关键词：高速动车组；空气弹簧悬挂系统；风险分析；控制措施
1概述
动车组空气弹簧悬挂系统能够让动车组车体更加平稳、舒适和安全。当前，针对动车的风险分析已经成为国内外铁道运输安全管理的重要关注问题。在对风险进行分析时，都会采用故障类型及影响分析（FMECA）和故障树分析法（FTA）等系统性方法来进行安全检查，尤其是对空气弹簧悬挂系统的安全风险检测，都会借助这些方法来识别出空气弹簧悬挂系统中存在的问题，对动车的运行安全进行风险分析，找出出现问题的根本原因，然后制定有效的预防措施来对产生的问题进行预防或隐患排查，从而保证空气弹簧悬挂安全系统充分发挥出其作用，将安全风险系数降到最低，确保动车更加安全、平稳的运行。在高速动车的安全管理中，通过采取安全关口前移、事先预防替代事后处理等措施来对空气弹簧悬挂系统存在的风险进行有效控制，而且这种方法在当前国内外的铁路运输行业中应用广泛。
2 基于FMECA和FTA 的高速动车组空气弹簧悬挂系统安全风险分析
FMECA方法能够有效分析空气弹簧悬挂系统存在的安全隐患，同时还能够分析出产生安全隐患的原因及影响大小，尤其是针对局部系统产生的影响，具有很强的针对性。这种方法还可以存在的某种故障提出最合理的解决方案。比如说，空气弹簧悬挂系统中的气囊破裂问题，FMECA方法就能够检测出主要原因是由于外部环境撞击导致，想要预防这一问题，就必须提高检修人员的检修频次，同时还要通过内置测试系统来进行气囊检测，这样就能够将气囊破裂问题进行有效控制，降低该问题的发生。另外，通过优化气囊系统的内部构造可以从源头上来控制该系统故障问题的出现，可以利用橡胶堆承载设计方案来进行设计预防，这样一旦出现气囊破损时，可以让上盖-摩擦圈进行摩擦，即使动车在转向时，也不会出现较为严重的后果。除了做好气囊破裂预防控制工作外，对于动车在运行过程中出现的气囊破裂问题，首要处理方法是降速，然后移动到最近的火车站进行更换备件。气囊漏风问题也是空气弹簧悬挂系统比较容易出现的故障，经过长期运行后，气囊子口损坏严重，下座子口容易受损等问题经常出现。这类问题，一般在日常检修或保养过程中就能够及时发现、及时更换即可，这样就不会对动车的正常运行造成太大的影响。
2.1目标风险事件确定及故障树建立分析
目标风险事件为空气弹簧故障影响动车组行车风险，通过上述的FMECA分析，能够对空气弹簧悬挂系统的安全性进行全面分析，能够发现气囊破裂和漏风问题是最主要的问题，为了解决这两大问题，可以借助于ISOGRAPH软件来搭建空气弹簧悬挂系统失效的主故障树，这种方法在国际上经常被使用。
出现空气弹簧漏风没有及时发现时，或者气囊已经破裂也没有发现这一故障时，对于动车的安全运行都会带来很大的影响。下面主要对这两种安全隐患进行全面分析。
（1）空气弹簧悬挂系统气囊破裂（BT4）的原因分析。空气弹簧气囊在生产过程中，可能会因为工艺技术原因或者原材料质量问题，都会导致气囊的破裂。气囊破裂后，就会出现漏风现象，这对于动车的安全运行危害极大。漏风后，空气弹簧上盖就会自动降落到橡胶堆上，势必就会导致动车无法有效提速，最终影响到动车的运行安全。一般来说，空气弹簧异常损坏的原因很多，出现问题后都会引起出现其他的问题。所以可以使用ISOGRAPH 软件来对气囊破裂问题进行全面分析。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆
（2）空气弹簧悬挂系统漏风（BT1）的原因分析。气囊漏风问题时动车在日常运行中，空气弹簧悬挂系统比较容易出现的问题。漏风后，风管压力就会急剧下降，从而导致动车制动系统失灵。针对这一问题，也建议采用采用 ISOGRAPH 软件建立空气弹簧漏风的故障树进行有效分析。
2.2空气弹簧悬挂系统故障的基本原因及其影响分析
由上述 FTA 分析能够了解到空气弹簧悬挂系统中每个部件的重要性。在整个系统中，通过故障树可以对每一部分结构进行目标事件分析，但是每个结构出现问题的概率各不相同，这就需要采用结构重要度分析来进行处理。对于空气弹簧悬挂系统故障影响动车安全运行的有效分析主要从两个方面。一是空气弹簧气囊破裂会影响到行车安全问题，最关键的因素就是检测和维修人员处理不及时，未及时发现问题；还有就是气囊自身质量问题和受外力影响的问题；虽然也有气囊帘线质量问题，但是这类因素对其影响不大。二是空调弹簧漏风影响到行车安全问题，最关键的因素就是检测人员检测不到位；其次是安装人员的技术水平有限和外部环境对弹簧损伤较大；而质量卡控制问题、密封圈问题对其影响不大。
3高速动车组空气弹簧悬挂系统的安全风险控制建议
预防性安全风险控制和应急性安全风险控制是有效控制动车组空气弹簧悬挂系统的主要措施。
3.1预防性安全风险控制建议
这一措施主要就是能够对空气弹簧悬挂系统出现的各种风险问题进行有效的分析，及时发现容易产生的各种问题，并进行有效处理，从而有效控制风险的发现。空气弹簧悬挂系统对于动车的行车安全影响很大，一旦出现问题，必然带来很大的车辆运行安全。而想要避免这一问题的出现，预防是重要的手段。所以，在做好预防措施前，必须要对检测人员的技术水平进行培训，提高其检测的技术熟练度，掌握更多丰富的经验；同时要提高检测技术水平，加强内置检测系统的提升，能够及时发现内部故障。针对弹簧悬挂系统的漏风问题，可以通过事前检测、按标准检查等方式来规避这一问题的发生。
3.2应急性安全风险控制建议
风险管控基本都是采取预防为主、防治结合的方法，预防工作必须要高度重视，提前将所有的隐患进行排查、处理，但是有些问题无法避免，面对无法避免的问题，在出现问题后，要尽可能的采取有效措施来进行控制，将风险和损失降到最低。所以，出现气囊破裂问题后，必须要制定有效的应对方法。一般来说，气囊破裂后，空气弹簧减振作用失效，气囊处于长期无压力状态，上盖会瞬间下降到橡胶堆处并受到快速摩擦。此时只有车辆二系减震工作，这样就大大降低了行车安全，可以通过降低车速来降低风险。但是，如果此时未及时降速或无法降速，那么将会出现火车脱轨的情况，后果将非常严重。所以，对于气囊的安全问题，在出厂时进行全面检测、检查，保证产品的质量合格，同时要及时更新其设计要求，保证符合动车的安全要求，这样才能够减少故障率的出现。另外，出现故障后，必须要及时降低车速，低速运行到就近火车站点进行气囊更换，同时要对摩擦圈的磨损情况进行检查。一般来说，高速动车组空气弹簧漏风问题出现时，基本都属于轻微漏风问题，如果车辆的送风系统稳定，基本不会影响到空气弹簧，动车的安全性和舒适性也不会受到影响。另外，漏风问题比较容易发现，所以在停车检查时，检查人员要细心、认真，一旦发现问题，要及时处理，从而保证动车的安全运行。
参考文献
[1]刘敬辉. 高速动车组空气弹簧悬挂系统安全风险分析及控制研究[J]. 铁道运输与经济, 2017, 39(1):70-74.
[2]戚壮. 高速动车组空气弹簧动力学特性及其故障模式研究[D]. 西南交通大学, 2015.
论文作者:罗迈岐
论文发表刊物:《工程管理前沿》2019年21期
论文发表时间:2019/11/29
标签：弹簧论文; 气囊论文; 空气论文; 系统论文; 风险论文; 车组论文; 故障论文; 《工程管理前沿》2019年21期论文;