冯福军

摘 要：随着社会的发展以及民众生活水平的不断提升的同时，铁路机车车辆得到了更为广泛与频繁地使用，这对铁路机车车辆的安全运行提出了更高的要求。铁路机车交通体系中车辆运行故障诊断作为重要部分，其运行环境较为特殊，一旦出现运营中故障问题，即会造成重大经济损失，有可能诱发严重安全事故。因此实际中必须重视铁路机车车辆运行，并分析存在故障及成因，采取针对性的维修措施，及时消除铁路机车车辆安全隐患，确保铁路机车交通体系安全运行。

关键词：铁路机车;车辆运行;故障诊断技术;应用

铁路机车车辆在运行过程中，开展故障诊断具有很大的难度。尤其是随着高速铁路规模和数量的不断增加，铁路机车车辆的电子化和信息化程度更高，故障诊断技术也必须与时俱进的革新。

1 故障诊断技术基础

以提高列车的运输效率为前提，加强运输速度和运输质量是铁路技术发展的根本任务，其提速的战略性目标需要依靠列车安全运行来作为保障。因此，列车能否在规定范围内加大运输速度，需对铁路机车控制系统的实用性进行研究探讨。通过对机械故障的振动检测（频域及时域），可以有效的提取到设备在运行过程中存在的异常物理信号，使检测的目的更具效果性，振动检测是最早应用于机械故障排查领域的科技之一。在实际操作环境中，铁路机械装备会产生多样化振动， 如，在列车运行过程中， 与轨道摩擦所产生的物理震动，虽振动幅度较大，但不会产生实质性的安全问题。但这种噪声往往会掩盖齿轮、轴承等精密部件发生故障所引发振动。为了解决这一困境，共振解调技术在原有的振动检测系统中融合了声音检测技术，对铁路故障排查的服务范围进行了拓展。共振解调技术可自动排查常规的振动，只捕捉细微的故障冲击，使铁路设备的物理信息收集更加具备有效性，从而更为精准的分析判断故障内容以及所处部位，得出更为详尽的结论。

2 故障监测和诊断技术的系列产品

产品是根据故障监测和诊断技术开发出来的，具有一定的应用价值。其常用的故障诊断产品有JK00430机车走行部车载监测装置、JK02432铁路客车轮对和轴承故障监测装置、JK05436铁路机车安全质量信息动态监测装置、JK0243铁路机车轴承齿轮故障地面诊断系统、JK03412轴承故障检测机以及其他专用诊断试验台、综合试验台等质量保障系统。每一种产品的研发成功对于提高火车故障监测都起到积极作用，产品研发是研究故障监测和诊断技术的科学家辛勤劳作的结果，每个科研产品都凝聚科学家辛勤的汗水，产品应用取得价值，提高火车监测和诊断技术，这是保障火车安全性能的基础，火车的安全性能提高，对于提高区域经济具有现实意义，区域运输能力提升，对于提高地方经济的基本保障，铁路属于基本民生问题，是早日实现小康社会的基础。

3 故障诊断技术在铁路机车故障诊断中的应用

3.1 建立机车车载和地面系统

铁路车辆在运转过程中出现问题大都距离控制中心较远，要想人工进行专业的诊断是不现实的，因此借助互联网和计算机技术进行设备的升级以及系统的完善是非常有必要的。在建立机车和地面系统的过程中，主要是面对机车车辆承、车辆齿轮以及车辆踏面等车辆旋转机械设备而建立相应的自动化故障监测诊断技术应用，并加强实时性分析，对于故障隐患做到及时处理，对于细小的问题加强预警处理，同时要避免引发其他问题。

3.2 建立故障自动诊断系统

以往的铁路机车故障诊断工作中，在故障发生后安排技术人员进行故障排查和处理，具有一定的滞后性。借助于信息技术和传感技术，可以实现故障的自动诊断。 技术人员可以将铁路机车正常运行状态下各个系统的运行参数记录下来， 并保存到数据库中，然后采用传感器对各个系统的实施运行工况进行监控和反馈。 将这些动态反馈的数据与数据库中的数据进行比对，一旦发现数据异常，立即发出警报。技术人员可以第一时间找到出现异常的位置，并根据参数变化分析可能出现的故障类型。同时，如果是软件方面的问题，还可以进行系统的自动修复，提高铁路机车运行的安全性能。自动诊断系统在应用中，还可以将出现的各类故障问题重新记录到数据库中，实现对数据库内部信息的补充和更新，这样也为今后自动诊断系统更加精确的报警提供了参考。

3.3 完善机车垂直与水平振动冲击监测系统

机车的振动情况分为水平方向振动与垂直方向振动两种情况，通过对机车运行情况的分析观察来确定故障的位置以及行管内容，需要建立相关的振动冲击监测系统。机车运行情况最常用的诊断方式即为振动监测，通过振动波的波长来确认机车的具体运行情况，结合振动原理，采用大型构件断裂识别技术、裂纹识别技术与广义共振疲劳技术等进行振动冲击系统的建立，实现对故障的诊断分析与在线预警，这对于机车的安全可靠运行有着重要的作用。

3.4 注意积累总结经验

铁路机车车辆在运行中出现的故障类型较多，除了要做好诊断和处理工作外，要求现场技术人员还要在工作结束后做好记录与总结工作。 对于故障形成原因、故障处理方案都要详细记录，为今后铁路机车故障诊断工作的优化开展提供必要的参考。通过积累和总结故障诊断经验，还可以提高技术人员发现问题、解决问题的能力。此外，技术人员还可以建立信息统计数据库，将故障信息存储起来，今后再遇到类似故障时，可以通过计算机关键词搜索的形式，直接调动故障处理方案，实现了故障的自动处理，极大的减轻了铁路机车车辆故障处理的工作压力。

3.5 建立应急诊断处理方案

铁路机车运行环境较为复杂，铁路机车运行故障的产生突发性较强。因此需针对铁路机车的实际运行特点及其所易产生的相关问题对其进行系统化应急方案的制定，以便于其在发生铁路机车故障时，能够及时的对相关故障问题加以诊断，并进行解决。

4 铁路机车车辆运行故障诊断技术发展趋势

第一，进一步提升对信息化的利用程度，并通过无线技术实现对铁路机车车辆的实时监控，以便能够第一时间传输故障信息;第二，提升监测装置的集成化与综合化发展，实现机车子系统与重要部件的隨车监测，使其满足基本功能的同时朝着小型化发展。此外，为在一定程度上提升诊断效率，地面监控中心应实现与车轮监测系统、车辆性能监测系统、热轴探测系统与轴承声学探测系统的快速融合，并构建统一化、完备化的数据库系统;第三，进一步发展道路旁与车载监测诊断技术，逐步完善系统结构以及相关配件，使其能够满足重载、提速以及长途运输需求;第四，增加智能化识别方式以及诊断方式的使用，比如人工神经网络、模糊逻辑以及遗传算法等，并综合使用数据库技术与数据挖掘技术，提升故障诊断的准确性与可靠性;第五，多传感信息融合技术的发展与应用，单一信号只能获取简单零部件的具体情况，不能准确诊断复杂零部件的故障情况，而多传感信息融合技术能够实现多种信号技术与数据融合的综合诊断，以此来得到可靠准确的故障诊断信息

结束语

总之，通过运用新的技术和设备，使得铁路机车车辆的故障诊断和修复能够得到极大程度地提升。在这个过程中应当让技术人员严格按照铁路机车的检修要求，最终保证铁路运行能够安全稳定运行。

参考文献：

[1] 姜彧.铁路机车车辆运行故障监测诊断技术的研究与应用[J].电子世界， 2019，（11）：188-189.

[2] 郭喜春.铁路机车车辆运行故障监测诊断技术的研究与应用[J].中国新技术新产品，2019.

[3] 迟余强.铁路机车车辆运行故障监测诊断技术的研究与应用分析民营科技，2017，（3）：26.

1823501705314