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热点新闻|铁路轴承状态监测新成果(附独家评论)

2022-10-13 09:52 作者:符-号-说  | 我要投稿

数字化是助推轨道交通技术和经济建设深入发展的最强有力工具之一。生产和运维数据的收集为延长维护周期和提高安全性及可靠性奠定了坚实基础。作为全球领先的汽车和工业产品供应商,舍弗勒与采埃孚曾在2018年柏林国际轨道交通技术展览会上宣布在轴箱轴承状态监测领域开展合作。这一合作的首批成果在2022年柏林国际轨道交通技术展览会上展出。

整合行业专长,加快轨道交通数字化进程

四年前,舍弗勒与采埃孚宣布携手合作,共同提高轴箱轴承状态监测的技术水平。此后,双方联合开发的系统接受多个运营商的现场测试并不断完善。舍弗勒负责编写滚轴轴承分析软件,对采集的数据进行评估。采埃孚则为connect@rail平台提供重型TAG传感器和VCU Pro车载单元网关,以及云和控制面板的连接。该系统每月都会以全自动方式对数千份数据进行分析。未来,舍弗勒与采埃孚希望将齿轮箱轴承与轴箱轴承一起纳入到监测系统中。

舍弗勒工业事业部轨道交通高级副总裁Michael Holzapfel博士表示,“凭借我们的技术专长合作和对整个铁路系统的共同理解,在本次合作中,我们正在努力激发数字化状态监测的全部潜能。我们在相互交流的基础上不断完善我们的系统。得益于此,我们能够实现轨道交通经济性与可靠性的持续提升。我们非常期待双方继续加强合作!” 

“与舍弗勒的合作表明,强大的合作伙伴关系是利用数字化解决方案提高轨道交通行业可靠性和高效性的关键。舍弗勒是我们实力雄厚的合作伙伴,我们期待同舍弗勒深化各领域合作。”采埃孚轨道传动系统产品线负责人Markus Gross表示。

延长维护周期,减少停机时间

通过两家公司的专业知识合作,开发出具有显著附加值的“轨道4.0”解决方案:只需使用一套状态监测系统,就能够以数字化方式,监测作为一个独立单元的传动系统及其子系统和部件。其目标是在数据分析的帮助下实现基于状态的维护,从而延长维护周期、减少停机时间。

舍弗勒使用专用软件分析由ZF Heavy Duty TAG和VCU Pro车载单元网关提供的数据。数据分析可以帮助延长轴承维护周期,使轨道交通更安全、更可靠。

开放式平台概念吸引更多合作伙伴

两家合作伙伴均在早期阶段就致力于挖掘工业4.0带来的未来机遇。采埃孚提供配备传感器且包含状态分析功能的轨道传动系统,舍弗勒利用轴箱轴承数据分析能力来进一步增强系统功能。

通过此次合作,舍弗勒在铁路产品解决方案领域还有巨大潜力:采埃孚的connect@rail状态监测系统被设计成开放式平台概念,可以扩展吸纳更多合作伙伴,从而能够监测更多部件甚至整个转向架。这意味着铁路运营商无需以昂贵代价改装全新的系统,而是可以在现有解决方案中增加滚动轴承的状态诊断功能。凭借这套系统,运营商不必为每个部件安装单独的状态监测系统,从而帮助其以最少的成本创造出巨大的经济附加值。

系统由舍弗勒和采埃孚联合开发,旨在改善轴箱轴承的状态监测,目前正在与几家运营商进行现场测试,并不断改进。舍弗勒负责编写滚轴轴承分析软件,对采集的数据进行评估。采埃孚为connect@rail平台提供了重型TAG传感器和VCU Pro板载单元网关,以及云和控制面板的连接。

来源:舍弗勒大中华区

符-号-说独家评论

由车迷间广为流传的梗——“机破王5033”可见轴温报警导致的降速运行、轴温过高导致的更换车底严重影响乘客的高铁体验。

我们先来看看轴温故障对各车型运行的影响。

(公开科普为老旧资料,实际情况以最新修订版为准)

TE表示环境温度、TB表示轴承温度、Tave表示轮轴平均温度

CRH1型动车组轴温监测装置报警机制和处理机制

CRH2型动车组轴温监测装置报警机制和处理机制
CRH3型动车组轴温监测装置报警机制和处理机制
CRH5型动车组轴温监测装置报警机制和处理机制

轴承老化破损轴承润滑脂不均匀轴温传感器老化失效轴温传感器误报警等也是不可避免的客观原因,导致轴温故障量常年高发。

CRH380B轴箱轴承外圈故障实例
轴箱轴承故障类型统计图

最新的复兴号上用于检测轴温故障的设备也仅有轴温传感器人工检测只能在二级修的空心轴探伤、高级修的拆解深度检中进行目视检查,导致轴承滚子老化、轴承匀脂不均的问题没法从根本上有效解决

目前对于轴承老化的故障,一方面提高检修人员的经验素质,一方面提高供应商的产品质量,就别无它法了。

目前对于轴承润滑脂不均匀的问题,上海动车段高级修基地单独开发轴箱轴承匀脂设备,将来势必在很大程度上解决轴承匀脂不均的问题,但对轴承这类高精密度的材料过多用于检修里程势必会牺牲其运用里程。

目前对于轴温传感器失效、误报警的问题,除了回库更换传感器,就别无它法了。

但是办法总会多于困难的,随着检测技术的不断发展以及产业链的不断升级,这一困扰全球轨道交通行业的问题势必会得到有效的解决方案!


参考文献:

[1]标准动车组轴温监测装置研究与设计, 李鹏,西南交通大学,2018

[2]高速铁路动车组轴箱轴承故障分析, 赵恒喆等,轴承,2022

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