正文 受電弓故障模式分析與維護策略(2 / 2)

根據故障模式分析方法FEA對受電弓進行故障影響分析,考慮到篇幅原因,選擇了發生故障數較高的幾種故障模式進行故障影響分析。

在FMA和FEA分析中,但是未體現故障模式的嚴酷度。例如有些故障可能發生頻次很低,但是結果可能是致命的,因而需要在此基礎上,結合嚴酷度進行全麵地分析。故障模式對產品影響的嚴重程度稱為嚴酷度,一般分為四類:Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ類,受電弓嚴酷度等級評判表[5] 。

根據危害度計算的介紹,通過計算得到受電弓危害度分析表,考慮到篇幅。

通過上述故障模式危害度分析,得出了影響受電弓運行安全危害度最大的三種故障模式:18(碳棒磨耗超標);47(分流導線斷股);50(降弓位置故障或線電壓繼電器故障);這三種故障嚴重威脅了受電弓的運行安全性,應該首先采取改進措施。

為了綜合考慮危害度和嚴酷度兩個因素,確定故障模式改進措施的優先級,需要繪製危害度矩陣[6],其中橫坐標為故障模式嚴酷度等級,縱坐標為危害度。從而得到不同故障模式在矩陣圖中的分布點,從坐標原點引出矩陣圖對角線即危害度增長性方向,過故障模式的分布點作危害性增長方向的垂線,垂線的模值越大,危害度就越大。

根據危害度矩陣圖,影響受電弓安全運行的情況(依次遞減)為:41、50、42、2、4、5、1、7、18、45、48、20、15、49、26、37、23、17、8、3、9、43、14、44、6、13。其中危害度最大的故障模式(按嚴酷度分類劃分)是:Ⅱ類中的41(絕緣軟管漏氣,將導致無法正常升弓)、Ⅲ類中的18(碳棒磨耗超標,將導致弓網拉弧)。因此應該製定有針對性的維修決策來降低這些故障模式的故障率,提高受電弓可靠性。

四、受電弓維修的建議

通過對受電弓FMECA分析,得到了故障模式及危害度矩陣,就危害度矩陣圖中分析的各故障模式影響的輕重程度,對影響輕重程度排序前幾位的故障模式提出對應維修建議。由於篇幅原因,選取嚴重的幾個進行分析。

(一)故障模式代碼41(絕緣軟管漏氣將造成受電弓無法升起)維修建議:將使用過的軟管送第三方檢測評估工作狀態和密封性能,若有必要提前批量更換。

(二)故障模式代碼50(繼電器接觸不良,將造成受電弓無法升起)維修建議:評估繼電器動作次數,對已接近理論動作次數的繼電器提早進行更換;每年一次檢查繼電器觸點和線圈電阻,更換超標的繼電器。

(三)故障模式代碼42(節流閥漏氣,將造成受電弓無法升起)維修建議:將使用過的節流閥送第三方檢測評估工作狀態和密封性能。

(四)故障模式代碼18(碳棒磨耗超標,將造成弓網拉弧)維修建議:根據萬公裏磨耗厚度,估算剩餘使用壽命,在磨耗超標前提前更換。

安裝在線檢測設備,列車出入庫時能實時監測碳棒厚度,裂紋等各項指標,提前預警;每年增加一次對受電弓弓頭平衡調整的操作要求。

(五)47(分流導線斷股,將造成部件受損)維修建議:將發生斷股的分流導線送第三方評測分析原因;對分流導線材料進一步研究,是否可以通過鍍錫等方式增加使用壽命。

(六)故障模式代碼50(落弓位置故障,將引起受電弓狀態與實際不匹配)維修建議:月檢中增加對落弓位置指示器線路檢查;月檢中增加對落弓位置指示器感應距離尺寸檢查;月檢中增加清潔落弓位置指示器及高壓絕緣板。

[參考文獻]

[1]GB/T3187.可靠性維修性術語.

[2]周海京,遇今.故障模式、影響及危害性分析與故障樹分析[M].北京:航空工業出版社,2003.

[3]王少萍.工程可靠性[M].北京:北京航空航天大學出版社,1997.

[4]董錫明. 機車車輛運用可靠性工程[M].北京:中國鐵道出版社,2002.

[5]石君友,紀超. 擴展FMECA方法應用研究[J].測控技術,2011,(5).

[6]趙雲生,劉鳳剛. FMECA工程技術在鐵道車輛零部件設計中的應用[J].鐵道車輛,2009,(2).