《鐵路貨車控制閥主閥檢修及常見故障研究》13000字（論文）

目錄鐵路貨車控制閥主閥檢修及常見故障研究摘要如今鐵路列車高速高效發(fā)展，制動(dòng)系統(tǒng)是確保旅客運(yùn)輸安全最重要的一環(huán)。以103型分配閥主閥為核心的空氣制動(dòng)裝置，其技術(shù)狀態(tài)直接決定了鐵路貨車的運(yùn)行質(zhì)量。目前隨定檢周期進(jìn)行檢修的作業(yè)模式易造成制動(dòng)機(jī)件維修不足或過度維修，因此探索新的預(yù)防性檢修模式，提高質(zhì)量控制對(duì)維護(hù)鐵路貨車品質(zhì)具有重要意義。本文提出了非固定周期的103型分配閥主閥檢修模式優(yōu)化模型，并對(duì)其檢修工序中存在的問題進(jìn)行質(zhì)量控制，在此基礎(chǔ)上對(duì)多機(jī)件空氣制動(dòng)裝置的檢修計(jì)劃進(jìn)行優(yōu)化。具體研究?jī)?nèi)容如下：（1）以103型制動(dòng)閥為研究對(duì)象，構(gòu)建了服從韋布爾分布的檢修模式優(yōu)化模型，將維修成本和維修時(shí)間作為優(yōu)化目標(biāo)，通過多目標(biāo)遺傳算法求解，將優(yōu)化后的檢修模式與傳統(tǒng)的定期檢修模式對(duì)比，分析得出優(yōu)化后的非固定周期檢修模式能以更經(jīng)濟(jì)的方式完成檢修任務(wù)。（2）對(duì)臨修制動(dòng)閥進(jìn)行質(zhì)量控制研究，以檢修工序作為切入點(diǎn)，通過Meta分析確定增加初試工序的必要性；得到103型制動(dòng)閥故障的主要表現(xiàn)指標(biāo)，以此為依據(jù)對(duì)103型制動(dòng)閥進(jìn)行漏泄量分級(jí)，根據(jù)不同等級(jí)采取不同的維護(hù)方案；并對(duì)合格閥根據(jù)其性能進(jìn)行分類，使不同檢修周期的貨車選配相應(yīng)性能的制動(dòng)閥。關(guān)鍵詞：103型分配閥；預(yù)防性維修；優(yōu)化模型；維護(hù)方案目錄TOC\o"1-3"\h\u摘要 緒論1.1研究背景與意義隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，作為我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的大動(dòng)脈，鐵路運(yùn)營(yíng)的交通系統(tǒng)也在不斷進(jìn)步，設(shè)備也在不斷迭代。為完成客貨運(yùn)輸?shù)钠D巨任務(wù)，鐵路的牽引重量和運(yùn)行速度都在不斷提高，制動(dòng)技術(shù)在鐵路發(fā)展中的地位也越來越重要。1997年以來，鐵道部先后6次大規(guī)模地提速中國(guó)干線鐵路[1-3]。而提高列車速度是制動(dòng)技術(shù)面臨的最嚴(yán)峻挑戰(zhàn)。隨著鐵路向高速、重載的方向發(fā)展，自動(dòng)空氣制動(dòng)的檢修以及質(zhì)量控制研究顯得尤為重要。103型分配閥是當(dāng)前鐵路貨車車輛的主要空氣制動(dòng)機(jī)，其性能狀態(tài)對(duì)貨車的運(yùn)行質(zhì)量起著關(guān)鍵作用。本文對(duì)103型分配閥主閥的檢修模式及質(zhì)量控制進(jìn)行了研究和分析。以可靠性為中心，對(duì)預(yù)防性維修周期進(jìn)行優(yōu)化，考慮以103制動(dòng)閥為核心的空氣制動(dòng)系統(tǒng)相關(guān)多機(jī)件檢修模式優(yōu)化策略。采集103分配閥主閥各排氣口的泄漏數(shù)據(jù)，探討檢修工序。經(jīng)過整合分析，建立了質(zhì)量控制優(yōu)化方案。為使空氣制動(dòng)系統(tǒng)維修成本和維修時(shí)間最小，研究了以空氣制動(dòng)系統(tǒng)可靠度為約束的非固定周期預(yù)防性檢修優(yōu)化模型，并得到空氣制動(dòng)系統(tǒng)各機(jī)件的維修類型計(jì)劃。為下一步鐵路制動(dòng)系統(tǒng)檢修工作的發(fā)展方向提供了參考。1.2國(guó)內(nèi)外貨車檢修制度1.2.1國(guó)外貨車檢修制度國(guó)際上現(xiàn)行的鐵路車輛的檢修制度有兩種：一種是將車輛檢修劃分為若干個(gè)修程，進(jìn)行有計(jì)劃的預(yù)防性維修；另一種是根據(jù)運(yùn)行中車輛的技術(shù)狀態(tài)進(jìn)行必要的維護(hù)和修理[11]。鐵路空氣制動(dòng)裝置檢修制度也包含其中。計(jì)劃維修是指根據(jù)車輛類型，有計(jì)劃地對(duì)鐵路車輛進(jìn)行預(yù)防性檢查、保養(yǎng)和維修，被東歐國(guó)家和日本等國(guó)采用；狀態(tài)維修是根據(jù)車輛的技術(shù)狀態(tài)維修車輛的制度，由美國(guó)和一些西歐國(guó)家采用，該制度只有在擁有大量車輛且無需過分追求運(yùn)用效率的情況下才采用。其優(yōu)點(diǎn)是不需要大型檢修基地。德國(guó)貨車檢修制度德國(guó)貨車的檢修制度可分為定期檢查、及時(shí)保養(yǎng)和計(jì)劃維修三個(gè)階段?！岸ㄆ跈z查、及時(shí)保養(yǎng)”是指必須嚴(yán)格按照規(guī)定的時(shí)間間隔進(jìn)行檢查和維護(hù)。其主要內(nèi)容包括清理檢查、調(diào)整與緊固、故障排除與潤(rùn)滑、易損件更換等。“計(jì)劃修理”是指有計(jì)劃地對(duì)鐵路車輛進(jìn)行修理。對(duì)具有不同損傷規(guī)律和損傷速度的機(jī)件進(jìn)行分組以確定損壞極限并定義不同維修的維修期和維修范圍[12]。具體維修制度如表1.1所示：表1.1德國(guó)貨車檢修修程、檢修周期及檢修內(nèi)容修制日檢月檢大修徹底性大修檢修周期5005周100萬(wàn)14-18年檢修內(nèi)容日常檢查、保養(yǎng)工作，排除走行部等關(guān)鍵部位的故障主要對(duì)走行部、制動(dòng)、電氣、鉤緩等設(shè)備進(jìn)行檢查對(duì)整車尤其是關(guān)鍵部位進(jìn)行分解、檢修整車進(jìn)行大規(guī)模翻修注：除了完成日檢和月檢外，還要完成修理量少于50的臨修工作及防寒、暑整備工作日本貨車維修制度由于日本列車密度達(dá)到73.1列/天，列車運(yùn)行速度高，客運(yùn)主線220，既有線120，需要相應(yīng)的檢修制度與其匹配。長(zhǎng)期以來，日本的車輛檢修制度一直采用有計(jì)劃預(yù)防性的定期維修制度，即根據(jù)車輛的走行公里數(shù)或?qū)嶋H運(yùn)行時(shí)間。其維修制度、檢修周期及檢修內(nèi)容如表1.2所示：表1.2日本貨車檢修修程、檢修周期及檢修內(nèi)容車輛類型修制檢修周期檢修內(nèi)容新干線電動(dòng)車定檢（交替檢查）3萬(wàn)或30天對(duì)走行部、制動(dòng)系統(tǒng)、電氣裝置等進(jìn)行檢查大修（全面檢查）90萬(wàn)或3年對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行分解、進(jìn)行全面檢修一般電動(dòng)車和貨車定檢（交替檢查）3萬(wàn)或90天對(duì)貨車關(guān)鍵系統(tǒng)進(jìn)行檢查大修（全面檢查）80萬(wàn)或6年對(duì)系統(tǒng)全面分解和檢查檢修注：另外還有日常維修性的運(yùn)行檢查和作業(yè)檢查等由于日本大多數(shù)貨車均使用電動(dòng)車，故而故障時(shí)間間隔的統(tǒng)計(jì)離散度太大。因此，提出了一些改革維修制度的措施：將計(jì)劃的預(yù)防性維修更改為狀態(tài)修；根據(jù)經(jīng)驗(yàn)和感覺的檢查方法變?yōu)槌浞掷孟冗M(jìn)的診斷設(shè)備和技術(shù)，重視檢查部件或裝置的功能或特性；把以分解為主體的檢查方式變?yōu)榉欠纸鉃橹黧w的檢查方式；變勞動(dòng)密集型作業(yè)為機(jī)械化作業(yè)；計(jì)算機(jī)檢驗(yàn)和統(tǒng)計(jì)管理廣泛應(yīng)用等。美國(guó)貨車維修制度美國(guó)貨車檢修體系是以狀態(tài)修為主，將重要零部件（如制動(dòng)機(jī)）的定期維修與一般零部件的狀態(tài)維修相結(jié)合。UP公司擁有25個(gè)車輛段，負(fù)責(zé)車輛修時(shí)為24內(nèi)的維修作業(yè)，車輛大修周期為100萬(wàn)或8年。美國(guó)鐵路依靠質(zhì)量良好的車輛、完善的計(jì)算機(jī)信息管理系統(tǒng)、充足、暢通的備件供應(yīng)，實(shí)現(xiàn)車輛的狀態(tài)修、換件修和集中專業(yè)化管理。美國(guó)的每家鐵路公司都有自己完善的信息系統(tǒng)，利用計(jì)算機(jī)存儲(chǔ)車輛及其主要部件的履歷、數(shù)量、壽命預(yù)測(cè)、可靠性統(tǒng)計(jì)、檢修計(jì)劃、質(zhì)量反饋等一系列信息和程序。檢修基地的檢修作業(yè)和零部件更換情況輸入計(jì)算機(jī)后，將由其總部根據(jù)基地?cái)?shù)據(jù)進(jìn)行處理和數(shù)據(jù)分析。鐵路公司高度重視計(jì)算機(jī)軟件的開發(fā)和改進(jìn)，以提高車輛檢修管理水平。1.2.2國(guó)內(nèi)貨車檢修制度貨車維修體制分為預(yù)防性維修和事后維修，預(yù)防性維修又包括定期維修和視情維修。目前國(guó)內(nèi)鐵路貨車空氣制動(dòng)裝置檢修隨貨車定檢周期進(jìn)行，以使用時(shí)間或運(yùn)行里程作為檢修期限。只要設(shè)備運(yùn)用到給其預(yù)先規(guī)定好的時(shí)間或里程，無論其技術(shù)狀態(tài)如何，都必須進(jìn)行規(guī)定性維修，這是一種強(qiáng)制性的預(yù)防性維修方法[13]。視情維修是近年來在高可靠性鐵道機(jī)車車輛構(gòu)造的基礎(chǔ)上發(fā)展而來的。這種維修方式是依據(jù)設(shè)備實(shí)際情況來確定維護(hù)的時(shí)機(jī)[14]。它沒有規(guī)定機(jī)械部件的固定分解范圍和維護(hù)期限，而是在檢查和測(cè)試其技術(shù)狀況的基礎(chǔ)上確定每個(gè)機(jī)械部件的最佳維修時(shí)間。無論是可預(yù)防漸進(jìn)性故障的屬于預(yù)防性維修的定期維修和狀態(tài)維修，還是多用于意外故障情況下，或不影響安全運(yùn)行的情況用預(yù)防性維修不經(jīng)濟(jì)而采用的非預(yù)防性質(zhì)的事后維修，這三種維護(hù)方式都有一定的適用范圍。由表1.3和表1.4我國(guó)貨車檢修修程及檢修內(nèi)容可知，不論是普通貨車還是提速貨車，其檢修制度中都在輔修或級(jí)修時(shí)就對(duì)空氣制動(dòng)裝置的相關(guān)部件進(jìn)行檢修，尤其是制動(dòng)系統(tǒng)的“心臟”：103型制動(dòng)閥，其在列車進(jìn)行制動(dòng)作用時(shí)所處的關(guān)鍵位置和重要性決定了該機(jī)件在運(yùn)用量與檢修量上有很大的需求。普通貨車（22型、25、25型等）的定期檢修修程分為輔修、段修和輔修，具體周期如表1.3所示：表1.3國(guó)內(nèi)鐵路普通貨車檢修修程、檢修周期及檢修內(nèi)容修制檢修周期檢修內(nèi)容輔修20萬(wàn)或距上次輔修及以上修8個(gè)月對(duì)軸承潤(rùn)滑部分和空氣制動(dòng)裝置進(jìn)行檢修，對(duì)其他部分做輔助性修理段修60萬(wàn)或距上次段修及以上2年對(duì)貨車重點(diǎn)部位進(jìn)行分解檢修、集中換件修，保持車輛各部狀態(tài)性能廠修240萬(wàn)或距新造或上次廠修8年整車分解檢查并徹底修理，消除設(shè)計(jì)制造缺陷，恢復(fù)車輛基本性能提速貨車（25及25型等）修程分為、、、四級(jí)，具體檢修規(guī)程如表1.4所示：表1.4國(guó)內(nèi)鐵路提速貨車檢修等級(jí)、檢修周期及檢修內(nèi)容檢修等級(jí)檢修周期檢修內(nèi)容級(jí)（安全檢修）30萬(wàn)km或距上次以上修1年對(duì)關(guān)鍵部位換件修，其他部位狀態(tài)修，對(duì)故障部位進(jìn)行處理級(jí)（段修）60萬(wàn)km或距上次以上修2年對(duì)部件分單元進(jìn)行換件修和狀態(tài)修，基本恢復(fù)貨車上、下部技術(shù)狀態(tài)級(jí)（段修）120萬(wàn)km或已做過一次修，距上次修2年對(duì)貨車重點(diǎn)部位實(shí)施大范圍換件修級(jí)（大修）240萬(wàn)km或距新造或上次修10年整車全面分解、徹底修理，以及必要的技術(shù)改造工作1.3貨車制動(dòng)閥維修現(xiàn)狀鐵路貨車檢修方式的發(fā)展趨勢(shì)，是事后維修逐步轉(zhuǎn)向定期預(yù)防性維修，再由定期的預(yù)防性維修走向計(jì)劃性定期檢查，并根據(jù)檢查結(jié)果安排近期的計(jì)劃維護(hù)與修理。及時(shí)有效的維修在保證設(shè)備的使用壽命、安全性和可靠性等方面具有重要的地位和作用。下面將通過對(duì)制動(dòng)閥檢修工序、機(jī)械系統(tǒng)維修思想及方式、組合維修策略研究及維修相關(guān)性的研究現(xiàn)狀進(jìn)行總結(jié)并進(jìn)行分析。1.3.1103型制動(dòng)閥檢修模式目前，鐵路貨車103型分配閥檢修主要結(jié)合貨車段、輔修進(jìn)行。即在貨車修或、修到期時(shí)，將分配閥卸下進(jìn)行分解檢修，按檢修工序可分為：外部清洗、分解、一次清洗、零部件檢修、二次清洗、組裝、試驗(yàn)、入庫(kù)幾個(gè)工序，可以實(shí)現(xiàn)工序之間的相互控制，即從以下三個(gè)方面從下道工序監(jiān)控上層工序：實(shí)物流轉(zhuǎn)、維護(hù)記錄的填寫和工位級(jí)的輸入。一旦發(fā)現(xiàn)問題，可以返回上層工序進(jìn)行處理，保證記錄信息和實(shí)物的一致性，從而實(shí)現(xiàn)維修質(zhì)量的可追溯性。[14]。文獻(xiàn)[15-18]以制動(dòng)閥檢修質(zhì)量控制為研究對(duì)象，探討預(yù)防性維修策略，對(duì)制動(dòng)閥檢修過程進(jìn)行優(yōu)化研究。103型分配閥主閥檢修流程及儲(chǔ)存要求如圖1.1和表1.5所示。圖1.1103型分配閥主閥檢修流程表1.5103型分配閥主閥儲(chǔ)存期限及要求零部件名稱儲(chǔ)存期限儲(chǔ)存要求分配閥超過3個(gè)月不足6個(gè)月試驗(yàn)超過6個(gè)月分解、檢修、試驗(yàn)單元制動(dòng)缸、塞門、緩解閥、集塵器、制動(dòng)緩解指示器、閘調(diào)器、防滑閥等超過6個(gè)月試驗(yàn)超過12個(gè)月分解、檢修、試驗(yàn)軟管超過12個(gè)月試驗(yàn)1.3.2組合維修策略研究組合維修策略根據(jù)維修工作的類型可分為修復(fù)組合維修策略、預(yù)防性組合維修策略和機(jī)會(huì)組合維修策略。修復(fù)性組合維護(hù)策略是當(dāng)一個(gè)組件發(fā)生故障時(shí)，該組件一直處于故障狀態(tài)，直到與其他發(fā)生故障組件一起修復(fù)；預(yù)防性組合維護(hù)策略用于預(yù)防故障并降低運(yùn)營(yíng)成本。它通過同時(shí)執(zhí)行維護(hù)任務(wù)的方式，提前準(zhǔn)備維護(hù)計(jì)劃達(dá)到降低維護(hù)成本的目的；機(jī)會(huì)組合維護(hù)策略是指當(dāng)某個(gè)部件發(fā)生故障時(shí)，將提前達(dá)到機(jī)會(huì)維護(hù)的范圍的部件進(jìn)行提前預(yù)防性維修，將故障部件的修復(fù)性維修有機(jī)地結(jié)合起來，節(jié)省系統(tǒng)的維護(hù)成本。由于一個(gè)組件的故障提供了更換或修復(fù)其他組件的機(jī)會(huì)，因此機(jī)會(huì)維護(hù)在與結(jié)構(gòu)相關(guān)的系統(tǒng)中得到了很好的應(yīng)用。2維修相關(guān)理論2維修相關(guān)理論2.1可靠性維修評(píng)價(jià)指標(biāo)可靠性是指機(jī)械系統(tǒng)及其部件在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)、在規(guī)定的條件下、能夠完成規(guī)定功能的可能性。對(duì)于鐵路貨車而言，就是其系統(tǒng)部件在規(guī)定的維護(hù)和使用條件下，能夠保持正常工作能力，并最終完成規(guī)定的行程任務(wù)的特性，它是用來衡量鐵路貨車設(shè)備及其部件質(zhì)量的重要指標(biāo)。2.1.1概率分布函數(shù)若以非負(fù)隨機(jī)變量描述設(shè)備的服役里程，表示設(shè)備失效時(shí)的里程，用表示設(shè)備工作到里程時(shí)已經(jīng)失效的概率，稱為設(shè)備的故障概率函數(shù)。失效可能發(fā)生的區(qū)間為，函數(shù)參變量亦可用服役時(shí)間表示。的數(shù)學(xué)表達(dá)式如式2.1所示：(2.1)2.1.2可靠度設(shè)備在規(guī)定的條件下，在規(guī)定的里程或時(shí)間里，能夠正常行使功能的概率，稱為該設(shè)備的可靠度。因可靠度是里程或時(shí)間的函數(shù)，故參變量為設(shè)備實(shí)際服役里程的可靠度的表達(dá)形式為：(2.2)與可靠度對(duì)立的是不可靠度即故障概率函數(shù)，表示設(shè)備的不可靠程度，故障概率函數(shù)與可靠度成下述對(duì)立關(guān)系，即與互補(bǔ)，如式2.3所示：(2.3)2.1.3失效概率密度函數(shù)將概率分布函數(shù)對(duì)服役里程求導(dǎo)，得到失效概率密度函數(shù)，用表示，由式2.4所示：(2.4)2.1.4故障率一般情況下，故障率是運(yùn)行里程或運(yùn)行時(shí)間的函數(shù)，若用表示，則含義為設(shè)備在里程區(qū)間正常運(yùn)行，在運(yùn)行里程為時(shí)出現(xiàn)故障的概率。記條件概率，令，稱為瞬間危害率，或故障率。的表達(dá)式如式2.5所示：(2.5)和失效概率密度函數(shù)的關(guān)系為：(2.6)2.1.5可用度可用度是可修設(shè)備的評(píng)價(jià)指標(biāo)之一，能夠客觀反映該設(shè)備的使用效率。它表示設(shè)備在規(guī)定的使用條件下使用時(shí)，在達(dá)到某時(shí)間或某運(yùn)行里程時(shí)正常工作的概率。其定義表達(dá)式為：(2.7)其中表示設(shè)備平均可運(yùn)行時(shí)間，表示設(shè)備平均停機(jī)時(shí)間（包含設(shè)備未故障但處于停機(jī)狀態(tài)的時(shí)間）。2.1.6特征量關(guān)系根據(jù)上述分析，可總結(jié)出以服役里程為參變量的可靠性特征量之間的轉(zhuǎn)化關(guān)系，如表2.1所示：表2.1可靠性特征量函數(shù)轉(zhuǎn)化關(guān)系特征量2.2失效分布函數(shù)2.2.1失效率曲線失效率是描述設(shè)備因失效而引起的工作過程中的可靠度衰減規(guī)律，是指設(shè)備工作到服役里程或運(yùn)行時(shí)間時(shí)刻后，在單位時(shí)間內(nèi)發(fā)生失效的概率。失效率曲線反映了研究對(duì)象在任何時(shí)刻出現(xiàn)失效狀況的概率變化趨勢(shì)。將設(shè)備的失效率用曲線繪制在坐標(biāo)上，反映了設(shè)備在運(yùn)行的整個(gè)工作過程中失效趨勢(shì)的變化情況。如圖2.1所示，它反映了機(jī)械系統(tǒng)失效率的不同階段和與其對(duì)應(yīng)的運(yùn)行里程：圖2.1浴盆失效曲線由圖所示，失效率曲線因狀似浴盆，故而將其稱之為浴盆失效曲線。浴盆失效曲線代表的失效率變化規(guī)律可分為三個(gè)階段，分別是早期失效期、偶然失效期和損耗失效期。(1)早期失效期(DFR)設(shè)備在工作初期的失效率很高，但隨著運(yùn)行里程的增加失效率迅速下降，這個(gè)階段稱為早期失效期，該期間的行走里程長(zhǎng)短隨設(shè)備的制造質(zhì)量和工藝設(shè)計(jì)而變化。失效主要是由制造、設(shè)計(jì)缺陷和使用環(huán)境不當(dāng)，即人為錯(cuò)誤等各種原因?qū)е碌摹?2)偶然失效期(CFR)偶然失效通常是具有隨機(jī)性的突然失效。盡管在此期間的失效率隨運(yùn)行里程而有所變化，但由于變化細(xì)微，故而將其視作一個(gè)常系數(shù)?？梢哉f，這個(gè)時(shí)期是設(shè)備的正常工作時(shí)期。偶然失效往往起源于機(jī)械設(shè)備可靠性設(shè)計(jì)中的隱患、維修不善或使用不得當(dāng)?shù)?。通過改進(jìn)使用和管理、提高可靠性設(shè)計(jì)質(zhì)量、加強(qiáng)監(jiān)視、診斷和維護(hù)等措施，可以有效降低偶然失效期的失效率。(3)損耗失效期(IFR)在步入此階段后，設(shè)備的失效率呈逐漸上升趨勢(shì)，稱為損耗失效期。在此期間，統(tǒng)經(jīng)過長(zhǎng)期的使用，由于老化、疲勞、磨損等原因，設(shè)備工作壽命已逐漸衰變，從而處于頻繁失效狀態(tài)，使設(shè)備失效率隨著時(shí)間的推移而遞增，最終導(dǎo)致設(shè)備功能喪失。2.2.2指數(shù)分布設(shè)備的維修時(shí)間和失效時(shí)間多服從于指數(shù)分布、正態(tài)分布和威布爾分布等。其中，指數(shù)分布是一種單參數(shù)型分布函數(shù)，主要用來描述承受一定載荷但磨損很小的電子元件、機(jī)械設(shè)備及其零部件的壽命和維修里程或時(shí)間。其可靠性數(shù)學(xué)表達(dá)式如下。概率分布函數(shù)：(2.8)可靠度函數(shù)：(2.9)失效概率密度函數(shù)：(2.10)失效率函數(shù)：(2.11)從以上表達(dá)式可以看出，只要確定了一個(gè)參數(shù)(失效率)，就可以完全確定可靠度函數(shù)。指數(shù)分布有一個(gè)突出的特征，即無記憶性。如果某設(shè)備的失效率是恒定的，那么它從開始到運(yùn)行里程內(nèi)的可靠度為，如果在這個(gè)里程周期結(jié)束時(shí)沒有被修復(fù)，它將在下一個(gè)間隔相同的里程周期內(nèi)，可靠度仍等于。2.2.3正態(tài)分布正態(tài)分布是概率分布中最常見和最普遍使用的統(tǒng)計(jì)分布，它可以描述很多自然現(xiàn)象，如測(cè)量誤差、工藝誤差、材料特性、機(jī)械系統(tǒng)的維修時(shí)機(jī)等。其數(shù)學(xué)表達(dá)式如下所示。失效概率密度函數(shù)：(2.12)概率分布函數(shù)：(2.13)其中，是母體集中趨向的判斷值，表均值，表示母體的數(shù)學(xué)期望，是隨機(jī)變量的離散程度，作為標(biāo)準(zhǔn)差，表示母體方差的開方。失效率函數(shù)：(2.14)其中，表示標(biāo)準(zhǔn)正態(tài)分布密度函數(shù)，，可靠度。可靠壽命：(2.15)其中，，表示當(dāng)標(biāo)準(zhǔn)差和均值已知，且隨機(jī)變量呈正態(tài)分布時(shí)，概率分布函數(shù)可以轉(zhuǎn)化為標(biāo)準(zhǔn)正態(tài)分布函數(shù)，并保留其特性。3103型分配閥主閥檢修模式與質(zhì)量控制研究3103型分配閥主閥檢修模式與質(zhì)量控制研究3.1問題的描述及假設(shè)本文以103型分配閥主閥作為研究對(duì)象，103型分配閥主閥是貨車空氣制動(dòng)系統(tǒng)的核心，從級(jí)修程就實(shí)施換件修，經(jīng)過輔修、段修一直到廠修進(jìn)行整車分解的徹底性修理。103型制動(dòng)閥主閥由作用部、充氣部、均衡部、增壓閥和局減閥組成，主要利用制動(dòng)主管的壓力變化來實(shí)現(xiàn)制動(dòng)機(jī)的充氣、制動(dòng)、保壓、緩解等作用。103型分配閥主閥的結(jié)構(gòu)如下圖3.1所示：圖3.1103型分配閥主閥結(jié)構(gòu)由圖3.1所示，作用部主要由主活塞、截止閥、滑閥及穩(wěn)定部等組成，作用部利用制動(dòng)主管與工作風(fēng)缸的壓力差，遮斷或溝通閥體內(nèi)相關(guān)通路，產(chǎn)生制動(dòng)、緩解、局減、充氣、保壓等作用；充氣部用于控制副風(fēng)缸充氣，位置位于主閥的上蓋內(nèi)，由充氣止回閥與充氣閥等組成；均衡部位置與作用部相鄰，是用來控制制動(dòng)缸的充氣、排氣與保壓的作用，由上部作用閥部、下部作用活塞部以及縮孔堵組成；增壓閥在緊急制動(dòng)時(shí)提升制動(dòng)缸壓力，以獲得更大的制動(dòng)力，由增壓閥、增壓閥彈簧、密封圈和增壓閥套等組成；局減閥位于主閥體內(nèi)作用部與均衡部之間，由局減活塞、局減閥、局減閥彈簧、壓圈和局減膜板等組成。在第二階段局減時(shí)，局減閥將制動(dòng)主管的壓縮空氣送入制動(dòng)缸，使制動(dòng)主管產(chǎn)生局減作用，可提高制動(dòng)波速，并在制動(dòng)初期使制動(dòng)缸獲得一個(gè)壓力的初躍升，可減小在制動(dòng)時(shí)閘瓦沖擊車輪的沖擊力。在現(xiàn)場(chǎng)情況中，車間進(jìn)行的預(yù)防性維修內(nèi)容分為修理預(yù)防性替換和預(yù)防性修理。屬于完全維修，使設(shè)備恢復(fù)“全新”狀態(tài)，具體方法為將閥體整體由全新的制動(dòng)閥取代，是修復(fù)如新的修理方式，但其更換費(fèi)用較高；屬于不完全維修，可以使設(shè)備變回“年輕”狀態(tài)，具體手段為對(duì)103型分配閥主閥閥體及其零部件進(jìn)行分解并修理，具體方法為將小的零部件如碰傷或有裂紋的閥蓋、變形、銹蝕或折斷的彈簧、劃傷或粗糙度低于標(biāo)準(zhǔn)的滑閥和截止閥等作修平、研磨、保養(yǎng)或更換處理，是修復(fù)非新的修理方式。此外還有在列車運(yùn)行狀態(tài)中出現(xiàn)的非預(yù)期故障維護(hù)，采用最小維修方式，該方式只能讓103型分配閥主閥恢復(fù)工作，不改變其工作壽命。預(yù)防性維修需要花費(fèi)一定的成本和時(shí)間，但這樣的維修方式可以有效降低貨車發(fā)生突發(fā)性故障的次數(shù)，減少因故障引起的運(yùn)營(yíng)損失，保證旅客行車安全。充分利用系統(tǒng)的可靠性，可以合理安排預(yù)防性維修間隔期，避免103型分配閥主閥欠維修或過維修。本章在保證一定可靠度的基礎(chǔ)上，以有限運(yùn)行里程內(nèi)的總維修成本最小、總維修時(shí)間最低為優(yōu)化目標(biāo)，建立103型分配閥主閥檢修模式優(yōu)化模型。下面針對(duì)要解決的問題，作如下假設(shè)：（1）103型分配閥主閥故障里程服從于形狀參數(shù)為，比例參數(shù)為的韋布爾分布。（2）103型分配閥主閥的初始可靠度為1，即全新狀態(tài)開始運(yùn)行。（3）運(yùn)行過程中發(fā)生非預(yù)期故障采用小修的維修方式，小修只能使制動(dòng)閥恢復(fù)正常工作，不改變其可靠度和工作壽命。（4）103型分配閥主閥的維修時(shí)間小于整車維修時(shí)間。（5）103型分配閥主閥需要貨車停止運(yùn)行進(jìn)行維修作業(yè)。3.2103型分配閥主閥檢修模式模型構(gòu)建3.2.1變量定義及約束條件（1）決策變量定義：制動(dòng)閥預(yù)防性維修總次數(shù)：第次預(yù)防性維修施修時(shí)機(jī)：第次預(yù)防性維修采用的維修內(nèi)容（2）約束條件根據(jù)以上分析，并結(jié)合實(shí)際需要，本模型中建立約束條件如下：①可靠度下限約束該約束是指運(yùn)用狀態(tài)下的制動(dòng)閥，為了保證運(yùn)行安全，需規(guī)定其可靠度不得低于要求的最小可靠度，表達(dá)為：(3.1)式中：為運(yùn)行里程內(nèi)制動(dòng)閥的可靠度；為制動(dòng)閥要求的可靠度下限。②預(yù)防性維修間隔約束該約束是指制動(dòng)閥的維修間隔需介于最小維修間隔與最大維修間隔之間，當(dāng)，預(yù)防性維修為變周期。當(dāng)，預(yù)防性維修為等周期，即：(3.2)(3.3)式中：為內(nèi)制動(dòng)閥的最小維修間隔；為制動(dòng)閥規(guī)定的最大維修間隔；為制動(dòng)閥的維修間隔。③維修順序約束該約束是指每次進(jìn)行預(yù)防性維修遵循一定次序，如下式所示：(3.4)式中：為貨車?yán)鄯e運(yùn)行里程。3.2.2可靠度模型在貨車?yán)塾?jì)服役里程內(nèi)，對(duì)103型分配閥主閥施行了次預(yù)防性維修操作，103型分配閥主閥開始運(yùn)行時(shí)為全新狀態(tài)，即。每當(dāng)運(yùn)行里程到達(dá)時(shí)，對(duì)其執(zhí)行預(yù)防性維修，此時(shí)103型分配閥主閥的施修內(nèi)容為。結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)103型分配閥主閥預(yù)防性維修內(nèi)容，的取值如下表3.1所示：表3.1施修內(nèi)容的取值取值施修內(nèi)容1第次預(yù)防性維修內(nèi)容為預(yù)防性替換2第次預(yù)防性維修內(nèi)容為預(yù)防性修理本文采用文獻(xiàn)[27，31，32]中的可靠度建模過程對(duì)103型分配閥主閥可靠度進(jìn)行模型建立。制動(dòng)閥在經(jīng)過第次預(yù)防性維修后的可靠度如式3.5所示：(3.5)式中：表示103型分配閥主閥在第次預(yù)防性維修后，失效部分的初始可靠度；表示103型分配閥主閥在第次預(yù)防性維修后，服役里程為時(shí)未失效部分的可靠度。對(duì)于采取不同的預(yù)防性維修內(nèi)容，制動(dòng)閥可靠度的變化及劣化程度有所不同，如圖3.2所示。圖3.2103型分配閥主閥可靠度在不同維修內(nèi)容下的變化（1）失效修復(fù)模型對(duì)103型分配閥主閥進(jìn)行第次預(yù)防性維修后，其失效部分的初始可靠度建模。若在第次預(yù)防性維修時(shí)進(jìn)行預(yù)防性更換，則全新狀態(tài)下；若在第次預(yù)防性維修時(shí)進(jìn)行預(yù)防性修理，則其可靠度得到修復(fù)。如式3.6所示：(3.6)式中，為失效恢復(fù)因子，可以通過歷史故障維修數(shù)據(jù)估得；表示制動(dòng)閥在第次預(yù)防性維修后的可靠度恢復(fù)值；表示制動(dòng)閥在第次預(yù)防性維修前的瞬時(shí)可靠度。（2）劣化加速模型隨著貨車運(yùn)行里程的增長(zhǎng)，可靠度劣化速度逐漸加快。如圖3.1所示，對(duì)機(jī)件施行第次預(yù)防性維修后，預(yù)防性修理比預(yù)防性替換的的可靠度劣化程度更高。103型分配閥主閥故障時(shí)間服從韋布爾分布，則制動(dòng)閥在第次預(yù)防性維修后，在其時(shí)未失效部分的可靠度建模如式3.7所示：(3.7)其中，為未失效可靠度改善因子，為可靠度劣化加速因子，通過歷史故障維修數(shù)據(jù)和故障分析估得。關(guān)于取值表示如下：(3.8)綜上可得，103型分配閥主閥在時(shí)的可靠度如式3.19所示：(3.9)3.2.3故障率模型故障率與可靠度之間的關(guān)系如下：(3.10)結(jié)合103型分配閥主閥的可靠度模型，可得時(shí)服從韋布爾分布的故障率模型如下所示：(3.11)其中，表示第次預(yù)防性維修后103型分配閥主閥的初始故障率：(3.12)式中，表示制動(dòng)閥在第次預(yù)防性維修后的故障率；表示制動(dòng)閥在第次預(yù)防性維修前的故障率。3.2.4期望時(shí)間建模103型分配閥主閥在運(yùn)行里程內(nèi)維修的總期望時(shí)間如下式3.13所示：(3.13)總期望時(shí)間由制動(dòng)閥進(jìn)行的預(yù)防性維修活動(dòng)期望總時(shí)間和非預(yù)期故障維護(hù)期望總時(shí)間組成。其中，表示制動(dòng)閥進(jìn)行預(yù)防性維修單次維修用時(shí)，表示非預(yù)期故障維護(hù)單次期望施修時(shí)間。函數(shù)表達(dá)式如下式3.14所示：(3.14)式中，表示制動(dòng)閥預(yù)防性替換單次期望施修時(shí)間；表示制動(dòng)閥預(yù)防性修理單次期望施修時(shí)間。3.2.5期望成本建模服役里程內(nèi)103型分配閥主閥維修的總期望費(fèi)用表達(dá)為：(3.15)總期望費(fèi)用由制動(dòng)閥進(jìn)行的預(yù)防性維修活動(dòng)期望總費(fèi)用和非預(yù)期故障維護(hù)期望總費(fèi)用組成。式中，表示非預(yù)期故障維護(hù)單次期望施修成本；為制動(dòng)閥進(jìn)行預(yù)防性維修的單次維修費(fèi)用，其中表示制動(dòng)閥預(yù)防性替換單次期望操作成本；表示制動(dòng)閥預(yù)防性修理單次期望操作成本。3.2.6優(yōu)化目標(biāo)函數(shù)以有限運(yùn)行里程內(nèi)的總維修時(shí)間最少、總維修費(fèi)用最低為優(yōu)化目標(biāo)，103型分配閥主閥檢修模式優(yōu)化模型如式3.16所示，式3.17~3.20為優(yōu)化目標(biāo)的約束條件：(3.16)(3.17)(3.18)(3.19)(3.20)3.3求解算法遺傳算法的早期研究工作始于1960年代。它是從生物的進(jìn)化過程中抽象出來的求解方法。遺傳算法通過綜合模擬自然選擇和遺傳機(jī)制，編碼空間代替問題的參數(shù)空間，以編碼種群為進(jìn)化基礎(chǔ)，個(gè)體基因的遺傳操作實(shí)現(xiàn)了選擇和遺傳機(jī)制，建立迭代過程。針對(duì)總維修時(shí)間最少、總維修成本最低的優(yōu)化模型，采用多目標(biāo)遺傳算法進(jìn)行求解[33]，算法流程圖如圖3.3所示：圖3.3多目標(biāo)遺傳算法流程圖（1）編碼實(shí)數(shù)編碼具有高精度、易于搜索大空間的優(yōu)點(diǎn)。根據(jù)實(shí)際需要，選用實(shí)數(shù)位串對(duì)103型分配閥主閥檢修模式染色體進(jìn)行編碼。染色體由預(yù)防性維修施修時(shí)機(jī)染色體和預(yù)防性維修施修內(nèi)容染色體兩段構(gòu)成。預(yù)防性維修施修時(shí)機(jī)染色體中的基因用整數(shù)表示，。用作為基因長(zhǎng)度的限制條件。預(yù)防性維修施修內(nèi)容染色體中的基因用表示，。和分別表示103型分配閥主閥在運(yùn)行里程時(shí)進(jìn)行預(yù)防性替換或預(yù)防性修理。預(yù)防性維修施修內(nèi)容染色體的長(zhǎng)度與預(yù)防性維修施修時(shí)機(jī)染色體的長(zhǎng)度一致。將預(yù)防修施修時(shí)機(jī)染色體中不進(jìn)行預(yù)防性維修用“-1”表示，并延長(zhǎng)至整段。初始化群體按約束條件和編碼規(guī)則生成，若103型分配閥主閥服役里程，預(yù)防性維修最小維修間隔，最大維修間隔，則生成的檢修模式染色體組成初始化群體如下：(3.21)（2）雜交算子本章選用一點(diǎn)雜交操作，對(duì)交配池中一對(duì)染色體，根據(jù)基因長(zhǎng)度，選擇一個(gè)雜交位，對(duì)兩個(gè)位串中雜交位右側(cè)部分的染色體位串互換，左側(cè)位置基因不變，從而形成新的一對(duì)染色體。對(duì)預(yù)防性維修施修時(shí)機(jī)染色體和預(yù)防性維修施修內(nèi)容染色體組成的個(gè)體進(jìn)行雜交，從中選擇兩個(gè)父?jìng)€(gè)體作為一對(duì)，雜交操作后將其生成的一對(duì)子個(gè)體放入下一代種群。如果父染色體Ⅰ，父染色體Ⅱ，選擇3為雜交位，則生成子染色體Ⅰ，子染色體Ⅱ。（3）變異算子變異操作模擬自然界生物進(jìn)化過程中染色體上某個(gè)基因的突變，從而改變?nèi)旧w的結(jié)構(gòu)和物理性質(zhì)。進(jìn)行一點(diǎn)變異操作時(shí)，變異算子從種群中，通過對(duì)父染色體變異點(diǎn)位的基因突變實(shí)現(xiàn)，父染色體的其余位置基因不變。當(dāng)變異點(diǎn)在預(yù)防性維修施修時(shí)機(jī)染色體時(shí)，則對(duì)變異點(diǎn)基因變異，產(chǎn)生新的運(yùn)行里程子染色體；當(dāng)變異點(diǎn)在預(yù)防性維修施修內(nèi)容染色體時(shí)，通過一點(diǎn)變異，得到新的維修內(nèi)容子染色體。變異點(diǎn)若無效，則重新選擇變異位置變異。（4）選擇算子根據(jù)支配的概念[34]，設(shè)和為種群中的染色體，若對(duì)于，有，且至少有一個(gè)，有，則個(gè)體支配個(gè)體；若種群中不存在個(gè)體使個(gè)體支配個(gè)體，稱為種群中的非支配個(gè)體。對(duì)于多目標(biāo)的解中，若任意和對(duì)于所有的目標(biāo)非劣于，且至少有一個(gè)目標(biāo)劣于，則和之間由支配。若染色體在該代種群中被個(gè)染色體支配，則在該種群的秩如式3.22所示：(3.22)多目標(biāo)優(yōu)化問題中，由所有非支配解構(gòu)成Pareto最優(yōu)集。非劣解的，如圖3.4所示：圖3.4種群中染色體的秩當(dāng)未達(dá)到最大循環(huán)數(shù)時(shí)，，計(jì)算個(gè)體的秩，將秩從小到大排序并更新精英集，從而剔除劣解。本章優(yōu)化目標(biāo)為預(yù)防性檢修時(shí)機(jī)和成本，求解后將的非支配解放入Pareto最優(yōu)集。當(dāng)?shù)竭_(dá)最大循環(huán)數(shù)后，所有Pareto最優(yōu)解為優(yōu)化目標(biāo)解。3.4算例分析103型分配閥主閥的服役里程為，制動(dòng)閥服從韋布爾分布，，；失效恢復(fù)因子，未失效可靠度改善因子，可靠度劣化加速因子；最小可靠度，，；，；，；，。以上參數(shù)帶入優(yōu)化目標(biāo)函數(shù)進(jìn)行求解，通過Matlab編程實(shí)現(xiàn)。遺傳算法中最大循環(huán)數(shù)為種群代數(shù)，種群代數(shù)為100，種群規(guī)模為500，雜交概率為0.7，變異概率為0.05，結(jié)果如下表3.2所示：表3.2103型分配閥主閥檢修模式優(yōu)化結(jié)果編號(hào)預(yù)防性維修里程預(yù)防性維修內(nèi)容128.320813.435-52-74-101-117-134-150-167-186-2031-1-1-1-2-1-1-2-1-1229.719396.233-49-68-87-119-132-147-165-1971-1-1-1-2-1-1-1-2331.817857.334-59-81-106-129-147-179-2011-1-1-2-1-1-2-1根據(jù)表3.2可知，在一定可靠度的要求下，方案1和方案2對(duì)比可知，方案2比方案1的維修時(shí)間多5%的情況下，方案1比方案2的維修成本高出7%；方案3比方案1的維修時(shí)間增加11%，但維修成本可以比方案1減少14%；方案3比方案2多花費(fèi)7%的時(shí)間進(jìn)行維修，維修成本可以比方案2節(jié)約8%。若以節(jié)約維修成本為第一考慮要素，則方案3優(yōu)于方案1和2。在同等約束下對(duì)現(xiàn)行貨車原始檢修模式進(jìn)行優(yōu)化，103型分配閥主閥的維修間隔隨貨車定檢周期進(jìn)行，定檢周期，利用多目標(biāo)遺傳算法，對(duì)最小維修間隔和最大維修間隔都為時(shí)進(jìn)行求解，結(jié)果如下所示：表3.3103型分配閥主閥原始檢修模式優(yōu)化結(jié)果編號(hào)預(yù)防性維修里程預(yù)防性維修內(nèi)容433.222386.830-60-90-120-150-180-210-2401-1-2-1-1-2-1-2由表3.3可知，采用原始的檢修模式，在一定可靠度的約束下，制動(dòng)閥的維修成本將會(huì)增加。對(duì)表3.2和表3.3進(jìn)行對(duì)比，如圖3.5所示：圖3.5兩種檢修模式非惡劣解對(duì)比由圖3.5可知，原始檢修方式在比方案1的維修時(shí)間多15%的前提下，維護(hù)成本高出7%；在維修時(shí)間方面，原始檢修方式分別比方案2和方案3多出11%和4%，維修成本方案4比兩者分別高出13%和20%。綜上可知，采用非固定周期的檢修模式明顯優(yōu)于原始的檢修模式。3.5103型分配閥主閥試驗(yàn)質(zhì)量控制研究3.5.1微控705型制動(dòng)閥試驗(yàn)臺(tái)機(jī)能自檢微控705型制動(dòng)閥試驗(yàn)臺(tái)需要在每日工前進(jìn)行機(jī)能自檢，以保證后續(xù)正常工作試驗(yàn)的準(zhǔn)確性。試驗(yàn)臺(tái)機(jī)能自檢包括機(jī)能校驗(yàn)、合格閥與故障閥反比對(duì)試驗(yàn)，若自檢過程中出現(xiàn)不合格項(xiàng)目，需要聯(lián)系設(shè)備車間進(jìn)行檢查檢修，直至試驗(yàn)臺(tái)各項(xiàng)校驗(yàn)指標(biāo)達(dá)到要求，方可正常使用。（1）機(jī)能校驗(yàn)微控705型制動(dòng)閥試驗(yàn)臺(tái)性能是否合格需要每日開工前進(jìn)行機(jī)能校驗(yàn)測(cè)定。首先調(diào)試開關(guān)，總風(fēng)源壓力需大于；調(diào)整調(diào)壓閥壓力至；接著將限壓閥壓力調(diào)試到。下一步將主閥座、緊急閥座蓋板卡在安裝座上，由計(jì)算機(jī)控制開始進(jìn)行自動(dòng)校驗(yàn)，并在校驗(yàn)完畢后打印校驗(yàn)記錄。檢查校驗(yàn)記錄，若發(fā)現(xiàn)不合格指標(biāo)，則對(duì)試驗(yàn)臺(tái)進(jìn)行修理，直到校驗(yàn)合格為止。（2）合格閥與故障閥反比對(duì)試驗(yàn)將機(jī)能校驗(yàn)合格的微控705型制動(dòng)閥試驗(yàn)臺(tái)進(jìn)行合格閥與故障閥反比對(duì)試驗(yàn)。首先通過將前一天試驗(yàn)合格的合格閥作為試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)，在機(jī)能校驗(yàn)合格后再次對(duì)標(biāo)準(zhǔn)閥進(jìn)行試驗(yàn)，要求各項(xiàng)試驗(yàn)參數(shù)與標(biāo)定參數(shù)誤差不得超過。若試驗(yàn)誤差大于，需要對(duì)微控705型制動(dòng)閥試驗(yàn)臺(tái)各傳感器和壓力表進(jìn)行檢查維修。標(biāo)定后的試驗(yàn)臺(tái)需要使用已判定不合格的故障閥進(jìn)行反比對(duì)試驗(yàn)。通過對(duì)故障閥的再次試驗(yàn)，觀察首次試驗(yàn)不合格的試驗(yàn)參數(shù)是否與反比對(duì)試驗(yàn)的不合格參數(shù)保持一致，從而判斷試驗(yàn)臺(tái)是否具備檢測(cè)故障閥故障因素的能力。以上自檢方式可以在每日開工前對(duì)微控705型制動(dòng)閥試驗(yàn)臺(tái)的性能做出判斷，保障當(dāng)日試驗(yàn)結(jié)果的準(zhǔn)確性，是確保103型分配閥主閥檢修質(zhì)量的輔助性方法。3.5.2103型分配閥主閥質(zhì)量分等策略目前在裝載和使用方面，對(duì)103型分配閥主閥沒有進(jìn)行明確的性能劃分，部分性能較好的103型主閥安裝在檢修周期短的鐵路貨車上，而部分性能較差的103型主閥安裝在檢修周期較長(zhǎng)的車輛上。為了更好地發(fā)揮和充分利用103型主閥的制動(dòng)性能，節(jié)約檢修成本，提出將檢修合格的制動(dòng)閥進(jìn)行質(zhì)量分等，提高列車運(yùn)行效率和行車安全。統(tǒng)計(jì)呼和浩特鐵路局故障閥試驗(yàn)不合格指標(biāo)，103型分配閥主閥不合格指標(biāo)中影響最大的兩項(xiàng)為充風(fēng)位大、小排風(fēng)口漏泄量和緊急制動(dòng)位大、小排風(fēng)口漏泄量。影響103型分配閥主閥故障及返修的主要因素為滑閥、節(jié)制閥漏泄，屬于滲漏型故障，兩項(xiàng)泄漏性指標(biāo)均為反映滑閥、節(jié)制閥漏泄的關(guān)鍵指標(biāo)，故而將其確定為決定合格103型分配閥主閥的質(zhì)量分等指標(biāo)。兩個(gè)試驗(yàn)參數(shù)中，充風(fēng)位大、小排風(fēng)口漏泄量要求，緊急制動(dòng)位大、小排風(fēng)口漏泄量要求，對(duì)試驗(yàn)合格的103型分配閥主閥按試驗(yàn)參數(shù)進(jìn)行質(zhì)量分等如下表3.4所示：表3.4合格制動(dòng)閥質(zhì)量分級(jí)等級(jí)充風(fēng)位大、小排風(fēng)口漏泄量；緊急制動(dòng)位大、小排風(fēng)口漏泄量占比優(yōu)秀且53%較好且38%一般且9%由表3.4所示，根據(jù)兩項(xiàng)漏泄量指標(biāo)和，可判斷滑閥及其閥座與截止閥的配合情況。其中，漏泄量且為性能較好的優(yōu)等閥，占全體裝車合格制動(dòng)閥的53%，優(yōu)等閥中包括因試驗(yàn)項(xiàng)目不合格而換新的新品閥；性能較好的制動(dòng)閥漏泄量范圍為且，此時(shí)滑閥與截止閥、滑閥座與閥體座配合度低于優(yōu)質(zhì)閥，但漏泄量仍符合要求，占比為38%；對(duì)于漏泄量指標(biāo)在且范圍內(nèi)的制動(dòng)閥，配合面性能低于優(yōu)質(zhì)閥和較好閥，試驗(yàn)指標(biāo)僅為合格狀態(tài)。在行車過程中，試驗(yàn)漏泄量越小，代表各配合面作用越良好，工作性能越強(qiáng)，越不容易引起制動(dòng)閥泄露或作用不良等故障；反之，試驗(yàn)漏泄量越大，行車過程中作用不良的可能性也越高。因此，需要將性能更好的制動(dòng)閥裝配在檢修周期長(zhǎng)的貨車上，以符合實(shí)際運(yùn)用需求。統(tǒng)計(jì)呼和浩特鐵路局2020年檢修的、和級(jí)修情況，對(duì)檢修間隔期按時(shí)長(zhǎng)進(jìn)行劃分，如下表3.5所示：表3.52020年檢修貨車時(shí)長(zhǎng)劃分時(shí)間時(shí)長(zhǎng)1年占比時(shí)長(zhǎng)1.5年占比時(shí)長(zhǎng)2年占比一季度12%46%42%二季度11%42%47%三季度13%49%38%四季度14%43%43%根據(jù)鐵路貨車高速重載的發(fā)展需要，鐵總公司定期對(duì)服役時(shí)間過長(zhǎng)、運(yùn)行性能差的旅客列車解體報(bào)廢，這類貨車由于長(zhǎng)期損耗，往往具有可靠度衰減過快的特點(diǎn)，故而檢修間隔期比新造車或性能良好的貨車更短。近年來的總體趨勢(shì)是檢修間隔期長(zhǎng)的貨車比例逐漸上漲，而檢修間隔期短的貨車比例逐年下降。由表3.4和表3.5對(duì)比可知，臨裝車103型分配閥主閥中，優(yōu)等閥占比略大于時(shí)長(zhǎng)為2年的貨車比例；性能較好的制動(dòng)閥比例略小于時(shí)長(zhǎng)為1.5年的貨車比例；而一般閥占比也小于時(shí)長(zhǎng)為2年的貨車占比。因此，采用優(yōu)秀閥優(yōu)先裝配到檢修間隔相對(duì)最長(zhǎng)的貨車上運(yùn)用，較好閥裝配在檢修間隔相對(duì)中等的貨車上，而性能一般的制動(dòng)閥裝配到檢修間隔相對(duì)最短的貨車上。整體服從“從優(yōu)至差”的選配順序，確保103型分配閥主閥不同質(zhì)量等級(jí)的運(yùn)用效率最大化。本章小結(jié)本章以103型分配閥主閥為研究對(duì)象，進(jìn)行失效率服從韋布爾分布的預(yù)防性維修非固定周期檢修模式模型構(gòu)建，通過和原始等周期檢修模式進(jìn)行對(duì)比，得出非固定周期檢修模式更優(yōu)的結(jié)論。在此基礎(chǔ)上，通過對(duì)增加初試和原始檢修工序的Meta分析，確定增加初試環(huán)節(jié)的必要性，并提出不同泄漏量進(jìn)行分級(jí)施修的方案。最后計(jì)劃將不同檢修周期的貨車選配對(duì)應(yīng)性能的制動(dòng)閥，對(duì)鐵路制動(dòng)系統(tǒng)的檢修工作具有一定指導(dǎo)意義。參考文獻(xiàn)參考文獻(xiàn)中國(guó)鐵路總公司運(yùn)輸局.鐵路貨車空氣制動(dòng)裝置檢修規(guī)則[M].北京：中國(guó)鐵道出版社,2015.劉豫湘,胡躍文.我國(guó)機(jī)車制動(dòng)機(jī)的發(fā)展[J].機(jī)車電傳動(dòng),2002,5(4):