关于动车组高级修配置、故障信息预测机制的研究

关于动车组高级修配置、故障信息预测机制的研究
发布时间：2021-11-11T07:36:34.886Z 来源：《中国科技人才》2021年第22期作者：韩建斌
[导读] 为精准掌握动车组状态、了解关键配件信息、总结故障规律，结合北京动车段近10年高级修检修经验，本文作者归纳了以年、月、日为节点的三级动车组配置、故障信息预测机制，以动车组管理信息系统、动车组高级修履历、重要部件随车卡片和动车组PHM（故障预测与健康管理）系统数据为基础，统筹分析动车组关键信息，为动车组检修策略的调整优化提供有力支撑，为动车组高级修偶换件的储备提供有效指导，为检修单位额定检修任务的顺利完成奠定坚实基础。

中国铁路北京局集团公司北京动车段北京 102600
摘要：为精准掌握动车组状态、了解关键配件信息、总结故障规律，结合北京动车段近10年高级修检修经验，本文作者归纳了以年、月、日为节点的三级动车组配置、故障信息预测机制，以动车组管理信息系统、动车组高级修履历、重要部件随车卡片和动车组PHM（故障预测与健康管理）系统数据为基础，统筹分析动车组关键信息，为动车组检修策略的调整优化提供有力支撑，为动车组高级修偶换件的储备提供有效指导，为检修单位额定检修任务的顺利完成奠定坚实基础。

关键字：动车组；高级修；预测
一、动车组关键配件复杂
动车组关键配件多，配件型号多，修程情况复杂，检修标准各不相同，相同型号的动车组，因其部件配置，检修方式和部件装车使用方案各不相同。

以CRH380平台动车组为例，轮对生产厂家有BVV和ZQ两种，轮对型号又分为M3B、T3B、M3C、T3C等多种，以2020年北京动车段检修的CRH380CL-5623动车组为例，其中1-8车装用了ER8C材质运用考核轮对，轮对型号为M3I，经核实该材质轮对未通过考核，无法继续使用，结合高级修进行更换。

正常三级修轮对可由检修单位自主检修，轮径一旦到限，轮对需委外更换车轮。

此外，由于轮对周转使用，轮对修程与整车修程不符的情况时有发生，下车四、五级修程的轮对检修模式、检修周期和检修费用都发生重大变化，对检修单位的生产组织和修时造成不良影响。

轴箱轴承配置方面，一般四方平台动车组多使用NTN、NSK轴承，同一条轮对两侧的轴承供应商相同即可；长客平台动车组多使用SKF、FAG轴承，轴承供应商配列使用。

牵引电机的型号和修程同样影响检修方式，以北京动车段为例，CRH380平台动车组配置的YJ105A1和YJ105B型牵引电机三级修时由段自主检修，西门子电机和四、五级修的电机须委外属地修，检修模式、周期和费用各不相同。

复兴号平台动车组齿轮箱常见的有戚墅堰、采埃孚两种，CRH380B平台动车组在此基础上，还有弗兰德齿轮箱配置，不同齿轮箱结构不同，检修标准存在差异。

联轴节与齿轮箱存在一定对应关系，目前联轴节供应商主要有KWD、ESCO和FLD三种，不同联轴节润滑方式不同，油脂型号不同，检修方式存在较大差异。

空气弹簧为橡胶部件，寿命有限，以CRH380B平台动车组为例，新品空气弹簧运行（120±12）万公里状态检修；状态检修后运行（120±12）万公里分解检修，并随车组运行至下次高级修报废。

因此提前掌握空气弹簧修程是动车组配件不超期、生产资源提前储备供给的重要保证。

随科技不断进步，动车组运行监控系统的不断成熟，车组运行的监测数据对指导车组高级修具有重要意义，如轴端温度报警的轮轴须结合高级修重点关注轴承检修，轴承TADS报警和轮对多边形突出的车组运行情况更加恶劣，簧下部件检修质量更需要重点关注。

基于以上背景，动车组配置、故障信息预测机制是保障动车组检修周期的重要手段，是提高动车组检修质量的重要方法，是实现高级修数字化精准修的重要途径。

二、年度信息预测机制
根据年度检修计划，每年年底对明年计划入修的动车组开展年度信息预测，包括待修动车组的车型、车号、延长修里程级别和计划入修时间，通过动车组管理信息系统确认动车组的配属、待修修程、上次高级修的修程和承修单位，核查动车组上一次高级修的配置履历，进一步确认动车组的配置信息，重点包括轮对、轴箱轴承、牵引电机、齿轮箱、联轴节、空气弹簧等部件的型号及修程等内容。

实施年度信息预测机制，检修单位可以有效摸底待修动车组关键配件信息，经由专业技术管理人员的系统筛查，提前确认动车组异常配置，研判入修风险，谋划检修方案，协调生产资源，储备检修资料，牢牢把握动车组检修的主动权。

2020年年底，北京动车段通过开展2021年年度信息预测，提前暴露了包括CR400AF平台动车组全列配置了BVV轮对，CR400BF平台动车组配置了NTN轴箱轴承，CRH380B/BL型动车组上次高级修装车轮对修程与整车不符、次轮三级修空气弹簧批量报废等重大异常配置信
息，通过逐项分析研究，制定解决方案，确保动车组的检修周期。

三、月度信息预测机制
在年度预测的基础上，根据月度检修计划，每月月底对次月计划入修的动车组开展月度信息预测，进一步确认待修车组关键信息，并在此基础上重点预测动车组轮对配置信息。

轮对是制约动车组整车检修的重要关键配件。

车轮为磨耗件，一旦磨耗到限即须更换轮对，因此轮对具有较强的周转流动性。

轮对为全寿命部件，为追踪轮对信息，轮对拥有单独的履历卡片和技术卡片，部件相对独立。

轮对为高价件，采购成本昂贵，检修标准严格，不同轮对不同修程工艺差异大，检修周期长，检修费用高。

动车组在运用过程换轮情况相对普遍，上一次高级修时的配置履历无法准确反映出轮对的实际配置，月度预测就是结合动车组随车《动车组轮对履历卡片》和《动车组轮对技术卡片》，统计实际装车的轮对型号、轮对修程、齿轮箱厂家等关键信息，同时查询轮对故障动态检测系统，统计轮对的轮缘厚度和轮径值，预测轮对到限的数量，根据轮对实际配置，制定动车组轮对的检修和使用方案。

2021年，北京动车段通过开展月度信息预测，提前研判到限轮对714条，预测信息与属地修厂家共享，厂段配合灵活组织生产，建立渠道保障物料充足，有效控制轮对的检修周期；提前发现了CR400BF平台动车组存在批量四级修轮对的重大异常，此时动车组尚无四级修修程，段积极协调主机厂，提前布局四级修能力，协调周转备用轮对，实现动车组顺利施修。

四、日故障预测机制
在年度、月度预测的基础上，动车组入修15日前，由专业技术人员通过动车组PHM（故障预测与健康管理）系统对待修动车组进行远程数据分析，选取最近5-10日内正线运行状态下的数据，采集动车组运行过程中平均时速较大的运行时段，对动车转向架的运行速度，转向架左、右侧轴温，电机定子温度，电机轴承驱动侧、非驱动侧温度，齿轮箱电机侧、轮侧的大、小齿轮温度，拖车转向架的运行速度，转向架左、右侧轴温曲线进行下载，并针对曲线进行分析，形成结论及报告。

如发现动车组以上部位存在温度异常持续偏高情况，应在转向架检修过程中重点进行检查。

同时，由专业技术人员负责对动车组远程故障数据进行下载和分析，提前找出动车组的故障信息并形成结论及报告，并在接车时对故障部件进行重点试验，核实故障信息，故障处理关口前移，有的放矢，确保动车组故障处理精准高效。

五、总结
解决问题的前提条件是要先发现问题。

如果高级修生产是一个没有硝烟的战场，那信息预测机制就是决胜千里的侦察兵。

北京动车段自实施预测机制以来，经三级预测制度逐列预测累计识别重大异常问题26项，因此，高级修生产检修单位依托修配置、故障信息预测机制，可以彻底扭转动车组检修的被动局面，由“车等人”转变为“人等车”，为高级修生产拨开未知的迷雾，全程保驾护航。

参考文献
[1] 中国国家铁路集团有限公司 .TG/CL156-2020.CR400AF/BF平台动车组三级检修规程
[2] 中国铁路总公司 .TG/CL150-2018. 和谐3型动车组高级修检修规程
作者简介：韩建斌(1991.7-)，男，汉族，山东枣庄，大学本科，工程师，研究方向：动车组检修。