合肥机务段JK00430型铁路机车走行部车载监测装置用管修培训

提 纲综 述 430监测装置的使用 430监测装置的维修

430监测装置的管理建议公司技术研究及发展规划

1、综 述1.1 430车载监测装置的应用情况机车走行部的轴箱轴承、牵引电机轴承、抱轴轴承、传动齿轮及轮对踏面 等是机车走行部的关键部件，一旦发生故障，将会严重危及行车安全。为及时发现机车走行部的轴承、齿轮和轮对踏面的故障隐患，为机车走行 部的安全运用和视情维修提供科学依据 , 为铁路高速重载战略实施过程中的铁 路机车安全提供技术支持，唐智公司的技术团队，在首席专家唐德尧教授带领 下，以自主创新的共振解调设备故障诊断技术为基础，和北京铁路局联合研制 了JK00430型机车走行部车载监测装置。 在铁道部、各铁路局、各应用机务段的关心和支持下，从 2002年起至今， 该装置已经在全路的近 4000客运机车、部分重要货运机车及部分动车上装备应 用，发出了数千起故障预警报告，其中不完全统计到的典型故障案例1000多起， 为铁路机车安全运行做出了应有的贡献。 在这个过程中，北京铁路局等积累近 6年的经验，其他局也积累了近 3年的 经验。这些经验的积累，都为本次会议的成功打下良好的基础。

1、综 述1.2 430车载监测装置的研究发展过程技术起源于70年代的军品航空发动机研制测试技术，技术创始人是唐老师。 80年代开始为铁路领域提供技术服务，先后研制了铁路货车轮对轴承不分解 自动诊断系统、铁路货车轮对轴承和踏面通过式诊断系统等项目，对铁路轴 承、齿轮、轮对的故障诊断有近30年技术和经验积累。 从1998年到2001年，根据需要进行技术预研，技术样机先后为株洲电力机车 厂的交直交电力机车“熊猫”、“奥星”等车提供服务，解决了一系列技术 难题，积累了项目进行车载在线监测经验； 从2002年开始，和北京铁路局进行合作，联合开展深入应用研究，技术样机 先后在北京局北京机务段的 DF11机车、天津机务段的动车 NZJ2上装备试用， 取得了成功，使项目更加接近于机务用户的需求； 于2003年元月，通过了北京铁路局组织的技术鉴定；

1、综 述2003 年，北京铁路局在局管内的 200 多台客运机车上扩大试验； 2004 年， 北京铁路局继续在局管内300多台机车上扩大试验；均取得良好应用效果。 装置良好的应用效果受到铁道部运输局装备部的关注，相关领导先后多次 到北京局调研考察。 2004年8月，铁道部运输局装备部组织对本装置进行技术审查，一致通过； 2004 年 10 月，通过铁道部的“机车重要件定点企业资格”审查，铁道部委 托株洲电力机车厂验收室定点验收。 2004 年底，列入“铁道部六

大干线安全标准线建设项目”,开始在全路 2000多台客运机车上推广应用； 2005年12月15日北京铁路局发布了本装置的技术标准，《JK00430型机车走 行部车载监测装置技术条件》,标准代号为Q/BT 330-2005。

1、综 述1.3 430车载监测装置的构成JK00430接线盒，原则上每条轴1个；JK00430复合传感器，每个测点1个； 相关传感器转接线、接线盒联接线等； 车下部分的安装因车型和测点的配置而存在区别。

车上部分由装置主机、副机、TAX2插卡等组成。安装在司机室或低压电器柜内。 430车载装置监测到的信息，除了本机显示外，还可以通过RS-485与TAX2联接，由 TAX2将机车运行过程中的实时信息送机车状态屏显示并报警。 430车载装置监测到的实时信息，还可通过车载无线主机，以GPRS/GSM以短信的方式 传输到地面系统。430车载装置的全程记录，在机车入库时，通过车载无线主机，通过 2.4G 无线宽带网络，送本装置地面处理系统。 装置主机设备有专用的数据接口。

1、综 述六大安全标准线建设项目中规划的“JK00430型机车走行部车载监测装置”信息结构 图 430 车 载 监 测 装 置 车 载 主机在线监测、诊断和存储 全程数据。 将监测到的轴承温度、 冲击故障预警信息通过 TAX2 实时送机车司机室状态屏和 监控屏显示，通过语音进行 提示，通过 GPRS/GSM 网络， 以短信息的方式向地面管理 中心反馈。 在机车完成一个交路入 库时，全程记录详细信息通 过 2.4G 无线高速网络，下载 到430地面分析系统。

1、综 述1.4

430车载监测装置的作用

作用一：430装置的在线故障报警，为机车安全运行提供技术支持车载装置报警级别的设定原则： 1、尽可能及时的向司机提供可能危及行车安全的信息，避免机车走行部 发生重大事故； 2、尽可能少的影响司机操作，以保证正常的行车秩序。 我们设计了3级报警，并提出了指导性的建议意见： 故障预警 车上1级报警 车上2级报警

1、综 述430车载监测装置冲击故障报警值分级表:

故障代码 1

故障部位 保持架对外环故障

故障预警标准 44.0dB

Ⅰ级故障报警标准 50.0dB

Ⅱ级故障报警标准 56.0dB

23 4 5 6 7 8

保持架对内环故障外环外滚道故障 内环内滚道故障 滚单故障 滚双故障 本轴齿轮、踏面故障 邻轴齿轮故障

44.0dB49.0dB 44.0dB 44.0dB 44.0dB 54.0dB 59.0dB

50.0dB55.0dB 50.0dB 50.0dB 50.0dB 60.0dB 65.0dB

56.0dB61.0dB 61.0dB 56.0dB 56.0dB 65.0dB 71.0dB

注1 : 滚子单故障：指圆柱滚子端面故障与滚道档边冲击，或球滚子故障仅与一条滚道冲击。 注2 : 滚子双故障：指圆柱滚子圆周故障或球滚子故障与内外环两条滚道冲击。

1、综 述 故障预警(含内部预警)对

达到“分级表”预警级的故障部件(初级故障), 在车上不发出任何报警信息，不影响司机任何操作；

信息转存到地面系统，由机务段的地面分析人员进行分析判断， 指导维修或予以关注。

1、综 述 Ⅰ级故障报警 对于达到“分级表”Ⅰ级报警标准的故障部件(较严重故障), 在车上进行在线警告级报警，警告方法： A)对于有微机屏(或监控屏)的机车，可利用机车微机屏(或 监控屏)和语音箱作相应的提示。 B )对于没有微机屏(或监控屏)的机车，用装置主机的显示屏 和副机直接显示。 主机的前面板用“报警Ⅰ”对应的黄灯警告，

主机显示屏提示Ⅰ级警告信息，包括轴承、齿轮、踏面的测点位 置及报警日期时间。

1、综 述 Ⅱ级故障报警对于达到“分级表”Ⅱ级标准的故障部件(严重故障),进行车载在线2级报警。 对于轴承温度超过90℃或温升超过55K标准值时，进行车载在线2级报警。

报警方法：A)对于有微机屏(或监控屏)的机车，可利用机车微机屏(或监控屏)和语音 箱作相应的提示。 B)对于无微机屏(或监控屏)的机车，用装置主机的显示屏和副机直接显示。 对于轴承的Ⅱ级报警和超温、温升达到或超过标准值，装置主机的前面板用 “报警Ⅱ”对应的红灯和蜂鸣器报警，装置主机显示屏提示轴承Ⅱ级报警故障或温 度达到严重警告的测点位置及报警日期时间。 对于齿轮、踏面的Ⅱ级报警，装置主机的前面板用“报警Ⅱ”对应的红灯报警， 装置主机显示屏提示Ⅱ级报警故障的齿轮、踏面测点位置及报警日期时间。

1、综 述作用二：430装置记录的信息，为状态维修提供科学依据430监测装置监测到的信息，可以帮助应用单位进行有针对性 状态维修。进行状态维修，可以大大减少了维修的工作量，减少 定修制度带来的人力、材料的浪费，也可以帮助机务段在不影响 安全的基础上安排维修，合理使用维修资源。 作用三：根据状态监测，可以在保障安全的前提下适当延长部件部件的寿命 有了430装置进行在线状态监测，可以帮助应用单位依据监测结果，在保 障安全的前提下，适当延长部件寿命，充分发挥部件价值，降低维修费用， 提高经济效益。 作用四：430装置的故障机理诊断，可以为设计、制造部门的设计、工艺改进 提供帮助 430 监测装置的故障分析，是在研究部件的机械运动规律基础上形成的， 它通过对某类故障的发生机理进行深入的研究、分析，发现产生该类故障的 本质原因，这些研究可以为设计、制造部门的设计、工艺改进提供帮助，从 根本上降低机车走行部关键部件的故障率，保障安全。

1、综 述1.5 430装置技术与其他技术比较该装置兼容并完善了原轴温报警器的功能，新增加了“共振解调的设备故障诊断技术”, 使该装置不论从监测范围和功能上，都比原来 的轴温报警器有了较大幅度的提升。

比较内容监控内容

原轴温报警器轴承温度

JK00430监测装置除了监测轴承温度外，增加了轴承故障诊断、齿轮故障诊断、轮对踏 面故障诊断

预警能力

事后报警， 无预警能力

具有预警能力，设置了3级报警设置： 地面预警，防止机车带故障运行； 车上警告，机车可以回段维修； 车上报警，机车低速到就近小站维修。除了有同样的温度的信息，另外还有： 轴承的工作状况的信息； 传动齿轮的工作状况信息； 轮对踏面的工作状况信息。 采集的丰富的信息，可以对轴承、齿轮和轮对踏面的工作状况得出科 学的维修意见，指导维修工作进步到状态维修，降低维修成本、延长 设备使用寿命、提高经济效益。为机车修制改革提供科学依据。 除了传感器的安装孔有特殊要求，需要提供车速信号外，其他基本上 与轴报的技术规范兼容。

历史信息分 析

只有温度信息， 没有轴承、齿轮 等综合信息 对维修决策没有 太多的帮助

维修决策

安装使用

综 述 430监测装置的使用 430监测装置的维修 430监测装置的管理建议 公司技术研究及发展规划

2、使 用2.1 430装置的安装

430车载监测装置的正确安装，是430车载监测装置能够正常投入应用， 取得最佳应用效果的基础。 安装方案的制订程序； 在安装方面大家关心的四个方面的问题 A)传感器焊接简易安装与打孔标准安装方面的问题； B)传感器安装孔的锥面加工问题； C)轴承参数和齿轮传动比的作用； D)转速的作用；

2、使 用安装方案的制订程序A)研究机车走行部结构特征，正确选择测点安装位置，选择原则：

1、信息源到传感器敏感点之间的传输通道尽量直线传输，避免空洞、绕射等；2、传感器安全感点尽量选择承载区； B)和应用单位协商系统的布线

原则：规范、美观、短、方便捆扎；C)出安装图文资料，并进行首台试装，经过试装的图文资料送用户审核、审定； D)依据安装图，制订产品相关信息(生产信息、配置信息等)

空心轴传感器安装 目前，考虑到各个局和机务段的实际需求，共制定装车方案 130多种。这种个性化方案，满足了机务段的需求，但使430装置的主要部件品种规格达上千种之多，给 产品生产和机务段备品备件的管理带来困难。 为此，建议按照车型制定统一的方案，至少是路局级的统一。

2、使 用传感器焊接安装与打孔安装我们一直建议采取

按照设计图纸进行打孔安装。 但在实际操作过程中，由于现场的原因，一些单位也采取了焊接安装座 的过渡安装方案，我们为此也提供了技术支持和方便，但同时也建议，在机 车进入中修、厂修修程时改为打孔安装。

主要原因：1、焊接安装会带来温度传递的损失； 2、我们在实验室对焊接安装座的信息传递损失作过测试研究，在不留缝隙、

满焊的情况下，冲击信息损失约3.3dB;3、在现场，由于受现场条件的制约，焊接方式达不到实验室条件：平面、 满焊、无空隙等，信息的损失更大或不可控。

2、使 用传感器锥面安装问题传感器通过锥面与机器压紧的防松能力更好， 受感面积更大！传感器空心螺杆几 乎不能够传递冲 击——受力反向。传感器锥 角与安装 孔的锥角 相同

22mm 敏感元件

配合面能够自 动找正。锥面 接受故障冲击 的辐射面积更 大！

M12

受

感

面

积

大

2、使 用国际推荐的锥形孔安装技术

M8\10\12的螺孔

钻孔、铰孔、攻丝

安装孔的 加工工艺 过程

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