基于轨道车列技术状态的检修方法和系统技术方案

本发明专利技术实施例提供一种基于轨道车列技术状态的检修方法和系统，属于铁路交通领域。该方法包括：检测所述车列的服役里程和所述至少一个零部件的监测数据；根据所述车列的服役里程，确定所述至少一个零部件中每个零部件的剩余寿命；根据所述每个零部件的剩余寿命以及所述每个零部件的监测数据确定所述每个零部件的检修时机；根据所述每个零部件的检修时机，对所述至少一个零部件进行分级检修。该基于轨道车列技术状态的检修方法和系统能够更好保证车列运行安全，车列使用效率高，提高铁路运输效率。

Maintenance Method and System Based on Technical State of Railway Train

【技术实现步骤摘要】
基于轨道车列技术状态的检修方法和系统
本专利技术涉及铁路交通，具体地涉及基于轨道车列技术状态的检修方法和系统。
技术介绍
现有检修方法以车列使用时间为主，随着车列技术装备的升级，零部件的寿命及可靠性得到大幅提升，由于使用里程不同，车列实际状态存在差异性，出现了较严重的过度检、测、拆、探、修的现象，造成了检修成本居高不下。而车列的技术状态主要以人工列检为主，机检为辅，机检还需要人工确认，积累数据零散、不准确、格式不统一，且无法做大数据分析，不能准确找到车列性能和零部件磨耗、形状、尺寸、裂纹、剩余寿命等演变规律。车列检修工艺内容复杂，检修用时较长，成本高，严重影响车列的使用效率。修程时间间隔布置与车列的技术状态整体提升不匹配，车列全寿命周期内检修频次过多，而且执行的检修作业标准一刀切，不能针对车列的实际运用状态和运用里程制定灵活的个性化检修方法，导致成本高。频繁扣修定检车、临修车给运输组织带来很大难度，严重影响铁路运输效率。
技术实现思路
本专利技术实施例的目的是提供一种基于轨道车列技术状态的检修方法和系统，该基于轨道车列技术状态的检修方法和系统能够更好保证车列运行安全，车列使用效率高，提高铁路运输效率。为了实现上述目的，本专利技术实施例提供一种基于轨道车列技术状态的检修方法，该方法包括：检测所述车列的服役里程和所述至少一个零部件的监测数据；根据所述车列的服役里程，确定所述至少一个零部件中每个零部件的剩余寿命；根据所述每个零部件的剩余寿命以及所述每个零部件的监测数据确定所述每个零部件的检修时机；根据所述每个零部件的检修时机，对所述至少一个零部件进行分级检修。本专利技术实施例还提供一种基于轨道车列技术状态的检修系统，该系统包括：检测模块、处理模块以及控制模块，其中，所述检测模块用于检测所述车列的服役里程和所述至少一个零部件的监测数据；所述处理模块用于：根据所述车列的服役里程，确定所述至少一个零部件中每个零部件的剩余寿命；根据所述每个零部件的剩余寿命以及所述每个零部件的监测数据确定所述每个零部件的检修时机；所述控制模块用于：根据所述每个零部件的检修时机，对所述至少一个零部件进行分级检修。通过上述技术方案，采用本专利技术提供的基于轨道车列技术状态的检修方法和系统，检测所述车列的服役里程和所述至少一个零部件的监测数据；根据所述车列的服役里程，确定所述至少一个零部件中每个零部件的剩余寿命；根据所述每个零部件的剩余寿命以及所述每个零部件的监测数据确定所述每个零部件的检修时机；根据所述每个零部件的检修时机，对所述至少一个零部件进行分级检修。够更好保证车列运行安全，车列使用效率高，提高铁路运输效率。本专利技术实施例的其它特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。附图说明附图是用来提供对本专利技术实施例的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本专利技术实施例，但并不构成对本专利技术实施例的限制。在附图中：图1是本专利技术一实施例提供的基于轨道车列技术状态的检修方法的流程图；图2A是本专利技术一实施例提供的轮对的剩余寿命确定方法的流程图；图2B是本专利技术一实施例提供的坐标系中的钢轨示意图；图3是本专利技术一实施例提供的车钩钩体的剩余寿命确定方法的流程图；图4是本专利技术一实施例提供的表面强化部件的剩余寿命确定方法的流程图；图5A是本专利技术一实施例提供的检修时机确定方法的流程图；图5B是本专利技术实施例提供的一种列车零部件健康状态的评估方法的结构示意图图5C是本专利技术实施例提供的TFDS可发现故障的严重程度进行等级划分的示例；图6A是本专利技术的闸瓦运送系统的一种实施方式的示意图；图6B是图1中运送器的AA向视图；图6C是图1中运送器的BB向视图；图6D是本专利技术的闸瓦运送系统的托盘以及闸瓦的俯视图；图7A是本专利技术的车钩缓冲装置检修台的一种实施方式的结构示意图；图7B是本专利技术的车钩缓冲装置检修台的车体移动机构的结构示意图；图7C是本专利技术的车钩缓冲装置检修台的钩舌检修单元的结构示意图；图7D是本专利技术的车钩缓冲装置检修台的钩体检修单元的结构示意图；图7E是本专利技术的车钩缓冲装置检修台的缓冲器检修单元的结构示意图；图8A是本专利技术提供的一种用于货车车体的检修系统的结构示意图；图8B是本专利技术提供的运输车尚未承载待修车体或者是已经卸载待修车体的结构示意图；图8C是图8B的左视图；图8D是本专利技术提供的运输车承载待修车体的结构示意图；图8E是图8D的左视图；图8F是运输车的伸缩臂处于收缩状态的结构示意图；图8G是运输车的伸缩臂处于伸出状态的结构示意图；图8H是运输车的支撑结构处于卸载状态的结构示意图；图8I是运输车的支撑结构处于承载状态的结构示意图；图8J是运输车的轮对机构的结构示意图；图9A是本专利技术的车体检修系统的一种实施方式的俯视示意图；图9B是本专利技术的车体检修系统去掉车体后的局部俯视示意图；图9C是本专利技术的车体检修系统的架车器与运输车配合的正视图；图10是本专利技术一实施例提供的基于轨道车列技术状态的检修系统的结构示意图。具体实施方式以下结合附图对本专利技术实施例的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本专利技术实施例，并不用于限制本专利技术实施例。图1是本专利技术一实施例提供的基于轨道车列技术状态的检修方法的流程图，该方法包括：S11，检测所述车列的服役里程和所述至少一个零部件的监测数据；S12，根据所述车列的服役里程，确定所述至少一个零部件中每个零部件的剩余寿命；S13，根据所述每个零部件的剩余寿命以及所述每个零部件的监测数据确定所述每个零部件的检修时机；S14，根据所述每个零部件的检修时机，对所述至少一个零部件进行分级检修。本专利技术检修方法是应用无人值守的动态智能监测系统，状态精准辨识的综合评判专家系统，自动量化指标的快速精准维修系统，自动调度指挥的智能生产管理系统，大数据智能自我学习修复系统，搭建管理网络化、信息集成化、决策科学化、诊断精准化的状态修技术平台。建立历史信息可追踪、修理信息可预测、综合安全可评估的全新车列检修维护体系，降低车列全寿命周期检修成本，提高车列使用效率和综合经济效益。实现车列技术状态实时监测、科学评判、精准修理、节约成本、加快周转、提高运输效率的目标。基于车列技术状态的检修方法核心是工艺规程检修内容、车列技术状态数据中心建设和诊断决策综合判别模型。通过车列基础理论研究成果解决如何修的问题，通过数据中心和决策诊断系统研究成果解决何时修、修什么的问题。以下将详述上述各步骤。图2A是本专利技术一实施例提供的轮对的剩余寿命确定方法的流程图。如图2A所示，在所述零部件为轮对时，所述轮对与钢轨接触，所述钢轨包括半径最大的第一圆弧和与轮缘接触的位置的第二圆弧，该方法包括：S21，检测所述第一圆弧的半径、所述第二圆弧的半径、钢轨中点到所述第一圆弧和所述第二圆弧的切点的距离；S22，根据轨面与所述轮对的偏移量、所述钢轨相对轮对的顶面上移量、所述第一圆弧的半径、所述第二圆弧的半径、钢轨中点到所述第一圆弧和所述第二圆弧的切点的距离确定钢轨顶面曲线方程；S23，根据所述钢轨顶面曲线方程和所述轮对踏面曲线坐标，确定钢轨接触区域的变形量方程；S24，根据所述钢轨接触区域的变形量方程，计算所述钢轨相对所述轮对的变形面积；S25，根据所述钢轨本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于轨道车列技术状态的检修方法，其特征在于，该方法包括：检测所述车列的服役里程和所述至少一个零部件的监测数据；根据所述车列的服役里程，确定所述至少一个零部件中每个零部件的剩余寿命；根据所述每个零部件的剩余寿命以及所述每个零部件的监测数据确定所述每个零部件的检修时机；根据所述每个零部件的检修时机，对所述至少一个零部件进行分级检修。

【技术特征摘要】
1.一种基于轨道车列技术状态的检修方法，其特征在于，该方法包括：检测所述车列的服役里程和所述至少一个零部件的监测数据；根据所述车列的服役里程，确定所述至少一个零部件中每个零部件的剩余寿命；根据所述每个零部件的剩余寿命以及所述每个零部件的监测数据确定所述每个零部件的检修时机；根据所述每个零部件的检修时机，对所述至少一个零部件进行分级检修。2.根据权利要求1所述的基于轨道车列技术状态的检修方法，其特征在于，在所述零部件为轮对时，所述轮对与钢轨接触，所述钢轨包括半径最大的第一圆弧和与轮缘接触的位置的第二圆弧，根据所述车列的服役里程，确定所述轮对的剩余寿命包括：检测所述第一圆弧的半径、所述第二圆弧的半径、钢轨中点到所述第一圆弧和所述第二圆弧的切点的距离；根据轨面与所述轮对的偏移量、所述钢轨相对轮对的顶面上移量、所述第一圆弧的半径、所述第二圆弧的半径、钢轨中点到所述第一圆弧和所述第二圆弧的切点的距离确定钢轨顶面曲线方程；根据所述钢轨顶面曲线方程和所述轮对踏面曲线坐标，确定钢轨接触区域的变形量方程；根据所述钢轨接触区域的变形量方程，计算所述钢轨相对所述轮对的变形面积；根据所述钢轨相对所述轮对的变形面积等于预设的轮对变形面积时的钢轨相对轮对的顶面上移量、所述钢轨接触区域的变形量方程、所述轮对踏面曲线坐标以及所述轮对踏面各点的滚动磨耗量与变形量大小的比例系数，得到磨耗后的轮对踏面曲线坐标；以等于设置的服役里程内的轮对碾压次数重复上述步骤，以确定所述轮对的剩余寿命。3.根据权利要求1所述的基于轨道车列技术状态的检修方法，其特征在于，在所述零部件为车钩钩体时，根据所述车列的服役里程，确定所述车钩钩体的剩余寿命包括：检测所述车钩钩体的初始裂纹尺寸；根据每级载荷谱的载荷以及所述车钩钩体的初始裂纹尺寸，确定每级载荷谱的裂纹前沿各节点的应力强度因子范围；根据所述每级载荷谱的裂纹前沿各节点的应力强度因子范围、所述每级载荷谱的载荷应力比以及所述载荷谱总循环次数确定裂纹前沿各节点的平均裂纹扩展速率；根据扩展点的平均裂纹扩展速率和设定的裂纹扩展点的扩展量确定单次裂纹扩展所需的循环加载次数；根据所述单次裂纹扩展所需的循环加载次数和所述扩展点以外的节点的平均裂纹扩展速率确定所述扩展点以外的节点的扩展量；根据所述扩展点以外的节点的扩展量和初始裂纹尺寸确定新的裂纹尺寸，并使用所述新的裂纹尺寸作为所述初始裂纹尺寸重复上述步骤，直到所述裂纹前沿各节点的最大应力强度因子有任一者等于断裂韧性；根据每次重复步骤得到的单次裂纹扩展所需的循环加载次数、载荷谱的频次以及载荷谱对应的服役里程确定所述车钩钩体的剩余寿命。4.根据权利要求1所述的基于轨道车列技术状态的检修方法，其特征在于，在所述零部件为表面强化部件时，根据所述车列的服役里程，确定所述表面强化部件的剩余寿命包括：对所述表面强化部件进行建模，得到三维几何模型；对所述三维几何模型进行网格划分，得到有限元模型；根据实测的表面强化部件的残余应力，对所述有限元模型分层植入不同的残余应力，使得根据所述有限元模型模拟的残余应力分布与实测的表面强化部件的残余应力分布相同；在所述含有残余应力的有限元模型中插入半椭圆形裂纹，基于裂纹计算参数和外载数据，得到所述表面强化部件的剩余寿命。5.根据权利要求1所述的基于轨道车列技术状态的检修方法，其特征在于，根据所述每个零部件的剩余寿命以及所述每个零部件的监测数据确定所述每个零部件的检修时机包括：按照所述每个零部件的类型，根据所述车列的服役里程以及类型对应的剩余寿命评分模型，得到所述每个零部件的剩余寿命分值；根据所述每个零部件的监测数据，得到所述每个零部件的状态监测分值；将所述每个零部件的剩余寿命分值与状态监测分值的差值确定为所述每个零部件的健康状态得分；当零部件的健康状态得分小于检修阈值时需要进行检修。6.根据权利要求1所述的基于轨道车列技术状态的检修方法，其特征在于，所述根据所述每个零部件的监测数据，得到所述每个零部件的状态监测分值包括：分别从THDS车辆轴温智能探测系统、TPDS货车运行状态地面安全监测系统、TADS铁路货车滚动轴承早期故障轨边声学诊断系统、TWDS货车轮对尺寸动态检测系统以及TFDS铁路货车运行故障动态图像监测系统获取所述车列的监测数据；从所述车列的监测数据中提取所述每个零部件的监测数据；当所述每个零部件的监测数据中包括THDS报警数据时，根据所述THDS报警数据对应的温度报警等级，以及所述温度报警等级与温度报警扣分值的预设对应关系，得到所述每个零部件的THDS状态参数监测分值；当所述每个零部件的监测数据中包括TPDS报警数据时，根据所述TPDS报警数据对应的损伤报警等级，以及所述损伤报警等级与损伤报警扣分值的预设对应关系，得到所述每个零部件的TPDS状态参数监测分值；当所述每个零部件的监测数据中包括TADS当前报警数据时，从TADS中获取所述每个零部件前预设次数探测得到的历史报警数据，并根据W(X1,X2,X3,X4)＝λ3X3(λ1X1+λ2X2+λ4X4)，得到所述每个零部件的TADS状态参数监测分值W，其中，X1为在所述当前报警数据与所述历史报警数据中最大报警等级数对应的扣分基数，X2为在所述当前报警数据与所述历史报警数据中报警等级数对应的扣分基数之和，X3为在所述当前报警数据与所述历史报警数据中报警次数与报警类型的商，X4为在所述当前报警数据与所述历史报警数据中最大连续报警次数，λ1,λ2,λ3,λ4为调节系数；当所述每个零部件的监测数据中包括TWDS监测数据时，根据预设TWDS监测数据范围以及预设数据权重，得到所述每个零部件的TWDS状态参数监测分值；当所述每个零部件的监测数据中包括TFDS报警数据时，根据所述TFDS报警数据对应的严重等级，以及所述严重等级与故障扣分值的预设对应关系，得到所述每个零部件的TFDS状态参数监测分值；根据所述每个零部件的状态参数监测分值以及对应的预设参数权重，得到所述每个零部件的状态监测分值。7.根据权利要求6所述的基于轨道车列技术状态的检修方法，其特征在于，所述检修使用闸瓦运送系统，所述闸瓦运送系统包括：能够沿车列的长度方向移动的运送器和用于盛放闸瓦的托盘，所述运送器具有用于容纳所述托盘的容纳腔；所述运送器配置为：能够将所述容纳腔中的所述托盘放置在位于所述运送器的外部的预设位置，并且能够从所述预设位置拾取所述托盘并移至所述容纳腔中；所述运送器的下部具有能够允许所述托盘通过的穿行空间。8.根据权利要求6所述的基于轨道车列技术状态的检修方法，其特征在于，所述检修使用车钩缓冲装置检修台，所述车钩缓冲装置检修台包括车体移动机构以及检修机构；所述检修机构包括间隔设置的用于对车列的车钩缓冲装置的不同部件进行单独的检修的至少两个检修单元；所述车体移动机构配置为能够驱动所述车列在所述检修单元之间移动。9.根据权利要求6所述的基于轨道车列技术状态的检修方法，其特征在于，所述检修使用货车车体的检修系统，所述检修系统包括拆卸工位、运输装置和检修单元，其中，所述拆卸工位设置为能够用于拆卸待修的整列货车以得到多个待修车体；所述检修单元包括用于分别对单个所述待修车体进行检修作业的多个检修工位；所述运输装置设置为能够承载单个所述待修车体并且能够将该待修车体运输到处于闲置状态的所述检修工位。10.根据权利要求6所述的基于轨道车列技术状态的检修方法，其特征在于，所述检修使用车体检修系统，所述车体检修系统包括第一检修线、第二检修线、吊运机构以及运送机构；所述第一检修线具有间隔设置的多个轻检修工位并配置为：能够接收第一状态等级的车体并允许所述第一状态等级的车体在多个所述轻检修工位间移动；所述第二检修线具有间隔设置并用于对第二状态等级的车体进行检修的多个重检修工位；所述吊运机构设置在所述第一检修线和所述第二检修线的上方并配置为：能够在所述轻检修工位与所述重检修工位之间、多个所述重检修工位之间以及在所述第一检修线、所述第二检修线与所述运送机构之间吊运车体；所述运送机构设置在所述第一检修线和所述第二检修线的末端以接收所述车体并将所述车体运送至下一工序。11.一种基于轨道车列技术状态的检修系统，其特征在于，该系统包括：检...

【专利技术属性】
技术研发人员：康凤伟，李权福，王洪昆，王文刚，边志宏，卢宇星，王蒙，方琪琦，王萌，刘洋，徐世锋，
申请(专利权)人：中国神华能源股份有限公司，神华铁路货车运输有限责任公司，
类型：发明
国别省市：北京,11