如何通過檢修、維護和更換軌道車輛的關鍵部件來延長維護間隔
SKF鐵路部門的業務開發經理Stewart McLellan對原始設備制造商和鐵路運營商是如何通過檢修、維護和更換軌道車輛的關鍵部件來延長維護間隔進行了說明。
提高軌道車輛的可用性和性能這一行業趨勢迫使列車制造商開始尋求使用壽命更長的集成產品(按照RAMS(可靠性、可用性、可維護性和安全性)程序進行定義)。 其中一項重要的考慮因素是延長維護間隔,從而提高軌道車輛的可用性,并在其壽命周期內最大程度地減少維護和維修時間。
狀態監測
如果要延長維護間隔和組件的使用壽命,最基本的要求是必須有精心設計的狀態監測策略。 為了對轉向架、 輪對、軸箱、推進系統和鐵軌等部件進行監測,SKF研發出了在線狀態監測系統和專用軟件程序,
例如SKF的IMx-R轉向架狀態監測系統, 該系統可根據組件的真實狀態有效地計劃轉向架的維護活動 。 IMx-R轉向架狀態監測系統包含傳感器,這些傳感器根據歐盟理事會指令96/48 EC中關于互操作性技術規范(TSI)的要求來檢測運行不穩定性和軸承溫度, 該系統能夠提供可靠的性能概況,在列車發生功能故障和服務中斷之前,識別可能存在的損傷,使操作人員能夠在計劃停機期間加強維護并進行必要的檢查和維修工作。
所有這些都可以減少停機時間和提高可靠性,進而延長維護間隔。 所采集的數據能夠為失效根因分析提供支持,根據分析結果對設備進行改進、重新設計和升級,從而消除屢次出現的問題和故障。
除此之外,使用經認可的潤滑技術以及自動潤滑系統也可以延長維護間隔 。 這些技術和系統可以應用到關鍵設備上,根據預定時間間隔,為軸承或其它運動部件配送精確劑量的潤滑劑, 降低了潤滑不足或過度的風險并保證了機械性能的穩定性。 在過去,確定各種轉向架部件的正確潤滑間隔和潤滑量通常是基于猜測。 然而,這些系統也可以與狀態監測設備連接, 確保根據設備的真實運行狀態添加潤滑劑。
改進后的軸承
在極端運行條件下,軌道車輛的軸承必須可靠。 輪對軸承是決定軌道車輛安全性的最關鍵部件之一,其必須能夠耐受重載荷、可能的污染以及極端的天氣條件,且維護需求最少。
緊湊型圓錐滾子軸承(CTBU)專為各種輪對應用而設計,它可以在較小的空間內提供高承載能力。 低摩擦迷宮式密封件安裝在特殊的內圈肩部,能夠更好地防止污染物進入軸承內部。 該軸承的另一特色是尼龍保持架,它可以最大程度地減少摩擦、滾子滑動和磨損,并消除卡滯風險。 CTBU 可以采用傳感系統,對輪對的狀態進行監測, 例如: 車輪滑動保護裝置(WSP或WSSP)的轉速、 ATP 系統的移動方向以及車載監測系統和牽引控制單元(TCU)系統的軸承溫度。 這些傳感器信號集成在車載系統上, 用于有效地管理列車移動和安全關鍵系統。
增值服務
在列車的30年使用壽命內,軸承翻新、軸承現場交換和狀態評估等服務有利于減少維護時間和費用。
在軸承翻新過程中,通常要進行徹底的清洗,需要對所有的部件進行目視檢查并采用特制夾具和量規進行尺寸檢查。 除了其它部件改進方法以外,還可以升級客戶的軸承,以便使用更好的潤滑脂和密封件來提高軸承的可靠性。 原始設備制造商進行翻新時,往往會超出鐵路行業內針對滾動軸承的嚴格標準。
現場更換軸承可以降低費用,因為如果只是單個組件有缺陷,就不需要更換整個輪對。 軸承供應商需要視察客戶的維護場所,并攜帶現場更換軸承所需的設備。 通常,可以在車站內,不將輪對從轉向架上拆下的情況下,更換整個軸承單元。 對每副輪對上的軸承進行更換只需要幾個小時,然后軌道車輛就可以恢復運行了。 此時更換軸承所需的費用只是更換整個輪對所需費用的一小部分。
為進一步延長維修間隔, 專家可以對軸承狀態進行評估并生成軸承狀態評估文件和建議,實現更高的價值。 在對列車軸承狀態進行研究并對潤滑脂進行分析之后,通過與應用詳細信息進行對比,可以得出改善軸承性能的方法,例如在翻新期間升級軸承的密封件。
沒有任何組件可以永久使用,尤其是在鐵路行業應用中。但是,借助智能監測并及時更換組件,則可以最大程度上降低任何潛在的故障對組件可用性所產生的影響。