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摘要：地铁列车转向架关系到行车安全，需要对列车进行不间断的检修及复诊，从而确保地铁列车的正常运作。随着科学技术的发展，各种对转向架的诊断对策不断出现，在线智能诊断也在其行列当中。
关键词：转向架轴承；故障诊断；轨道交通
一、转向架轴承故障模型
转向架结构中的轴承是很重要的组成部分，一旦轴承出现缺陷时，在整个地铁列车运行时会形成减幅震荡，震荡自身的频率本身就具有价值信息，通过此信息可知道轴承故障的判断。滚动轴承又分为球轴承和滚子轴承两块，而滚子轴承又可以进而分成圆锥和圆柱两块（见图 1）。
轴承节径设为D，滚动体直径设为d，接触角设为a，设A点回转半径为 ra，设B点的回转半径为rb。其中A点是滚动体和外圈轨道之间接触的点，B点是滚动主体和内圈滚到之间接触点，可用公式表达为：
二、小波包 - 包络解析
在通过频率对故障进行分析中，发现故障在轴承的早期发生，那么通过特定的频率表现出现的信号则显示非常微弱，对该信号进行处理时，很难观察到障碍的情况。而通过当轴承自身出现故障时连带的连锁反应进而使其他元件也产生共振，该元件的振动会受到带有轴承发生故障部位自身频率的影响，再通过相关设备来提取这个信号，最后通过包络谱，从而把这些共振的频率分离出来，这就我们所说的小波包-包络分析的工作机理。
三、故障识别搜索算法
在以往的分析方法中，通过对轴承产生故障的位置处的频率实施观察，再把 其和正常谱峰进行比较，进而对故障产生的位置进行判定，分为一下几个步骤：
（1）谱峰判定
所谓谱峰，就是一段频谱中在频谱图内出现的最大值，在对故障处进行判定时，经过对谱峰的研究，及尼尔确定故障的位置。但因为计算机自身的工作缺点，即使没有明显的故障，其仍然会根据谱峰来判断故障去的物质，其解决办法是，为了让计算机能够准确得对故障进行确认性判断，需要设定一个标准值，即看谱峰的最大值和谱峰的最小值之间是否有足够的差别，但还需要注意都是，因为谱峰周围的振幅也比较大，不管有没有的情况下。所以，要先排除这几个点，继而加大计算机工作的准确度。
（2）设定搜索频带
在判断故障时，在对故障实施判定时，经常需要对故障的特征频率处的谱峰适合和正常的谱峰相对应继而确定具体的情况，在同归对搜索频带进行设置时，需要包括故障时具有的频率，可以把具有故障特征的频率设置为搜索频带的核心频率，因为如果搜索的频带太广泛，就会出现如果发生了两处故障，那么这时候会出现一个最大值的谱峰，和一个第二大的谱峰，如果两个故障特征的谱峰相差不大，就会出现两者的商达不到标准值，根据上文中的设定，这时候会出现计算机自动取消搜索的情况，两处故障变成没有故
障，会给相应的工作带来很大的危害。
（3）故障频率设定误差
在一定的情况下会出现故障特征的频率不准确，比如当轴承的不见之间有摩擦损伤或者有有无的情况，那么真实的故障频率会被影响，真实的最高峰和实际上显示的最高峰对应的位置会有误差，进而让计算机认为没有故障发生，所以我们还需设置一个误差值，即当计算机在运行途中，如果出现了符合误差范围的误差，那么计算机会将其自动加入到相关误差纠正计算中。
（4）用小波包-包络分析的方法来诊断轴承故障
该方法的第一步为，通过对原始的信号进行分解，接着把该分解后的信号变成解析信号，然后综合各信号形成保罗普，最后通过搜索法来根据相关值继而确定故障发生的地点（见图 2）。
四、结束语
地铁车辆的转向架作为地铁车辆中重要组成部分，一旦出现故障就必须立即更换，否则就会影响到地铁车辆的安全运行。为了实现对地铁车辆的在线故障诊断，保障地铁车辆运行的可靠性，需要对其实施故障诊断技术，检测出其中容易出现故障的区域，将故障的原因分析出来并且进行及时的处理和更换。经上文所述的转向架经过对小波包-包络分析法结合故障识别搜索法的联合使用，从而更加精准度得知道故障发生的的地点。
参考文献：
[1] 刘建强，赵治博，章国平等.地铁车辆转向架轴承故障诊断方法研究 [J].铁道学报，2015，（1）：30-36
[2]许帅帅.地铁车辆故障信息统计分析及检修策略优化[D].西南交通大学，2013（06）：24-26
[3]刘建强，赵治博，章国平，王广明，孟双，任刚.地铁车辆转向架轴承故障诊断方法研究[J].铁道学报，2015（01）：30-36.
论文作者:左博文
论文发表刊物:《基层建设》2016年30期
论文发表时间:2017/1/16
标签：故障论文; 转向架论文; 轴承论文; 频率论文; 地铁论文; 包络论文; 车辆论文; 《基层建设》2016年30期论文;