摘 要
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。客车安全工作就是运用科学的维修策略,做到超前处置,预警预控,提前将各种故障源排查出,将风险点消除掉,加强安全控制力,降低事故损失,确保旅客列车安全秩序平稳。 本论文以 25K 型客车 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。 针对影响客车走行部的主要故障模式,运用故障树的模型分析,查找出影响故障模式中基本事件,以风险管理的理念,对故障模式中的基本事件进行风险要素分析评估,确定影响岗位质量安全的风险点,通过风险对策措施表,对影响质量安全的关键环节以及卡控流程进行完善,做到隐性故障的提前消除,预防客车安全事故的发生。 合现场作业实际,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、基本作业过程、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、评估和层级防控,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。 关键词:故障模式;相关性;维修策略
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目 录
摘 要 ............................................................... 1 第1章 绪论 .......................................................... 4 1.1 研究背景及意义 .................................................... 4 1.1.1我国机车车辆维修现状与发展 ....................................... 4 1.1.2课题选择及意义 ................................................... 5 1.2 文献综述 .......................................................... 6 1.2.1国内外检修策略的发展 ............................................. 6 1.2.2以可靠性为中心的维修(RCM)概述 .................................. 7 1.3 文献分析及总结 .................................................... 8 1.4 论文的研究内容及方法 . ............................................ 8 第2章 .............................................................. 10 2.1动车转向架故障类型统计 ............................................ 10 2.2动车组转向架故障原因分析 .......................................... 12 2.2.1部件设备漏油分析 ................................................ 13 2.3制动装置故障分析 .................................................. 13 2.4其他零部件的故障分析 .............................................. 13 第3章 .............................................................. 14 3.1动车组转向架的故障模式、致命性分析(FMECA) .................. 14 第4章 .............................................................. 17 4、结束语 ............................................................. 17 参 考 文 献 ........................................................... 18
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第1章 绪论
1.1 研究背景及意义
1.1.1 我国机车车辆维修现状与进展
(1)我国机车车辆修制状况 近年来随着我国高速铁路的开通运营,以及动车组的广泛开行,我国在机车车辆的维修模式上也逐渐发生着显著地变化[1]。一方面以高速动车组的维修模式已经脱离了原有的传统检修模式,运用先进的可靠性和安全性维修理念,以走行公里合理安排一、二、三、四、五级修程,实行白天运行,夜间停留检修的修制,充分利用库停时间,按不同修程完成各检修单元,体现灵活多样的维修特点。另一方面是传统的普速铁路,依然沿用比较成熟的计划性预防维修体制,并增加了关键零部件的寿命管理,虽然提高了计划标准化维修的高安全性,在统一的计划修体制下,维修的灵活性不足,直接造成维修成本居高不下。 (2)我国机车车辆维修存在的问题
1、我国机车车辆维修制度不均衡。随着近几年我国高速列车的投入使用,机车车辆维修工作将呈现以向“以可靠性为中心(RCM) ”的维修制度发展的动车组检修制度
[1],和以计划预防修为主的普速列车检修制度这两种维修模式共存的局面。一是在部分检修段两种维修制度同时存在必然会增加维修组织的难度。二是检修周期短、维修成本高、停车时间长的计划预防维修制度已经逐渐无法适应“大密度、高频次、高安全”的列车组织模式。
2、我国维修理论基础薄弱。多年来,我国客车车辆维修重视实践,轻理论现象比较突出,致使实践中经常出现基本概念混乱,导致“维修不足”和“过度维修”维修的现象。随着铁路运营体制的深入改革,客车维修部应进一步对可靠性、可维护性、可用性方面的研究和实践,加强对设备设施的风险研判,建立适应自身环境特色的维修理论体系。
3、客车车辆采购、设计中缺乏可靠性、维修性工程的应用。这种现象尤其凸显在普速列车的维修中,在我国铁路客车车辆在出厂设计方面只对客车车辆性能和结构进行设计,没有对可靠性、维修性指标提出要求,也没有对客车车辆交货后进行可维护性检验验证,这就造成客车车辆可靠性和维修性方面得不到很好的保证,给运营维修带来了不少的困难。
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1.1.2 课题选择及意义
位于祖国大西北的某车辆检修段承担着日均检修到发列车18列300余辆,确保着日均发送20000余名旅客出行安全,并担负着2100余辆运用客车的维修、保养安全管理任务。主型车为构造时速140公里、转向架为CW-2型准高速25K型车底,主要担负乌鲁木齐至北京(T69/70)、上海(T53/54)、汉口(T193/194)的旅客运输,一次往返需连续运行4-5天,走行里程达8000公里以上。 转向架是铁路客车运用安全的核心部件之一,它直接承载车体和旅客重量,保证车辆顺利通过曲线,它的各种参数直接决定了车辆的稳定性和乘坐舒适性,其运用的高安全性和高可靠性是确保旅客生命财产安全的关键中的关键。该客车车辆段主型客车是长春客车厂2000年制造的以CW-2型转向架为走行部的25K型客车,保有量为467辆,约占保有客车总数的40%。长春客车厂生产制造的准高速客车CW—2型客车转向架,是在充分吸收借鉴国外先进技术经验的基础上,并结合我国实际情况新设计的转向架,在通过安全性、平稳性实验后,已于1995年春投入运行。该段自2001年8月正式投入CW-2型转向架运用以来,在检修理念、维修体系、作业方式等方面产生了翻天覆地的变化。同时,为运用维护好该型客车,结合人员结构、配件供给模式、以及相关的工装设备改进等方面,在确保25K型客车安全、可靠方面历经9年做了大量的探索与尝试,并积累了内容丰富的故障和维修数据资料。 论文选题将从主型25K型车的CW-2转向架结构、检修人员的素质、检修设备、检修标准和制度等方面来思考25型客车走行部安全性、可靠性的维修模式。同时根据西北地区客车运行的线路环境和检修情况,结合事故致因模型化进一步分析导致转向架事故的原理和机制,采用数理统计方法对转向架系统故障数据进行了分析,通过获得转向架系统故障模式生成规律,进一步运用以可靠性为中心的维修思想,改进完善客车转向架运用维修策略,降低维修费用,确保25型客车持续、安全平稳、可靠运行。
1.2 文献综述
1.2.1 国内外检修策略的发展
工业化从手工作坊对机械化、电气化、信息化时代,各个时期的设备管理与检
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修方式有很大的变化[2],一般来说可分为故障检修阶段、计划检修阶段和状态检修阶段。
(1)故障检修阶段
故障检修阶段也称为事后检修阶段[2],是设备检修最早出现的方式。也是一种比较直观的维修方式,即设备设施出现故障不能确保安全有效运行的时候,对设备设施采取故障消除性维修,也属于一种应急性维修,由于对检修条件的安全性考虑的不是很充分,在维修过程中往往付出较高的维修成本。
(2)计划检修阶段
针对故障维修存在准备工作不足的弊端,计划性检维修根据设备故障功能失效与运行时间之间的关系,确定检修内容和检修周期,维修人员根据所确定的维修内容准备相应的维修配件、工装和场地,并在周期临界点实施维修,提前将故障预防在事故发生之前,确保了设备设施在运转中期内的可靠性和安全性,这种 维修模式对与时间有关的损耗性部件有较好的效果,但对非损耗性部件就难以确定出其周期性,为了确保安全,往往采取提前更换的方式,也造成了不必要的“过度维修”现象的出现。 (3)状态检修阶段
随着故障诊断水平的提高,以及故障诊断设备的广泛运用,设备的在线监测成为确保安全必不可少的辅助方式,对设备运行状态的实时监控,也为设备功能性的失效状态提供了比较直观发现手段,维修人员可根据监测结果在设备部件临近,失效的时候,进行实时维修,达到了设备按需维修的目的。但对于设备系统 性强、构造复杂的设备,由于监测点繁多,增加了检测的难度和维修计划的复杂程度,不利于维修效率的提高。
(4)以可靠性为中心的维修
在1960年代,美国联邦航空局对当时最先进的波音747飞机有着严格的维修要求[2],导致产生非常繁重的维修任务计划,使这种技术先进的飞机给维修体制提出了严峻的考验。而繁杂的维修任务使得航线运营波音747飞机难以盈利。同时也暴露出,即便使用基于时间的更换或翻修之类的预防性维修,也没有有效地现住地
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