基于fta内燃动车组单车制动失效研究

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1、基于FTA内燃动车组单车制动失效研究摘要：文章结合制动系统的故障模式影响分析和安全性分析，综合考虑相似产品运营过程中的故障信息，对出口孟加拉国内燃动车组制动系统单车制动失效进行了分析，采用故障树分析技术，通过自上而下严格的按层次的故障因果逻辑分析，对可能造成系统中产品故障的硬件、软件、环境、人为因素进行分析，逐层找出故障事件的必要而充分的直接原因，明确系统的薄弱环节,以逐步消除现阶段暴露出的故障，并改正设计和制造过程中的缺陷，不断提高制动系统的可靠性水平。关键词：内燃动车组；单车制动；故障树中图分类号：TP391文献标识码：A文章编号:1009-2374(

2、2014)08-0111-02孟加拉内燃动车组设计用于孟加拉共和国铁路线路，适应湿热的热带气候。该动车组为内燃电传动动车组，交流电传动，由3辆车组成，采用两动一拖形式，头车为动车，中间车为拖车。能够以最高80公里/小时的速度运行。最高试验速度允许达到88km/ho制动系统满足初速度80km/h,紧急制动距离不大于700m的要求。制动系统遵循UIC标准体系的要求。制动系统遵循故障导向安全的原则，尤其当出现意外情况时，保证列车能够及时停车。本文采用故障树分析方法，对单车制动失效进行了分析。1制动系统的构成制动系统采用间接作用式空气制动。当列车管压力降低时，产生

3、制动作用；列车管压力上升时，缓解制动。拖车制动系统由供风系统、基础制动系统、制动控制系统及制动管路组成。动车制动系统由司机室制动控制系统、制动控制系统、基础制动系统及制动管路组成。供风系统由风源系统和辅助供风系统组成。为了满足整车的用风需求，动车组运行需要两套风源系统正常工作，利用储风缸给用风设备供风。基础制动系统主要是安装在转向架的制动装置，用于执行制动及缓解指令。动车组基础制动采用踏面制动单元。制动控制系统是通过贯穿整列动车组的列车管压力的变化而由各个车上的分配阀产生不同等级的制动力，从而实现对制动缸的制动及缓解操作。制动管路采用不锈钢材质的FBO接头

4、管路系统，为了确保制动性能安全性，须保证管路系统装配后的密封性能。2故障树分析方法故障树分析以一个不希望发生的产品故障事件即顶事件作为分析的目标，通过自上而下严格的按层次的故障因果逻辑分析，采用演绎推理的方法，逐层找出故障事件的必要而充分的直接原因，最终找出导致顶事件发生的所有原因和原因组合，并计算它们的发生概率，然后通过设计改进和实施有效的故障检测、维修等措施，设法减少其发生概率，给出产品的改进建议。故障树分析包括定性分析和定量分析。定性分析是故障树分析的最基本任务，目的在于寻找导致顶事件发生的原因事件及原因事件的组合；帮助分析人员发现潜在的故障，发现设

5、计的薄弱环节，以便改进设计；还用于指导故障诊断，改进使用和维修方案。通过定性分析可以找出故障树的全部最小割集，对最小割集进行分析找出薄弱环节，据此制定改进措施。定量分析是在定性分析的基础上利用底事件的可靠性数据对故障树进行定量计算，得到顶事件的发生概率，每个最小割集的发生概率和最小割集与底事件重要程度，发现薄弱环节，根据重要度分析结果，安排改进措施的优先顺序。3单车制动失效故障树分析3.1分析步骤单车制动失效故障树分析的步骤如下：(1)熟悉系统：详细了解系统状态及各种参数。(2)确定顶事件：要分析的对象即为顶事件。对所调查的事故进行全面分析，从中找出后果严

6、重且较易发生的事故作为顶上事件。通过对制动系统的研究，选取“单车制动失效”作为顶事件研究。(3)调查原因事件：调查与事故有关的所有原因事件和各种因素。(4)画出故障树：基于系统架构，逐级找出直接原因的事件，直至所要分析的深度，按其逻辑关系，画出故障树,如图1所示。(1)事故发生概率：根据类似项目经验，确定所有基础事件的故障率以及平均维修时间。(2)计算顶事件概率：基于基础事件参数，计算顶事件的故障可能性以及不可用性。3.2构造故障树当危险性较低时，一般采用经验的、不太详细的分析方法，如安全检查表法等。通过对引起单车制动失效的原因进行逐层分析，建立了单车制动

7、失效的故障树，如图1所示：图1单车制动失效故障树(1)本车有两台压缩机为总风管及制动管路供风；在一套压缩机故障的情况，另一套压缩机仍可以为总风管供风。所以，只有在两套压缩机单元同时故障的情况下，才可导致制动失效；(2)制动管路的任意部件发生泄漏或者堵塞，都会导致该辆车制动失效;(3)总风管内的任意部件发生泄漏，会导致整列车制动失效，当然也将导致本辆车制动失效；(4)制动控制子系统内的任意部件发生泄漏，都将导致该辆车制动失效。(1)事故发生概率：基础事件的数据类型都采用一般模型，即通过故障率以及平均维修时间来计算。4故障树分析结果3.1定性分析通过对单车制动

8、失效故障树进行分析，得出引起单车制动失效的最小割集为60个，分别为