[發明專利]一種高速列車制動部件的安全管理系統

在審

• 申請號: 201610049401.5
• 申請日: 2016-01-25
• 公開（公告）號: CN105758656A
• 公開（公告）日: 2016-07-13
• 發明（設計）人: 陳輝;馬元明;劉艷;吳影;岑升波;茍國慶
• 申請（專利權）人: 西南交通大學
• 主分類號: G01M17/08
• 分類號: G01M17/08;F16D66/02;G06Q10/04
• 代理公司: 成都君合集專利代理事務所(普通合伙) 51228
• 代理人: 王育信

技術領域

本發明涉及一種高速列車制動部件的安全管理系統，屬于高速列車安全運行領域。

背景技術

高速列車運行環境復雜多變，高速列車的制動部件(制動盤和閘片)是保證行車及制動的關鍵基礎部件。高速列車制動盤的安裝方式分為兩種：一種軸裝制動盤，制動盤是固定安裝在車軸上面，相應的制動閘片也分布在車軸部位；第二種為輪裝制動盤，制動盤是固定安裝在車輪上面，制動閘片對應的分布在車輪部位。由以上兩種安裝位置可知，高速列車的制動盤和制動閘片是裸露安裝，并且是最接近地面的位置，既而也是與周圍環境接觸最緊密的部件之一。

在不同地區運行的高速列車，所面臨的廣域環境也不同，如沿海的潮濕腐蝕性大氣環境，北方地區的風沙干燥天氣，南方地區的多雨高氣溫環境，東北地區的高寒暴雪天氣，都會對長期裸露工作的制動盤產生不同的影響。為了高速列車運行安全，基本每列車經過一天交路的長距離運行之后，都要進行入庫檢查。作為關鍵制動部件的制動盤及制動閘片，其摩擦磨損情況即成為入庫檢查的重中之重。

現各大城市針對高速列車制動盤/制動閘片的跟蹤及入庫檢測未形成體系，數據零碎堆積，未整理成大數據。并對于運行在不同地區，不同線路條件下的制動盤/制動閘片，以及不同廠家生產的，不同動拖車使用的制動盤和制動閘片使用壽命沒有做一個切合實際運行情況下的預測。對不同條件下的制動盤和制動閘片壽命沒有一個整體的數據統計分析。

發明內容

本發明的目的是提供一種高速列車制動部件的安全管理系統。該系統可規范統一各城市動車所對制動部件跟蹤檢查的數據，進而對不同線路、不同類型、不同廠家的制動部件壽命進行準確預測，從而合理有效地掌控檢修、更換制動部件的頻率，提高列車運行安全性。

本發明實現其發明目的所采取的技術方案是：一種高速列車制動部件的安全管理系統，包括行車數據采集模塊，磨耗數據采集模塊，時間壽命預測模塊和里程壽命預測模塊；所述行車數據采集模塊用于采集高速列車行車數據，包括檢測日期，行駛里程m，行車路線，車列編號，車廂編號，車軸編號；所述磨耗數據采集模塊用于采集所述行車數據采集模塊采集的高速列車車軸上制動部件的磨耗數據w；所述時間壽命預測模塊先將檢測日期轉換為從第一次檢測日期起的檢測天數t，然后將離散而一一對應的檢測天數t與制動部件的磨耗數據w通過最小二乘法擬合，得到檢測天數t與磨耗數據w的擬合函數T(w)，再通過所述檢測天數t與磨耗數據w的擬合函數T(w)推斷制動部件達到磨耗極限的檢測天數t₀；所述里程壽命預測模塊用于將離散而一一對應的行駛里程m與制動部件的磨耗數據w通過最小二乘法擬合，得到行駛里程m與磨耗數據w的擬合函數M(w)，再通過所述行駛里程m與磨耗數據w的擬合函數M(w)推斷制動部件達到磨耗極限的行駛里程m₀。

與現有技術相比，本發明的有益效果是：

一、該系統可規范統一各城市動車所對制動盤/制動閘片跟蹤檢查的數據，包括檢測日期，行駛里程，行車路線，車列編號，車廂編號，車軸編號和車軸上的制動部件的磨耗數據，為后續從大量數據中準確分析不同變量條件下制動部件的磨損情況，找出不同地區影響磨耗數據的主要原因提供了數據基礎。

二、該系統通過數據庫的建立可對不同線路、不同類型、不同廠家的制動部件壽命進行準確預測，從而合理有效地掌控檢修、更換高速列車制動部件的頻率，提高列車運行安全性。

三、該系統通過兩種不同的途徑推斷制動部件的使用壽命：一是通過檢測日期與磨耗數據之間的關系，推斷制動部件的時間使用壽命；二是通過行駛里程與磨耗數據之間的關系，推斷制動部件的里程使用壽命，二者相互補充，使壽命預測更加準確。

四、該系統在預測制動部件的時間使用壽命和里程使用壽命時采用“最小二乘法”擬合，誤差小，精度較高，更符合實際值。

進一步，本發明所述行車數據采集模塊采集的高速列車行車數據還包括檢測地區，列車運行的地區城市和列車及其制動部件的生產廠家。

進一步，本發明所述磨耗數據采集模塊采集的制動部件的磨耗數據w為制動盤的厚度或制動閘片的厚度。

制動盤和制動閘片是高速列車最關鍵的制動部件，制動盤和制動閘片的厚度直接影響制動部件的壽命。