探析地铁转向架系统可靠性分析与维修方式

探析地铁转向架系统可靠性分析与维修方式

冒玲丽

南京地铁运营有限责任公司 江苏南京 210000

摘要：近几年，我国的轨道交通工程发展迅速，取得了较为优秀的成果。而其中的地铁作为轨道交通的佼佼者和主力军，更是在促进城市交通运输方面发挥了不小的作用。地铁作为现代化城市交通手段之一，以其运行速度快、准时不拥堵、客载量大等特点缓解了城市交通拥堵的局面，而地铁转向架系统作为整个地铁系统的关键组成部分，对其进行分析研究尤为关键。本文将从地铁转向架系统的可靠性分析、常见故障以及对这些故障的维修方式等几方面进行分析探讨。

关键词：地铁转向架系统；可靠性分析；维修方式

引言：

地铁作为新时期城市群必备的交通管理系统，在很大程度上缓解了城市交通拥堵的现象，便捷了人们的生活，也在一定程度上提高了人们工作和生活的质量。然而，纵观我国与地铁相关的大多数交通安全事故，大部分都是与地铁的转向架系统出现故障相关。由此可见，转向架系统是决定地铁交通安全性能最关键的因素之一，要想提高地铁交通的安全性，就不得不对它的关键核心系统——转向架系统进行研究和分析。

一、地铁转向架系统概况

地铁转向架系统是确保地铁轨道交通正常运作的关键核心系统，它不仅确定了地铁的运行轨道以及各轨道间交叉纵横的连接方式，将整个城市的运行路线拼接成一个有机整体，更确定了地铁轨道单行运行的车厢长度和车厢载客量。

地铁转向架系统的主要作用包括：一、承载地铁列车的重量，一个基本合格的转向架，是地铁轨道工程的基石；二、提供车辆前进的牵引力，车轮和轨道间相互接触，转向架通过将其中的车轮与轨道间的相互作用而产生的摩擦力转变为车身整体前进的动力，保证了地铁轨道的高速运行；三、缓冲地铁运行过程中受到的冲击，通过转向架的减震器、钢簧、空气弹簧等系统缓冲压力，保障地铁的平稳运行；四、为车辆提供制动力，通过制动系统保证地铁能够在一定的时间和范围内减速停车^[1]。

图1-转向架结构

二、地铁转向架系统可靠性分析

1、故障树分析法

对于地铁转向架系统的可靠性分析来说，目前应用的主要方法是故障树分析方法，相关人员通过使用树状逻辑关系图，从而对整体系统的结构和功能进行分析，在分析之后就能够得到系统中各个部件之间存在的因果关系，故障树分析方法的应用能够有效提高对系统可靠性、故障以及安全的分析效率和质量。通过分析造成故障出现的原因来寻找故障所在的零件区域或者某个系统，从而能够从根本上解决问题。主要是利用部件以及系统之间存在的因果关系来理清基本逻辑原理，利用出顶事件来反推出中间事件，设计合理的维修对策。

2. 贝叶斯网络可靠性分析法

贝叶斯网络 (Bayesian Network) 也称因果网络或概率网络，是以图形模式描述变量之间概率关系的表达形式，将概率论和图论结合从而解决不确定性问题，提供了一种将知识直觉地图解可视化的方法，相比故障树来说，能更好的利用概率规则实现网络的推理和学历。由于贝叶斯网络之间依靠条件概率进行节点之间的关系表达，根据先验概率和条件概率表可以计算得到任意节点的概率或者是在已知信息下的后验概率，即推理是双向和全局的，信息更新也是并行同步的，因此更有利于故障评估和诊断，计算速度和效率也得到较大的提高^[2]。

三、地铁转向架系统故障的维修方式

（一）提高管理人员专业素养

转向架作为地铁轨道交通工程的重要系统，对其相关的管理人员选拔也应该拔高要求，选取一批专业素养高、专业能力强的优秀管理人才。对地铁转向架系统进行定期定向的维修和保护，及时发现问题并扼杀在摇篮里，避免等到真正出现问题时不必要的投入和支出，提高工作产出。同时，相关部门也应该定期对转向架系统管理人员进行理论培训和实践训练，更新他们的知识系统，确保每一个地铁转向架管理人员有着最前沿、最科学和最专业的相关知识；定期组织不同城市群地铁转向架系统管理人员互相参谋学习，针对不同维修故障的处理进行训练，提高他们的实践经验，应对不时之需。这样，就能在很大程度上规避一些风险，使地铁轨道能够更加高效的运行^[3]。

（二）结合现代化专业技术勘测轴承故障

现代化信息技术的发展，便捷了人们的生活，也将很多工作从冗长、重复以及复杂的情景中释放出来，地铁转向架的轴承故障分析便是采用了高新科技技术手段。包络分析法便是检查轴承故障的一种方法，它能够通过弥补常规方法检测的不足，根据特定的振动频率型号对轴承可能出现的故障来一一排查，对具体的轴承故障进行快速锁定，同时根据数据结果精确的找到故障的具体部位，大大减少了人为一一排查的时间和精力，不仅维修过程科学合理，维修结果也愈加有保障。

（三）多维度确定裂纹故障

裂纹故障相对来说比较好排查，由于其具有指向性明显的特点，在相关管理人员定期定量的维修工作中往往很容易及时检查出来^[4]

。维修人员应该结合自身专业知识，以及联系不同区域内转向架所处的空气环境和质量，周围建筑特点，对有可能出现的裂纹故障进行大致推断和锁定。除此之外，还要考虑转向架的寿命，任何设备设施的寿命是有限的，超过有限时间，那它的安全性能就不再能得到基本保障，这亦是维修管理人员需要注意的地方。

四、结束语

总之，地铁转向架是城市地铁轨道交通系统的重要组成部分之一，为了确保地铁能够高效的运作，相关管理人员必须要在自身具备足够的专业知识和专业能力的情况下对转向架系统进行定期维修，提前排除可能会出现的故障，将损失结果降低到最小，同时当碰到故障维修时，也应该多角度的分析检查，保证维修方向的正确性和维修手段的科学性，从而提高转向架系统的使用年限，促进城市交通更加高效的运行。

参考文献：

[1]李永菲.地铁转向架系统可靠性分析与维修方式探讨[J].内燃机与配件,2020(10):151-152.

[2]王丹. 基于故障树和贝叶斯网络的动车组转向架系统故障诊断[D].天津大学,2015.

[3]周强. 地铁转向架系统可靠性分析与维修方式决策研究[D].北京交通大学,2019.

[4]周佳玉, 鄂明成, 李琦,等. 模糊FMECA在高速列车转向架轮对故障分析中的应用[J]. 机车电传动, 2018, No.263(04):80-84.