引言机械零部件的磨损是机械设备发生的故障中最常见、最主要的故障形式,是影响机械设备正常运行的主要障碍之一。据统计,磨损故障占机械设备故障的80%〔1〕,而且磨损还可诱发其它形式的故障。随着现代工业的发展,对生产的连续性和运转机械设备的可靠性要求不断提高,因而对机械设备进行磨损工况监测和故障诊断具有重要意义。 机械零部件发生磨损时,磨损颗粒便进入润滑系统并悬浮在润滑油中。这些微小的磨损颗粒携带有机械设备发生磨损故障的重要信息。为了从润滑油里的磨损颗粒中获取有关机械设备磨损故障的特征信息,常采用“油液监测技术”,其中包括磁塞法、光谱法、铁谱法、放射性示踪法、过滤法、颗粒计数法[2,3]。实践证明,在上述这些方法中,铁谱分析技术是监测磨损工况和诊断磨损故障最为有效的方法,在设备日常管理、预测性维修、可靠性分析和寿命预测方面起到了重要作用。然而,在铁谱诊断技术应用的近20年中,诊断过程中的磨粒识别和故障诊断这两个关键步骤主要凭借人的经验。由于磨损现象的复杂性、研究的对象不同以及铁谱分析者间缺乏充分交流,导致使用磨粒术语和描述磨损故障的混乱,尽管在磨粒分类与磨粒术语标准化方面还有一些基础工作要做,但经过一些研究者的努力,已有比较一致的观点。相比之下,对磨损故障分类与磨损故障描述规范化的研究则较少。在人工诊断时,重点在磨粒识别,磨损故障描述方面的混乱对故障诊断的影响并不突出。随着现场监测对智能化诊断的迫切要求以及计算机图像处理技术和智能(人工智能和神经网络)技术在铁谱诊断中的应用,对磨损故障的分类与铁谱诊断方法提出了新的要求。本文系统分板到几械设备磨损故障和铁谱诊断过程,舞在综合分析铁谱诊断方法的基础上,提出了一个智能化铁请诊断模型。1机械设备磨损故障分析1.1机械设备磨损故障的原因机械设备磨损故障(以下简称磨损故障)是指由于相对运动的两个表面之间的摩擦磨损致使设备的功能低于规定水平的状态。概括地讲,引起磨损故障有两种情况:①由设备设计时预计之中的常规磨损引起的故障。在一般机械零件摩擦副中,正常的零件磨损过程大致分为磨合磨损、稳定磨损和剧烈磨损三个阶段川。在稳定磨损达到一定时期时,设备的磨损率随时间而迅速增大,超出设备设计时规定的磨损量水平,使工作条件急剧恶化,进而使设备出现故障甚至完全失效;②设备安装与使用过程中的异常磨损导致的故障。机械零件在安装过程中由于安装不良或(和)清洗不干净会导致设备在运转过程中的异常磨损,或者在使用过程中由于偶然的外来因素(磨料进入、载荷条件变化、a划伤:由于犁沟作用,在滑动方向上产生宽而深的划痕。b点蚀:在接触应力反复作用下使金属咬死等)和内部因素(润滑不良、摩擦发热等)影响而出现异常磨损。异常磨损弓!发的故障具有偶然性和突发性,对此类故障的诊断具有重要意义。1.2磨损故障的分类分类的目的是为了将人们常用而又实际存在的各式各样的磨损故障按一定的标准归纳为几个基本类型。合理的分类能够使诊断工作简化,有利于故障诊断的状态识别过程的进行,提高故障诊断的有效性。由于铁谱技术在诊断磨损类故障方面具有独特的优越性,因而本文的分类主要是针对铁谱诊断方法的。根据不同的应用目的,磨损故障从以下几个方面进行分类比较合适。 1.2.1按磨损机理划分不同的磨损机理产生的磨粒各异,因而可通过磨粒分析来识别引起磨损故障的磨损机理,以便为设备的设计、制造服务。与润滑油分析有关的磨损机理可分为以下几类:a粘着磨损:接触表面作相对运动时,由于固相焊涪作用使材料从一个表面转移到另一个表面而造成的一种磨损。 b 磨料磨损:由于硬颗粒或硬突起物使材料产生迁移而造成的一种磨损。 c疲劳磨损:由于循环交变应力引起疲劳而使材料脱落的一种磨损。微动磨损应归入此类。d腐蚀磨损:由于与周围介质发生化学反应而产生的一种磨损。其中包括氧化磨损、氢致磨拐、介质腐蚀磨损。 1.1.2按磨损形式划分磨粒的产生与磨损表面有着密切的联系,因而可从磨损表面的破坏形式来分类。按磨损形式来分,磨损故障可分为:疲劳破坏而形成的表面凹坑。c剥落:金属表面由于变形强化而变脆,在载荷作用下产生微裂纹随后剥落。 d胶合:由粘着效应形成的表面结点具有较高的连接强度,使剪切破坏发生在表面层内一定深度,因而导致严重磨损。 e腐蚀:由于润滑油中含水和润滑油膜破裂而使金属与周围介质发生化学反应而产生的表面损伤。上述的划伤、点蚀、剥落和胶合有宏观与微观之分,对于铁谱诊断而言,主要是针对微观形式的。 1.2.3按磨损类型划分对于磨损故障的描述,铁谱分析者针对铁谱分析的特点采用一套适用的分类方法,归纳起来可以说是按磨损类型来分: a正常磨损和磨合期磨损:滑动表面经常发生的正常磨损。b切削磨损:由于滑动表面的相互穿入引起的非正常磨料磨损。c滚动疲劳磨损:滚动接触表面的疲劳磨损。了滚滑复合磨损:与齿轮系相关的疲劳磨损和粘着磨损。e严重滑动磨损:滑动表面的过载和高速造成的磨损。 1.2.4按磨损原因划分按磨损原因来分,磨损故障可分为由磨料进入、润滑不良、油中含水、安装不良或有裂纹、过载、高速、过热和疲劳等引起的故障。这可为设备设计、保养和维修提供有用信息。1.2.5按磨损程度划分按磨损程度来分,磨损故障可分为正常磨损和严重磨损。正常磨损与严重磨损间并无明确的定量界限。根据设备的重要性和诊断的灵敏性,磨损程度可分为3级:正常、b从谱片上的磨损颗粒中提取设备磨损状态的有用信息(征兆):磨粒识别与统计,注意、极高(报警);也可分成4级:正常、较正常、异常、严重异常磨损。 1.2.6‘按磨损材料划分按磨损材料来分,磨损故障可分为黑色金属磨损故障、有色金属磨损故障和非金属磨损故障。1.2.7按诊断对象划分有的磨损故障在实际应用中采用俗称,比如在柴油机中有“拉缸”、“拉瓦”、“烧瓦”和“抱轴”等叫法。因而磨损故障也可按诊断的特定设备来分类,并制定出相应的诊断标准。在故障诊断时,根据不同的诊断目的和任务要求,尽量采用某一分类方法并逐层推进,不要出现交叉使用的现象。2铁谱诊断过程铁谱诊断技术是一种以磨损颗粒分析为基础的诊断技术。采用该技术监测机械零部件的磨损状态,无需将正在运转的机械设备打开或关闭,就可确定其磨损状态。.由机械零部件产生的磨损颗粒作为分离相存在于润滑油中,通过铁谱仪磁场的作用将它们从润滑油中分离出来,特定的工况条件和冤同的金属零件产生的磨粒具有不同的特性。通过观察磨粒的颜色、形态、数量、尺寸及尺寸分布,可以推断机械设备的磨损程度、磨损原因和磨损部位。根据机械设备诊断学的观点[4],故障诊断过程有3个主要步骤:信号测取(检测设备状态的特征信号),征兆提取(从所检测的特征信号中提取征兆)和状态识别(根据这些征兆和其它诊断信息来识别设备状态)。 具体来讲,铁谱诊断过程可分为以下几个步骤:a取油样,制谱片,得到设备磨损状态的特征信纂一磨损颗粒;磨损参数测量;c根据上述征兆,识别设备的磨损状态(状态诊断),包括识别设备的磨损状态将有无异常(故障早期诊断)与是否已有异常(故障诊断);d根据设备的征兆与状态,进一步分析设备的磨损状态及其发展趋势(状态分析),包括当设备有故障时,分析故障位置、类型、性质、原因与趋势等;e根据设备的状态与趋势,作出决策,干预设备及其运行过程。3磨损故障铁谱诊断方法与智能化铁谱诊断模型3.1铁谱诊断方法自铁谱技术问世以来,其发展重点主要是在诊断过程的前两步,对磨损故障识别理论与方法的研究较少,这可从众多有关铁谱技术用于磨损工况监测与故障诊断的资料中看出。目前铁谱技术用于故障诊断所采用的方法归纳起来有3种:定性铁谱诊断法、定量铁谱诊断法(严格地说是准定量铁谱诊断法)、定性与定量相结合的铁谱诊断法。定性铁谱诊断能够在铁谱片上获取大量有关磨损状态的信息,但在很大程度上受操作者的经验和其它主观因素的影响,状态识别过程由领域专家或分析者来完成。诊断是依据谱片上磨粒的形态、数量、颜色、尺寸及尺寸分布等信息来推断机器的磨损状态。目前普遍得到应用的铁谱分析报告单就是定性铁谱诊断的总结。将模糊数学方法应用到定性铁谱诊断,可让计算机模拟专家的识别方法进行磨损状态诊断,这种方法具有一定的智能性,但这并不是铁谱诊断技术发展的关键所在。目前的定量铁谱诊断是根据铁谱片上磨粒的浓度和磨粒的尺寸分布来对设备的磨损状态作出诊断。诊断主要采用函数分析法、趋势分析法和灰色理论等方法,有些方法已能在一定程度上反映出智能性。定量铁谱诊断具有较大的客观性,但所提供的数据只反映出少量的磨损状态信息,而且不能应用在脂样分析中。定量与定性相结合铁谱诊断是目前实际应用的最多的一种方法,一般是先用定量参数进行故障可能性和趋势判断,再辅之以铁谱片上磨粒特征分析来确诊。为了提高铁谱诊断技术的准确性和智能性,必须进一步发展定量铁谱诊断方法。该方法应能综合定量分析磨粒的形态、尺寸、数量、颜色和尺寸分布等特征并应角人工智能和神经网络的方法加以诊断。随着计算机图像分析技术以波人工智能特别是神经网络技术不断发展,为实现综合定量铁谱诊断及其智能化创造了有力的条件。将智能化技术应用到铁谱诊断,其诊断过程的第三步不仅变得同前二步一样重要,而且将会成为智能诊断技术的关键,因而对磨损故障识别理论与方法的研究很有必要。由于磨损现象的复杂性和磨粒分析的困难性,铁谱诊断智能化的发展一直较缓慢。1989年美国的Carborundum公司开发出一套被称之为FAST的铁谱分析专家系统[5],并在最近将其发展成FASTPLUS系统。据报道,利用这一专家系统可以对铁谱片进行分析并以人机对话的方式进行决策。但从原理上看,该系统主要是将谱片上的特征磨粒与存储在系统的光盘中的磨粒图谱的照片进行比较而得出结论,因而具有较大的局限性。在国内,文献[6]困将计算机图像分析技术和人工智能理论与方法引人到铁谱分析技术中,建立了基于黑板的铁谱图像解释系统的模型,并进行了部分研究,取得一些很有意义的研究成果。由于追求铁谱诊断的完全智能化使得该技术离实用还有较远的距离。3.2磨损故障铁谱诊断水平根据铁谱诊断的目的和实际应用的需要,将磨损故障铁谱诊断水平划分成3个级别:第一级诊断水平三对设备状态进行监测、确定磨损状态是否正常;第二级诊断水平:在第一级诊断的基础上,判别引起磨损状态异常的磨损原因、类型、形式乃至趋势分析,以便采取维修措施或改进设计。不同原因导致的故障具有不同的表现形式,从而反映出不同的故障状态。通过磨粒的形态、尺寸、数量、分布等特征可对磨损原因进行识别;第三级诊断水平:用以判断发生故障的部位或部件,同时也为第二级诊断提供补充信息。不同的材料产生的磨粒经谱片加热或湿化学处理在铁谱显微镜下可以区分出来,从而将故障隔离到不同零件上。由于设备结构的复杂性、同台设备使用摩擦副材料相同性以及鉴别材料手段的局限性,使得故障隔离与定位并不能总是有效。但为了提高磨损故障诊断的有效性和全面性,此级诊断无疑是必要的。在人工诊断时,上述3级诊断常常是同步完成的,但随着现场监测对智能化诊断的需要,在人工智能或神经网络技术引入到铁谱诊断后,就需要对磨损故障诊断水平进行分级。3.3智能化铁谱诊断模型本文从实际应用的需要出发,提出一种智能化铁谱诊断系统模型,如图1所示。其中的些主要工作已经完成。该系统包括3大模块:磨粒分析模块、磨粒识别与统计模块和机械磨损故障铁谱诊断模块:在磨粒分析模块中可以采用计算机图像分析和模拟人工分析两种方式。铁谱图像分析子系统 [7]能够提取定量的磨粒特征参数。这包括形态数字特征和光密度特征,提取的信息中的一部分输入磨粒识别与统计模块,并采用神经网络技术识别磨粒[8],经统计后,将结果送入磨粒信息库;一部分直接送入磨粒信息库。模拟人工分析子系统,采用人一机协作的方法,人工提取定性的磨粒特征参数,应用神经网络专家系统进行磨粒识别[9],识别结果经统计后送入磨粒信息库;定量钳普参数采用光密度计测量,测量结果直接送入磨粒信息库。根据不同的需要,磨粒信息库中的数据可按不同的方式组织,形成不同的数据文件,以备故障诊断与监测取用。机械磨损故障铁谱诊断模块根据用户需要可实现磨损状态诊断、磨损故障类型诊断和磨损原因诊断,三者的实现均采用神经网络模型[l0转自深圳培训吧www.szpxb.com]。在铁谱诊断时,除了利用磨粒信息库的数据文件作为输入向量外,还应充分利用被监测设备知识库的知识。该系统还可以直接从磨粒信息库中提取数据,采用神经网络技术进行磨损趋势预测
浅析输电线路运行故障分析与防治方法论文
摘要: 输电线路是供配电系统中重要的环节和枢纽,一旦发生线路故障,将会引起大规模的停电事故,给国民经济带来巨大的损失。因此,深入分析输电线路的故障原因和采取针对性的防治措施格外重要。
关键词: 输电线路、运行、故障、防治方法
1输电线路运行故障产生的因素
1.1输电线路大多裸露在空气中,受大自然恶劣环境的影响,会产生各类的故障。如雷雨天的雷击现象和闪络现象;冬天的覆冰危害;天空中的鸟害(鸟粪污闪和粪道闪络);大雾天,雾水粘在脏绝缘子上的污闪;还有,线路自身的拉力造成的应力破坏和接触不良造成的绝缘子与线路发热烧坏,以上情况具体分述如下:
1.1.1风灾因素
输电线路大多地处地形复杂处,线路长,如果周边绿化不好,没有森林遮挡御风,那么很容易被自然界的大风给吹坏,即所谓的输电线路的风偏闪络,这种故障可以说是线路故障的易发形式,对电力系统的正常供电危害相当大,而且一旦发生故障,会造成风偏跳闸,引起大面积停电。强大的风源甚至会波及低压电杆,破坏电杆之间力的平衡。由于强风的作用,而使电杆倒塌的事故也不占少数。如2011年4月17日,佛山顺德发生的风灾,致使勒流、容桂等镇街多次输电线路基塔倒塌,造成大面积停电和较大的经济损失。
1.1.2雷电因素
在雷电频发的珠江三角洲地区,一旦到春、夏季,雷电造成的输电线路故障时有发生,引起变电站的事故跳闸,事故的原因就是因为雷电过电压。如2011年3月19日凌晨,在顺德龙江,雷击使佛山龙江110V变电站10KV型材线折断,造成对地短路,使龙江变电站型材线10KV间隔保护跳闸。差点造成线路负载增氧机停运,致使大量鱼缺氧死亡,后在维修队伍的努力下,挽回了经济损失。
1.1.3覆冰因素
输电线路的覆冰造成的线路折断事故虽然很多,仅发生在冬季,但是从事故的结果可以看出,一旦发生覆冰事故,不但是大面积停电,而且天寒、工作强度大,维修维护的时间相对较长,不利于维修人员的维修。形成覆冰的原因是天冷且空气潮湿,当结成覆冰时,容易发生线路舞摆闪络事故。如2008年南方发生的冰灾就是一个典型的实例。
1.1.4污秽的因素
输电线路的污闪事故虽然不是很多,但损害性却不小,还会造成闪络事故。引发此类事故的主要原因是绝缘子表面没有按期除尘,尤其风雨天,灰尘堆积在绝缘子和线路上,会造成污秽电离发生闪络事故。
1.2外力破坏因素
外力破坏的形式可以说是多种多样,如大风天折断树木,大片的树木倒在线路上,增加线路的负载,发生折断;近几年,偷盗运行中的低压线路日益增多,还有频发的交通事故(如铲车司机酒后开车或不小心碰倒电线杆),也是发生这类事故的原因之一。
1.3鸟害
(1)鸟粪污闪。鸟落在输电线路上,会产生大量的粪便和污秽,粘连在绝缘子和线路上,加上阴湿的天气和山间的雨雾,积累到一定程度时,也会产生闪络现象。在正常的干燥的天气中,鸟粪并不会很大程度上降低绝缘子的闪络电压,而在雨雾的天气,鸟粪的电阻变小加之污秽面积和路径共同的作用,提高了电力线路的电压,增加了鸟粪污闪事故的发生率。
(2)粪道闪络。许多的鸟长期在低压电杆的绝缘子和横担附近排便,部分空气将与鸟粪接壤,即使没有使鸟粪贯穿全部的通道,也可能会造成粪道闪络现象,发生事故。
2输电线路故障的预防措施
2.1保证与提高电气设计质量
提高电气设计的`质量,最大程度地提高安全性。电气设计是各种电气设备正常工作与否和维护是否方便的重要因素。在输电线路的设计中,如杆塔、导线、绝缘子、辅助金具、防雷装置的计算与选择是很重要的。现在大部分设计人员只会机械地照抄、照搬典型设计与设计规范,如上文提到的雷击停电事故,后经事故分析,是由于设计时,设计者没有根据当地为多雷区,而采取相应的防雷措施,照搬当地的设计规范,造成雷击停电事故。后来,在杆塔上加装避雷器,事故才很少发生。同时,电力线路也必须在合理的设计下才能更好的“行使”它的职责。要想做好线路的设计工作,除了周密的计算外,现场勘测和线路路径的选择,也是设计的重中之重。需要设计人员亲自到现场细心观察地形、地貌和线路的路径。这样才能最大程度地避免各种事故的发生,保证输电线路的正常运行。
2.2做好防雷措施
防雷接地工作是各种建筑物都必须做的保护之一,对于输电线路来说,防雷工作无疑更加重要,一般选取避雷线来进行输电线路的雷电过电压保护,它是最常用的防雷装置。
同时也可以降低杆塔接地电阻,达到防雷的目的。例如,可把接地极埋设较深一些,也可以选择在地下水比较丰富、水位比较高的地方。在进入变电所的高压侧,通常都选用各种阀型避雷器进行防雷保护。例如,在雷电多发的佛山地区,由于设计缺陷,10KV架空线路大部分不设防雷措施,当地雷击停电事故频繁发生,给经济带来了重大的损失。此后,新建的和技改的线路,要求每隔一基塔必须安装一组避雷器,实践证明,电力线路运行稳定,效果很好。
2.3杆塔位置与杆型的正确选择
首先应该及时并且认真地调查气候条件和地形,尽量避开在不利的地形和地理位置架设杆塔,而且应加强杆塔的机械强度,尽量选用钢管杆或加强型的混凝土杆。横担可以加厚,或者选用那种不易沾冰结构的绝缘子,并涂上有憎水性能的涂料等。
2.4污闪的预防
污闪事故的发生数量虽然不多,但影响和危害很大,污闪事故的预防,是提高电力系统供配电安全用电、持续用电的重要工作。通过增加爬距以及采用合成的绝缘子可以有效地防止污闪事故发生;或者使用防污闪涂料,进而限制泄漏电流事故的发生。
2.5外力破坏的预防
输电线路的外力破坏,主要是大风使树木倒下压倒线路,再者是日益横行的偷盗和频繁的交通事故等。所以应该优化电气设计,输电线路尽量不要与树林离得太近,要充分考虑到树木增长速度带来的“危害”。要与道路保持适当的距离,并根据杆塔的具体位置,增设防护墩,最后涂上醒目的防护标志。
3针对输电线路外力破坏故障分析,可采取以下措施加以防范
3.1加大电力设施的保护工作力度。做好相关电力用户的宣传教育工作和建立一套严密的巡线制度。
3.2要掌握问题和故障的重点,把事故隐患消灭在萌芽状态中。
3.3要不断完善电力法规,加强电力执法的力度。可以与社会的相关部门共同组织电力安全的演讲比赛和知识竞赛等活动,推广电力安全法规,让大家充分了解电的危害,使那些铤而走险的人望而生畏,知难而退。
3.4要制定一些切实可行的方法和措施,并落实到实际工作中去。例如,在紧要和关键地段一定要多设立一些警示牌和警告的标志牌。
3.5培养和打造一支作风硬朗,善打硬仗的专业的技术团队是保障输电线路安全的必要保证。
3.6对鸟害采取的技术措施有:
①采用大盘径的绝缘子;
②加装防鸟粪的挡板;
③安装防鸟罩;
④安装专门防鸟的网;
⑤安装鸟刺。
结束语:通过分析,线路故障有设计的因素,更多的是自然界的因素。一方面我们要优化设计,尽量不在设计方面出问题,另外一方面要普及、完善电力知识和电力法,建立一个高效的输电线路维护队伍。
参考文献:
[1]胡毅.影响送电网安全运行的有关问题及对策[J].高电压技术.2005.
[2]武利会、张鸣、朱文滔.低气压覆冰条件下绝缘子的直流闪络特性[J].高电压技术.2006.
[3]郭秀慧、李志强、钱冠军.输电线路绕击防护的新措施[J].高电压技术.2005.
机械故障标准的话~你可以去参考<机械工程与技术>/<仪器与设备>等相关的资料吧~找下自己的思路
基于OSA-CBM标准的机械故障诊断系统研究
作者:姜广伟
摘要:一、OSA-CBM标准概述OSA-CBM继承了已被全球很多国家认可的ISO-13374标准,并做出了更大的完善。该标准定义了状态检测系统的六大功能模块,并进一步规范了各个模块的输入和输出模式、接口方式和数据结构等。这六个模块分别是数据获取模块、数据处理模块、状态检测模块、状态评估模块、预测模块和生成建议模块,以上顺序是由低到高排列的。除了处理数据类型、显示结果和
关键词:标准定义 故障诊断系统 状态检测系统 功能模块 机械 数据处理模块 CBM OSA
DOI: CNKI:SUN:HNKJ.0.2012-23-044
年份: 2012
范文来源:学术堂
引言机械零部件的磨损是机械设备发生的故障中最常见、最主要的故障形式,是影响机械设备正常运行的主要障碍之一。据统计,磨损故障占机械设备故障的80%〔1〕,而且磨损还可诱发其它形式的故障。随着现代工业的发展,对生产的连续性和运转机械设备的可靠性要求不断提高,因而对机械设备进行磨损工况监测和故障诊断具有重要意义。 机械零部件发生磨损时,磨损颗粒便进入润滑系统并悬浮在润滑油中。这些微小的磨损颗粒携带有机械设备发生磨损故障的重要信息。为了从润滑油里的磨损颗粒中获取有关机械设备磨损故障的特征信息,常采用“油液监测技术”,其中包括磁塞法、光谱法、铁谱法、放射性示踪法、过滤法、颗粒计数法[2,3]。实践证明,在上述这些方法中,铁谱分析技术是监测磨损工况和诊断磨损故障最为有效的方法,在设备日常管理、预测性维修、可靠性分析和寿命预测方面起到了重要作用。然而,在铁谱诊断技术应用的近20年中,诊断过程中的磨粒识别和故障诊断这两个关键步骤主要凭借人的经验。由于磨损现象的复杂性、研究的对象不同以及铁谱分析者间缺乏充分交流,导致使用磨粒术语和描述磨损故障的混乱,尽管在磨粒分类与磨粒术语标准化方面还有一些基础工作要做,但经过一些研究者的努力,已有比较一致的观点。相比之下,对磨损故障分类与磨损故障描述规范化的研究则较少。在人工诊断时,重点在磨粒识别,磨损故障描述方面的混乱对故障诊断的影响并不突出。随着现场监测对智能化诊断的迫切要求以及计算机图像处理技术和智能(人工智能和神经网络)技术在铁谱诊断中的应用,对磨损故障的分类与铁谱诊断方法提出了新的要求。本文系统分板到几械设备磨损故障和铁谱诊断过程,舞在综合分析铁谱诊断方法的基础上,提出了一个智能化铁请诊断模型。1机械设备磨损故障分析1.1机械设备磨损故障的原因机械设备磨损故障(以下简称磨损故障)是指由于相对运动的两个表面之间的摩擦磨损致使设备的功能低于规定水平的状态。概括地讲,引起磨损故障有两种情况:①由设备设计时预计之中的常规磨损引起的故障。在一般机械零件摩擦副中,正常的零件磨损过程大致分为磨合磨损、稳定磨损和剧烈磨损三个阶段川。在稳定磨损达到一定时期时,设备的磨损率随时间而迅速增大,超出设备设计时规定的磨损量水平,使工作条件急剧恶化,进而使设备出现故障甚至完全失效;②设备安装与使用过程中的异常磨损导致的故障。机械零件在安装过程中由于安装不良或(和)清洗不干净会导致设备在运转过程中的异常磨损,或者在使用过程中由于偶然的外来因素(磨料进入、载荷条件变化、a划伤:由于犁沟作用,在滑动方向上产生宽而深的划痕。b点蚀:在接触应力反复作用下使金属咬死等)和内部因素(润滑不良、摩擦发热等)影响而出现异常磨损。异常磨损弓!发的故障具有偶然性和突发性,对此类故障的诊断具有重要意义。1.2磨损故障的分类分类的目的是为了将人们常用而又实际存在的各式各样的磨损故障按一定的标准归纳为几个基本类型。合理的分类能够使诊断工作简化,有利于故障诊断的状态识别过程的进行,提高故障诊断的有效性。由于铁谱技术在诊断磨损类故障方面具有独特的优越性,因而本文的分类主要是针对铁谱诊断方法的。根据不同的应用目的,磨损故障从以下几个方面进行分类比较合适。 1.2.1按磨损机理划分不同的磨损机理产生的磨粒各异,因而可通过磨粒分析来识别引起磨损故障的磨损机理,以便为设备的设计、制造服务。与润滑油分析有关的磨损机理可分为以下几类:a粘着磨损:接触表面作相对运动时,由于固相焊涪作用使材料从一个表面转移到另一个表面而造成的一种磨损。 b 磨料磨损:由于硬颗粒或硬突起物使材料产生迁移而造成的一种磨损。 c疲劳磨损:由于循环交变应力引起疲劳而使材料脱落的一种磨损。微动磨损应归入此类。d腐蚀磨损:由于与周围介质发生化学反应而产生的一种磨损。其中包括氧化磨损、氢致磨拐、介质腐蚀磨损。 1.1.2按磨损形式划分磨粒的产生与磨损表面有着密切的联系,因而可从磨损表面的破坏形式来分类。按磨损形式来分,磨损故障可分为:疲劳破坏而形成的表面凹坑。c剥落:金属表面由于变形强化而变脆,在载荷作用下产生微裂纹随后剥落。 d胶合:由粘着效应形成的表面结点具有较高的连接强度,使剪切破坏发生在表面层内一定深度,因而导致严重磨损。 e腐蚀:由于润滑油中含水和润滑油膜破裂而使金属与周围介质发生化学反应而产生的表面损伤。上述的划伤、点蚀、剥落和胶合有宏观与微观之分,对于铁谱诊断而言,主要是针对微观形式的。 1.2.3按磨损类型划分对于磨损故障的描述,铁谱分析者针对铁谱分析的特点采用一套适用的分类方法,归纳起来可以说是按磨损类型来分: a正常磨损和磨合期磨损:滑动表面经常发生的正常磨损。b切削磨损:由于滑动表面的相互穿入引起的非正常磨料磨损。c滚动疲劳磨损:滚动接触表面的疲劳磨损。了滚滑复合磨损:与齿轮系相关的疲劳磨损和粘着磨损。e严重滑动磨损:滑动表面的过载和高速造成的磨损。 1.2.4按磨损原因划分按磨损原因来分,磨损故障可分为由磨料进入、润滑不良、油中含水、安装不良或有裂纹、过载、高速、过热和疲劳等引起的故障。这可为设备设计、保养和维修提供有用信息。1.2.5按磨损程度划分按磨损程度来分,磨损故障可分为正常磨损和严重磨损。正常磨损与严重磨损间并无明确的定量界限。根据设备的重要性和诊断的灵敏性,磨损程度可分为3级:正常、b从谱片上的磨损颗粒中提取设备磨损状态的有用信息(征兆):磨粒识别与统计,注意、极高(报警);也可分成4级:正常、较正常、异常、严重异常磨损。 1.2.6‘按磨损材料划分按磨损材料来分,磨损故障可分为黑色金属磨损故障、有色金属磨损故障和非金属磨损故障。1.2.7按诊断对象划分有的磨损故障在实际应用中采用俗称,比如在柴油机中有“拉缸”、“拉瓦”、“烧瓦”和“抱轴”等叫法。因而磨损故障也可按诊断的特定设备来分类,并制定出相应的诊断标准。在故障诊断时,根据不同的诊断目的和任务要求,尽量采用某一分类方法并逐层推进,不要出现交叉使用的现象。2铁谱诊断过程铁谱诊断技术是一种以磨损颗粒分析为基础的诊断技术。采用该技术监测机械零部件的磨损状态,无需将正在运转的机械设备打开或关闭,就可确定其磨损状态。.由机械零部件产生的磨损颗粒作为分离相存在于润滑油中,通过铁谱仪磁场的作用将它们从润滑油中分离出来,特定的工况条件和冤同的金属零件产生的磨粒具有不同的特性。通过观察磨粒的颜色、形态、数量、尺寸及尺寸分布,可以推断机械设备的磨损程度、磨损原因和磨损部位。根据机械设备诊断学的观点[4],故障诊断过程有3个主要步骤:信号测取(检测设备状态的特征信号),征兆提取(从所检测的特征信号中提取征兆)和状态识别(根据这些征兆和其它诊断信息来识别设备状态)。 具体来讲,铁谱诊断过程可分为以下几个步骤:a取油样,制谱片,得到设备磨损状态的特征信纂一磨损颗粒;磨损参数测量;c根据上述征兆,识别设备的磨损状态(状态诊断),包括识别设备的磨损状态将有无异常(故障早期诊断)与是否已有异常(故障诊断);d根据设备的征兆与状态,进一步分析设备的磨损状态及其发展趋势(状态分析),包括当设备有故障时,分析故障位置、类型、性质、原因与趋势等;e根据设备的状态与趋势,作出决策,干预设备及其运行过程。3磨损故障铁谱诊断方法与智能化铁谱诊断模型3.1铁谱诊断方法自铁谱技术问世以来,其发展重点主要是在诊断过程的前两步,对磨损故障识别理论与方法的研究较少,这可从众多有关铁谱技术用于磨损工况监测与故障诊断的资料中看出。目前铁谱技术用于故障诊断所采用的方法归纳起来有3种:定性铁谱诊断法、定量铁谱诊断法(严格地说是准定量铁谱诊断法)、定性与定量相结合的铁谱诊断法。定性铁谱诊断能够在铁谱片上获取大量有关磨损状态的信息,但在很大程度上受操作者的经验和其它主观因素的影响,状态识别过程由领域专家或分析者来完成。诊断是依据谱片上磨粒的形态、数量、颜色、尺寸及尺寸分布等信息来推断机器的磨损状态。目前普遍得到应用的铁谱分析报告单就是定性铁谱诊断的总结。将模糊数学方法应用到定性铁谱诊断,可让计算机模拟专家的识别方法进行磨损状态诊断,这种方法具有一定的智能性,但这并不是铁谱诊断技术发展的关键所在。目前的定量铁谱诊断是根据铁谱片上磨粒的浓度和磨粒的尺寸分布来对设备的磨损状态作出诊断。诊断主要采用函数分析法、趋势分析法和灰色理论等方法,有些方法已能在一定程度上反映出智能性。定量铁谱诊断具有较大的客观性,但所提供的数据只反映出少量的磨损状态信息,而且不能应用在脂样分析中。定量与定性相结合铁谱诊断是目前实际应用的最多的一种方法,一般是先用定量参数进行故障可能性和趋势判断,再辅之以铁谱片上磨粒特征分析来确诊。为了提高铁谱诊断技术的准确性和智能性,必须进一步发展定量铁谱诊断方法。该方法应能综合定量分析磨粒的形态、尺寸、数量、颜色和尺寸分布等特征并应角人工智能和神经网络的方法加以诊断。随着计算机图像分析技术以波人工智能特别是神经网络技术不断发展,为实现综合定量铁谱诊断及其智能化创造了有力的条件。将智能化技术应用到铁谱诊断,其诊断过程的第三步不仅变得同前二步一样重要,而且将会成为智能诊断技术的关键,因而对磨损故障识别理论与方法的研究很有必要。由于磨损现象的复杂性和磨粒分析的困难性,铁谱诊断智能化的发展一直较缓慢。1989年美国的Carborundum公司开发出一套被称之为FAST的铁谱分析专家系统[5],并在最近将其发展成FASTPLUS系统。据报道,利用这一专家系统可以对铁谱片进行分析并以人机对话的方式进行决策。但从原理上看,该系统主要是将谱片上的特征磨粒与存储在系统的光盘中的磨粒图谱的照片进行比较而得出结论,因而具有较大的局限性。在国内,文献[6]困将计算机图像分析技术和人工智能理论与方法引人到铁谱分析技术中,建立了基于黑板的铁谱图像解释系统的模型,并进行了部分研究,取得一些很有意义的研究成果。由于追求铁谱诊断的完全智能化使得该技术离实用还有较远的距离。3.2磨损故障铁谱诊断水平根据铁谱诊断的目的和实际应用的需要,将磨损故障铁谱诊断水平划分成3个级别:第一级诊断水平三对设备状态进行监测、确定磨损状态是否正常;第二级诊断水平:在第一级诊断的基础上,判别引起磨损状态异常的磨损原因、类型、形式乃至趋势分析,以便采取维修措施或改进设计。不同原因导致的故障具有不同的表现形式,从而反映出不同的故障状态。通过磨粒的形态、尺寸、数量、分布等特征可对磨损原因进行识别;第三级诊断水平:用以判断发生故障的部位或部件,同时也为第二级诊断提供补充信息。不同的材料产生的磨粒经谱片加热或湿化学处理在铁谱显微镜下可以区分出来,从而将故障隔离到不同零件上。由于设备结构的复杂性、同台设备使用摩擦副材料相同性以及鉴别材料手段的局限性,使得故障隔离与定位并不能总是有效。但为了提高磨损故障诊断的有效性和全面性,此级诊断无疑是必要的。在人工诊断时,上述3级诊断常常是同步完成的,但随着现场监测对智能化诊断的需要,在人工智能或神经网络技术引入到铁谱诊断后,就需要对磨损故障诊断水平进行分级。3.3智能化铁谱诊断模型本文从实际应用的需要出发,提出一种智能化铁谱诊断系统模型,如图1所示。其中的些主要工作已经完成。该系统包括3大模块:磨粒分析模块、磨粒识别与统计模块和机械磨损故障铁谱诊断模块:在磨粒分析模块中可以采用计算机图像分析和模拟人工分析两种方式。铁谱图像分析子系统 [7]能够提取定量的磨粒特征参数。这包括形态数字特征和光密度特征,提取的信息中的一部分输入磨粒识别与统计模块,并采用神经网络技术识别磨粒[8],经统计后,将结果送入磨粒信息库;一部分直接送入磨粒信息库。模拟人工分析子系统,采用人一机协作的方法,人工提取定性的磨粒特征参数,应用神经网络专家系统进行磨粒识别[9],识别结果经统计后送入磨粒信息库;定量钳普参数采用光密度计测量,测量结果直接送入磨粒信息库。根据不同的需要,磨粒信息库中的数据可按不同的方式组织,形成不同的数据文件,以备故障诊断与监测取用。机械磨损故障铁谱诊断模块根据用户需要可实现磨损状态诊断、磨损故障类型诊断和磨损原因诊断,三者的实现均采用神经网络模型[l0转自深圳培训吧www.szpxb.com]。在铁谱诊断时,除了利用磨粒信息库的数据文件作为输入向量外,还应充分利用被监测设备知识库的知识。该系统还可以直接从磨粒信息库中提取数据,采用神经网络技术进行磨损趋势预测
机械论文参考文献
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装有自动变速器的汽车如果发现自动变速器油变色或有焦味,或者在行驶中最高车速明显下降,发动机转速偏高,加速或爬坡无力,这些现象表明自动变速器可能损坏。自动变速器损坏程度较低时不会使汽车立即丧失行驶能力,故障不易被察觉,不及时修理而使损坏程度加重,甚至导致重要零件严重损坏,失去修理价值,最后只能更换总成。因此,自动变速器一旦有故障,应及时送厂检修,不可带故障运行,以免造成更大的损失。 一、汽车自动变速器的维修工具 维修汽车自动变速器使用的工具很多,大致可以归纳为以下几类: ①常用工具:内六角扳手、外六角扳手、套筒及力矩扳手、钳子、铳子、锉 刀、丝锥与板牙等。 ②专用工具:轴承、衬套及齿轮专用拉器、定位环钳等。 ③动力工具:气动或电动扳手、棘轮等。 ④提升工具:千斤顶、安全支架、液压或电动升降机等。 ⑤测量工具:内径千分尺、外径千分尺、百分表、塞尺等。 ⑥检测仪器:万用表、示波器、监测器及故障检测仪等。 二、汽车自动变速器的常规检查项目 汽车自动变速器的常规检查项目有:自动变速器油的油面高度检查、油质检查、自动变速器油液泄漏情况检查、发动机节气门开启情况检查、选档手柄档位检查、自动变速器各控制开关工作情况检查、发动机怠速转速检查等。 三、汽车自动变速器故障的一般检修程序 故障诊断与检测程序:初步检查→故障代码检查→手动换档试验→机械系统试验→液压系统试验→电控系统试验→查对常见故障及原因分析与排除方法。 ①根据故障现象分析,进行故障现象确认。 ②如果是电控自动变速器,而且故障指示灯亮,首先进行自我诊断读取故障码,排除故障码所代表的故障。 ③进行自动变速器和发动机的常规检查,主要项目有: a.检查油面高度和油质。 b.检查并调整加速踏板拉线和节气门位置传感器。 c.检查选档手柄连动杆系。 d.检查空档起动开关及档位开关。 e.检查发动机怠速。 f.检查轮胎气压及传动系其他相关部位。 ④进行失速试验,检查发动机和自动变速器内部机械技术状况。 ⑤手动换档试验;确定故障是在电控部分还是在自动变速器内部。 ⑥进行时滞试验,检查日动变速器的离合器、制动器的磨损情况。 ⑦电子控制系统自我诊断和组件及线路检测。 ⑧油压测试,检查油泵、调压阀、调速器油压和油路压力。 ⑨进行道路试验,检查自动换档点、有无异常噪声、振动、打滑以及发动 机的制动作用等。 ⑩综合各项测试结果,分析和判断故障原因和部位。 四、检修自动变速器应注意事项 ①自动变速器发生故障,与发动机、电控系统和自动变速器有关,因此应确认故障在自动变速器内部后,方可对其进行拆卸检修。 ②举升或支撑车辆,若只需顶起汽车前端或后端,必须用三角木塞住车轮。 ③拆检电气元件,应先拆下蓄电池负极接线。拆下蓄电池负极接线后,可能导致音响系统、防盗系统等锁死,并可引起某些系统设定参数的消失,因而在断电前必须做好有关记录。 ④更换熔丝时,新熔丝必须具有相当的电流强度,不能用超过或低于规定电流值的熔丝;检查电气元件应使用量程合适的数字万用表,以免损坏零件。 ⑤分解自动变速器之前应对其外部进行彻底的清洗,以防脏物污染内部零件。因为即使是细小的杂物,也会引起自动变速器液压系统的故障。 ⑥拆卸自动变速器时,所有零件应按顺序放好,以利装复。特别是分解阀体总成时,其阀门应与弹簧放在一起。 ⑦对分解后的自动变速器各零件进行彻底清洗,各油道、油孔用压缩空气吹通,确保不被堵塞。建议用自动变速器油或煤油清洗零件。清洗后用风干的方式使其干燥。 ⑧总成装配前,仔细检查各零件与总成,发现损坏零件应更换。若总成 ⑨一次性零件不可重复使用,如开口销、密封元件等。 ⑩衬套因磨损需更换时,配套零件必须一同更换。 ⑾滚针轴承和座圈滚道磨损或损坏应予更换。 ⑿更换新的离合器、制动器摩擦片时,在装配前必须将其放人自动变速器油中浸泡至少15min。 ⒀所有密封圈、旋转件和滑动表面,在装配前都要涂抹自动变速器油。 ⒁可利用润滑脂(黄油)将小零件粘在相应的位置上,以便组装。 ⒂所有滚针轴承与座圈滚道都应有正确的位置和安装方向。 ⒃在密封垫或类似零件上不能用密封胶。 ⒄各零件、总成按拆卸的相反顺序进行装配;螺钉应按规定力矩拧紧。 ⒅所有拆装过程应尽量使用专用工具。 ⒆检查软管与电线端子,确保连接正确可靠。 五、检修技巧 ◆自动变速器换档冲击大故障的排除 (1)故障现象 起步时,选档手柄从p或n挂人d或r位时,汽车振动大;行驶中,自动变速器升档瞬间产生振动。 (2)故障原因 发动机怠速过高;节气门拉线或节气门位置传感器调整不当,主油路油压高;升档过迟;真空式节气门阀真空软管破损;主油路调压阀故障,使主油路油压过高;减振器活塞卡住,不起减振作用;单向阀球漏装,制动器或离合器接合过快;换档组件打滑;油压电磁阀故障;电控单元故障。 (3)排除方法 检查发动机怠速;检查、调整节气门拉线和节气门位置传感器;检查真空式节气门阀的真空软管。路试检查自动变速器升档是否过迟,升档过迟是换档冲击大的常见原因。 检测主油路油压。如果怠速时主油路油压高,说明主油路调压阀或节气门阀存在故障;如果怠速油压正常,而起步冲击大,说明前进离合器、倒档及高档离合器的进油单向阀损坏或漏装。 检查换档时主油路油压。正常情况下,换档时主油路油压瞬时应有下降。若无下降,说明减振器活塞卡住,应拆检阀体和减振器。 检查油压电磁阀的工作是否正常;检查电控单元在换档瞬间是否向油压电磁阀发出控制信号。如果电磁阀本身有问题则应更换;如果线路存在问题则应修复。 ◆自动变速器打滑故障的排除 (1)故障现象 起步时踩下加速踏板,发动机转速上升很快但车速升高缓慢;上坡时无力,发动机转速上升很高。 (2)故障原因 液压油油面太低;离合器或制动器磨损严重;油泵磨损严重,主油路漏油造成主油路油压低;单向超越离合器打滑;离合器或制动器密封圈损坏导致漏油;减振器活塞密封圈损坏导致漏油。 (3)排除方法 检查液压油油面高度和油的品质;若液压油变色或有烧焦味,说明离合器或制动器的摩擦片烧坏,应拆检自动变速器。 路试检查,若所有档都打滑,原因出在前进离合器。 若选档手柄在d位的2档打滑,而在s位的2档不打滑,说明2档单向超越离合器打滑。若不论在d位、s位的2档时都打滑,则为低档及倒档制动器打滑。若在3档时打滑,原因为倒档及高档离合器故障。若在超速档打滑,则为超速制动器故障。若在倒档和高档时打滑,则为倒档和高档离合器故障。若在倒档和1档打滑,则为低档及倒档制动器打滑。 在前进档或倒档都打滑,说明主油路油压低。此时应对油泵和阀体进行检修。若主油路油压正常,原因可能是离合器或制动器摩擦片磨损过度或烧焦,更换摩擦片即可。 ◆自动变速器不能升档故障的排除 (1)故障现象 行驶途中自动变速器只能升1档,不能升2档及高速档;或可以升2档,但不能升3档或超速档。 (2)故障原因 节气门拉线或节气门位置传感器调整不当;调速器存在故障;调速器油路漏油;车速传感器故障;2档制动器或高档离合器存在故障;换档阀卡滞或档位开关故障。 (3)排除方法 电控自动变速器应先进行故障诊断。检查调整节气门拉线和节气门位置传感器;检查车速传感器;检查档位开关信号。测量调速器油压,如果车速升高后调速器油压为0或很低,说明调速器有故障或漏油。如果控制系统无故障,应拆检自动变速器,检查换档执行组件是否打滑,用压缩空气检查各离合器、制动器油缸或活塞有无泄漏。 ◆自动变速器升档缓慢故障的排除 (1)故障现象 汽车行驶中,升档车速较高,发动机转速也偏高;升档前必须松开加速踏板才能使自动变速器升入高档。 (2)故障原因 节气门拉线或节气门位置传感器调整不当;调速器存在故障;输出轴上调速器进出油孔的密封圈损坏;真空式节气门阀推杆调整不当;真空式节气门阀的真空软管或真空膜片漏气;主油路油压或节气门油压太高;强制降档开关短路;传感器故障。 (3)排除方法 电控自动变速器应进行故障诊断。检查、调整节气门拉线或节气门位置传感器,测量节气门位置传感器电阻,如不符合标准应更换。采用真空式节气门阀的自动变速器,应检查真空软管是否漏气。检查强制降档开关是否短路。 测量怠速主油路油压,若油压太高,应通过节气门拉线或节气门位置传感器予以调整。采用真空式节气门阀的自动变速器,应用减少节气门阀推杆长度的方法进行调整。若以上调整无效,应拆检油压阀或节气门阀。 测量调速器油压,调速器油压应随车速的升高而增大。将不同转速下测得的调速器油压与规定值比较,若油压太低,说明调速器存在故障或调速器 油路存在泄漏。此时应拆检自动变速器,检查调速器固定螺钉是否松动,调速器油路密封环是否损坏,阀芯是否卡滞或磨损过度。 如果调速器油压正常,升档缓慢的原因可能是换档阀工作不良。应拆卸阀体检查,必要时更换。 ◆自动变速器无前进档故障的排除 (1)故障现象 倒档正常,但在d位时不能行驶;在d位时汽车不能起步,在s、l位(或2、1位)时可以起步。 (2)故障原因 前进离合器打滑;前进单向超越离合器打滑;前进离合器油路泄漏;选档手柄调整不当。 (3)排除方法 检查调整选档手柄位置。测量前进档主油路油压。若油压太低(说明主油路油压低),拆检自动变速器,更换前进档油路上各处密封圈。检查前进档离合器,如果摩擦片烧损或磨损过度应更换。若主油路油压和前进离合器均正常,应拆检前进单向超越离合器。 ◆自动变速器无超速档故障的排除 (1)故障现象 汽车行驶中,不能从3档升人超速档;车速已达到超速档工作范围,采用松加速踏板几秒钟再踩下加速踏板的方法,自动变速器也不能升人超速档。 (2)故障原因 超速档开关故障;超速电磁阀故障;超速制动器打滑;超速行星排上的直接离合器或直接单向超越离合器故障;档位开关故障;液压油温度传感器故障;节气门位置传感器故障;3—4换档阀卡滞。 (3)排除方法 对电控系统自动变速器应进行故障诊断,检查有无故障码输出。 检查液压油温度传感器电阻值;检查档位开关和节气门位置传感器的输出信号。档位开关,信号应与选档手柄的位置相符,节气门位置传感器输出电压应与节气门的开度成正比。 检查超速档开关。在on位时,超速档开关触点应断开,指示灯不亮;在off位时,超速档开关触点应闭合,指示灯应亮。否则检查超速档电路或更换超速档开关。 检查超速档电磁阀的工作情况。打开点火开关,不起动发动机,按下o/d开关,超速档电磁阀应有接合声音。若无接合声音,应检查控制电路或更换电磁阀。 用举升器举起车辆,使四轮悬空。起动发动机,使自动变速器在d档工作,检查在无负荷状态下自动变速器升档情况。如果能升人超速档,并且车速正常,说明控制系统工作正常。如果不能升人超速档是因为超速制动器打滑,所以在有负荷情况下不能升人超速档。如果能升人超速档,而升档后车速提不高,发动机转速下降,说明超速行星排中直接离合器或直接单向超越离合器故障。如果在无负荷情况下不能升人超速档,说明控制系统存在故障,应拆检阀体,检查3~4换档阀。 ◆自动变速器无倒档故障的排除 (1)故障现象 汽车在d档能行驶而倒档不能行驶。 (2)故障原因 选档手柄调整不当;倒档油路泄漏;倒档及高档离合器或低档及倒档制动器打滑。 (3)排除方法 检查并调整选档手柄位置。检查倒档油路油压。若油压太低,说明倒档油路泄漏,应拆检自动变速器。 如果倒档油路油压正常,应拆检自动变速器,更换损坏的离合器或制动器摩擦片或制动带。 ◆自动变速器频繁跳档故障的排除 (1)故障现象 汽车行驶中,自动变速器出现突然降档现象,降档后发动机转速升高,并产生换档冲击。 (2)故障原因 节气门位置传感器故障;车速传感器故障;控制系统电路故障;换档电磁阀接触不良;电控单元故障。 (3)排除方法 对电控自动变速器进行故障诊断。 测量节气门位置传感器;测量车速传感器。 拆下自动变速器油底壳,检查电磁阀连接线路端子情况;检查控制系统各接线端子电压。 ◆无发动机制动的故障排除 (1)故障现象 汽车行驶中,当选档手柄位于2、1或s、l档位时,松开加速踏板,发动机转速降至怠速,但汽车减速不明显;下坡时,自动变速器在前进低档,但不能产生发动机制动作用。 (2)故障原因 选档手柄位置调整不当;档位开关调整不当;2档强制制动器打滑或低档及倒档制动器打滑;控制发动机制动的电磁阀故障;阀体故障;自动变速器故障。 (3)排除方法 对电控自动变速器进行故障诊断。 路试检查自动变速器有无打滑现象。 如果选档手柄在s位时没有发动机制动作用,而在l位时有发动机制动作用,说明2档强制制动器打滑。如果选档手柄在l位时没有发动机制动作用,而s位时有发动机制动作用,说明低档及倒档制动器打滑。 检查控制发动机制动作用的电磁阀是否存在故障。拆检阀体,清洗所有控制阀。检查电控单元各接线端子电压,如果正常,再检查各个传感器电压。更换新的电控单元重新试验,如果故障消失,说明电控单元损坏。 ◆液力变矩器离合器无锁止故障的排除 (1)故障现象 汽车行驶中,车速、档位已经满足离合器锁止条件,但锁止离合器仍没有锁止作用;油耗增大。 (2)故障原因 锁止电磁阀故障;锁止控制阀故障;变矩器中锁止离合器损坏。 (3)排除方法 检查锁止电磁阀;检查清洗锁止控制阀;若控制系统无故障,则应更换变矩器。 ◆不能强制降档故障的排除 (1)故障现象 汽车以3档或超速档行驶时,突然把加速踏板踩到底,自动变速器不能立即降低一个档位,汽车加速无力。 (2)故障原因 节气门拉线或节气门位置传感器调整不当;强制降档开关损坏;强制降档电磁阀短路或断路;强制降档阀卡滞。 (3)排除方法 检查节气门拉线、节气门位置传感器的安装情况。 检查强制降档开关。在加速踏板踩到底时,强制降档开关触点应闭合;松开加速踏板时,强制降档开关触点应断开。如果加速踏板踩到底时,强制降档开关触
[编辑本段]图书信息书 名: 汽车市场营销作 者:王琪出版社: 机械工业出版社出版时间: 2009-2-1ISBN: 9787111258278开本: 16开定价: 39.00元[编辑本段]内容简介本书从介绍汽车市场营销的基本概念和基础知识出发,紧密结合中国及世界汽车市场现状,全面系统地阐述了汽车营销基础、汽车市场营销环境分析、汽车企业市场营销管理、汽车市场调研与预测、汽车消费市场与消费者行为分析、汽车产品策略、汽车价格策略、汽车分销策略、汽车促销策略、汽车营销实务、二手车与汽车零配件营销业务以及国际汽车市场营销等汽车市场营销方面的内容。全书共分十二章,通过本书的学习,可以使学习者较为系统、全面地掌握汽车市场营销的基本理论和主要内容。本书在最后还附有精选的汽车营销案例以供学习者加深相关知识的运用和理解。本书既可以作为普通高等院校交通运输及汽车服务工程等相关专业的本科生的教材使用,也可供汽车市场营销从业人员参考阅读。[编辑本段]图书目录前言第一章 汽车营销基础第一节 汽车工业在国民经济中的地位与作用第二节 经营与销售第三节 汽车市场第四节 汽车市场营销第五节 营销因素与市场营销组合复习思考题第二章 汽车市场营销环境分析第一节 汽车市场营销环境概述第二节 汽车市场营销宏观环境分析第三节 汽车市场营销微观环境分析第四节 我国汽车市场的形成与发展第五节 人世对我国汽车市场营销环境的影响复习思考题第三章 汽车企业市场营销管理第一节 汽车企业战略规划第二节 汽车企业市场营销管理第三节 汽车市场营销计划复习思考题第四章 汽车市场调研与预测第一节 汽车市场营销信息系统第二节 汽车市场调研第三节 汽车市场预测复习思考题第五章 汽车消费市场与消费者行为分析第一节 汽车消费市场分析第二节 汽车消费者购买模式分析第三节 私人汽车消费者购买行为分析第四节 组织购车用户购买行为分析复习思考题第六章 汽车产品策略第一节 汽车产品及组合第二节 汽车产品的寿命周期及应用策略第三节 汽车品牌与商标策略复习思考题第七章 汽车价格策略第一节 汽车价格概述第二节 汽车产品定价方法第三节 汽车产品定价策略复习思考题第八章 汽车分销策略第一节 汽车销售渠道第二节 汽车分销渠道中的中间商第三节 汽车营销模式复习思考题第九章 汽车促销策略第一节 汽车促销与促销组合第二节 汽车人员促销第三节 汽车广告促销第四节 汽车公共关系促销第五节 汽车营业推广促销复习思考题第十章 汽车营销实务第一节 汽车营销及管理人员的基本要求第二节 4S店汽车营销模式第三节 汽车销售的基本法则和技巧复习思考题第十一章 二手车与汽车零配件营销业务第一节 二手车的鉴定与评估第二节 二手车营销业务第三节 汽车零配件营销复习思考题第十二章 国际汽车市场营销第一节 国际汽车市场的特点第二节 国际汽车市场营销环境分析第三节 国际汽车市场营销方式第四节 国际汽车市场营销策略复习思考题附录 汽车营销案例案例一:奇瑞促销——为汽车“黑马”插上腾飞的翅膀案例二:上海大众帕萨特的定价策略案例三:广州本田的汽车专卖店销售模式案例四:上海通用的客户关系管理(cRM)的实施案例五:北京现代的促销策略案例六:奔驰营销的成功之路案例七:汽车“定制式”营销模式案例八:别克汽车的中国成功之路案例九:卡玛斯汽车销售新渠道的推出案例十:丰田汽车进入美国汽车市场的营销策略参考文献参考资料:图书
随着国民经济的迅猛发展,汽车产量逐年增加,2006年已达720万辆。我国汽车保有量越来越多,车型也越来越复杂。尤其是高科技的飞速发展,一些新技术、新材料在汽车上的广泛应用后,给汽车故障诊断与排除增加了一定难度。本篇论文重点讨论轿车离合器的故障分析及维修方法。离合器是手动变速汽车必备的一个重要总成。没有离合器手动挡汽车将无法起步,并且难以实现挡位变换。在汽车使用中,离合器难免出现这样、那样的故障,直接影响汽车的正常运行。现在汽车迅速进入家庭,汽车私有化程度提高,所以汽车故障将会影响到我们每一个人。分析研究离合器故障现象、原因、探索离合器故障的排除方法和离合器的维修工艺,具有重大而现实的意义。本文重点通过北京现代轿车离合器故障的探讨,正确认识离合器故障,更好的使用和维护离合器。2离合器概述在汽车上,离合器是手动汽车和电控换档机械式自动变速器汽车传动系中的一个重要总成,是保证这样汽车能够起步和换档的一个必备的独立部件。2.1离合器的功用及发展概况2.1.1离合器的功用离合器安装在发动机与变速器之间,用来分离或接合前后两者之间动力联系。其功用是:1)使汽车平稳起步;2)中断给传动系的动力,配合换挡3)防止传动系过载2.1.2离合器的发展概况现今所用的盘片式离合器的先驱的多片盘式离合器,它是直到1925年以后才出现的。多片离合器最主要的优点是,在汽车起步时离合器的接合比较平顺,无冲击。20世纪20年代末,直到进入30年代时,只有工程车辆、赛车和大功率的轿车上使用多片离合器。多年的实践经验和技术上的改进使人们逐渐趋向与首选单片干式摩擦离合器,因为它具有从动部件转动惯量小、散热性好、结构简单、调整方便、尺寸紧凑、分离彻底等优点,而且在结构上采取一定措施,已能做到接合平顺,因此现在广泛用于大、中、小各类车型中。如今单片干式摩擦离合器在结构设计方面相当完善。采用具有轴向弹性的从动盘,提高了离合器接合时的平顺性。离合器从动盘总成中装有扭转减振器,防止了传动系统的扭转共振,减小了传动系噪声和动载荷,随着人们对汽车舒适性要求的提高,离合器已在原有基础上得到不断改进,乘用车上愈来愈多地采用具有双质量飞轮的扭转减振器,能更有效地降低传动系的噪声。2.2离合器工作原理种类以及要求2.2.1离合器的种类汽车离合器有摩擦式离合器、液力偶合器、电磁离合器等几种。液力偶合器靠工作液(油液)传递转矩,外壳与泵轮连为一体,是主动件;涡轮与泵轮相对,是从动件。当泵轮转速较低时,涡轮不能被带动,主动件与从动件之间处于分离状态;随着泵轮转速的提高,涡轮被带动,主动件与从动件之间处于接合状态。电磁离合器靠线圈的通断电来控制离合器的接合与分离。如在主动与从动件之间放置磁粉,则可以加强两者之间的接合力,这样的离合器称为磁粉式电磁离合器。目前,与手动变速器相配合的绝大多数离合器为干式摩擦式离合器,按其从动盘的数目,又分为单盘式、双盘式和多盘式等几种。摩擦式离合器又分为湿式和干式两种。离合器的工作原理2.2.2离合器工作原理离合器的工作原理:离合器的主动部分和从动部分借接触面间的摩擦作用,或是用液体作为传动介质(液力偶合器),或是用磁力传动(电磁离合器)来传递转矩,使两者之间可以暂时分离,又可逐渐接合,在传动过程中又允许两部分相互转动。目前在汽车上广泛采用的是用弹簧压紧的摩擦离合器(简称为摩擦离合器)。2.2.2.1摩擦式离合器工作原理:发动机飞轮是离合器的主动件。带有摩擦片的从动盘和从动盘毂借滑动花键与从动轴(变速器主动轴)相连。压紧弹簧将从动盘压紧在飞轮端面上。发动机转矩即靠飞轮与从动盘接触面之间的摩擦作用而传到从动盘,再由此经过从动轴和传动系统中一系列部件驱动车轮。弹簧的压紧力越大,则离合器所能传递的转矩也越大。2.2.3摩擦离合器应满足的基本要求(1)保证能传递发动机发出的最大转矩,并且还有一定的传递转矩余力。(2)能作到分离时,彻底分离,接合时柔和,并具有良好的散热能力。(3)从动部分的转动惯量尽量小一些。这样,在分离离合器换档时,与变速器输入轴相连部分的转速就比较容易变化,从而减轻齿轮间冲击。
1发动机排放技术的应用分析2微型车怠速不良原因与控制措施3柴油机电子控制系统的发展4我国汽车尾气排放控制现状与对策5发动机自动熄火的诊断分析6汽车发动机的维护与保养7柴油机微粒排放的净化技术发展趋势 8汽车污染途径及控制措施9现代发动机自诊断系统探讨10关于奔驰300SEL型不能着车的故障分析11奔驰Sprinter动力不足的检测与维修12上海通用别克发动机电控系统故障的诊断与检修13现代伊兰特发动机电控系统故障的诊断与检修14广本雅阁发动机电控系统故障的诊断与检修15电子燃油喷射系统的诊断与维修16帕萨特1.8T排放控制系统的结构控制原理与检修17广本雅阁排放控制系统的结构控制原理与检修18汽车发动机怠速成抖动现象的原因及排查方法探讨19汽车排放控制系统的检修20上海帕萨特B5电子燃油喷射系统的诊断与维修21论汽车检测技术的发展22奥迪A6排放控制系统的结构控制原理与检修23丰田凌志400发动机电控系统故障的诊断与检修24奥迪A6B5电子燃油喷射系统的诊断与维修25标致307电子燃油喷射系统的诊断与维修26捷达轿车发动机常见故障分析与检修27汽车转向盘摆振故障分析28防抱死系统在常用轿车上的使用特点分析29汽车底盘的故障诊断分30汽车的常用转向系统的性能分析31汽车变速箱故障故障诊断32安全气囊的发展与应用33汽车制动系统故障诊断34分析国产几种汽车行走系统特点35分析国产几种汽车制动系统特点36分析国产几种汽车转向系统特点37机电液一体化技术在汽车中的应用38丰田系列ABS故障诊断方法的探讨39通用系列ABS故障诊断探讨40奔驰560SEL车型ABS系统故障案例分析41AL4自动变速器的结构控制原理与检修42汽车制动系43汽车四轮定位的探讨444T65E自动变速器的结构控制原理与检修45上海通用别克转向系统故障的诊断与检修46上海通用别克制动系统故障的诊断与检修47现代伊兰特转向系统故障的诊断与检修48现代伊兰特制动系统故障的诊断与检修49SONATA制动系统的结构控制原理与检修50电控悬架系统的结构控制原理与检修51上海帕萨特B5自动变速器的结构控制原理与检修52丰田佳美制动系统的结构控制原理与检修53丰田凌志400悬架系统的结构控制原理与检修54标致307制动系统故障的诊断与检修55标致307手动变速器的结构控制原理与检修56上海通用别克悬架与车桥故障分析与检修57电控液动式自动变速器的结构控制原理与维修58分析轮胎性能对汽车行走行使的影响59捷达轿车底盘常见故障分析与检修 60汽车转向系课件设计
对于汽车来讲,发动机是核心部件,关系到汽车的整体性能,在汽车组成上非常关键。下面是我为大家精心推荐的汽车发动机的检测与维修技术论文,希望能够对您有所帮助。
汽车发动机的检测与维修
【摘要】对于汽车来讲,发动机是核心部件,关系到汽车的整体性能,在汽车组成上非常关键。为了保证汽车的正常行驶,我们要对汽车发动进行正常的维护和保养,在出现故障的时候要及时进行检测和维修。通过研究发现,在目前汽车发动机的检测与维修中,大部分故障主要表现为七个部分,分别为:曲柄连杆机构故障、配气机构故障、化油器式燃料供给系故障、电控燃油喷射系统故障、柴油机燃料供给系故障、润滑系故障、冷却系故障。这七个部分的故障属于发动机在运行过程中常见的故障,我们在汽车发动机的检测与维修中,要重视对这些故障的分析和判断,并制定详细的维修方案,保证汽车发动机故障得到妥善处理。
【关键词】汽车 发动机 检测 维修
1汽车发动机的整体结构分析
对于汽车发动机来讲,整体结构分为两个主要机构和五个子系统。其中两个机构主要是指曲柄连杆机构和配气机构,五个子系统主要是指燃料供给系统、点火系统、冷却系统、润滑系统、启动系统。
曲柄连杆机构不但是实现热能转换的核心,也是发动机的装配基础。曲柄连杆机构在做功行程时,将燃料燃烧以后产生的气体压力,经过活塞、连杆转变为曲轴旋转的转矩,然后,利用飞轮的惯性完成进气、压缩、排气3个辅助行程。曲柄连杆机构由气缸曲轴箱组、活塞连杆组和曲轴飞轮组3部分组成。
配气机构作用是根据发动机的工作顺序和各缸工作循环的要求,及时地开启和关闭进、排气门,使可燃混合气(汽油发动机)或新鲜空气(柴油发动机)进入气缸,并将废气排入大气。
汽油机燃料供给系统的作用在于根据发动机不同工作情况的需要,将纯净的空气和汽油配制成适当比例的可燃混合气,送入各个气缸进行燃烧后将所产生的废气排入大气中。柴油机燃料供给系的作用是把柴油和空气分别供入气缸,在燃烧室内形成混合气并燃烧,最后将燃烧后的废气排出。
点火系统主要指在汽油机中,气缸内的可燃混合气是靠电火花点燃的,为此在汽油机的气缸盖上装有火花塞,火花塞头部伸入燃烧室内,能够按时在火花塞电极间产生电火花的全部设备。
冷却系统的功能在于将受热零件吸收的部分热量及时散发出去,保证发动机在最适宜的温度状态下工作。
润滑系统的功能是向作相对运动的零件表面输送定量的清洁润滑油,以实现液体摩擦、减小摩擦阻力、减轻机件的磨损。并对零件表面进行清洗和冷却。
曲轴在外力作用下开始转动到发动机开始自动地怠速运转的全过程,称为发动机的起动。完成起动过程所需的装置,称为发动机的起动系统。
2对汽车发动机进行定期检测的必要性
由于汽车发动机在运行的时候处于高温高压状态,运行工况比较恶劣,在这种状态下长期运行之后,发动机的各个机构和系统,难免会有所损伤。因此出于保护发动机配件,延长发动机寿命的原因,我们必须对汽车发动机进行定期的检测,其必要性主要表现在以下几个方面:
2.1汽车发动机的整体结构决定了必须进行定期检测
由于汽车发动机的整体结构比较复杂,主要分为两大机构和五个子系统,在运行的过程中,这些机构是相互连接共同作用,任何一个机构或系统如果出现故障,都会引起发动机的瘫痪,造成发动机无法正常使用。因此,为了保证汽车发动机能够保持正常运行状态,就需要定期对发动机进行检测,用来检测其主要机构和系统是否存在故障和安全隐患。
2.2汽车发动机的运行条件决定了必须进行定期检测
在汽车发动机中,两大机构和五个子系统在运行的过程中,处于高温高压的状态之下,运行条件十分恶劣,对机构和配件的磨损也是比较大的。在这种状态之下,如果不对汽车发动机进行定期检修,则无法及时发现机构和配件的薄弱之处,将会诱发发动机运行故障,进而损伤发动机的整体寿命。所以,我们要采取定期检测的方式,对发动机进行检测和维修。
2.3汽车发动机的寿命需要决定了必须进行定期检测
汽车发动机在运行过程当中,为了保证正常运行并适当延长其寿命,需要我们按照保养要求和使用需要,对其进行定期的检测。在汽车发动机的使用过程中,有时候忽略了定期的检测和维修,导致了汽车发动机机构和配件损坏,影响了发动机的整体使用寿命,对发动机造成了永久的伤害。因此,为延长发动机寿命的实际需要,我们要对发动机进行定期的检测。
3汽车发动机常见故障分类
通过对汽车发动机的实际检测和维修发现,其常见故障主要分为以下几种:
3.1发动机敲缸以及内部出现异响
发动机敲缸是比较常见的故障,主要原因是其中曲柄机构发生了故障引起的,主要是曲柄机构中的配件在运行的过程中变形或者移位,导致了敲缸和内部异响的出现。
3.2气门有漏气现象,气门出现异响
气门出现漏气或者异响,证明气门封闭不严,或者气门系统的配件发生了故障,对于这种故障我们可以通过定期检测排查出来,做到提前发现提前解决。
3.3怠速运转不良
发动机在启动之后处于怠速状态,我们通过对怠速状态的观察,可以很好的了解发动机的运行状态。通常怠速运转不良都是发动机整体故障的前兆。
3.4发动机不能启动,加速不良
正常状态下发动机应该能够正常启动,并且保持持续的线性加速。但是由于内部启动机构的损坏,会导致不能正常启动,这时我们就要对启动系统进行仔细检查。
3.5机油压力异常,消耗异常
发动机在正常状态下,所消耗的机油和燃油维持在固定的水平,如果出现烧机油和燃料消耗异常的情况,则表明发动机润滑效果不好,内部机构出现了严重的磨损。
3.6发动机过热或过冷,有漏水现象
发动机要想保持平稳运行,其缸体温度是比较固定的。如果发动机出现过热或者过冷的情况,并伴有漏水的现象,我们就必须及时对发动机进行开缸检修了。 3.7发动机启动困难,发动机动力不足,怠速不稳
发动机如果出现启动困难,并且伴有怠速不稳,进而整体动力不足的情况,则表明发动机的启动系统和运行系统出现了问题,我们要针对启动系统进行重点检修。
3.8排气管出现噪声,有漏气现象
发动机正常运行的时候,排气管是没有噪音的,所排出的尾气也达到排放标准。如果排气管出现噪声并伴有漏气现象,证明排气系统出现故障,我们要对排气系统进行检修。
4汽车发动机典型故障维修方案分析
(1)发动机敲缸故障现象:主要的故障表现是发动机在怠速状态下出现强烈的敲击声音。在发动机冷启动的时候敲击声音比较明显,在发动机热车以后,响声逐渐消失,在发动机熄火之后敲击声彻底消失。故障原因分析:之所以会出现敲击声,主要原因在于缸体内的活塞与气缸存在一定的间隙,或者是由于活塞销子与连杆衬套过紧导致的,最终引起连杆变形而引起缸体敲击声的出现。
故障排除办法:利用气缸专用听诊器听取敲击声音,并调整活塞与气缸缸体的间隙,或者调整活塞销子与连杆衬套的松紧度。
(2)活塞销出现异响的故障现象:活塞销异响主要是指在发动机怠速和中速运行的过程中,随着转速的增加出现嗒、嗒的杂音,发动机温度升高之后响声随之消失。对其原因进行分析后发现,主要原因在于活塞销与连杆衬套太过松散,没有实现与活塞销座孔的紧密配合。
故障排除办法:利用听诊器判断声音位置,并适当调整活塞销与其他部件的孔距。
(3)连杆轴承部位出现异响的故障现象:发动机在平稳运行的时候一切正常,只有在突然加速的过程中,会出现连续的敲击声,如果发动机熄火,则敲击声随之消失。对其原因进行分析后可知:造成此种异响的原因主要是连杆轴承盖的位置螺栓出现了松动,造成了连杆轴承与轴颈出现磨损,进而影响轴承的润滑,最终导致轴承合金脱落。
故障诊断与排除:利用听诊器判断声音位置,进而对所在位置的连杆及配套件进行维修。
(4)主轴承异响故障现象的发生:主要是指发动机在急加速的时候轴承部位出现敲击声,整个发动机发生较大震动,异响随着转速的加大而变大。其根本原因在于轴颈与轴承过度磨损导致了间隙较大,造成了主轴承盖螺栓松动。
故障诊断与排除:利用听诊器直接听气缸的下半部,找出异响位置,更换配件。
5结语
通过本文的分析可知,对于汽车发动机而言,要想保证其正常使用,并有效延长寿命,就要定期的对其进行检测与维修,同时积极采取维修措施,对发生的故障进行检测和维修,保证发动机能够正常使用。通过本文故障排除方法的介绍,让我们对汽车发动机的检测与维修有了更深的认识。
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广本雅阁发动机电控系统故障的诊断与检测的参考文献有哪些、高端豪车新车都面临抖动,高端车压缩比大,对燃油要求高,国内的燃油是特性,发动机厂家的技术是按照主流燃油颜值,对于乙醇燃油没有研究。其实不是发动机的问题,只要使用清洁剂清洁一次就可以,遇到这样情况不用着急,按照油箱大小加入1到2个司有普燃油添加剂,跑完一两箱燃油,D档位之前的抖动就好了。
地铁车辆断路器控制原理及故障分析论文
摘要: 对深圳地铁11号线地铁车辆高速断路器的控制原理进行介绍,并对该线路车辆在调试过程中出现的高断跳开故障进行详细分析。
关键词 ::地铁车辆;高速断路器;控制原理;故障分析
1问题概述
SZML11项目车辆编组形式为A1-B1-C1-D1=D2-C2-B2-A2(如图1所示)。列车在B车高压箱内配备2套高速断路器,一套连接控制接触网/库用电源与本车(B车)牵引逆变器,一套连接控制接触网/库拥电源与C车牵引逆变器;D1车设置HVB01及HVB02高压箱,分别安装有1套高速断路器连接控制接触网/库用电源与D1、D2车牵引逆变器。SZML11项目T26列在试运线动调过程中,在未动车时,第2节车高速断路器突然跳开,连续报“高断允许线圈反馈故障”“VVVF严重故障”,HMI屏显示受电弓状态正常(均为升弓状态),多次尝试分合主断不成功。
2高断分合控制分析
在受电弓升起、司机室占有、列车紧急停车按钮未按下的情况下,按下司机台上的高速断路器控制按钮HSCB合(=21-S04)或HSCB分(=21-S03)时,合、分的信号将被传送至DCU,DCU则依据输入的信号及列车状态,控制列车高断合允许继电器和电阻继电器的动作,实现对主断路器的控制。牵引逆变器对高速断路器的控制电路见图2及图3。在受电弓正常升起、司机室占有、列车紧急停车按钮未按下的状态下,在司机室按下高速断路器合按钮=21-S04,DCU的X111:25点输出DC110V的电平信号,高断合允许继电器1Q021吸合,DCU的X112:17点检测到高断合允许继电器1Q021吸合的反馈信号;然后DCU的X111:24点输出DC110V高电平,继电器1Q022吸合,高速断路器1Q01吸合,DCU的X112:18点用于检测1Q022是否已经正常吸合,正常吸合后,DCU的X112:18点由低电平转化为高电平;高速断路器1Q01吸合后,高速断路器主触点完成“合”动作,牵引逆变器与接触网或库用电源接通,DCU的X111:24点输出低电平,继电器1Q022断开,高速断路器完成大电流吸合小电流维持的整个过程,DCU的X112插头的1点为高速断路器状态监控信号,此时将恢复至低电平状态,DCU的X112:18点也由高电平恢复至低电平状态。在受电弓正常升起、司机室占有、列车紧急停车按钮未按下,且高速断路器处于“合”的状态下,按下高速断路器分按钮=21-S03,DCU得到一个高速断路器分的命令,DCU的X111插头的25点输出一个低电平,继电器1Q021断开,高速断路器1Q01分断,相应监视信号状态改变并回馈至DCU。由原理图可知,DCU发出的高断允许信号,通过车上电路后(升弓保持、紧急停车这两个继电器的相关触点),回到高压箱内的“高断允许继电器”线圈,而执行合高断操作的前提是该线圈闭合。在受电弓状态正常的工况下(为升弓状态),考虑到C车高断状态正常,因此判断故障发生的原因可能为=22-K208的7-10常开触点故障。检测=22-K208的7-10常开触点所在线路的下一环节+251=99-XT251.05:10A,此处有电平信号输出,因此=22-K208的7-10常开触点无故障;检查高压箱X122插头的点位,无缩针现象,检测相应点位电平正常,可以判定电气线路无故障。由上所述,车辆外围电路正常,且DCU对外围电路的判断及输出高断允许命令的功能正常。
3软件控制逻辑分析
SZML11项目车辆的控制基于TMCS控制系统平台,高断合允许继电器1Q021吸合后,后续高速断路器闭合以及减载的控制逻辑在软件中体现,外部电路仅用于输入指令及提供反馈信号。在无分高速断路器命令时,若满足合高速断路器请求命令与确认本单元受电弓升起信号,DCU则会进一步发出确认合本单元两个高速断路器的命令。此时DCU输出合高速断路器的信号至1Q022。1Q022接收信号后,系统将同时检测高速断路器合的反馈信号和DCU允许HSCB合的信号,如果信号正常,HSCB合,否则强制断开高速断路器。需引起注意的是,列车在紧急牵引工况下,若受控司机室发出牵引方向向前指令,将会产生一个合高速断路器的指令,该指令在司机室未按HSCB合和受电弓在非正常升弓的情况下,强制执行HSCB合的操作。根据以上分析,考虑列车仅B1车故障,可能为B1车软件逻辑与所需功能不符的情况,此种情况多为调试过程中软件未及时更新或更新过程中错误导致。检查DCU的软件版本,故障车与非故障车软件版本一致且为最新版本,因此可排除DCU软件的原因。列车出现的故障可能由DCU内部控制板硬件故障引起。
4DCU控制板分析
DCU硬件故障主要与DCU内部的3块板卡相关:SPU(SignalProcessingUint,信号处理单元)/SMC(SystemManage-mentandCommunication,系统管理与通信)/DIO(DigitalInputandOutput,数字输入输出)。图4是高断允许信号的AND逻辑关系图,图中SMC发出的高断允许是在综合了SPU高断允许信号的基础上发出的,即:当SPU发出禁高断时,将同时传送至SMC,SMC也随即禁高断。图4DIO控制逻辑未验证故障车是否出现DCU板卡故障,将正常车的设备与故障车设备进行对换,观察故障是否转移,这种锁定故障的.方法,能准确判断出设备是否正常。首先将正常车3车DCU的DIO板与故障车2车DCU的DIO板进行对换,故障未转移,2车依然报故障,所以DIO板正常;再把2车和3车DCU的SPU板进行对换,故障由原来的2车转移到3车,由此可以判断原有2车的SPU故障。重新更换SPU板,故障消除,车辆高断分合功能恢复正常。综上,导致此次高断故障出现的根本原因是SPU板硬件故障。
5总结
外围控制电路故障、DCU软件故障、DCU板卡故障是高速断路器最常见的几种故障表现形式。其中外围控制电路的故障在车辆运行的各个阶段均有可能发生,涉及面广,排查难度大;软件故障主要发生在车辆调试初期,因软件功能不完善或更新不及时引起;高速断路器板卡故障主要发生在车辆长时间运行后,排查相对简单。外围控制电路故障,通常是由软件控制逻辑所需的车辆状态信号非正常引起。故障类型包括:电气线路错接或虚接、电气设备故障、网络设备故障和信号干扰等。故障的排查,可通过信号监控软件对相关的信号进行监控,再通过分析其数据状态找出故障原因。软件故障主要通过保证列车相同设备软件为同一软件版本且为符合车辆技术要求的最新状态。根据现场调试经验,高速断路器本身的故障,一般作如下步骤的检查:1)检测高速断路器线圈电阻,正常情况下电阻值为14.5Ω±8%。2)检查主断允许状态是否正常。3)检查整流二极管是否正常。4)检查控制电阻是否正常。5)检查主断合继电器状态是否正常。6)检查高速断路器灭弧罩、主触头是否正常。故障以上排除后,须先进行低压测试,高速断路器能正常动作,牵引控制单元有信号显示后,再进行高压测试,高压电器箱网压输出正常即可。
6结语
高速断路器能够在主电路出现严重的干扰情况(如过流、牵引逆变器故障或短路等)时断开车辆主电路,从而起到保护牵引逆变器及车上其他设备的作用。熟悉高速断路器的电气控制电路和软件逻辑控制原理,对及时发现并处理高速断路器的故障,提高车辆的调试效率,保障车辆的安全运行具有重要意义。
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铁道机车车辆轮轨的摩擦磨损与节能降耗摘要:阐述了铁道机车车辆轮轨摩擦磨损的现状;研究了内燃机车车轮、闸瓦和钢轨的消耗数量及相应的维修费用;指出了采用适当的新技术之后,在节能降耗方面会产生显著的经济效益。关键词:车轮;轮缘;钢轨;摩擦磨损;铁道机车车辆;节能;降耗众所周知,铁路运输是基于轮轨相互作用产生的黏着牵引力和黏着制动力以实现列车运行的,轮轨间因摩擦磨损在铁路运输中消耗的能量和能源很多,耗资也很大。随着铁路运输向高速、重载发展,因摩擦磨损所致的事故风险也在增加。轮轨接触面形成的各种损伤,不但缩短了轮轨的使用寿命,在严重磨损后还会导致轮对和钢轨失效,危及行车安全。在这方面,即使在高速铁路成功应用的国家,也曾付出过惨重代价。例如:1998年,由于轮轴的疲劳断裂而导致德国ICE高速列车脱轨,造成101人死亡,84人重伤,直接经济损失约2亿马克。与此同时,合理利用资源,实行节能降耗,是我国的一项基本战略决策。为了节约能源,降低铁路运输成本和机车车辆的制造与修理费用,对机车车辆轮轨的摩擦磨损状况,需引起高度的重视。应当采取相应的技术措施,努力将这种磨损造成的损失降低到最小程度,以达到降耗增效的目的。1铁路钢轨的磨耗据铁路工务部门统计,我国铁路有20%~30%的路段钢轨磨损率大于国外严重磨损率指标,有60%的曲线段钢轨因波磨造成严重损伤。摩擦磨损带来的损失很大。1.1钢轨损伤的形态铁路轮轨作用关系复杂,钢轨磨耗损伤的形态主要有钢轨的压溃、侧磨、波磨、剥离等,这些占钢轨总损伤量的80%以上。随着铁路机车车辆的重载与高速化,轮轨间的摩擦磨损也日趋严重,如钢轨的压溃与波磨迅速增长,且发生较为普遍(参见图1)。1.2钢轨的年消耗量据资料记载:“十五”期间,我国铁路钢轨用材每年基本维持在110万t左右,除新线建设之外,其中用于既有线路大修和维修消耗的钢材约为70~80万t/年。据铁道部安检司调查,2003年因钢轨损伤而更换所需的材料及人工费用约为50亿元。其中,因钢轨压溃、侧磨、波磨等导致的损伤,占钢轨总损伤量的80%以上,即40亿元左右。2机车车辆车轮的磨损车轮是铁路机车车辆的重要走行部件。在列车运行中,车轮滚动会使车轮踏面和轮缘发生磨耗,而车轮在钢轨上滑动也会造成踏面损伤。2.1车轮损伤的形态据失效分析统计,铁道机车车辆车轮损伤的主要类型有轮缘磨耗、轮辋疲劳裂纹、热损伤、车轮踏面剥离和崩裂等(参见表1和图2)。因磨耗造成车轮部件失效的主要原因是轮轨接触应力集中、制动热应力疲劳、累积塑性流动变形、夹杂物应力集中、内部缺陷应力集中等。2.2车轮的消耗目前,我国铁路机车、客车和货车约有500万个车轮在运营中。这里所讲的车轮消耗,主要是指磨损后车轮的维修和更换以2006年为例,全路的机车、客车和货车就消耗新轮63·1万只,平均以0·5万元/只计算,所需费用约为31·55亿元。在为完成中国工程院下达的“摩擦磨损与工程应用咨询项目”时,笔者曾于2006年11月赴北京铁路局丰台机务段进行过“铁路机车车辆关键零部件摩擦磨损”的现场调研。从丰台机务段调查了解到:以DF4型机车为例,由于车轮维修或全部更换,该段平均每台机车每年所需人工费和材料费分别为3·3万元和42·4万元,这尚不包括因修理或更换时机车的停运损失。有关该段DF4型机车的旋轮与换轮费用参见表2和表3;若按2005年全路机车保有量17 500台推算,仅机车车轮的维修费用就近5·8亿元。2.3制动闸瓦的消耗在机车车辆制动系统的摩擦制动中,主要有踏面闸瓦制动和盘形制动。我国目前除新造的提速客车和厂修改造的25型客车采用盘形制动外,其他的机车车辆都是采用踏面制动,这对车轮的磨耗是比较严重的。铸铁闸瓦相比合成闸瓦,可以获得较高的黏着系数且摩擦系数稳定,但是磨耗快,成本较高。以丰台机务段DF4、DF4D型机车为例,在1个大修期内,每台DF4型机车需更换闸瓦8次,DF4D型机车需更换闸瓦10次。因此,每台机车的换瓦费用分别为1·2万元和1·5万元。按该段现有DF4型机车35台和DF4D型机车23台计算,这些机车在1个大修期内换瓦的总费用为76·5万3降低轮轨磨耗的技术措施我国《铁路节能技术政策》第11·1条指出:“应注意抗磨减阻材料的推广使用。在全世界生产的能量中,约有30%~40%的能量是消耗在与摩擦有关的场合;我国与摩擦有关的能源消耗约占1/3 ~1/2。任何减轻摩擦、降低磨损的措施,都会直接或间接地节约能源。”针对目前机车车辆轮轨摩擦磨损严重、修理费用高的现象,如果进一步推广应用淬火钢轨、轨面打磨、磨耗型车轮、径向转向架和安装轮轨润滑装置等现有的成熟技术,不但可以明显改善轮轨摩擦磨损的现状,而且可以节约能源和原材料,大大降低消耗,取得显著的经济效益。3.1采用淬火钢轨与维护钢轨波磨问题是轮轨相互作用过程中极其复杂的系统问题,根据不同的线路或区段,合理地选择钢轨,有助于预防钢轨的波磨。例如:淬火钢轨就很少发生波磨,因为它有较高的强度和硬度。因此,建议在轨道波磨区段采用屈服强度较高的钢轨。此外,轨面打磨也是主要防护手段,轨面打磨可减小车体的振动和车轮对钢轨冲击力所造成的磨损。实践表明,它可延长波磨轨寿命50%以上。从调查得知,若采用淬火钢轨、侧面涂油和适时的钢轨打磨等技术,仅钢轨材料一项每年就可节约费用20亿元左右,因减磨而节约的能耗费用也是很大的。3.2采用磨耗型车轮踏面车轮磨损失效的形式主要有踏面磨耗到限和轮缘磨耗到限。铁道部对机车车辆车轮踏面的使用与维修都有相应的标准,如《DF4型内燃机车段修规程》第3·11·6·8条中规定:踏面磨耗深度不大于7 mm;而采用轮缘高度为25 mm的磨耗型踏面时,踏面磨耗深度不大于10 mm。磨耗达到或超过这些标准,就会危及行车安全。早期的车轮踏面为锥型踏面。锥型踏面在使用初期磨损很快,当磨损到一定程度后,磨损速率开始减缓,踏面形状趋于稳定。通过长期观察和试验发现,如果在车轮踏面设计时就采用磨耗型的车轮踏面廓形,可有效地减轻轮轨接触应力,迅速降低轮轨磨耗,有效延长轮轨使用寿命。四方车辆研究所在对北京、广州、济南等铁路局的机车车轮外形轮廓实测的基础上,设计了小半径曲线区段使用的JM磨耗型车轮踏面。长期的运用结果表明,应用该外形设计后,与原锥型踏面车轮相比,轮缘减磨可达30%~70%.一些铁路局根据各自所管辖线路的特点,也分别研制了多种形式的车轮踏面。如上海铁路局研发的ST系列磨耗型踏面,就取得了很好的减磨效果(参见表5)。表5上海铁路局DF11型0072号机车车轮磨耗数据对比由表5可知,采用ST-2型踏面后,机车每万公里的轮缘磨耗率从0·304 mm降至0·190 mm,降低了38%,车轮踏面剥离的故障也明显减少。据有关资料分析:机车车辆若采用磨耗型车轮踏面,每台机车每年可节约费用1·5万元。3.3采用径向转向架传统的机车转向架,因传递牵引力和保证直线上走行性能的需要,各轴基本上是被约束成相互平行的。在通过曲线时,这种刚性定位的轮对与钢轨之间会形成明显的冲角,从而使轮、轨都产生严重的磨耗。曲线半径越小,磨耗越严重。为降低轮、轨的磨耗,近年来国内外开展了机车径向转向架研究,并取得了很好的效果。两种不同转向架通过曲线时的运行示意图见图3。再举几个例子,以说明装用径向转向架后轮缘的磨耗情况。戚墅堰机车有限公司生产的首台装用径向转向架的DF8B型7001号机车,在上海铁路局进行的线路运用考核结果表明:与同轴重、装有传统转向架且带轮轨润滑装置的DF8B型机车相比,前者的轮缘磨耗仅为16%。【下转第8页】【上接第4页】资阳机车有限公司对径向转向架机车与传统转向架机车在曲线上的冲角也进行了对比测试。测试结果表明:仅就径向转向架冲角减少的程度而言,轮缘磨耗至少降低了45%。大连机车车辆有限公司生产的DF4D型径向转向架机车,在柳州至怀化区段的客、货运牵引数据表明,与装用传统转向架相比,机车车轮的轮缘磨耗下降了74%。据有关资料分析:若采用径向转向架技术,每台机车每年可节约费用5·8万元。3.4安装轮轨润滑装置润滑对减磨起着十分重要的作用。我国《铁路节能技术政策》第3·6条强调指出:“内燃机车和电力机车要加装新型轮轨自动润滑装置,减少磨耗和阻力,降低机车能耗。”以丰台机务段为例,安装轮轨自动润滑装置取得了较好的效果。该段有118台机车在安装了铁道科学研究院研制的华宝2号轮轨润滑装置后,使每台机车的旋轮公里数由10万km延长至18万km,车轮寿命由30万km延长至80万km。除机车因车轮寿命延长产生的巨大社会效益和经济效益之外,每台机车每年可节省旋轮(或换轮)费用1万元。丰台机务段的118台机车,每年可直接节省旋轮(或换轮)费用118万元。按全路17 500台机车推算,每年可直接节省旋轮(或换轮)费用1·75亿元。其投入产出比为1∶20。事实说明:通过安装轮轨自动润滑装置,对轮轨进行润滑后,不但可以减缓轮缘的磨耗,而且经济效益十分可观。4结语综上所述,在铁路运输中,机车车辆轮轨的摩擦磨损已成为相当严重的问题。大量的钢轨与车轮磨损,不但增加了材料的消耗,提高了修理成本而且降低了运输的效率,增加了能源的消耗。为此提出以下建议。(1)从设计、制造到运输、修理,所有与此相关的人员,对机车车辆轮轨的摩擦磨损状况,都应当高度重视,并采取相应的对策。(2)对目前已被证实具有良好减磨效果的措施,应进一步加大推广应用力度。例如:对钢轨进行适当的热处理和打磨,开发新型闸瓦,扩大磨耗型踏面车轮、径向转向架和轮轨润滑装置的装车应用等。(3)在今后的技术引进或产品自主创新的研发中,应更加重视对产品的摩擦副及磨损件标准的研究。与此同时,应寻求和开发更适应轮轨摩擦副的新材料、新技术、新工艺,以延长关键摩擦磨损件的使用寿命,进而达到节能、降耗和增效的目的。