摘要：铁路机电设备的正常与否，对铁路运营有巨大影响，掌握铁路机电设备在应用中常见的故障并对其进行快速准确地诊断，是铁路运营工作中的重中之重。从铁路机电设备在应用中常见故障特点出发，分析铁路机电设备常见故障诊断方案。
关键词：铁路；机电设备；常见故障；诊断
中图分类号：U226.5 文献标识码：A 文章编号：1009－9492(2016)04－0142－03
在铁路运输中，铁路机电设备是其中重要角色，有力地保证着铁路运营工作的顺利进行。在日常的应用过程中，机电设备一旦出现故障停机，将会对铁路正常运行产生直接影响。如何快速准确地诊断分析机电设备在应用中的常见故障，是目前铁路维修领域的研究热点[1]。传统的铁路机电检修方式，不仅需要较多的维修时间，且需要较多的维修成本，已经无法满足当前铁路运营需求。为了使机电设备在铁路中发挥充分作用，应熟悉掌握铁路机电设备在应用中的常见故障，对其进行动态监测管理，快速作出诊断方案，及时处理各种故障[2]。而在探讨铁路机电设备常见故障的诊断方案前，首先应对铁路机电设备在应用中的常见故障的特点有一定了解。
1铁路机电设备在应用中常见的故障特点
铁路机电设备在应用中的常见故障，主要分为两类：一种是机械的故障；一种是机械零件故障。（1）铁路机电设备故障类型、发生规律及原因铁路机电设备故障，根据故障到事故的转化效率来划分，总共可以分为三种：第一种为突发型故障；第二种为渐发型故障；第三种为复合型故障。比较多见的是第二种故障。因此，在检修机电设备故障的过程中，应注意故障的转化阶段，将故障修复于转化为事故之前。根据铁路机电设备故障的等级来分的话，可以分为四种：第一种为一类重大故障，该种铁路机电设备故障必须即刻进行抢修；第二种为二类重大故障，该种机电设备故障应在铁路机电设备最近的检修窗口排除；第三种为三类重大故障，对于该类铁路机电设备故障应尽快有计划地进行排除；第四种为四类故障，该类铁路机电设备故障可于常规检修过程中排除。利用一定的检修方式及合理的设备、技术，可以及时发现铁路机电设备中萌芽状态的故障，促使该类故障转化为渐发故障。当前在监测手段上，比较常用的为在线监测系统，该系统以自动化探头技术和PD手持式测试系统为基础[3]。在突发故障萌芽阶段，通过这些高科技技术，即可发现并解决这些机电设备故障。铁路机电设备在刚刚安装完成时，根据“浴盆原理”可知可能会存在一段时间的故障高发期，这也是铁路机电设备在应用中的故障普遍发生规律[4]。新装设备在调试中往往会发生一定的错误，导致系统与其他设备出现一些配合方面的问题，通过密集调试后，这些问题则会得到解决。进入该时期后，铁路机电设备的故障发生率会大大降低。但随着机电设备应用时间的增加，铁路机电设备会过渡到老化阶段，会再次凸显出各种问题。老化阶段的铁路机电设备，需要进行技术改造，对老化机电配件进行更换，才能延长铁路机电设备的服役寿命。不过，这种寿命的延长，应对铁路机电设备故障率的具体表现进行考察，全面评估系统稳定性与机电设备故障率升高之间的关系。在铁路机电设备发生故障的原因上，通常包括三种：其一为环境因素的影响；其二为铁路机电设备自身存在一定的缺陷；其三为时间原因。（2）铁路机电设备零件故障的常见形式铁路机电设备本身应力疲劳或外力损伤影响下，可能发生对其正常功能产生变形损伤影响的零件故障。这些零件故障，对铁路机电设备的正常功能会产生一定影响，甚至会对这些机电设备与其他机电设备的配合产生影响，引发铁路机电设备的连锁故障。对应铁路机电设备变形损伤的，是机电设备零件的磨损与腐蚀。尽管磨损与腐蚀有着不同的作用形式，但都会对铁路机电设备零配件表面的状态变化产生关键影响，造成铁路机电设备的行动部件、轴承等装置失效，也有可能会衍生出一些机械电路故障[5]。但对于已经被生产出来和应用的铁路机电设备来说，其必然会受到一定的磨损和腐蚀，这是一个无法避免的持续过程。总体来说，当铁路机电设备进入正常运转期后，其各个零件部位就开始进入磨损期，而铁路机电设备大部分故障都发生于其设备零件的急速磨损期。
2铁路机电设备在应用中常见故障诊断方案
（1）铁路机电设备在应用中常见故障诊断原则铁路机电设备相对其他设备呈现出特殊的机电合一特点，在分析铁路机电设备的故障时，可同时从机、电两方面入手。为了将机电设备中故障的来源快速准确地找到，应充分认识机电设备本身的结构。当故障发生时，才能更快地从机电设备故障发生形式与现象中将机电设备产生故障的来源和实质找到。诊断铁路机电设备的方法比较多，维修人员常用的机电设备故障诊断方法除金相检测诊断法、自诊断法外，还包括故障树分析法、温度检测法等[6]。但无论是哪一种诊断方法，都必须在机电设备故障诊断中遵循三大原则。第一项原则为先外后内，故障诊断人员检修时，根据先外后内的顺序，循序渐进地对机电设备元件、控制元件进行检查，及时处理好这两类元件的故障后，对驱动元件中的故障进行诊断。第二项原则为先机后电，即先对铁路机电设备中的机械故障进行检查，再对机电设备中的电气故障进行检查。机械部分结构比较直观，肉眼即可观察，检修时可对设备表面的状况直接观察，面对铁路机电设备中常见的打滑、卡死、裂缝等故障，应快速对症处理；电气故障难以直观地看出，可随后检修。第三项原则为先干后叶，即先检修铁路机电设备的主要部件，尤其要着重检修接口部件和结合部零件，之后再检修机电设备的次要部件。铁路机电设备在故障类型上相对较多，故障诊断及维修人员必须根据诊断原则，按照程序一步步地诊断，将故障源头快速地找出。（2）铁路机电设备在应用中常见故障分类诊断铁路机电设备的常见故障，可分类诊断。根据设备主体是否会被故障所破坏，在故障诊断中可将故障分为破坏性与非破坏性两种。在铁路机电设备故障诊断中，必须加强对破坏性故障的诊断和维修。当然，也不能忽视非破坏性故障，要及时找出非破坏性故障，并对其进行处理和解决，避免非破坏性故障向破坏性故障演变。铁路机电设备在应用中发生故障时，通常会出现“有报警提示存在故障”与“无任何报警与征兆却发生故障”两种情况[7]。根据这两种情况，在故障诊断中可将其划分为两种故障，即分别为有诊断指示故障与无诊断指示故障。前者通常出现于铁路机电高级设备控制系统，可时刻监控铁路机电整个系统的硬件与软件性能，当产生故障时，设备屏幕上就会立即自动显示或发出报警信号，根据诊断手册中提出的信息，铁路机电设备维修人员即可展开维修工作。但当维修不够彻底时，则可能会导致铁路机电设备发生“无诊断提示”状况，对于此类故障的排除往往较大程度地依赖维修人员的技术。铁路机电设备故障在诊断中从系统的必然性出发时，可将其诊断分为偶然性故障和系统性故障。对偶然性故障的诊断，只需即时检测；对必然性故障的诊断，则需要在大量反复试验的基础上进行排除，综合性地根据试验所得加以判断和解决。细化铁路机电设备故障分类，有利于维修人员更快地对故障源头进行诊断并及时处理。（3）铁路机电设备中常见的机械故障与电气故障诊断在铁路工程机电设备中，经常发生机械故障。机械在发生这类故障时，通常还可以继续工作，但安全隐患已经很大，必须立刻对其实施修复。导致机械故障的原因较多，如机械转动反向间隙过大、在定位方面不够准确等。在对铁路机电设备中机械故障进行诊断时，可使用检测仪器对生产中存在误差的部分进行检测，然后通过控制系统、机械传动系统等对误差进行排除。与机械故障的诊断相比，电气故障的诊断简单一些。电气故障主要由两类故障构成，即硬件和软件故障。前者主要为电子电器件故障，在处理时可对其进行修理或更换；后者主要是数据等方面的故障，只需对数据进行修改或加工。维修人员在诊断铁路机电设备故障时，通常利用对机电设备使用状况的检查来对故障的存在加以确定，这种诊断方式虽然可将故障所在诊断出来，但不能预测未来可能发生的故障。随着现代技术的发展，铁路机电设备常见故障诊断可引入动态诊断观点与方法，如动态观点分析法、阻抗测试等可一定程度上预测出铁路机电设备未来可能发生故障[8]。当铁路机电设备发生故障或转子位置发生改变时，其电感和阻抗会呈现出与之相应的变化，这种变化可对定子存在的问题进行诊断。诊断方法为：依次设置好频率、电流的基值，对频率加以适当地增加，对电流的变化认真地观察并记录，根据波动范围来诊断是否存在问题。
3结语
铁路机电设备在应用中不可避免地会发生各类故障，且故障发生有其特有的特征与规律和原因。铁路部门必须重视机电设备应用中常见故障及其诊断，遵循诊断原则，进行分类诊断，对机械故障与电气故障分别处理，从而准确地诊断与维修铁路机电设备故障。
参考文献：
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［8］张海瑞.以动态观点分析判断排除铁路机电设备故障［J］.科技创新导报，2012（16）：88-89.
作者：张建行 单位：中国土木集团工程有限公司
