城市轨道交通车辆走行部诊断系统在全自动运行列车上的应用

梅鹏 黄佳佳 郭帅 皇乾涛

摘 要：结合全自动运行列车运营特点，引入车辆走行部诊断系统，实现对轴箱轴承振动、温度、冲击等在线监测，进而实现对轴箱轴承的状态监测、故障诊断及健康评估，为轴承的检修提供依据，保障车辆的安全运营。

关键词：车辆走行部诊断系统；故障诊断；健康评估

城市轨道交通车辆走行部不仅影响乘客乘坐的舒适性，还直接关系着地铁的运营安全，如何评估走行部的健康状态成为车辆检修工作的重点内容。日常检修中检修人员对车辆走行部表面性的损伤、漏油、异味等比较容易直观确认，但当涉及内部轴承配合、廓形标准等则很难提前和及时发现。因此，针对走行部的故障诊断系统便应运而生并逐渐推广开来，尤其是随着近年来国内全自动运行线路的全面开建，车辆走行部诊断系统更是进一步成为全自动运行列车的“标配”。该系统能实时有效地对轮对踏面、轴端轴承、齿轮箱轴承、电机轴承的状态进行监测诊断，同时通过对数据的进一步分析处理，研究故障发展趋势变化，研判部件健康状态与寿命，为车辆的运用和检修提供指导。

1 車辆走行部诊断系统介绍

以国内某城市全自动运行列车的车辆走行部诊断系统为例，其主要由两部分组成：车载走行部在线监测诊断系统（以下简称车载系统）和地面信息分析管理系统（以下简称地面系统）。

其中，车载系统可以实时采集走行部状态数据并进行分析诊断，实现对地铁车辆走行部的轴承、轮对踏面的实时监测与自动诊断。采集走行部关键部件冲击、振动、温度信号，采用广义共振解调诊断技术，实现故障的早期预警、分级报警，准确指导列车的运用和检修。

车载系统部件功能说明如下表所示。

2022年3月—2022年7月期间，持续跟踪系统数据，该轴承总体上未出现明显恶化现象，趋势数据分析无明显突变或上升，轴承温度趋势也处于正常水平且符合自然发展规律，健康评估仍为轻微故障。

当该轴承继续运营到2022年8月，运营到约9万公里时，系统报中等故障，建议结合修程时更换轴承。同时相关数据显示该轴承的冲击强度呈现一定的上升趋势，但轴温监测数据正常，车辆振动趋势正常，轮对踏面状态正常，车辆运行无明显振动异响，具体如下图2。

结合系统给出的维修建议，2022年10月检修人员对该轴箱轴承进行了更换。更换后的轴承健康评估状态正常，冲击趋势明显消失，具体如下图3。

随后将故障轴承返SKF检测中心拆解分析：轴承外圈、内圈滚道面均发现较为明显的伪布式压痕（具体见下图4），其余部件表面状态正常，油脂未发现异常，状态接近新脂。SKF基于该轴承出现伪布式压痕，判断该轴承不可继续使用，佐证了走行部诊断系统诊断该轴承为中等故障，需更换的维修建议。

结语

轴承作为城轨车辆走行部重要部件，支撑着轴上机械部件的正常运转，国内某城市全自动运行列车基于全自动运行特点，全列加装走行部诊断系统，对走行部轴承实时监测、故障诊断以及健康评估等方面都发挥了重要作用，不仅保障了列车安全运营，同时也在走行部维修方面提供了科学的指导依据。

参考文献：

［1］邓军.走行部车载故障诊断系统在直线电机车辆上的运用［J］.电力机车与城轨车辆，2016.

［2］王鹏宇.车辆走行部车载故障诊断系统应用与实践［J］.甘肃科技，2021，37（18）.

作者简介：梅鹏（1989— ），男，汉族，四川简阳人，本科，工程师，研究方向为城市轨道交通机车车辆。