高速列車轉(zhuǎn)向架系統(tǒng)的運(yùn)用可靠性研究.pdf

1、高速鐵路是一種速度快、污染少、舒適便捷的最具可持續(xù)發(fā)展性的大型運(yùn)輸方式。我國的高速鐵路事業(yè)快速發(fā)展，因此對(duì)于高速列車的需求量也不斷攀升。高速列車系統(tǒng)是復(fù)雜的機(jī)電一體化系統(tǒng)，轉(zhuǎn)向架系統(tǒng)是高速列車的重要子系統(tǒng)，研究轉(zhuǎn)向架系統(tǒng)的運(yùn)用可靠性對(duì)于保證高速列車的安全可靠運(yùn)行有著至關(guān)重要的意義。本文針對(duì)CRH2型高速列車的轉(zhuǎn)向架系統(tǒng)運(yùn)用故障數(shù)據(jù)，對(duì)轉(zhuǎn)向架系統(tǒng)的運(yùn)用可靠性展開分析研究。主要研究成果和方法過程簡(jiǎn)述如下:
　　(1)預(yù)處理高速列車轉(zhuǎn)向

2、架運(yùn)用故障數(shù)據(jù)，把文本形式的故障描述轉(zhuǎn)化為二維矩陣形式，再通過軟件聚類分析。在此基礎(chǔ)上計(jì)算轉(zhuǎn)向架輪對(duì)和軸箱、懸掛裝置、構(gòu)架裝置、基礎(chǔ)制動(dòng)裝置、驅(qū)動(dòng)裝置的百萬公里平均故障率和平均故障間隔公里等指標(biāo)，分析各裝置的可靠性指標(biāo)。對(duì)轉(zhuǎn)向架各組成部件通過極大似然估計(jì)法進(jìn)行參數(shù)估計(jì)，再通過A-D檢驗(yàn)法確定最優(yōu)分布，得到相關(guān)參數(shù)并擬合圖形。分析部件的故障率函數(shù)和概率密度函數(shù)的變化趨勢(shì)及實(shí)際意義，輔助維修決策。
　　(2)采用基于可靠性參數(shù)的GER

3、T隨機(jī)網(wǎng)絡(luò)方法，計(jì)算轉(zhuǎn)向架系統(tǒng)的運(yùn)用可靠度。通過部件重要性和功能性等提取原則提取出35個(gè)轉(zhuǎn)向架部件，根據(jù)各部件之間的結(jié)構(gòu)關(guān)聯(lián)和影響關(guān)系，構(gòu)建整個(gè)轉(zhuǎn)向架系統(tǒng)的可靠性隨機(jī)網(wǎng)絡(luò)模型。輸入部件可靠性函數(shù)的參數(shù)和部件影響程度參數(shù)，通過模型性質(zhì)和傳遞函數(shù)求解轉(zhuǎn)向架系統(tǒng)的可靠度，對(duì)比不同子系統(tǒng)的運(yùn)用可靠度并得出原因。計(jì)算靈敏度期望和靈敏度方差，深入研究系統(tǒng)的運(yùn)用靈敏度規(guī)律，找出對(duì)轉(zhuǎn)向架的系統(tǒng)可靠度影響較大的部件，有助于從部件設(shè)計(jì)可靠度分配角度提高系統(tǒng)

4、的性能。
　　(3)采用改進(jìn)EM算法的貝葉斯網(wǎng)絡(luò)分析轉(zhuǎn)向架系統(tǒng)可靠性。首先建立轉(zhuǎn)向架故障樹模型，通過轉(zhuǎn)化方法將故障樹模型轉(zhuǎn)化為貝葉斯網(wǎng)絡(luò)，改進(jìn)傳統(tǒng)EM算法，提高參數(shù)學(xué)習(xí)的計(jì)算速度。然后通過MATLAB軟件仿真建立起貝葉斯網(wǎng)絡(luò)模型，對(duì)比不同情況下參數(shù)學(xué)習(xí)的結(jié)果，采取聯(lián)合樹算法對(duì)貝葉斯網(wǎng)絡(luò)展開致因分析，得出轉(zhuǎn)向架系統(tǒng)發(fā)生故障的原因排序，有助于在轉(zhuǎn)向架維修檢查階段優(yōu)先找到故障部件，進(jìn)而研究薄弱部件的維保措施，對(duì)維修保養(yǎng)工作有重要指導(dǎo)意義