浅谈动车组检修电气调试常见的问题及改善措施

郭晋 才超 马丽格 夏丽芳 张林

中车长春轨道客车股份有限公司 吉林长春 130062

摘 要：结合 CRH3型动车组转向架的结构特点和维修要求，综合运用虚拟仿真技术、计算机模拟技术、建模技术、虚拟现实技术和多媒体技术，开发了 CRH3型动车组转向架维修虚拟仿真系统。详细介绍了所开发系统的关键技术，包括基于模块化的 CRH3动车组三维建模与模型转换、基于虚拟现实的三维可视化、动态装配仿真、信息搜索与查询以及多媒体实现。本文提出的系统可以帮助工程人员制定合理、经济的维修计划，也可以用于维修人员的培训。针对 CRH3型动车组转向架的结构特点和维修要求，将虚拟仿真技术、计算机模拟技术、建模技术、虚拟现实技术和多媒体技术相结合，开发了 CRH3型动车组转向架维修虚拟仿真系统。系统开发中应用的关键技术包括基于模块化结构的 CRH3动车组三维建模与模型转换、基于虚拟现实的三维可视化、动态装配仿真、信息搜索与查询以及多媒体实现。本文介绍的系统可以帮助工程师制定合理、经济的维修计划。它也可以用于维修工程师和工人。

关键词：动车组检修 电气调试 改善措施

引言

随着我国高速铁路的快速发展，高速列车的速度越来越快。其运行的可靠性和安全性越来越受到人们的关注。转向架作为动车组重要组成部分，其所配备的接地装置，传感器尤为重要。存在于转向架上的传感器部分暴露在外，容易受到外物击打损坏，尤其是熔断时温度检测器以及贴片式温度检测器尤为明显，调试过程中针对转向架的传感器着重进行外观质量确认，存在异常问题及时进行更换。

1. 动车组电子调试概述

动车组 CRH3是轮轨系统商业运营中最高级别的运输车辆，最高运营速度为每小时350公里。在 CRH3型动车组的8个列车编队中，采用了 CR-300型和 CR-300D 型转向架，动力转向架和无动力转向架分别占50% 。独特的结构设计和复杂的装配关系使得很难对产品性能、结构、装配要求、日常维护和其他相关要求有很好的理解。传统的工程图纸、装配工艺文件和维修卡已不能满足这些要求。对于5级维修计划，动车组在短时间内需要进行大量必要的维修和保养，这使得维修工作更加困难。因此，开发 CRH3型动车组转向架虚拟仿真系统具有重要意义。

2. CRH3型动车组转向架结构及其系统要求

2.1 CRH3型动车组转向架结构

CRH3型动车组是一种功率分布式高速动车组，由以下8部分组成: 执行机构车辆 ec01/08、执行机构车辆逆变器车 ic03/06、非执行机构车辆变压器车 tc02/07、非执行机构车辆小汽车 bc04、非执行机构车辆首车 FC 05。动力转向架和非动力转向架在 CRH3型动车组8列车编队中分别占50% 。所有的转向架都有相同的主模块。通过对各车辆的重心、总重和悬挂系统的弹簧进行单独调整，使 CRH3型动车组获得最佳的运行工况。基于模块化设计的转向架结构看似简单，但其结构复杂多变，给使用、维修、保养 CRH3型动车组转向架的人员带来了极大的困难。 将需要的模块分为驱动车辆和非驱动车辆两类，如驱动车架/非驱动车架、驱动车轮/非驱动车轮等，识别容易。可选模块有两种配置规则。一个是某些模块是独特的某些车辆，如天线端梁和轮辋润滑模块是独特的头车第一个结束，这也很容易识别。另一种规则更为复杂，往往与动车组的其他系统有关。它们之间有细微的差别，这使得很难在不同的车辆、地点和转向架中具体区分某些组成部分。

2.2 系统要求和技术需求

(1)结构特征及需求

CRH3型动车组的16个转向架可分为10种。看似简单的模块化结构意味着复杂性和可变性。为了使使用、维修或维护 CRH3型动车组转向架的人员对转向架结构特点有一个清晰、快速的认识，并明确区分其异同，应采用适当的方法表达动车组 CRH3型构造信息、转向架模块化结构、不同构型的异同。

(2)装配特点及需求

转向架是动车组的重要组成部分。它们零件多，装配过程复杂，装配要求高。这意味着必须严格执行装配序列，以确保操作安全。润滑脂和装配转矩在装配过程中都有明确的规定。完整地表达信息是非常重要的，这在初级和二级维护中更为紧迫，因为操作是在有限的时间内完成的。

(3)文件资料需求

按照铁道部的规定，动车组采用五级维修制。每一级维修程序都明确规定了具体的维修计划、维修限额和维修内容。维修内容包括维修项目、维修周期、培训状态、操作人员、操作时间、操作工具、操作程序等。这些信息的表达对使用、维修或保养动车组的工作人员至关重要，直接关系到动车组的运行安全。

(4)员工培训需要

通过多媒体培训信息系统，员工可以在非现场环境下对产品结构、装配流程、装配工艺要求、维护要求等信息有一个生动、清晰的了解。此外，在实践教学中，员工可以虚拟地实现产品装配过程。该系统显式显示装配过程中零件之间的运动和空间关系。转向架出现故障时，操作人员可以及时检查相关的维修保养信息。该系统将大大节省企业不必要的人力物力资源。

3. 系统结构及关键技术

根据以上分析的需要，采用多媒体技术作为开发平台。应用语音、文本、视频、虚拟现实和其他技术，开发了用于培训和维护的人机交互多媒体信息系统。该系统主要用于动车组维修基地维修人员的培训，方便维修人员快速掌握动车组 CRH3转向架在非现场环境下的维修技术。系统的主要功能有：① 动车组 CRH3型转向架驱动车辆和非驱动车辆的技术参数、形状信息、模块结构和轴端结构通过交互图形表达。②利用流行的虚拟现实技术创建三维模型的虚拟场景。操作人员可以与场景进行交互，对动车组转向架部件的结构特征有全面的了解。③应用虚拟装配技术对动车组 CRH3型转向架主要部件的装配过程进行仿真，并在系统中添加详细的装配解释，清晰地表达复杂的装配关系。④提供一般维修资料，例如维修周期、维修计划、维修限额及维修内容。

4. 小结

综上，本文提到的改进系统采用虚拟现实技术，搭建了具有 CRH3型动车组转向架现场感的可视化平台。用户可以获得9个主要部分的3D模型和结构特征的交互视图。应用虚拟装配技术对动车组 CRH3型转向架及其主要部件的装配过程进行虚拟仿真，使复杂的装配关系得到清晰的表达。该系统为动车组的设计、使用、维修、维护人员提供了一个方便、高效、实用的技术信息平台。它有助于企业提高效率，降低成本。

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