铁路机电设备的常见故障与诊断
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摘 要：铁路机电设备作为铁路运输的关键部分，它关系着铁路运营能否正常运行。在常规应用中，一旦机电设备出现故障，铁路运行就会受到影响。传统铁路机电检修，不止需要很长的时间，维修成本也很高，根本达不到铁路运营要求。针对铁路运行期间机电设备出现的各种技术问题，只有真正掌握机电设备运行故障，才能精确、科学、迅速地给出诊断意见，提出有效的解决方案。
关键词：铁路 机电设备 故障 诊断
中图分类号：U291.12 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2019）04（a）-0062-02
铁路事业在交通运输中发挥着举足轻重的作用，随着铁路提速、运力增加，对铁路运输的机电设备也提出了更多的要求，而铁路运输在应用时会受雨、雪等自然环境影响，发生零部件磨损与老化等问题。对此，作为铁路运输的维护人员必须在作业前做好预防工作，将可能发生的问题控制在萌芽期，以减小维修难度，最大程度地确保铁路运营。在现实工作中，采用行之有效的方法预防，这样才能快速发现、解决问题，从而保障铁路运输健康进行。
1 铁路机电设备常见故障
1.1 机械故障
对于机械故障类别，根据故障到整个事故的转化率来看：铁路机械故障有渐发型、突发型与复合型，其中渐发型是最普遍的故障。而在事故前及时做好故障检修，能最大程度地减小事故发生率。在检修技术迅猛发展的当下，可以借助技术方案将故障消除在萌芽时期，以PDA手持检测仪与自动化探头等各种高科技设备，让故障在转变成事故前就已消除。
面对机械故障规律，结合“浴盆曲线”的相关原理进行分析，发现机电设备在初期就处在故障高发段，受调试等因素影响，系统与新设备在配合上处在磨合期，对机电设施进行密集调试，故障率明显会得到控制，直到恢复正常。在长时间超负荷运行中，随着电气老化，必然会带来故障，此时就需要技术改造，对已经老化的元件进行更换，这样才能延长设备使用时间。除此之外，还需要及时做好机电设备故障考察工作，特别是机电设备故障率对整体系统运行带来的影响。面对机械故障原因，除了要整合机电设备使用时间与环境，还要结合设备缺陷进行综合判断。
1.2 机械零件失效
设备因为长时间处在超负荷的工作状态下，受外力影响，很容易出现变形损伤，从而影响设备运行，还会对设备配合带来负面影响，造成连锁故障。和机械设备零件损伤不同的是零件腐蚀与设备磨损，设备的关键区域出现变形会让设备失效，严重时还会出现短路、漏电等电路故障。事实上，机电设备一旦投入运行，腐蚀与磨损就已开始。
1.3 機电设备常见的故障分类
铁路机电设备常见故障可以从系统性、破坏性与指示性等领域分析如下。
首先，设备故障有系统性与偶然性之分。电路设备或者元件松动造成的故障，在系统排查中就能迅速处理，该故障属于偶然性故障。出现偶然故障的几率不高，位置比较隐秘，检查期间很难发现。对此，铁路机电设备的管理单位必须形成故障档案，方便后续检修。
其次，根据破损程度可以分成非破坏性与破坏性。破坏性是该设备在长时间超负荷工作、机械腐蚀、磨损的情况下出现的故障，替换故障元件就可达到检修设备的目的。电路设备性能出现的漏电、短路问题，即非破坏性故障，它可以通过软件调试或者重装的方式检修。
最后，结合设备故障有无指示可以分成诊断指示与有无诊断指示故障。在软件技术不断发展的过程中，机电设施已经推出了硬件与软件全面自我检测，对故障进行精准定位。而智能机电设备的发展，大多数故障利用系统分析被定义成指示性故障。
2 机电设备的常见故障诊断
2.1 遵循故障诊断原则
当下，铁路设备检修人员应用最多的是自诊断、故障树分析、压力检测、温度分析与金相检测法。为了确保铁路机电设备正常运行，机电设备必须按照先外后内的顺序进行。检测初期，借助科学安全的检测方式判定故障区域和大小，而不是盲目拆修设备，最好的方式是对症维修。为了杜绝盲目拆修以及试车重装等原始的方式，必须按照先机后电的方式，对相关设备机械故障检测，再对设备电路系统、电气系统进行有效检查。事实上，机械结构很直观，检修期间可以通过观察设备外部，确定设备是否存在打滑、卡死、裂缝等问题，再从细节进行检测;同时结合先干后叶的顺序，清楚设备主次，先对相关设备重要部件进行检测，尤其是接口与零件，再对次要部件进行有效检测。
2.2 机电设备故障分析
因为机电设备涉及的故障类别相对较多，为了能精确、快速地诊断机电设备故障，必须对故障进行重点划分。
首先，清楚整个故障诊断的先后顺序，判断零件是否需要更换、设备是否存在连环故障。针对偶然性故障，尽量做到逐一排查与检修。
其次，对于提示故障，优先做好检修工作。面对系统故障，利用设备的自检系统做好检测工作。在正确、科学的检测中，借助逐层递进的形式发掘机电设备出现问题的源头。如果不存在任何故障提示，就需要对整体设备进行排查，及时更换已经有破损的元件，再发掘存在衍生损伤的区域。
最后，受故障机理的影响，虽然故障并不是都会变成事故，但会让机电设备系统恶化，影响系统运行。为了减小故障率，针对有条件修理的故障，第一时间修理。针对非必然故障，以机电设备早运行为目标，对系统暂停抢修，拟定有效的检修规划，及早维修。
2.3 利用动态观念诊断机电故障
借助动态观念判断机电设备故障，借助万用表对电阻、电流进行科学测量，以发现机电设备的短路故障区域，但少数线圈因为虚接或者变形出现柔然故障，很难发现。对此，必须借助高频谐振测试与阻抗测试等各种新型检测技术检测线圈隐蔽点。当出现故障或者转子改变后，阻抗与电感都会出现变化，这也是判别定子问题的关键。先将电流、频率的基值逐个设置，然后再增添频率，认真观察电流变化，并且记录。如果倍频电流波动，并且在15%～20%以内说明正常，绕组的阻抗复杂，但是电感始终是重点。其他变化量，可以作为短路的评判依据，其中三相交流电机值明显，所以通过三相交流电机进行故障诊断，如：通过三相交流电机检测，所得结果分别为：-46%、-45%、-41%，表明交流电机存在短路问题，需要修复;如果所测数据是-46%、-46%、-45%，表明短路并不严重。从阻抗来看：电机电路阻抗和电机电路自身有关，它由互感、阻抗、电容与电阻构成。在工作期间，无论是定子绕组或者转子绕组，都会让电机电路阻抗出现变化。从这可以发现：借助阻抗测试，能准确说明故障问题，以达到维修与检测目的。
3 结语
我国铁路运输正在向高速的方向递进，所以对铁路机电设备智能化、自动化都提出了很多新要求，必须严格按照相关要求使用机电设备。铁路机电设备能否高效运营影响着整个铁路运输，所以需要不断优化机电设备使用性能，从根本上为机电设备运营提供技术支撑。在当代电子技术不断发展的过程中，关于铁路机电的诊断方式越来越先进，这为故障查找与处理提供了方便。因此，在日常工作中，必须做好铁路机电设备维护工作，把故障消灭在初期，这样才能避免衍生故障与事故的发生。
参考文献
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