针对这一问题,首先对高速列车电磁打仗器的失落效机理进行剖析,进而提出一种打仗器可靠性评估方法。该方法建立打仗器触点间隙的退化模型,通过打仗器有限元及动力学仿真模型的剖析,推导超程韶光的退化模型,进而得到打仗器剩余寿命的预测模型。
为了验证上述方法的有效性,设计并搭建打仗器可靠性测试试验平台。基于西门子3RT1017 2KF41电磁打仗器开展可靠性寿命试验,利用打仗器剩余寿命预测模型对打仗器的剩余寿命进行预测。结果表明,所提出的高速列车电磁打仗器可靠性评估方法能够对打仗器的剩余寿命进行准确预测,为高速列车电磁打仗器的状态监测及掩护维修供应了主要参考。
截止2017年底,我国铁路业务里程达到12.7万km,个中高铁2.5万km,全国日均开行动车组4 000列以上。动车组列车的大规模运行,对列车的运行安全也提出了越来越高的哀求。电磁打仗器作为高速列车中主要的掌握元件,一旦发生故障,将影响列车的正常运行,乃至引发严重的事件。因此,对运用于高速列车的打仗器进行可靠性研究,从科学的角度给出打仗器剩余寿命特色,为打仗器检测、掩护、运行供应依据,具有主要的代价和意义。

针对打仗器状态检测、可靠性评估等问题,文献[1,2]对打仗器产品的可靠性寿命试验进行了剖析,并指出可将打仗器可靠性寿命特色评估和产品退化参数关联,这为打仗器产品的可靠性及寿命评估方法的研究供应了思路。文献[3,4]提出实时采集线圈电流和触点压降进而打算打仗器吸合时间,建立打仗器寿命预测模型,对打仗器寿命进行预测。
文献[5-7]提出基于性能退化参数的可靠性寿命实时评估方法,并通过随机过程和贝叶斯估计方法实时更新并丈量其性能退化参数来推导产品的寿命特色表达式。文献[8,9]指出,打仗器可以通过触点电阻和吸合时间两个性能退化参数来表征打仗器的寿命,并根据试验数据推导寿命预测数学模型。
目前针对高速列车电磁打仗器可靠性评估方法的研究相对较少,对打仗器特色参数的选取缺少依据,退化模型的建立和数据处理的方法仍需改进。
本文首先基于高速列车用电磁打仗器的构造特点,对电磁打仗器失落效机理进行剖析,提出了一种高速列车电磁打仗器的可靠性评估方法。根据打仗器电磁仿真模型和动力学模型,推导打仗器特色参数映射关系,确定打仗器寿命预测模型;设计并搭建打仗器可靠性测试平台,对打仗器开展可靠性寿命实验。
实验结果表明,打仗器剩余寿命的预测结果和实际情形基本同等,表明所构建寿命预测模型的精确性,进一步验证了所提出高速列车打仗器可靠性评估方法的有效性。
图12 打仗器可靠性试验平台实物图
图21 打仗器触头表面照
结论本文提出了一种高速列车打仗器的可靠性评估方法。为了验证上述方法的有效性,设计并搭建了打仗器可靠性测试平台。基于西门子3RT1017 2KF41电磁打仗器开展了可靠性寿命试验。根据前期10万次打仗器可靠性试验测试结果,采取拟合的方法得到了超程韶光退化模型及电弧能量模型。
为了预测打仗器的剩余寿命,连续开展了打仗器后期试验数据的丈量。根据后期试验结果的剖析,提出了打仗器超程韶光的失落效阈值,进而推导了打仗器剩余寿命的预测模型。通过比拟打仗器剩余寿命的预测值和实际值,验证了打仗器剩余寿命预测模型和打仗器仿真模型的精确性,进而验证了高速列车打仗器可靠性评估方法的有效性。
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高速列车电磁打仗器可靠性评估方法