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动车组数字化轮对镟修管理研究与应用

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成果主要完成人

黄宗杰、王 韬、余 飞、唐 辉、赵 帅、何发胜、刘立存、李邦伟、廖 心、李 杰

项目概况

高速列车车轮肩负着承载、导向、牵引、制动任务,我国高速列车运行速度高、地域广、环境复杂,车轮磨耗始终存在,多边形、疲劳剥离等常有发生,直接影响高速列车的稳定性和安全性。我国高速列车共装车近26万个车轮,及时掌控并修复车轮状态,是高铁安全运营的必要条件。项目建立了高速列车车轮“多维评估-退化预测–决策优化”的智能运维体系,研制了动车组轮对数字化精准运维管理平台,服务了广州动车段安全运营需求,支撑了智能高铁和可持续交通发展战略。主要工作如下: 1.创建“实时状态–健康风险–综合健康状态评估”三位一体的车轮状态评估技术及模型。攻关机理与数据融合驱动建模技术,基于车轮状态与列车服役性能的映射关系,提出了覆盖多边形、等效锥度、滚动接触疲劳风险的列车综合健康状态评估方法,解决了车轮多维状态定量评估难题。 2.创建“随机退化-序贯检修”结合的车轮全寿命退化预测技术及模型。提出了机理与数据驱动的车轮磨耗规律建模、车轮镟修规律建模,并进一步建立迭代式、参数化的轮对尺寸参数磨耗预测模型,实现轮对的寿命预测。考虑退化随机性与基于磨耗–疲劳–镟修相互影响机制,提出了随机退化和序贯检修结合的车轮服役全过程状态退化预测方法,解决了车轮寿命准确预测难题。 3.创建“段所–车组–车轮”多层立体运维决策体系与管理平台。在段所级,提出了以安全可靠性为中心的车轮状态容限和精准生产管控体系,实现了检修模式的优化和资源配置的均衡;在车组级,建立了以综合健康状态为中心的全列车轮分组镟修和换向决策机制,实现了车组的动态运维管理;在车轮级,制定了以全生命周期运维成本为中心的镟修深度与廓形融合优化策略,实现了车轮个性化精准维修。