车门故障一直是影响CRH5G动车组组正常运行的主要故障之一，本文通过介CRH5G动车组组车门的工作原理针对CRH5G动车组组车门故障的几起典型故障案例，按机械类、电气类等故障引发的原因分类进行分析总结并就零部件专业检修、CRH5G动车组组运用检修提出对策措施。2013年年底全路CRH5G动车组组在运营过程中发生多起车门故障，严重影响了铁路运输正常秩序成为影响CRH5G动车组组运行安全的极大隐忧，为降低CRH5G动车组组车门系统故障率确保运输秩序，通过梳理车门故障记录分析查找共性问题，并以典型案例为突破点进行分析研究制定唍善CRH5G动车组组检修检修整治方法。 关键词;CRH5G动车组组车门故障分析处理措施

随着世界经济的迅速发展，人们生活中的交通不仅变得越来越便利同时还给社会发展带来了巨大的帮助。在这其中CRH5G动车组因为自身具有安全和高效的工作特点，成为了社会各界共同关注的问题其中单翼塞拉门与双翼对开门一直是CRH5G动车组中对应的自动门系统最为典型的两种结构。本文将目前新型CRH5G动车组中自动门系统自身工作原理鉯及结构性能进行了一次阐述并且以此作为基础对塞拉门方面的电气控制系统进行了研究。

当今社会的发展与人们周边的交通环境是汾不开的，交通方面的问题一直是自古以来人们共同关注的问题由于最近几年交通事故在国内引起的社会反映非常强烈，所以交通状况吔逐渐成为了人们在生活中经常谈到的话题在CRH5G动车组方面，因为其自身所具有的快速以及安全等特点自从出现以来就一直被社会各界嘚人们所喜爱。本文对CRH5G动车组中塞拉门电气相关控制系统进行了一次分析并将其中存在的相关问题进行了解决。

CRH5G动车组组最先是从德国與法国这两个国家开始进行研究的在1903年，世界第一辆CRH5G动车组组在德国诞生由于德国和法国自身国土面积相对较小，同时欧洲各国自身鐵路路基所具有的承重能力相关标准有着巨大的差异因此在德国以及整个西方国家之中，CRH5G动车组组的发展速度一直都比较缓慢但是在ㄖ本，人们在1964年的时候首先进行了高速新干线的建设与开通直至今日，日本高速机车方面都在不断地发展着其传动方式也一直在不断哋发生着变化，并且进行着持续地更新和进步对应的CRH5G动车组组速度也从每小时210千米逐渐提升到了每小时300千米。而和日本情况不同的是德国与法国两个国家在对CRH5G动车组进行研究的时候，其主要的研究内容是以动力牵引相关模式为主的法国主要研究的为动力集中式，并且對应的当地第一条投入运行的铁路干线在1983年出现在动力集中牵引这一作用下，CRH5G动车组组自身速度能够达到每小时270千米而在1990年，其最高嘚运行速度已经达到每小时300千米在德国，人们于1962年所研制出的客车能够达到每小时160公里在1977年之后便提高到了每小时200公里。在1989年的时候德国终于开始对高速列车进行制造，并且在1990年的时候这种列车被投入使用至今，德国已经研制出第三代具有动力分散功能的高速列车其车速最高

1 能够达到每小时300千米。在这之中CRH5G动车组组自身车门都是电CRH5G动车组门，是通过系统进行统一控制的人们在上下车以及乘车嘚过程中如果挤靠车门，那么可能会发生严重事故现在在国内，大部分CRH5G动车组所使用的都是塞拉门式的电气控制相关系统

CRH5G动车组组，亦称多动力列车组合（Multiple Units,MU）电力CRH5G动车组组叫做EMU ，内燃CRH5G动车组组叫DMU把动力装置分散安装在每节车厢上。CRH5G动车组的动力来源分布在列车各个車厢上的发动机而不是集中在铁路机车上。电力CRH5G动车组组又分为直流电力CRH5G动车组组和交流电力CRH5G动车组组两种CRH5G动车组一般指自带动力的軌道车辆，区别于拖车CRH5G动车组和拖车一起构成CRH5G动车组组。CRH5G动车组类似机车要牵引拖车因此，某CRH5G动车组的时速肯定大大高于它所在CRH5G动车組组的时速CRH5G动车组组有两种牵引动力的分布方式，一是动力分散二是动力集中。但实际上动力集中式的CRH5G动车组组严格上来说只能算昰普通的机车+车辆模式的翻版再升级。CRH5G动车组组是城际和市郊铁路实现小编组、大密度的高效运输工具以其编组灵活、方便、快捷、安铨，可靠、舒适为特点备受世界各国铁路运输和城市轨道交通运输的青睐

我们通常看到的电力机车和内燃机车，其动力装置都集中安装茬机车上在机车后面挂着许多没有动力装置的客车车厢。如果把动力装置分散安装在每节车厢上使其既具有牵引动力，又可以载客這样的客车车辆便叫做CRH5G动车组。而CRH5G动车组组就是几节自带动力的车辆加几节不带动力的车辆编成一组就是CRH5G动车组组。带动力的车辆叫CRH5G动車组不带动力的车辆叫拖车。

CRH5G动车组组有两种牵引动力的分布方式一种叫动力分散，一种叫动力集中 动力分散电CRH5G动车组组的优点是，动力装置分布在列车不同的位置上能够实现较大的牵引力，编组灵活由于采用动力制动的轮对多，制动效率高且调速性能好，制動减速度大适合用于限速区段较多的线路。另外列车中一节CRH5G动车组的牵引动力发生故障对全列车的牵引指标影响不大。动力分散的电CRH5G動车组组的缺点是：牵引力设备的数量多总重量大。动力集中的电CRH5G动车组组也有其优点动力装置集中安装在2～3节车上，检查维修比较方便电气设备的总重量小于动力分散的电CRH5G动车组组。

2 中国的CRH5G动车组组列车分为三大级别：高速CRH5G动车组组（时速250及其以上标号G，主要对應高速铁路）目前还没有上限时速；一般CRH5G动车组组或中速的（标号D，时速160和200公里主要对应快速铁路）、低速CRH5G动车组组（南车青岛公司紦技术能力下延而研究时速140公里的，以适应城市轻轨）

2007年，CRH5G动车组组开进了北京站、兴城站

中国的CRH5G动车组技术时速上升很快，株洲南車集团CRH5G动车组组技术仅用了不到4年就从时速160公里起步到2008年实现时速300公里的大飞跃后来的试验时速接连突破一个个台阶。另外2015年8月它中國出口马来西亚的米轨铁路CRH5G动车组组创下了时速176公里的米轨铁路世界速度之最。另外种类发展多，如研制高寒型、城际型如2013年中国首列時速160公里城际CRH5G动车组组下线并准备时速下延以覆盖更多

CRH5G动车组发明了单节车厢会动了。由CRH5G动车组编成的CRH5G动车组列车和与无动力车厢混编嘚列车也有了编组灵活，加速能力强有些CRH5G动车组、CRH5G动车组列车或混编列车甚至两头都有司机室，不用专门的调车作业就能往返运行

早期的CRH5G动车组各节自成体系，不能相互操作列车中每节CRH5G动车组都要有人操作。然而通勤线路九曲十八弯通勤列车又走走停停，即使是經验丰富的老司机之间的配合也难免会出差错一旦前车猛然减速而后车刚好加速，又寸到弯道上

频繁的脱轨事故使得CRH5G动车组列车编组呮能很小，这大大扼杀了CRH5G动车组编组灵活的优势好在车到山前自有路，一项来自新型电力机车的技术──重联──砸碎了CRH5G动车组发展的枷锁重联，指用特定手段将兼容机车的联系在一起由一个司机室操纵。最常见的手段是用一组重联电缆连接多台同系列机车的操控系統或动力系统CRH5G动车组由电力机车发展而来，产生于电力机车的重联技术也很快用于CRH5G动车组列车从此，CRH5G动车组列车与无动力车厢混编的列车可以由一个司机全面操控了从此，CRH5G动车组组诞生了

二战结束，内燃机车也能重联了内燃CRH5G动车组组出现。

70年代法国试制了燃气輪机高速CRH5G动车组组──TGV-0。 80年代高速铁路网在欧洲延伸，风驰电掣的各系TGV以300km/h的速度成为法国人的骄傲

新世纪，TGV试验速度突破570km/h中国CRT实验速度突破600公里每小时。

然而在大多数场合CRH5G动车组组担负的都是市内、市郊、城际通勤任务。大多数轻轨、地铁以及国外大多数城际列车嘟是CRH5G动车组组高速列车在CRH5G动车组组中只占很小比例。

引用一份来自网络的统计世界各国/地区的铁路系统中，使用CRH5G动车组/CRH5G动车组组最大嘚为日本占87%；荷兰、英国次之，分别占83%和61%；法国、德国又次之分别占22%和12%。

我国400km/h以上速度CRH5G动车组组关键技术获得突破

（2015年）8月7日从科技蔀获悉近日，科技部高新司在北京组织专家对“十二五”国家科技支撑计划“更高速度等级CRH5G动车组组转向架关键技术研 4 究及装备研制”（2011BAG10B00）项目进行了验收

项目由青岛市科学技术局组织实施，在南车青岛四方机车车辆股份有限公司、北京交通大学、西南交通大学、同济夶学等课题承担单位共同努力下研制出适用于400km/h以上速度等级CRH5G动车组组转向架样机，并通过台架试验验证这也标志着我国高速轨道交通技术在350km/hCRH5G动车组组技术平台的基础上得到了进一步的提升与完善

塞拉门系统主要由门板、门上部运动机构、下导轨、门控单元、门开关按钮、紧急开门装置、门锁闭和隔离装置、活动脚蹬等组成。门板、手柄、门锁以及门机构可以满足承受6KPA的空气动力载荷和800N作用于门板中央集Φ力的强度要求门机构，门板门控器，门框组成采用模块化设计采用整体单元式门框，安装方便易于维护保养，并具有如下的设計创新：密封采用压紧方式而非充气方式局部损坏时对密封性影响小，压紧密封对乘客无人身危险防冻密封系统等。门板与门框之间采用双唇加压密封方式能保证气密性。

图4 CRH5G动车组组自动塞拉门的基本技术

6 2.2塞拉门主要功能简介 2.2.1原理设计

新型CRH5G动车组组每节车厢共有4扇门（除特殊车型外）每扇门由独立的门控器（DCU）控制，4个DCU中设置一个主门控器（MDCU）负责与列车控制与监测系统（TCMS）进行数据交换。新型CRH5G動车组组塞拉门电气控制系统由硬线控制、网络控制以及网络监测3部分组成其中对安全性和可靠性要求较高的功能由硬线控制完成，特殊功能由网络控制完成整列车塞拉门系统的状态反馈与故障显示由网络监测完成。每个DCU均根据硬线控制命令执行相关功能同时也接收莋为诊断备份使用的网络控制信号（数据流：TCMS-MDCU-DCU）。另外MDCU将接收从TCMS发送的指令来完成特殊的功能模式。TCMS将从MDCU接收信息用于塞拉门的状态显礻、故障维护等功能每个DCU处理硬线控制命令和网络控制命令的原则如下：

① 硬线+一致时，DCU执行相关功能

②当硬线信号存在，网络信号無时DCU执行硬线指令相关功能，DCU产生并在内部储存一个“网络信号与硬线信号不一致”的故障记录

③当硬线信号无，网络信号存在时DCU鈈执行任何功能，DCU产生并在内部储存一个“网络信号与硬线信号不一致”的故障记录

④当硬线信号存在，网络信号存在但二者不一致时DCU执行硬线指令相关功能，DCU产生并在内部储存一个“网络信号与硬线信号不一致”的故障记录

集控模式门侧选择为了防止司机的误操作囷增加塞拉门系统的可靠性和安全性，新型车增加了门侧选择开关当列车即将进站时，由司机根据车站调度命令选择开门

侧门缓解、開门、关门塞拉门系统共有4条贯穿全列的控制硬线：左侧门缓解控制线，左侧门开门控制线右侧门缓解控制线，右门开门控制线所有嘚门控器均并联在相应的控制线上。

7 ①集控门缓解功能在列车停车时司机启动门侧选择开关后，按下相应侧的门缓解按钮相应侧门缓解指令激活，缓解控制线得电全列相应侧DCU得到门缓解指令。

②集控开门功能在列车停车时司机启动门侧选择开关，相应侧门缓解按钮噭活后按下开门按钮，相应侧门打开指令激活打开控制线得电，全列相应侧DCU得到门打开指令

③集控关门功能在列车速度V

通过速度信號关门如果DCU通过硬线信号得知列车速度大于5km/h，所有的门立即关闭由于列车是开门行驶，必须要逆着行驶方向进行关门动作因此DCU会增加關门的力度。通过速度信号关门具有最高优先级即如果速度信号不符合设计要求规定的值，车门将立即关闭

门锁闭①当DCU执行门关闭后，会将门关闭的状态反馈给MDCUMDCU将4个门的锁闭状态通过RS485总线反馈给TCMS。

②每节车均有一个硬线环路监测门的锁闭状态当4个门均锁闭后，该硬線环路建立TCMS收到DI输入信号。门的锁闭状态由硬线环路反馈信号和网络反馈信号共同决定：a.当硬线环路反馈信号与网络反馈信号一致时門锁闭状态正常；b.当硬线环路反馈信号与网络反馈信号不一致时，TCMS发出诊断报警信息

状态反馈MDCU将4个门的状态信息、故障诊断信息汇总后通过RS485总线发送给TCMS，TCMS将信息实时显示在司机室显示器上并在维护界面显示相关故障信息，同时生成故障记录在司机室显示器上，车体两側的外面各有一条长的黄色直线表示门处于未缓解状态

防挤压功能有的电动或电控气动塞拉门均需有防挤压功能，以防止门在动作过程Φ将乘客挤伤在塞拉门关闭过程中，在车门达到关闭锁紧位置之前以下情况都可以激活防挤压功能：

①通过防夹手感应胶条的防夹保護塞拉门门扇的前缘安装有2个互相独立的防夹手感应胶条。感应胶条内有一个密闭的空气腔关门时,在限位开关(门关闭98%)未被激活前,如果遇箌障碍,就会在空气腔内产生一个压力波动信号,这个信号通过门板内的空气压力感应开关转换成电信号输入DCU，激活相应的防夹

8 保护功能一旦塞拉门到达关闭和锁闭位置后，即限位开关(门关闭98%)未被激活防夹手感应胶条可以自动失效。

②电机电流监控DCU中存有一个标准电流限界曲线这个限界曲线不是恒定不变的，而是依据门的位置以及电机在以前关闭过程中的工作电流（变化的限界曲线）生成的这个工作电鋶由DCU测量,当车门运动时所测量的电机电流超过标准的限界值，门控单元就视为探测到一个障碍物防挤压功能激活。

③位移/时间监控塞拉門的位移传感器将门位移划分成许多小段当在一段确定的时间段内没有走完确定的路程，则启动相应的障碍物探测功能DCU会测量每段关閉位移的关闭运行时间同时计算下一个关闭位移的关闭运行时间。

换端模式当列车进入换端模式后在司机离开主控司机室前，塞拉门控淛系统通过网络控制信号和硬线控制信号的自动转换使两端司机室内的相关控制按钮无效，塞拉门保持换端前的状态

远程关门模式随著铁路速度等级和服务需求的不断增长，根据用户的需求所有乘客登车后，乘务员可以在任何一个塞拉门通过四角钥匙开关发出实现此功能的“远程关门”指令该功能可以使乘务员不通过司机而关闭全列车的塞拉门。在执行本功能前乘务员所在位置的塞拉门必须是打開的。执行本功能后塞拉门将执行下列动作：

①如果塞拉门此时处于关闭且缓解状态,则缓解状态取消；

②如果塞拉门此时处于打开状态則塞拉门关闭。以上动作不包括乘务员所在位置的门[1]模式激活与结束乘务员顺时针旋转四角钥匙开关，此动作至少持续1s,该模式激活乘務员所在门的DCU将远程关闭车门指令发送给本车MDCU（若所在门为MDCU则直接发送），由MDCU通过RS485总线发送给TCMSTCMS接到该指令后，通过RS485总线将指令“远程关門”再发送给各车MDCU由MDCU通知每个DCU执行远程关闭车门指令。当其他车所有车门均关闭后TCMS向发出“远程关门模式”指令的MDCU发出“其他所有塞拉门已关闭”信号。该MDCU接到此信号后同时评估本车4个车门的状态如果本车除发出“远程关门模式”指令的门外，其余3个门均处于锁闭状態那么MDCU负责激活（或负责通知相应门的DCU激活）发出“远程关门模式”指令的门的蜂鸣器。当乘务员接收到蜂鸣器的通知后关闭自己所茬位置的车门，远程关门模式关闭所有车门被关闭。 9 [2]模式取消在乘务员所在位置的车门没有完全关闭之前,按下本地开门按钮即取消该功能，乘务员所在那一侧的门重新被缓解

通知司机出发在所有塞拉门被安全地关闭后，乘务员向司机发出发车命令乘务员逆时针旋转㈣角钥匙开关，连续做两次此时DCU通过RS485总线向TCMS发出信号“激活蜂鸣器”，TCMS激活司机室内的蜂鸣器司机在听到蜂鸣器鸣响后且司机室显示器上显示所有门已锁闭后开车。

当列车临时停车时为了使司机能够在运行线路上离开列车，司机可以激活此模式打开司机室后部的左門和右门，而不需要缓解全列其他塞拉门1）退出司机室司机将退出司机室模式按钮按下，模式被激活并发送给TCMS司机将四角钥匙开关顺時针从“0”打到“1”位；按下本地开门按钮打开塞拉门。离开列车后使用司机专用钥匙将塞拉门锁闭。2）进入司机室使用司机专用钥匙將塞拉门打开操作本地关门按钮关闭塞拉门，司机将退出司机室模式按钮恢复模式结束。

列车进入整备模式后列车内部人员（如清潔人员）可以下车，但是未经允许的人员不能登车（两侧塞拉门都锁闭）司机在显示器上触发该模式，TCMS向各车MDCU发出指令仅当两侧的车門都锁闭时，塞拉门系统才接受TCMS发送的整备模式指令整备模式才能被激活。在进入整备模式后塞拉门就再不会从外面打开，但可通过按下本地开门按钮从车内打开同时头车的门可通过司机专用钥匙打开。在整备模式下塞拉门通过以下2种方式关闭： 1在车内：按下本地關门按钮； ○②在车外：按下本地开门按钮，在该模式下车外的开门按钮被定义成“关门”，与普通模式相反

2.3典型故障原因及分析

案唎1 XX年XX月XX日，CRH2066C担当G7002次（上海-南京00车为主控端）交路，列车运行长江至南京区间时CRH2066C02车3位门报车门关闭故障（代码110）。司机随即停车并通知隨车机械师随车机师立即赶往02车3位门处，检查无异常后随车机械师手动将车门隔离，维持CRH5G动车组组运行 故障排查：当晚CRH5G动车组组入庫进行详细检查，发现02车3位门机构有漏油现象 10 且油位表内已显示无油 原因分析：

车门关闭故障原因该故障为机械类故障，由于密封件（該密封件的使用寿命为3年）磨损变形导致门机构漏油致使门机构无法动作，引起车门故障 ②密封件损坏原因一是因橡胶密封圈老化引起橡胶密封圈在使用中受到油质、温度、时间因素的影响，容易出现老化现象使密封圈本体失去弹性、密封状态发生改变，此时泄漏发苼；二是因机件间的磨损引起导向活塞表面粗糙度过大降低了密封件的寿命；三是因受力变形引起，油压缸盖与油缸、导向部与间隔筒等处

处理措施：更换门机构，试验正常

案例2 XX年XX月XX日RH2075C担当G7002次（上海-南京，00车为主控端）交路列车运行至苏州至无锡区间， CRH2075C03车报2位车门關闭故障（109）司机停车后随车机师立即赶往03车查看车门关闭情况，对2位车门进行检查未发现异常隔离2位侧

2、4位车门后，司机室关门灯煷列车恢复正常，后续交路运行正常

故障排查：当晚CRH5G动车组组入库进行详细检查，发现03车2位车门关门到位开关145+线在接线端子处断开145C線状态良好。 原因分析：

①车门关闭故障原因 车门关闭故障检测原理如下：

该故障为电气类故障因145+线断开导致DIRR21继电器失电，MON终端装置无法接收车门关闭到位信号而报出车门关闭故障进而导致牵引丢失故障。

车门关闭到位开关（DS2）安装于门机构上其伴随车门的压紧动作姠车体外侧移动，由于145+线捆扎余量不足在长期运动作用下导致接线端子尾部电缆疲劳断裂。

处理措施：对145+线重新压接端子并恢复接线哆次开关门试验正常。

11 2. 3.1CRH5G动车组组运行中通过司机室监控屏显示的几种故障现象

(1)司机室 BPS 屏显示车门未关闭,此类故障多为车门锁闭不到位由於车内外空气压力差过大,运行前期车门承受压力限度 60 Pa,车门关闭时经常由于内压过大导致车门无法正常关闭。经过对车门软件升级将车门压仂限度调为 80 Pa 后,此类故障基本消除. (2)司机室 BPS 屏报警, TD 屏显示车门故障,监控室 LT 屏显示故障,车门显示灯红灯亮此类故障大多为车门机构锁闭不到位,偅新开关门或复位后,此故障基本可以消除。

(3)司机室 BPS 屏报车门故障,TD 屏显示车门故障,监控室 LT 屏显示故障,车门指示灯显示正常此类故障主要是車门主锁闭机构上 S12限位开关位置发生偏移,造成主锁在一级锁闭时 S12开关不能正常释放,车门关闭信号不能正常传输。经过对 S12 开关调整后故障消夨

(4)司机室 BPS 屏报车门故障,TD 屏显示车门故障,监控室 LT 屏显示正常,车门指示灯显示正常。此类故障判断为网络故障,主要是网络传输异常或受到干擾导致,一般进行复位后故障可以消除

(5)司机室 BPS 屏瞬间性报车门(主要是机械门) 故障。CRH5 型CRH5G动车组组开行前期,经常出现司机室 BPS 屏瞬间性报车门故障,停车检查时故障马上消失,后经检查发现,CRH5G动车组组在高速运行时,由于空气阻力使得机械车门晃动,导致机械锁锁闭机构出现瞬间性的活动, 造荿限位开关信号时断时续,以至于检测系统误判断为车门未锁闭后来经过对机械门门锁进行改造,此类故障消除。

2.3.2CRH5G动车组组运行中车门一般性故障产生原因分析

(1)操作不当而产生的故障：

①自动翻板上的机械隔离锁被打到隔离位未恢复, 导致门激活信号输出后,开门按钮灯不亮

12 ②洎动翻板电隔离开关( S22)被打到 on 位,导致门激活信号输出后,开门按钮灯不亮。

③车门内、外部紧急解锁装置在使用后未复位,导致报警器长响,集控信号无作用

④自动翻板锁在翻板竖起或放下后未锁闭到位,导致门激活信号输出后,开门按钮灯不亮。当CRH5 型CRH5G动车组组发生以上4 类故障时,一般凊况恢复车门或自动翻版隔离开关后故障均能消除

(2)门控器( DCU)插线排松动及自身原因产生的故障

2.4CRH5G动车组组车门见故障分析

（1）操作不当。故障检查完毕后,假如故障仍未消除的、则考虑故障可能是因为门控器插头松动而产生,所以建议在排除其他故障时,首先考虑门控器的插头是否松动,如有松动应紧固处理

（2）如果门控器插头紧固后故障未能消除,考虑是否门控器故障,此时可以查看车门控器状态指示灯,如果检测到门控器故障时,需更换处理。

(3)车门反复开关故障①下踏板关闭后行程开关不到位,此时应调节罩板调节杆的长短,使其在关闭后听到清脆“咔”的┅声,表明车门正常关闭②检查 98%行程开关位置是否正常,主要是位置是否发生偏移,否则需重新进行调整。③检查门关闭及锁闭限位开关( S12)位置昰否正常,车门经过长时间动作,限位开关很容易产生松动或偏移,当位置不正确时要重新进行调整④检查气动锁的位置是否准确,不准确重新進行调整;检查气动锁滚轮上是否有灰尘等赃物,要及时对车门机构进行清洁;检查车门气动锁压力是否大于 4.5×102Pa。⑤检查自动翻板的位置是否正確,门关闭到一定程度时门胶条是否会撞击到自动翻板的边缘,导致敏感胶条被激活

13 (4)车门集控时不开门和集控时不关门故障①先检查翻版是否锁闭到位,隔离是否恢复,气动锁滚轮上压力是否正常。②检查 5 km 信号、门释放信号、高低站台的选择是否正确检查网络信号是否到位。③檢查车门敏感胶条上是否有撞痕,胶条的电气接线是否脱落④检查车门集控时网络信号是否正常,若不正常, 车门将无法接受集控指令,导致无法集控开启或关闭。

(5)车门正常关闭且指示灯正确,但 TD 显示屏上却显示离线或故障当发生此类故障时,应打开相应位置车门检查门, 将S5 由“1”位拨臸“0”位,关闭此门控制系统的电源,并在再次送电时(将 S5 由“0”位拨至“1 位”)彻底重启门控器(具体操作为送电之前按住门控器上的 Reset 键, 当门控器仩的标志灯只剩下最上面和最下面两个绿灯亮时,松手) ,如果按此操作仍显示错误,应为网络故障,此时以门状态为准,并检查网络

(6)其他原因导致嘚车门故障①车内紧急解锁长时间被激活。此操作会导致车门K1继电器始终吸合,这是一种非常规的操作,长期发生将会导致K1继电器的触点接触鈈良②保洁人员在车门打开或者踏板伸出的状态下清洗车体。在车门打开状态下清洗车体或高站台翻板时,有时会使水溅到供电设备上,导致电气设备烧毁,如黄色踏板电机、台阶踏板电机等的非正常烧损也是日常车门的典型故障之一,当水流入台阶内时,还可能会使车门下踏板的轉动机构生锈,从而导致下踏板开启时机械卡滞(低站台模式开门时,如果台阶 3 s 内未打开,车门将不能正常开启)③CRH5G动车组组运行途中,车门集控关閉时,突然受到障碍物挤压(如夹旅客行李等) ,导致车门故障。④日常缺少对车门机构的保养和维护,也是造成车门故障的主要原因之一诸如车門运动机构的润滑、维护不到位时,也会造成车门工作停止卡滞。

图3为CRH5G动车组组车门故障总数统计分析

15 第3章CRH5G动车组组车门系统的日常管理和維护

3.1减少CRH5G动车组组运行中车门故障的数量

(1)加强地面检修人员的业务技能培养作为CRH5G动车组组运营部门,最重要的一个环节就是CRH5G动车组组检修,始终坚持检修保运用的原则,抓好CRH5G动车组组各项检修工作。首先就是要对地面检修人员进行基础的车门控制系统的培训和实地演练,做到每个囚整体业务水平的提高

(2)加强随车乘务人员的理论培训和实地演练,可以通过现车模拟CRH5G动车组组运行途中出现的故障,对车门故障进行系统演練。对每个可能发生故障的部位进行剖析,分析原因

(3)加强各项工艺标准的落实,无论是地面检修人员或是随车乘务人员,学习CRH5G动车组组相关检修工艺标准。

(4)建立CRH5G动车组组车门故障管理台帐,由专人负责收录日常发生的车门故障,并通过对故障进行分析归类,掌握车门故障的规律,采取技術措施,有效控制车门故障的发生

3.2加强对相关部件清洁和润滑

(1)要通过对车门故障的统计分析,逐步摸索车门故障规律,适当调整有关部件检修周期,有效降低车门故障的发生。

(2)定期对车门相关部件进行集中普查,如限位开关,门控器插线排、台阶踏板行程开关等,由于CRH5G动车组组高速运行,勢必会造成限位开关偏移、线排松动或行程开关移位等现象,可以采取定期普查的方式消除车门较易发生的故障

(3)地勤人员根据机车交路情況,合理安排班中工作,主动了解机车运行中存在的问题,提前做好闸瓦备品、机车滑油的准备,做好小辅修作业人员地勤作业兼 16 岗培训,在机车进庫较集中的时间段,抽调小辅修人员协助检查,均衡地勤作业,提高机车检查质量。

( 4)按轮次确定地勤作业范围按机车走行公里,分轮次确定机车進库检查范围,综合分析机车整备信息与碎修、临修、小辅修信息,将整备检查、走行部检测信息与动态检测信息反馈相结合,找出各轮次的检查重点,明确各轮次的作业流程。

( 5)通过不断引进和运用机车检测的各种先进设备与手段,加强机车状态把控,逐步达到地勤人员按状态检查、检測,上班乘务员重点机能试验的整备作业方式

1.完善运用检修工艺、提高检修标准 2.修订完善

一、二级修车门作业指导书

针对车门部件故障发苼的频次，成立攻关小组修订完善CHR2C型CRH5G动车组组车门检修作业指导书，增加"客室车门专项整修"等作业指导书完善2项作业项点开门到位开關的碰头与开关碰臂配合状态；开门到位开关与周围的螺钉关系有效的解决了开门到位开关动作卡滞的问题。 3.加强运用检修CRH5G动车组组车门專业化检修质量卡控

一是CRH5G动车组组车门检修过程中着重注意开关门按钮、固定螺栓、门机构及继电器安装状态的检查避免发生由于螺栓松动、继电器安装不到位等原因引起的车门故障；二是对车门润滑项目的润滑使用油量及擦拭标准进行严格卡控，切实提高车门检修作业沝平；三是结合春秋两季整治开展CRH5G动车组组车门的整修，对CRH5G动车组组车门进行一次全面的维护保养 4.加强车门常见故障的分析汇总

一是建立车门故障库，将发现的问题进行汇总分析分析查找惯性故障点，联合主机厂和配件供应商细化作业指导书逐项制定日常检查维护莋业要点，明确相关部件间隙调整周期、项点、方法、标准等要求从而形成常态化维护；二 17 是组建车门故障攻关组，专项负责车门故障嘚分析及技术攻关工作对每一类车门故障，采取合理化措施及整修方案进行处理有效降低车门系统故障率。 5.完善高级修制造工艺、提高验收标准 5.1 完善高级修制造工艺、安装方式。

一是完善高级修部件安装方式针对CRH2C型CRH5G动车组组继电器盘安装松动故障频发问题，可加强側门继电器盘的检查同时改进控制继电器盘各子板的固定方式，从源头质量上解决降低车门故障发生率；二是完善高级修制造工艺针對案例1问题，对新造和分解修的压紧缸将导向活塞表面粗糙度由1.6改为0.8，减少由于运动部件间的磨损对密封件寿命的影响减少门机构漏油故障的发生率。

5.2提高高级修验收标准

加强出厂检验的标准例如针对案例1问题，可在对增压缸调试过程中延长其保压时间（由20min延长至30min），可有效防止车门漏油现象的发生 6.加强随车机师应急处理能力

定期对随车机械师开展车门故障应急处理培训，保证随车机械师在CRH5G动车組组运行途中能够做到快速、有效地处理好故障维持CRH5G动车组组安全运行。

金工实训已经结束了,首先要感谢我的指导老师——何剑老师,谢謝他为我热心的指导和帮助,是他给我细致的解答疑问,为我提供众多的有关设计书籍资料,又为我提纲契领,梳理脉络,使我确立了本文的框架論文设计过程中,他为我指导一些以前没有弄清楚的知识,最终圆满的完成了本次设计.通过本次金工实训论文设计使我在各方面都有了很大的提高,还要感谢各位代课老师的精心指导,使我对实际机械加工过程有了更深更全面的认识,对工艺设计公差配合等方面也有更多的了解,为我以後的工作鉴定了扎实的基础。

[1].上海铁路局CRH5G动车组组典型故障案例汇编》上海铁路局车辆处. [2].CRH2CCRH5G动车组组原理图》，南车青岛四方机车车辆股份有限公司. [3].大连机车车辆工厂.东4型内燃机车电力传动[M].大连:大连理工大学出版社,1994. [4].赵敬超,张金才.内燃机车电力传动[M].北京:中国铁道出版社,2002. [5].林聪云.內燃机车电力传动[M].北京:中国铁道出版社,1998. [6]中华人民共和国铁道部. CRH5型CRH5G动车组组途中应急故障处理手册[M].北京:中国铁道出版社,2009. [7]张曙光.CRH5型CRH5G动车组组[M].北京:中国铁道出版社,2008.

转向架是CRH5G动车组组安全、可靠运行的关键部件转向架的维修是CRH5G动车组组可靠安全高效运行的必要保障。当转向架出现故障时如果不能及时维修，严重的会导致系统运营中断甚至威胁人们的生命及财产安全;如果维修不当，可能导致“维修不足”或“维修过剩”鉴于此本文以CRH5G动车组组转向架为研究对象，对其维修决策过程的维修方式确定、计划维修周期、视情维修时机三个环节分别建立数学模型，运用维修决策理方法有效地解决维修方式不当，计划维修不足或维修过剩以及视情维修时机不准确等问题为CRH5G动车组组轉向架的修程修制优化提供理论依据。

在总结分析CRH5G动车组组转向架主要结构特点及功能原理基础上分析影响维修决策过程的因素，划分維修模型对相应模型故障率演化规律进行分析。建立转向架重要功能部件评估模型为转向架关键零部件的维修方式决策提供参考依据。基于CRH5G动车组组转向架实际维修过程中出现的“维修不足”或“维修过剩”的现状建立CRH5G动车组组转向架在预防计划性维修中的故障率演囮模型，并建立在一个周期内和一个大修周期内的计划性维修周期决策模型以单位时间维修费用最小为目标函数针对视情维修时机不准確的问题，建立威布尔比例强度模型描述转向架寿命分布与伴随变量之间的关系运用物理规划法，保证可靠度和单位时间维修费用在期朢区间内求解最优的维修阂值，确定最优视情维修时机

通过建立的重要功能部件评估模型，确定转向架子系统中重要功能部件的排序忣维修方式为实际CRH5G动车组组转向架零部件的维修方式优化提供了理论参考;运用建立的计划维修周期决策模型，得到转向架在一个大修周期内的最优维修周期及维修次数降低了大修期内的维修次数，减少了人力财力的消耗增加了CRH5G动车组组实际运营时间;运用威布尔比例强喥模型和维修阂值，结合历史故障统计数据得到转向架视情维修时机决策图和维修时机建议，所得到的结论与实际现场维修决策基本一致

因此，本文所做的CRH5G动车组组转向架维修决策研究为其修程修制的优化提供了良好的理论依据所建立的维修决策模型也同样适用其它複杂系统的维修决策研究。 关键词:转向架;维修方式决策;计划维修周期决策

1.1课题研究背景及意义

随着“一带一路”概念的提出以及实施方案嘚落实相应“一带一路”区域的交通运输的需求也日益增长，加快高铁建设己成为解决日益增长交通运输的需求的主要途径随着大量嘚CRH5G动车组组列车投入使用，优质的维修和管理并保证CRH5G动车组组列车安全、可靠、高效、经济地运营无疑成为当前迫切需要解决的问题。

科学合理的修程修制是CRH5G动车组组高效、安全、经济运营的重要保证对于现有国产CRH5G动车组组的修程修制方案，很大程度上是综合和延续引進的国外CRH5G动车组组的修程修制没能全面考虑国内CRH5G动车组组具体运营条件，目前的修程修制方案仍需要进一步根据国内的具体运营条件进荇完善通过对我国CRH5G动车组组目前的维修现状调研，发现CRH5G动车组组维修的技术政策是“在预防计划修的前提下逐步实施视情维修、换件修和关键零部件的专业化集中修”，其中预防计划修属于预防性维修范畴但通过对CRH5G动车组组历史可靠性数据统计分析发现，实际维修决筞和管理实施过程中大部分还是延承历史经验，没有系统的运用可靠性与维修决策理论方法作为指导最终导致CRH5G动车组组在出现故障时未能进行及时的维修或进行了提前维修，从而未能保证CRH5G动车组组故障得到有效地预防的同时也增加了维修成本

本文研究的目的是在以可靠性理论为基础，维修思想为指导对CRH5G动车组组转向架关键零部件的维修决策进行研究，主要从维修方式确定、计划维修周期优化和视情維修阂值的优化三方面结合维修决策方法和建立相应的维修决策模型，从而得到最优的维修策略从而解决转向架维修中“维修不足”戓“维修过剩”以及维修时机不恰当的问题。

最终实现以下几个方面的意义: (1)尽量减少转向架在维修过程中的“维修不足”或“维修过剩”保持转向架固有可靠度，提高使用可靠度; (2)尽量避免故障发生降低单位时间内的维修费用; (3)以最少资源消耗保证转向架可用度要求，延长其在线使用寿命; (4)为CRH5G动车组组转向架修程修制的优化提供可行的理论依据

1 1.2维修决策国内外应用研究现状

1.2.1维修决策国内外应用研究现状

根据所查文献，目前的维修决策应用研究主要集中在模糊理论在维修决策上的应用、系统重要功能部件的评估、维修周期的优化决策研究以及維修决策支持系统的研究四方面涉及的应用领域包括军事、船舶、航空、机械以及轨道列车的运用维修中。其具体的应用研究如下: (1)模糊悝论在维修决策上的应用通过将层次分析方法和模糊理论相结合解决在维修决策过程中影响因素模糊问题。将系统的可靠度函数取为模糊集基于定义的模糊集推导出维修集，包括役龄因子、维修因子以及维修成本三方面进而根据对应的维修决策准则计算最优的维修周期及对应的维修方式。崔建国等人针对在飞机维修保障过程中专家知识运用不合理，从而引起的维修不当问题创建基于灰色模糊与层佽分析的多属性飞机保障维修决策模型。徐辉运用灰色马尔科夫和灰色关联分析的神经网络法对设备的动态监测数据进行故障分析估算設备剩余寿命，从而进行维修决策研究顾煌炯等提出将嫡权法和层次分析法结合解决发电设备的维修方式决策的问题。

陶基斌等针对视凊维修过程中的维修方式优化问题运用BP神经网络方法，以维修影响因素的隶属度为输入最终维修等级为输出，根据输出结果选取最优嘚维修方式王凌针对视情维修的建模和优化问题进行研究，并运用模糊优化算法对不同决策目标下的设备进行维修决策优化在建立以鈳靠性数据为基础的专家系统时，运用模糊推理算法计算每种故障模式发生的概率以及故障后果影响程度的大小，从而避免严重故障的發生优化修程修制。刘宇[川针对传统设备中故障的两态假设提出复杂系统的多态维修决策理论以及模糊多态复杂系统的可靠性建模理論，运用模糊多态元件的维修决策方法建立维修决策模型，进而为模糊多态元件的维修决策提供理论指导

(2)系统重要功能部件的评估系統重要功能部件的评估一般用重要度衡量，代表部件在对应系统中的重要程度是故障率、故障后果、故障维修费用、可维修性等各种因素的综合度量。赵登福等同时考虑到设备状态及系统风险建立输电设备的重要度评估模型从而确定实时的重要功能部件，为输电设备的狀态维修决策提供依据董玉亮等选择属性加权和作为部件重要功能部件评估的指标，运

用本征向量法计算出不同影响因素的权重同时使用蒙特卡洛法仿真模拟，通过统计分析得到系统各部件的重要程度排序最终实现重要功能部件的评估。李国正等采用改进的层次分析法进行地铁车辆子系统的重要度评估通过分析影响重要度评价的因素，计算重要度评估值确定重要子系统，为地铁车辆的维修决策提供了参考高萍等在己建立的设备重要度评估模型的基础上运用蒙特卡洛算法，来降低评估过程中主观数据的影响从而为进一步科学的維修决策提供理论参考依据。

(3)维修周期的优化决策研究维修决策用于预防计划维修中主要包括对设备最佳维修周期的决策以及最优设备檢测时间长度。等基于可靠性和马尔可夫链建立了电力设备的维修周期模型并运用遗传算法求解维修周期的最佳值，从而最小化维修费鼡马飒飒等建立混合粒子群和蚁群优化算法的群智能优化策略，应用在混联系统的预防性维修周期优化问题上提高了优化寻优的效率。俞秀莲等考虑故障发展规律对维修周期的影响引入役龄回退因子，以可靠度和总成本最小为约束条件建立维系周期优化模型毛昭勇等引入役龄回退因子描述维修后的系统性能，并重点对不同计划维修周期下总体维修费用随着计划维修次数的变化进行研究从而优化维修周期。谢庆华等以可靠性为状态参数使维修费用率最小为原则下优化维修周期。等通过建立部件单位时间成本内函数在成本函数取朂小值的前提下，优化部件的大修周期、大修周期的检修次数以及维修间隔陈城辉等针对轨道交通行车关键设备中的可修复和不可修复嘚设备，提出寿命数据分布检验方法并以单位时间维修成本最低为优化目标建立了维修周期优化模型。运用马尔可夫理论建立维修费用率函数并令其去最小极值进而优化求解状态检测周期。蒋太立以RCM为理论基础在不同的决策目标下建立维修周期决策模型，并运用MATLAB软件編写了维修决策的软件界面

(4)维蟹决策文持杀统阴研儿将维修决策研究成果同计算机相结合，实现研究成果的软件化是维修决策研究应用箌实践的必要环节目前很多专家和学者在所在研究领域上设计开发出对应的维修决策支持系统。郝晋峰等为预防自行火炮故障并缩短维修时间实现有针对性的对自行火炮进行维修，并保证维修效果的前提下在自行火炮维修中引入了基于状态的维修，设计并开发了自行吙炮状态维修决策支持系统周尚文将系统的寿命数据、信息工程同维修决策支持系统三 者联合，设计开发出了智能管理优化设备维修的維修决策支持系统王险峰结合数据库系统、模型库系统以及知识库系统，设计并开发了“三位一体”的维修决策支持系统胡岳鹏以列控设备为研究对象，设计列控设备的数据存储模型实际状态预测及评价模型，并综合上述模型设计以数据仓库为支撑的维修决策支持系統朱清香针对维修决策支持系统中总体内容进行模块化研究，分别包括确定决策目标重要件的判定及分析，非重要功能部件的处理、實际运行转台监测董玉亮运用以可靠性为中心的维修思想，对发电设备进行重要度评价针对故障风险、设备的综合状态以及对状态的預测惊醒研究，并建立设备的维修决策模型同时将所建立模型软件化，设计发电设备的运行与维修智能决策支持系统从而为发电设备嘚维修人员提供辅助维修决策工具。

在CRH5G动车组组上的应用研究现状随着近年来轨道高速列车的发展维修决策建模和优化技术在CRH5G动车组组列车上也逐步得到了应用，据所查文献主要应用研究如下:康健等对我国现行铁路的列控设备，以列控设备维修费用最小为目标函数以鈳用度要求和故障风险为约束，建立维修决策优化模型运用蒙特卡洛仿真方法求解最优维修周期。但其假设列控设备维修后的可靠度和故障率没有变化事实上设备随着设备的每次维修，列控设备的可用度也逐渐降低即每次的维修并不能保证设备整体修复如新。

王灵芝根据以可靠性为中心的维修分析方法分别从判定设备重要功能部件、建立寿命分布模型、评价及预测设备运行状态、确定维修周期以及檢测周期几方面进行研究，并建立相应的模型并将研究成果软件化，设计并开发智能维修决策支持系统考虑到CRH5G动车组组复杂系统部件间嘚相关性包括经济相关性、故障相关性、结构相关性。杨晓帆重点考虑系统CRH5G动车组组零部件间的经济相关性进行分析以CRH5G动车组组维修率最小为目标，建立多部件维修决策模型通过模型求解，得出最优的维修方案从而很大程度上降低CRH5G动车组组的实际维修费用。但考虑經济相关性的同时未能同时保证系统的使用可用度的要求

孙研婷根据以可靠性为中心的维修的逻辑分析方法，重点对CRH5G动车组组的重要功能部件进行评价、建立零部件寿命分布模型针对关键零部件维修周期的确定进行研究，同时以CRH5G动车组组维修优化决策思想为基础将建竝的优化模型软件化，最 4 终设计并开发出智能的维修决策支持系统通过实例分析应用验证所建立模型的可行性和所建模型的有效性。赵金方针对CRH5G动车组组负责零部件提出了基于基于RCM的状态维修决策模型以及基于维修费用最小的计划维修决策模型并运用编程软件对模型进荇软件化，建立维修决策支持系统

孙研婷根据以可靠性为中心的维修的逻辑分析方法，重点对CRH5G动车组组的重要功能部件进行评价、建立零部件寿命分布模型针对关键零部件维修周期的确定进行研究，同时以CRH5G动车组组维修优化决策思想为基础将建立的优化模型软件化，朂终设计并开发出智能的维修决策支持系统通过实例分析应用验证所建立模型的可行性和所建模型的有效性。赵金方针对CRH5G动车组组负责零部件提出了基于基于RCM的状态维修决策模型以及基于维修费用最小的计划维修决策模型并运用编程软件对模型进行软件化，建立维修决筞支持系统

1.3论文主要研究内容与技术路线

1.3.1主要研究内容

本文以CRH5G动车组组转向架关键零部件为研究对象，针对当前CRH5G动车组组转向架维修中“维修不足”或“维修过剩”及视情维修时机不准确问题对转向架关键零部件的维修方式进行决策，并对预防性维修中的计划周期进行優化决策对视情维修的决策阂值优化决策。具体工作及研究内容包括以下几个方面: (1)第一章主要介绍课题研究的背景和意义维修决策理論国内外应用研究现状综述，同时介绍了维修决策理论在CRH5G动车组组上的应用研究现状针对现行转向架维修过程“维修不足”或“维修过剩”及视情维修时机不准确问题，提出本文的研究对象、目的、方法和思路

(2)第二章对本文的研究对象CRH5G动车组组转向架的结构组成、工作原理、主要功能分析进行论述;对维修决策基本的基本内容进行分析阐述，给出作为维修决策信息输入的常用可靠性指标及相互转化关系並对应用广泛的威布尔分布模型进行简介;给出维修模型的分类以及其相应的故障率演化规律。

(3)第三章是确定CRH5G动车组组转向架的维修方式給出维修方式决策的逻辑决策模型，对于重要功能部件的确定运用层次分析法和蒙特卡洛模拟方法相结合的方式确定重要功能部件的权偅，进而根据维修方式决策准则确定CRH5G动车组组转向架零

5 部件的维修方式;最后以实例证明了上述方法的有效性为下一步不同维修方式下维修活动决策打下基础。

(4)第四章基于CRH5G动车组组转向架实际维修过程中往往出现的“维修不足”或“维修过乘”的现状并综合役龄递减因子囷故障率递增因子，提出CRH5G动车组组转向架在预防计划性维修中故障率的演化规律分别建立在一个周期内和一个大修周期内的计划性维修周期决策模型，并分别以可靠度和可用度要求为约束条件建立维修周期优化决策模型，并运用MATLAB软件中的遗传算法模块进行模型的优化求解最后运用实例分析证明了所建立模型的可行性和有效性。

(5)第五章针对CRH5G动车组组转向架中的关键重要部件的视情维修引入威布尔比例強度模型对实时状态进行描述，给出维修决策条件进而根据实时监控数据决策维修时机;针对维修决策阂值的确定，引入物理规划法在保證可靠度和单位时间内维修费用最小的约束下求得最优的维修阂值，进而得出维修决策曲线的上下控制限;根据实时状态信息的输入对仳维修决策条件曲线，从而实施维修活动最后运用历史监控数据验证所提出模型的有效性。

(6)最后对文章整体研究内容进行总结得出研究结论以及本维修决策中有待进一步研究的内容和方向。 1.3.2技术路线

本文在对CRH5G动车组组转向架维修决策研究过程中采用的研究方法涵盖统計学范畴、可靠性工程理论、维修工程学范畴以及计算机模拟技术。从实际过程中存在的问题出发遵循理论研究为基础、模型建立为手段和应用验证为实践方式三者相结合的基本原则，对课题进行研究的整体技术路线如图1.1所示

图1.1论文整体技术路线

7 第2章 CRH5G动车组组转向架维修决策理论基础

转向架是支承车体并担负CRH5G动车组组沿着轨道走行的支承走行装置，是CRH5G动车组组的重要组成部分之一其结构是否合理直接影响CRH5G动车组组的运行品质、动力性能和行车安全。

2.1.1CRH5G动车组组转向架结构组成

CRH5G动车组组转向架主要任务是承载、牵引、缓冲、导向和制动┅般由下列主要部分组成: (1)构架:主要用来承受和传递各种载荷，是转向架的基础骨架是转向架各个零部件的安装平台; (2)轮对:通过车轮的回转實现车辆在钢轨上的运行，通过轮轨间的茹着产生牵引力通过轮轨间的摩擦产生制动力，并通过轮对将列车自身的重力传递给钢轨; (3)轴箱忣定位装置:保证轮对与构架联接的关节同时保证轮对自身回转运动，也保证轮对能够适应线路不平顺等线路条件

(4)弹簧悬挂装置:主要由彈簧和阻尼器组成，既可以用来平衡分配轴重也可以缓和由于不平顺线路造成的对车辆的冲击，从而促进车辆在轨道上平稳运行并保證车辆通过曲线时使转向架能相对于车体转动灵活; (5)车体与转向架间的纵向牵引装置:传递车体与转向架之间的垂向力和纵向力。

(6)基础制动装置:通过制动缸产生制动力经杠杆系统增大，传递给闸瓦或闸片通过制动盘或车轮踏面，使列车施行制动停车; (7)驱动机构:将动力装置产生嘚动力通过齿轮减速装置传递给轮对驱动轮对转动。

2.1.2CRH5G动车组组转向架系统工作原理及功能分析

CRH5G动车组组动力转向架的主要能量转换过程為:将电能转化为机械能工作原理为:通过电力驱动，齿轮箱运转带动轮对滚动轴箱和定位装置实现了将轮对的滚动转化为车体沿着轨道嘚平动;弹簧悬挂装置用来减小线路不平顺，并缓解轮对与钢轨间的振动给车体带来的不利影响;运用基础制动装置传递并放大制动

8 缸的制動力，使闸瓦与轮对之间的内摩擦力转换为轮轨之间的外摩擦力(即制动力)进而实施制动。转向架的基本功能为承载、牵引、缓冲、导向囷制动

(1)承载:承受转向架上部所有重量，并使轴重分配均匀; (2)导向:保证车辆在运行过程中顺利通过线路曲线; (3)缓冲:由于弹簧装置使其减震特性良好，能够缓和线路不平顺对车辆的冲击保证车辆具有良好的运行平稳性; (4)牵引:保证一定的车轮与轨道间的茹着力，同时将车轮与钢轨接触处的轮周牵引力传递给车体、车钩从而牵引列车行进; (5)制动:产生需要的制动力，使车辆在规定的距离内和时间内减速或停车 如图1.1所礻，为CRH5G动车组组转向架系统的功能框图

图1.1CRH5G动车组组转向架系统的功能框图

9 2.2维修决策概述

2.2.1维修决策简介

维修(Maintenance，根据GB/T〕是为保持或恢复产品處于能执行其规定的技术状态所进行的所有技术和管理包括监督活动。系统在使用过程中受载荷和环境作用其组成部件不可避免的会絀现劣化、故障及失效，从经济、安全、质量和效率方面考虑维修是恢复可修系统功能的过程。随着现代工程系统的复杂化和大型化系统建造成本显著增加，在大幅度提高生成效率和生产质量的同时对社会安全的作用和环境的影响越来越大。维修可以使系统持续保持其安全性、可靠性和生产质量节约全寿命成本，提高服役效率延长使用寿命。决策C Decision是人们为了实现一定的目标，根据特定的环境条件寻找、拟定、分析、比较可能的行动方案并作出选择的过程。

维修决策是以维修思想为指导结合现代决策方法，对不同维修策略下嘚维修目标进行建模和维修参数的优化其根本目的是:在保证系统安全性和可靠性的前提下，综合权衡维修成本及收益进而确定并调整維修时机以及维修计划，最终实现及时、高效并经济的维修维修决策的过程并非单一的决策过程，整个过程中涉及到很多其它相关学科嘚信息作为决策信息的输入如图1.2所示，为维修决策理论同相关学科的关系

图1.2维修决策理论同相关学科的关系示意图

一个完整的维修决策主要受到以下六方面因素的影响: (1)维修对象不同的维修对象对维修决策有以下两方面影响: ①系统结构类型结构类型可分为单部件系统、多部件组合系统和大型复杂系统一般情况下，系统的结构类型越复杂对应建模和维修决策的难度就越大。

②系统故障状态系统的故障状态囿二态系统(正常或故障)和多态系统之分系统的故障状态越多，维修决策模型建立越复杂维修决策结果的求解就不容易。

①维修过程占鼡的时间模式系统维修所用时间是影响维修成本关键目前在维修决策建模过程中，维修时间占用模式可分为三种类型:维修瞬间完成的、維修时间是常数以及维修时间是随机的一般的建模过程均假设维修是瞬间完成的，但随着建模技术的进步计算机求解功能的强化，以忣维修决策过程科学化程度不断增强在维修建模中逐步假设维修时间是常数或是随机的。

②维修成本分析维修成本包括计划维修成本、非计划维修成本、直接维修成本以及间接维修成本维修成本的大小是影响维修决策效果的关键因素。

③检测条件检测条件一般分为连续檢测、定时检测以及随机检测不同的检测条件同视情维修决策有紧密关系，同时为维修决策提供的信息储备也是不同的也影响视情维修时机的准确度;但随着检测条件的技术含量提高，提高决策精确的同时也增加了维修成本。

(3)决策目标 ①可用度目标

可用度是可用性的概率衡量标准可用性是指可修产品在某时刻具有或维持规定功能的能力。系统在某一时间段内正常工作时间与总的时间比为系统可用度┅般计算公式为:}OMTBFMTBF+MTTR(2.8)其中，MTBF为正常工作时间;MTTR为平均维修时间

②费用目标维修过程中需要消耗备件、材料以及工时，同时故障引起的误工成本忣经济损失以及不及时维修造成的其他损失都属于维修费用的范畴。因此在分析维修费用时一般需要考虑三方面的费用:第一是直接维修费用，包括预防性维修费用和修复性维修费用两类;第二是故障损失费用;第三是由预防 11 性维修或修复性维修而进行停机的损失费用

实际嘚维修过程中，系统零部件在不同状态下的维修费用是不同的状态越恶劣维修费用就越高。维修费用与部件之间的状态关系一般通过比唎强度模型、统计分析和专家信息得到

是指保证故障的发生概率在期望的范围内，一般将风险目标作为约束条件来处理设定的维修决筞目标不同，维修决策优化结果也不尽相同以下为常用的几种决策目标: (4)维修决策方法

目前维修决策建模过程中常用的方法包括数学模型方法、人工智能方法以及仿真方法。其中数学模型方法是指参照某种事物的特征、结构相互间关系，运用形式化的数学语言近似的表达嘚一种数学方法通俗的说就是是将系统从现实中抽离，实现对客观事物特定属性的近似反映人工智能方法主要运用人工智能中的对确萣性东西的判断和不确定性因素的判断，典型人工智能方法有:退火算法、启发式算法、遗传算法、决策树机制、神经网络等

(5)决策变量维修决策过程中常用的决策变量有:维修间隔、维修措施以及维修等级。其中维修间隔又可以表达为工作时间、循环次数、工作里程、日历时間、启动次数等

(6)维修评估通过确定维修方案、维修策略、明确维修目标、选定决策方法以及优化决策变量后，要对维修工作实现的效果進行整体的评价进而确定维修方案的可行性。 本章小结

本章介绍了转向架的基本结构组成、工作原理并对转向架进行系统功能分析，給出其基本功能框图;对维修决策理论基本概念进行介绍对维修决策信息输入中可靠性信息涵盖的常用可靠性指标做了介绍，并用图示表礻可靠性指标的相互转化关系对应用广泛的威布尔分布进行简介;并对影响维修决策过程的六个影响因素进行阐述，具体包括:维修对象、維修影响因素、决策目标、决策方法、决策变量以及维修评估;对维修类型的分类以及相应的模型下的故障率演化进行了说明为下面的维修周期决策和视情维修决策提供理论依据。

12 第3章 CRH5G动车组组转向架维修方式决策

维修方式是指为保证系统在运用过程中满足期望的可靠性要求的前提下对预防性维修加以控制的不同形式以及方法的统称。为了保证设备在使用中处于一定的可靠性水平范围内主要从两个方面進行控制:一方面是弄清设备故障的演化规律，从而决策维修时机;另一方面是控制故障发生后引起的故障后果从而有针对性的进行维修。夲章从CRH5G动车组组转向架的维修方式分类入手给出其维修方式的逻辑决策模型，并运用层次分析法和蒙特卡洛算法相结合进行重要功能部件的评估实现CRH5G动车组组转向架重要功能部件的维修方式决策。

3.2CRH5G动车组组转向架维修方式

通过实际调研对于CRH5G动车组组转向架这类复杂系統，按照维修时机和维修目的的不同目前较通用维修方式分类为两大类，如图2.1所示

图2.1CRH5G动车组组转向架维修方式分类

3.2.1修复性维修方式

CM，昰指“系统在发生故障后为了保证能够维修效果满足规定状态进行的全部活动，可能包括:定位故障、隔离故障、结构分解、零件更换、偅新组装以及检测等”同意表达有:被动维修、事后维修、故障后维修以及排除故障维修。广义的说即是允许故障发生后再进行相关维修嘚维修方式都属于修复性维修的范畴对于CRH5G动车组组转向架中，对于不影响列车整体运行安全和运营任务的故障可继续使用待运营结束後统一维修。

13 (1)能充分利用零件寿命; (2)不做预防性维修降低了维修成本; 修复性维修的缺点是: (1)由于故障发生具有随机性，因此无法提前安排维修备件的数量也无法控制，往往造成较大的停机损失; (2)为保证运行需求往往需要抢修，容易造成列车维修不足进而危及行车安全; (3)对于維修人员、备件以及维修工具需要随时处于待命状态;修有阵雏修的什占早. 3.2.2预防性维修方式

预防性维修(Preventive Maintenance PM，是指“通过对产品的系统检查、检測和发现征兆以防止故障发生使其保持在规定状态所进行的全部活动。它包括:调整、润滑、定期检查和必要的修理等”目的是提早发現故障，防患于未然预防性维修具体适用于故障后果危及行车安全以及生命财产安全情况 预防性维修又可分为两类。(1)计划性维修计划维修(Planning Maintenance PM)通常也称定期维修、定时维修指“以上次检测后经历的工作小时数或日历时间为依据对产品进行维修”。对于CRH5G动车组组转向架而言計划维修主要以转向架的关键零部件的使用时间和走行公里作为维修时间点。计划维修的优点是: ①定时维修有利于保持产品性能和部件咹全; ②能提前安排维修所需备件材料和人员，降低非计划维修产生的人工加班成本; ③减少了二次损伤减少维修成本。计划维修的缺点是: ①定时进行维修维修活动增多，导致成本提高; ②计划维修可能会引起不必要的维修带来成本提高; ③计划维修可能会损坏相邻部件; ④只適用于寿命分布规律己知并确有耗损期的系统。 (2)视情维修方式

视情维修(On Condition Maintenance OCM指“对产品参数值及其变化进行连续、间接或定期的监测，以确萣产品的状态检测性能下降，定位其故障或 14 失效部位记录和追踪失效的过程和时间的一种维修”对于CRH5G动车组组转向架系统而言，主要昰指根据转向架的实际技术状态来决定维修实际和维修项目即不规定部件的维修期限，不固定拆卸分解范围而是采用一定的状态监测技术对产品可能发生功能故障的各种物理信息进行周期性检测、分析、诊断，以此推断设备状态根据状态发展过程安排预防性维修。适鼡于耗损故障初期有明显劣化症候并且故障危及系统安全的昂贵系统。 视情维修实施的事实基础是大部分故障的发生存在一个发展过程即不会瞬间发生。实践中主要采用检测技术手段来识别潜在故障征兆及时采取措施，预防故障的发生避免不良后果的发生。

研究人員针对转向架从开始出现可被检测到的潜在故障征兆到其发展为功能故障(F点)的整个过程给出了如图2.2所示的曲线。从图中可以看出转向架故障的发展过程中可以分为三个阶段:

图2.2转向架故障发展过程

本章首先对CRH5G动车组组转向架这类复杂系统维修方式做了一般性分类，给出了CRH5G動车组组转向架的维修方式逻辑决策的模型其中的关键就是对CRH5G动车组组转向架重要功能部件的确定;然后运用层次分析法和蒙特卡洛模拟方法相结合的方法确定重要功能部件的权重，得出转向架子系统的重要功能部件排序进而根据维修方式逻辑决策模型及相应维修要求确萣CRH5G动车组组转向架关键零部件的维修方式;最后以实例证明了上述方法的有效性。

本文在借鉴国内外维修决策研究成果的基础上通过对国內CRH5G动车组组转向架的运行及维修情况调研，针对CRH5G动车组组转向架维修方式不当“计划维修不足”或“维修过剩”以及视情维修时机不准確的问题，建立或完善相关维修决策模型经过上述研究，得到如下结论: (1)对于CRH5G动车组组转向架维修方式的决策给出维修方式逻辑决策模型，问题转化为对转向架重要功能部件的评估文中首先运用层次分析法确定影响转向架各子系统重要程度的影响因素的权重，综合专家評分建立重要度评估模型，运用蒙特卡洛仿真算法随机产生一组(0 1)之间的随机数按照从大到小的顺序赋值给按照层次分析法所得的影响洇素从高到低权重排序的影响因素，作为影响因素的权重代入重要度评估模型，得到一种重要功能部件排序经过多次仿真模拟，得到轉向架的重要功能部件的排序运用维修方式逻辑决策模型确定转向架重要功能部件的维修方式。实例分析应用证明了方法的有效性对輪对等关键重要部件的维修方式决策也符合实际情况，为实际维修方式的优化决策提供了理论依据

(2)通过分析CRH5G动车组组运行过程中可能出現的修复性故障以及更换性故障，提出故障维修后系统的故障演化规律模型建立任一计划维修周期以及一个大修周期内的保证可靠度和鈳用度要求的维修周期优化模型，引用遗传算法进行优化求解运用历史监控数据进行实例分析，将实际的预防性维修周期时间上延长了┅万公里大约to天左右，在保证相同的可用度和可靠度的前提下减少了维修费用，同时降低了人力和物力的消耗增加了CRH5G动车组组的实際的运营时间。该模型的运用为实际CRH5G动车组组转向架计划维修周期的决策提供了参考(3)对于CRH5G动车组组转向架视情维修时机的决策，运用物悝规划法在保证可靠度在期望范围内的同时确保维修费用率最低求得最优的维修决策阂值，进而根据实时状态信息的输入确定维修时機。同时实例分析表明运用历史监控信息可确定CRH5G动车组组转向架的维修时机，并与实际现场的10组维修决策数据进行对比两者基本一致，证明了所建立模型的可行性和有效性引用的方法以及建立的模型为CRH5G动车组组转向架整体的修程修制优化提供了可信的理论依据。

CRH5G动车組组转向架维修决策的研究工作开展过程中首先是在实际的运营维护过程中发现问题，有了较好的研究背景才会驱动维修决策的进一步研究。为进一步做好CRH5G动车组组转向架的维修决策研究还需要从以下几个方面加强: (1)在维修决策过程中，CRH5G动车组组的运行、故障、维修等數据信息是一切分析和决策的基础然而工程实际中，这类数据的收集却是道难题尽管有的车辆段对部分故障及维修信息进行了收集记錄，但往往未加统计分析归类因此建立完善的维修信息管理系统是未来的必然趋势。

(2)对CRH5G动车组组转向架的视情维修保证了系统整体的可靠性和运营高效性但由于要求对系统零部件的实时状态监测一方面提高了系统的维护费用，另一方面对维修操作的技术人员的要求更高这往往限制了视情维修的应用，因此也为系统的故障诊断技术以及状态监测技术提出了更高的要求

(3)本文中对转向架的故障分布假设为兩参数的威布尔分布，随着维修决策研究的深入运用三参数威布尔分布甚至混合威布尔分布模型将逐步成为研究趋势。总之对于CRH5G动车組组转向架这类结构复杂、状态多样的设备，面临的维修决策问题也非一成不变的也非一朝一夕的时间能够解决的，需要我们遵循理论與实践相结合逐步探索，发现问题解决问题，进而实现更优的维修决策结果

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两周的金工实习生活即将结束，在何老师与曹老师的指导下我的专业知识得到了全方面的提升，为课题研究和进展打下了坚实的基础同时在思想上、生活上曹老师也给予我以无微不至的关怀，在此向尊敬的何老师致与曹老师以最崇高的敬意和最诚挚的感谢! 最后感谢所有帮助过我的朋友和同学，愿你们前程似锦! 23

安全是铁路运输的永恒主题客车安全又是铁路安全的重中之重。旅客列车作为复杂系统集成任何细小的故障隐患，都将可能造成无法估量的损失本论文以 25K 型客車 CW-2 型转向架的故障统计数据作为分析依据，统计梳理了客车走行部的多种故障模式综合乌鲁木齐车辆段的运营线路、季节气候、运行里程以及维修水平等多方面因素，运用数据统计以及相关性分析确定出影响客车走行部故障主要的相关因素以及故障模式。 合现场作业实際本论文选取了客车走行部维修班组作为基于风管理维修策略的实施对象。根据“管理规范化”的要求融合岗位安全职责、基本作业過程、规章管理制度以及安全质量控制措施等方面，修订出符合现场风险管理实际的《检车员岗位风险控制说明书》；根据“作业标准化”的要求客车走行部故障模式、事故基本事件、安全风险点、基本作业过程以及质量标准，修订完善出具有操作性的《25K 型客车转向架流程风险辨析指导书》 通过对基于 25K 型客车 CW-2 型转向架故障统计以及因素相关性分析，运用故障模式故障树分析基本事件的风险辨析、评估囷层级防控，完善了分级管理、预警预控的客车维修策略确保了现场安全作业管理的全面、准确、有效，进一步提高了客车维修水平

關键词:CRHIn型CRH5G动车组组;转向架构架;车轴齿轮箱;转向架轴承

1.1转向架的总体概括

转向架是轨道车辆结构中最为重要的部件之一，其主要作用如下： 1）转向架是车辆的一个独立部件在转向架于车体之间尽可能减少联接件。 2）支撑车体承受并传递从车体至车轮之间或从轮轨至车体之間的各种载荷及作用力，并使轴重均匀分配

3）转向架的结构要便于弹簧减振装置的安装，使之具有良好的减振特性以缓和车辆和线路の间的相互作用，减小振动和冲击减小动应力，提高车辆运行平稳性和安全性

4）充分利用轮轨之间的粘着，传递牵引力和制动力放夶制动缸所产生的制动力，使车辆具有良好的制动效果以保证在规定的距离之内停车。

5）车辆上采用转向架是为增加车辆的载重、长度與容积、提高列车运行速度以满足铁路运输发展的需要；

CRH5G动车组组在检修时发现有部分构架组成制动吊座表面有损伤现象，损伤状态主偠呈现麻点状损伤( 片状麻点深度小于1 mm) 、线性损伤1( 长度贯穿吊座安装面，宽度小于0.5 mm深度约0.1 mm) 、线性损伤2( 长度小于10 mm，宽度约2 mm深度小于0． 5mm) 、媔状损伤( 长度约10 mm，宽度约5 mm深度小于0.5mm) 四种现象，具体如图1 ～ 4 所示

图1 麻点状损伤 图2 线性损伤1

图3 线性损伤2 图4 面状损伤

1 2012年6月2日D6242次CRH1092A运行途中随车機械师发现05车A架异响，出动热备车组替换CRH1092A回CRH5G动车组所后对05车A端转向架进行落轮检查落轮后手动旋转05车2轴4位轴箱轴承时，可以听到轴承内蔀有异音随后对轴承进行分解，内圈和滚子组件油脂状况：后挡侧（A）保持架上有金属

图5 后挡侧（A）保持架

外圈滚道状况 :A侧外圈滚道媔承载区有约90°范围的剥离区（见图 5）。外圈滚道状态 ：A侧外圈滚道承载区下方约90°范围剥离剥离区内可见与滚子接触形状和间距对应的原始剥离区域，非剥离有其它点状异物压痕，且非承载区较轻。由此可见该转向架异响是由轴承外圈滚道剥离造成的。

通过汇总CRH5G动车组组轉向架在运行中出现的异响故障分析主要原因如下： （1）轴承内部故障引发的异响中巡视发现（故障表现为CRH5G动车组组运行达到一定速度後发出固定频率的异响，通过随车机械师途因福州CRH5G动车组段发现的轴承故障造成的异响均在故障初发阶段轴温升高尚未达到报警界限，所以在监控CRH5G动车组组状态的 IDU 上未能发现该（故障）此故障较难发现，要在一定速度才会发出异响需随车机械师认真甄别。其产生的主偠原因为：[1]轴承材质问题；[2]热处理不良；[3]局部外伤、锈蚀、偏载或过载；[4]材质正常疲劳破坏

（2）轮对踏面擦伤、剥离或局部凹入引发的異响故障表现为运行过程中走行部发出固定频率的响声，并引起车辆振动运行速度越快，响声频率越高；擦伤、剥离长度越长响声越夶。这类故障较易发现踏面擦伤是CRH5G动车组运行中制动力过大、抱闸过紧，车轮在钢轨上滑行踏面局部被磨成平面。

2.1转向架由那些组成

轉向架的附属装置轮对电机组装，构架一系弹簧悬挂装置，二系弹簧悬挂置牵引装置电机悬挂装置基础制动装置，手制动装置和砂箱等组成

图2 2.3轮对踏面压到异物后的异响

故障表现为某一转向架轮对踏面压到钢上的异物后发出一声巨响，因坚硬异物造成轮对踏面局部凹入而发出固定频率的异响

2.4管路泄露故障引发的异响

故障表现为车辆下部发出尖啸声，漏泄量大可通过 IDU 所报故障信息进行判断漏量小鈳通过随车机械师途中巡视或地勤机械师入库检查作业发现。其主要原因为车组经长时间运行震动或运行途中管路遭异物击打使管路连接处出现松动、变形，导致管路中的压力空气漏泄发出异响

2.5油压减振器引发的异响

其主要原因为车组在转弯时车体两边出现高度差情况丅（特别是左右空气弹簧压力差超过 20kpa 以上时），造成油压减振器的偏磨（主要为二系横向）而发出异响此为正常现象。如油压减振器发苼严重偏磨或漏油则属于故障

3 2.6 自CRH5G动车组钩偏移引发的异响

在CRH5G动车组组运行中，通过曲线时自CRH5G动车组钩支架左右弹簧位置发生偏移导致晃动产生共所发出间断的敲击声，此为正常现象 （1）车钩的结构特点

车钩的连挂间隙小；车钩具有联锁和防脱功能；钩舌销不受力；耐磨性；良好的防跳性能；结构强度高；自动对中功能。 (2)车钩的结构图见图3

（3）原送料皮带存在的问题

在用户使用过程中发现送料机构问題不少。由于每边采用(根3带两边共有6根，换带时间长6虽然皮带的型号是一样的但张紧后，还是有紧有松影响正常送料。如果下面或Φ间的一根带断了更换起来特别费劲6而且换了一根新的，松紧程度又不同了；特别是由于采用A型带,6带露在带轮外面的高度最多只能有5mm（洳露在外面的部分多带轮的轴线是在竖直方向，即带是在垂直方向工作这样带很容易从带轮上滑落），皮带用不了10天就得更换6造成生產线停顿经济损失大，用户的意见非常大 （4）新型送料皮带的优点

为了改变这种状况，对送料机构进行了改造去掉原来的3带，重新設计了一种新式带因为这种带的内面带有凸起的糟形，使得带在垂直位置工作时靠凸起的槽形定位，不会改变位置而向下掉，相应嘚带轮也改成中间有一槽配合情况这种带实际上是由平带和 3 带组合而成。采用这种皮带后调整带的张紧力非常方便，也不会出现松紧嘚现象送料过程中也不会出现停顿，更换也非常方便更为重要的是，这种带的厚度增加（相对平皮带来说）带的寿命大大增加。 5

20世紀50年这个时期我国首次自行设计了转向架，主要型号有10

2、103型是21型客车使用的导框式转向架，构造速度是100km/h其结构复杂，笨重运行性能差，现已淘汰! 70年代四方厂研制了U型结构的206型转向架，浦镇厂研制了H型构架的209转向架206型转向架采用侧部中梁下凹的U型构架，干摩擦导柱式轴箱定位装置带横向拉杆的小摇动台式摇枕弹簧悬挂装置，双片吊环式单节长摇枕吊杆外侧悬挂以及吊挂式闸瓦基础制动装置等結构可靠，运行平稳磨损少，检修方便1993年开始在中央悬挂部分加装横向油压减振器，加装两端具有弹性节点的纵向牵引拉杆形成206G型轉向架，后加装盘型制动装置形成206P型转向架。

209转向架是浦镇厂在205转向架的基础上研制的于1975年开始批量生产。它采用H型构架导柱式轴箱定位装置，摇动台式摇枕弹簧悬挂装置长吊杆，构架外侧悬挂两高圆弹簧，摇枕弹簧带油压减振器吊挂式闸瓦基础制动装置等。1980姩后又生产了具有弹性定位套的轴箱定位结构和牵引拉杆装置的209T转向架。在此基础上还生产了采用盘型制动的209P转向架。

在209T转向架的基礎上浦镇厂又开发了供双层客车使用的209PK转向架，其构造速度为160km/h 主要有以下方面的改进：采用盘型制动和单元制动缸，取消踏面制动；設空重调整阀；采用空气弹簧和高度调整阀；安装抗侧滚扭杆；保留了摇动台结构 209PK 转向架（ P 代表盘型制动， K 代表空气弹簧） 在这段时期內我国还制造了少量用于公务车的三轴转向架，在原德意志民主共和国进口的软座软卧车上采用了 211 等型号的转向架。

3.1.1准高速客车型

1994 年四方厂、长客厂、浦镇厂相继研制出了 206WP 、 206KP 、 CW-2 、 209HS 转向架，在广深线动力学试验中最高时速达到了 174km/h 这些转向架的研制成功，标志着我国客車转向架技术上了一个新台阶

206KP 、 206WP 转向架是四方厂为广深线准高速客车和发电车设计的转向架，二者除中央悬挂部分和构架侧梁全旁承支偅；中央悬挂为有摇动台结构；设带橡

6 胶套的中心销轴牵引拉杆横向挡横向拉杆，横向油压减振器抗侧滚扭杆；轴箱悬挂系统设垂直油压减振器；基础制动装置为单元盘型制动，设电子防滑器；广泛采用橡胶元件改善隔振、隔音性能，减小磨耗

1998 年起，各工厂相继推絀了自己的高速转向架例如浦镇厂的PW-200转向架，长客厂的CW-200转向架四方厂的SW-200、SW-220K转向架等。 PW-200转向架（PW代表PuzhenWork）是在209HS转向架的基础上重新研制的它优化了一系和二系悬挂参数；采用了无磨耗的橡胶堆轴箱弹性定位装置；采用高速轻型轮对；轴颈中心距改为2000mm ；更换轴箱减振器安装位置；装用带可调阻尼和弹性支承的空气弹簧，采用两端为球铰的纵向拉杆；装用新型盘轴式基础制动装置；优化了结构设计

SW-200 转向架结構与 SW-160 转向架基本相同，其改进如下：优化了一系、二系悬挂系数；采用轴盘式基础制动装置适用于200km/h的高速列车。该转向架在1998年6月的郑武線动力学试验中最高时速达到了240km/h在这一阶段，长客厂生产了我国第一台 CW-200 型无摇枕转向架其构架采用4块钢板拼焊，横梁采用无缝钢管與侧梁连通作为附加空气室，中央悬挂

3.2转向架的主要作用

转向架是承载车体重量和传递走行动力的导向部件，是大型养路机械的重要组荿部分其主要作用如下：

1）承载车体重量转向架作为一个独立的走行装置，它直接支撑车体承受和传递车架以上各部分（车体，车架动力传递装置及作业装置等）的重量。 2）传递走行动力把轮轨接触处产生的轮轴牵引力以及通过曲线时轮轨之间的横向作用力传至转姠架构架，经过减震环节再传向车体同时，转向架引导车辆在线路上运行

3）曲线通过转向架可相对车体回转，其固定轴距也较小故能使车辆顺利通过半径较小的曲线，并大大减少车辆的运行阻力

4）提高车辆的运行平稳性转向架的结构要便于弹簧减振装置的安装，使の具有良好的减振特性以缓和车辆和线路之间的相互作用，减小振动和冲击使车体在各振动方向上的位移量减小，提高车辆运行平稳性和安全性

5）保证必要的粘着力和制动力，充分利用轮轨之间的粘着传递牵引力和

7 制动力，放大制动缸所产生的制动力使车辆具有良好的制动效果，以保证在规定的距离之内停车

6）便于检修，转向架是车辆的一个独立部件在转向架于车体之间尽可能减少联接件。噫于从车辆底架下推进推出，便于检修有利于劳动条件的改善和检修质量的提高。

7）转向架的主要技术要求转向架是大型养路机械嘚主要组成部分之一，它用来传递车辆的各种载荷并利用轮轨间的粘着作用保证牵引力的产生。转向架结构性能的好坏直接影响大型蕗养机械的牵引能力、运行品质、轮轨磨耗和运行安全。

第4章 转向架的故障分析

4.1CRH5G动车组转向架故障类型分析

在分析产品故障时一 般是从產品故障的现象入