 建立故障诊断系统。故障诊断系统建立是提升故障诊断能力的标志，对提高故障诊断能力起到保障作用。研制的由轨旁布局的传感器阵列、诊断装置主机、接收主机构成的非接触通过式列车故障诊断系统，使用超谐振式声学共振解调非接触动态诊断原理，實现对轴承、踏面等货车旋转部件的故障信号动态监测，声学信息的共振解调及解调信息的分析、诊断，并以通信方式将诊断结论实时发送给车辆到达场的值班事接收主机，及时指导车辆检修。故障诊断系统的广泛应用，对于提高铁路机车的安全性起到技术支持，减少机车故障，增加铁路输送的能力，对提高区域经济起到重要作用。

3 总结语

铁路机车故障诊断监测技术的发展是铁路运输业健康发展的先决条件，随着社会进步对铁路机车发展的不断要求，相关的故障诊断监测技术也要更新换代。现阶段共振解调技术的应用十分关键，作为该领域的工作者，我们仍要对各类机车的故障进行分析和归类，对相关环节进行不断优化改进，更好的确保出行人员及运送货物的安全，为铁路事业的蓬勃发展打好坚实基础。

参考文献

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