基于故障分析的动车组维修决策方法研究

基于故障分析的动车组维修决策方法研究

臧舜日 刘云龙

中车青岛四方车辆研究所有限公司  山东省青岛市 266000

摘要：当前，动车组设备数量众多且呈现逐年增长的趋势。动车组数量规模高速发展，人们对安全和效率的关注度也在不断提高。动车组在技术层面上有着较高的要求，在运行和维护方面也带来了巨大的挑战。因此，技术维修人员需要持续提升自己的技术能力，并对动车组的安全状况进行实时监测，一旦发现问题就需要立即进行修复工作。基于此，文章就基于故障分析的动车组维修决策方法展开了相关研究。

关键词：动车组；故障分析；维修决策方法

引言：

在现代化的铁路运输体系中，动车组以其高速、舒适、环保的特点成为了人们出行的首选。随着运营密度的加大，动车组在运行过程中不可避免地会遇到各种故障。如何有效地诊断和修复故障，减少恶劣天气对动车运行的影响，是确保动车组安全运行的重点。因此，深入探索动车组的故障维修措施，对于提升动车组的安全性具有重要意义，也对整个铁路运输系统的稳定性具有深远的影响。

一、动车组常见的运行故障分析

1.总体故障分析

动车组作为现代铁路交通的重要组成部分，随着其运行数量的日益增多，各种运行故障也随之增加，故障不仅影响了动车组的正常运行效率，也给乘客的安全带来了隐患。近年来对动车组的故障进行了广泛的调查与分析，结果显示故障类型多样，其中包括空调故障、侧门故障、电力故障等十二种主要故障类型，故障的出现与动车组的复杂性及其使用环境的多变性密切相关。特别值得注意的是，侧门故障在所有故障中占据了较高的比例，且其背后涉及的技术问题较为复杂。侧门故障主要包括门控器故障、电磁阀故障和98%限位开关故障等。门控器作为控制侧门开关的组件，任何故障都会直接导致侧门无法正常运作。门控器的故障通常表现为无法与中央控制单元（CCU）进行有效的数据传输，从而失去对侧门开关的控制能力。门控器故障往往需要专业的检测设备进行诊断，以确保问题能够被及时发现并解决。电磁阀作为实现侧门开关的另一重要部件，其故障同样会严重影响侧门的正常使用。侧门中的电磁阀按照功能和作用位置的不同，可以分为多种类型，任何一种类型的故障都可能导致侧门无法按预期工作，如某电磁阀故障可能导致侧门无法打开，而另一种故障则可能导致紧急情况下侧门无法被及时打开，增加了安全风险。98%限位开关的故障则体现在侧门关闭过程中的安全隐患上。限位开关的作用是在侧门关闭到一定程度时激活闭锁机制，确保侧门能够紧密关闭。一旦限位开关发生故障，侧门可能无法正确关闭，这在动车组高速运行过程中极为危险，有可能导致意外事故的发生。通过对动车组运行中常见故障的深入分析，可以发现，故障虽然类型多样，但都与动车组的设计、制造、使用和维护等方面密切相关。因此，有效的故障预防和处理措施需要从这些方面入手，通过加强动车组的设计优化、提高制造质量、规范使用和维护流程等措施，综合性地减少故障发生的概率，提升动车组的运行安全性和可靠性。

2.天气原因导致的故障

随着我国环境状况的变化，尤其是雾霾和雨雪等天气现象的频发，动车组运行中出现的故障问题也日益凸显。雾霾天气中，空气中浮现的PM2.5细小颗粒物含有金属小颗粒等污染物，这些颗粒与水蒸气等结合后，形成强导电体。当动车组高速运行，超过200km/h时，空气流动形成大风，对车顶的绝缘子造成冲刷，雾霾中的金属颗粒在绝缘体处形成电离层，引发一系列化学反应，产生放电现象，即闪络，导致车顶部件受损。此外，雨雪天气也给动车组的安全运行带来挑战，动车组行驶过程中，部分积雪被高速气流卷入闸片，对闸盘造成损害，如果未及时发现处理，可能在不经意间导致大型事故。由天气因素引起的故障，凸显了动车组对恶劣天气条件的脆弱性，也强调了加强动车组日常维护、检修的重要性，以及迫切需要通过技术创新，提高动车组的安全性，确保旅客安全与动车组的稳定运行。

二、维修周期决策

动车组维修周期的决策是维护工作中的一个复杂的环节，要求我们在保障动车组安全运行的前提下，寻找最优的维修时间点，以实现成本与效益的平衡。在维修周期的确定上，我们采取了多方面的考虑，旨在通过科学合理的维修周期设定，延长动车组的使用寿命，同时保障旅客的安全和舒适。维护保养工作，如目视检查、清洁、润滑等，其周期的设定与运用环境条件紧密相关，春秋季的滤网清扫和风沙地区的保洁工作周期便需适时调整，体现了维修工作对环境因素的高度敏感性。限度检查周期的确定更是基于部件耗损的规律，结合产品的重要程度进行合理预留，确保重要部件在达到临界磨损前有充分的检查机会，有效地降低了因磨损导致的故障风险。功能检查周期针对的是那些具有安全性和隐患性的部件，通过出行前的例行检查和重要隐蔽功能的定期检查，确保了动车组的安全性和可靠性。性能检测周期的制定则是基于对部件劣化趋势的分析，通过设定保守的检测周期和参数限度值，为动车组的安全运行提供了强有力的保障。分解修周期和更新周期的设定则是基于长期的故障数据统计和分析，通过识别故障率上升的耗损点作为检修节点，或采用寿命管理方式对特别重要部件进行定期更新，极大地减少了突发性故障的发生，为动车组的稳定运行提供了坚实的基础。

三、针对动车组的故障维修措施

1.完善维修管理规章制度

虽然任何高精尖的机械设备都无法完全避免故障，重点在于出现问题时能够迅速、有效地进行故障修复。要求维修团队在动车组出现故障的第一时间内采取措施，暂停车辆运行，并启动故障诊断程序。诊断过程中，需要综合动车组的运行数据，借助维修人员的专业知识深入分析故障原因，从而精准定位问题所在。紧接着，依托相应的技术手段对故障进行维修。需要制定一套详尽且完善的维修管理规章制度，确保每位维修人员明确自己的责任和任务，在发现故障时能够立即与团队分享信息，高效的信息共享机制大大缩短了故障诊断与修复的时间，提升了维修工作的效率，确保动车组能够快速恢复正常运行状态，维护了铁路运输的安全和稳定。

2.优化车顶高压电器设备设计

在动车组的运行过程中，放电现象对车顶高压电器设备的影响是一个不可忽视的问题，直接关系到动车组的安全运行。解决这一问题的有效方法之一是对高压电器设备的设计进行优化。通过改进设计，避免高压电器设备直接与空气接触，采取隐蔽式安装方式，可以大幅减少与空气中物质的直接接触，从而降低放电的风险。同时，车顶高压电器设备的绝缘装置设计也需加强，配合适当的外部保护措施，以抵御运行中可能遇到的大风等恶劣天气条件，有效防止外界因素造成的破坏。

3.减小雨雪天气对动车组行走的影响

雨雪天气对动车组行驶带来的挑战，要求维修人员关注于设备的直接维护，更要注意到恶劣气候条件下的外部影响。有效减轻外部影响的重点在于及时监测和反馈雨雪的积累情况以及轨道是否发生结冰，确保信息能够迅速传达给操作人员，从而调整动车的运行速度，对闸片等重要部件进行仔细检查，以保证安全行驶。同时，利用现代技术，如部署热备动车组以促进积雪融化，以及安装撒砂系统以增加轨道的粘着力，防止动车打滑，共同作用，有效提高动车组在雨雪天气中的行驶性能和安全性。

结语：

综上所述，针对动车组运行中遇到的各类故障和恶劣天气条件所带来的挑战，文章提出措施的实施，体现了对动车组维修工作的深入理解，也展现了我们在确保铁路运输安全方面的坚定决心。通过不断优化完善维修策略，我们能够确保动车组在各种环境下都能保持最佳运行状态，为旅客提供更安全、更可靠的旅行体验。

参考文献：

[1]赵泽平.基于维修的动车组子系统可靠性分析与维修周期决策模型的研究[D].中国铁道科学研究院,2016.

[2]孙妍婷.动车组关键零部件维修决策模型的研究[D].北京交通大学,2012.

[3]刘晓阳,王红,何勇,et al.基于综合重要度的动车组多部件系统机会维修策略研究[J].运筹与管理, 2022, 31(12):7.