【正文】 畢業(yè)設計（論文）中文題目：鐵路機車設備維修問題的研究 英文題目：A study of the maintenance policy for railway lootive equipments 題 目： 鐵路機車設備維修問題的研究學 院：機械與電子控制工程學院 專 業(yè)： 工業(yè)工程姓 名： 孟涵 學 號： 05224016指導教師建議成績： 評閱教師建議成績： 答辯小組建議成績： 答辯委員會意見：最終成績：主管教學副院長或答辯委員會主席簽字： 年 月 日2北京交通大學畢業(yè)設計（論文）任務書題 目：_鐵路機車設備維修問題的研究____________________________適合專業(yè)：_工業(yè)工程___________________________________________ 指導教師（簽名）： 提交日期：2009 年 1 月 25 日學 院：機械與電子控制工程學院 專 業(yè)：_工業(yè)工程____________姓 名： _ 孟涵_________ 學 號：_05224016_____________畢業(yè)設計（論文）基本內容和要求：；2. 對鐵路機車相關設備進行調研，了解其維修（尤其是狀態(tài)修）的現(xiàn)狀，進行總結評價；，提出進行狀態(tài)修的可行方案。畢業(yè)設計（論文）重點研究的問題：1．如何有效收集設備的實際故障情況；2．探討設備狀態(tài)修的可行方案。畢業(yè)設計（論文）應完成的工作：1． 了解設備維護的基本理論、現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢，尤其是狀態(tài)修的相關理論；2． 了解我國鐵路機車設備維護的現(xiàn)狀，尤其目前已實行狀態(tài)修的情況；3． 收集實際數(shù)據，以維修理論為基礎進行分析；4． 探討設備狀態(tài)修的可行方案。參考資料推薦：查閱國內外相關文獻15篇Andrew . Jardine,《維修、更換與可靠性》，CRC其他要說明的問題：無3北京交通大學畢業(yè)設計（論文）開題報告題 目：_鐵路機車設備維修問題的研究____________________________學院： 機械與電子控制工程學院 專 業(yè)：_工業(yè)工程______________學生姓名： 孟涵 學 號：_ 05224016_________ _ _ _ 文獻綜述：1. 維修的概論 基本含義設備在使用過程中，其零部件會逐漸產生磨損、變形、腐蝕等現(xiàn)象。為了恢復其功能和精度而采取的更換，或修復磨損、失效的零件，并對整機或局部進行拆裝、調整的技術活動 [1]。 分類維修的類別是根據由不同原因促成并在不同地點、不同時間發(fā)生且用不同方式進行的各種維修活動來劃分的。整個維修可以分成預防性維修和事后維修兩大類[2]。 為防止裝備在使用中出現(xiàn)故障，應制定計劃對裝備進行維護，以保證其正常工作。時間計劃維修 預先制定計劃的預防性維修。1）定時維修 屬于時間計劃的預防性維修的一種。按預定的時間間隔對同一類裝備，或一個裝備的同一類零部件成批地進行維修或更換。2）役齡維修 屬于時間計劃的預防性維修的一種。投預定的裝備或零部件的工作年限3）狀態(tài)修 通過儀器檢查和監(jiān)視裝備使用過程中的工作狀態(tài)．追蹤并記錄可能導致故障的惡化趨勢，并對這種惡化趨勢的臨界值進行報警，從而使之在發(fā)生故障之前進行維修。這也是一種預防性維修。 故障發(fā)生以后，為使產品恢復到使用狀態(tài)所進行的維修。處理未經預防性維修的裝備的故障，通常叫做普通事后維修。處理經預防性維修出現(xiàn)的故障，叫做緊急維修。 狀態(tài)修本課題主要以預防維修理論為基礎，狀態(tài)修理論為重點，了解我國鐵路設備維修狀況。通過實地調研收集數(shù)據，建立模型分析，發(fā)現(xiàn)存在的不足，提出改進方案與最優(yōu)策略。狀態(tài)修的實質是將目前的定期、定型和分解型的維修方式改變?yōu)閷崟r、在線式的狀態(tài)監(jiān)測，通過對車輛的技術診斷，隨時掌握設備出現(xiàn)的故障及運轉工況，有效地確立以功能為中心和非分解型的設備維修方式。其先進性與合理性在于，它能根據設備當時的實際狀況(狀態(tài)信息)，確定其是否需要維修，何時維修最恰當，確定需要維修的設備則立即施修，無需修理的則免維修，去掉了維修中的盲目性。文獻指出，我國鐵路設備維修在某些零件的維護上已經開始進行狀態(tài)監(jiān)測維修。如在線式狀態(tài)檢測—軸溫監(jiān)測、車輪形狀缺陷監(jiān)測系統(tǒng)、車輛檢修技術診斷等?？梢?，對不同的機車零件應采用不同狀態(tài)修監(jiān)測技術，使得最合理化、最經濟化。[3]機車入廠(段)后不再象過去一律大拆大卸，而是根據狀態(tài)來決定有關部件的修理范圍。決定狀態(tài)好壞的主要依據是:(1) 計算機信息系統(tǒng)提供的機車及部件履歷(2) 以機油光譜分析為主的檢測診斷系統(tǒng)(3) 車載微機控制診斷系統(tǒng)提供的信息(4) 必要的人工檢查[4]主要表現(xiàn)在:(1) 維修周期較長，而在修時間較短。(2) 以數(shù)量少、規(guī)模小的廠段，完成了較多的機車維修任務。(3 )勞動生產率高，經濟效益好。2. 鐵路維修發(fā)展狀況當今世界各國鐵路貨車采用的檢修制度，可以分為計劃預防檢修制度和按技術狀態(tài)檢修制度兩大類型[5]。計劃預防檢修是指：根據車輛主要零部件的損傷規(guī)律和使用期限，確定合理的檢修循環(huán)結構和檢修周期．在尚未發(fā)生故障之前就對車輛進行修理，消除車輛零部件的缺陷和隱患，預防車輛故障發(fā)生的一種檢修制度；按技術狀態(tài)檢修是指：車輛在運用中發(fā)生故障時才進行修理，發(fā)現(xiàn)一件故障就修理一件，每次修理無一定的作業(yè)范圍及檢修工作量，對車輛不作徹底修理，車輛使用到規(guī)定年限就報廢的一種檢修制度。長期以來，我國鐵路機務系統(tǒng)的設備維修一直延用傳統(tǒng)的計劃修理模式，每年編制設備大、中、小修計劃（將全部設備按三個月為一個小修周期、三個小修周期為一個中修周期、三個中修周期為一個大修周期的模式），設備的中小修工作量占全年設備維修工作量的70%以上[6]。造成計劃修過度現(xiàn)象，機車檢修從預防修逐步過渡到狀態(tài)修是機務系統(tǒng)修制改革的一個奮斗目標[7]。3. 鐵路維修存在的問題[8]檢修周期短，而且僅以時間為間隔，未加考慮實際機車的走行公里數(shù)。造成檢修周期短、修理頻率過高的原因，在于機車的技術狀態(tài)并不十分理想，甚至有些機車破損待修。一方面是由于我國機車數(shù)量不足，運量大，運用效率高，使用頻率、年走行公里數(shù)比世界上任何國家都高。另一方面，在于其它行業(yè)(如鋼材加工工藝等)發(fā)展的先進成果不能很快地應用到鐵路上來，造成鐵路設備陳舊落后。只有大力發(fā)展機車的基礎質量，才能延長其檢修周期。在檢修制度中，應是時間間隔與走行公里數(shù)相互并存的狀況，兩者相互協(xié)調、相互制約、才能真正保證機車的技術質量。機車沒有使用壽命的限制，形成無限循環(huán)修理的局面。這種局面的形成，使檢修費用大大超過了其購置費用，機車不能及時更新、報廢，并且隱藏著不安全的因素，這在經濟上是不合理的。及時規(guī)定機車的經濟使用壽命，提高機車的安全可靠性和整體技術水平，才能進一步提高機車運用的經濟效益。4. 課題的意義鐵路機車是鐵路運輸中的主要牽引動力設備，是構成鐵路綜合運輸能力的重要組成部分[8]。近年來，在機車制造、運行、維修部門的共同努力下，機車的技術狀態(tài)有了飛速提高，為完成鐵路運輸任務發(fā)揮了重要作用。然而，在機車的維護維修方面，還存在眾多不足。尤其是隨著列車運量快速增加、運行速度及密度的迅速提高對機車的維修提出越來越高的要求[9]。這種計劃預防定期檢修制度越來越難以適應列車提速、重載、高密度的發(fā)展，逐步顯露出它的落后和不足，主要表現(xiàn)在檢修周期短、在修時間長、維修成本高、機車運用效率低、總的經濟效益差，零部件有效壽命浪費嚴重，有些部件在拆裝過程中造成無謂損壞，這也就不可避免地存在“失修”和“過剩修”，維修手段的落后從某中意義上說已成為行車安全的隱患[10]。自2004年起，鐵道部對機務布局進行逐步調整，調整的重點放在適應機車配置動車組和電力機車、高等級客車車底和大載重的機車逐步占據主導地位變化的運用和檢修制度上，以技術進步為前提，合理確定機車檢修辦法、機車檢修體制及人員安排。2007年鐵道部公布的《技術規(guī)程》中明確提出鐵路機車應實行計劃預防修，實施主要零部件的專業(yè)化集中修和定期檢測狀態(tài)修[11]。根據文獻[12]得知，我國鐵路設備維修從計劃修過度到狀態(tài)檢測維修已具備一定條件。本課題主要通過實地調查，了解我國鐵路設備維護已實行狀態(tài)修的情況。通過數(shù)據分析，進一步闡述狀態(tài)修在鐵路設備維護的重要性。依據設備的基本情況，選擇合理的維修方式，合理安排檢修工作，以最少的資源消耗，保持設備的安全、經濟、可靠的運行能力。使維修活動進一步科學化、合理化，即最優(yōu)化。5. 課題的內容本論文是在閱讀大量文獻的基礎上，通過實地調研來研究我國鐵路機車零件維修。通過分析數(shù)據，選擇合理的維修方式。主要完成以下工作：(1) 分別對對兗州、濟南機務段進行調研，獲取數(shù)據(2) 對機車設備輪箍現(xiàn)有的狀態(tài)維修方式進行分析(3) 采用比例故障率模型（PHM）分析輪箍狀態(tài)維修(4) 根據數(shù)據建立發(fā)動機預防性維修最佳周期(5) 提出發(fā)動機狀態(tài)修可行方案主要參考文獻：[1].呂文元，先進制造設備維修理論、模型和方法，北京：科學出版社2008，4：2124[2].洪倫耀，預防性維修策略的研究[J].西部電子，1992,2(10):[3].宋磊，鐵路機車狀態(tài)修論述[J].礦路工程，2002，9：17，18[4].羅松柏，鐵路貨車由預防修過渡到狀態(tài)修之我見[J].鐵道技術監(jiān)督，2006，5（235）:12[5].張文琴，牛芳，內燃機車逐步實現(xiàn)“狀態(tài)修”的探討[J].內燃機車，2004，10（368）:20[6].劉小平，設備狀態(tài)修理探索與實踐[J].設備管理與維修，2008，1:13[7].柳蔣茹,矯云朋, 礦用鐵路機車設備維修機制探討[J].2004，6（3）:47,48[8][M].北京:中國鐵道出版社,2004.[9][M].中國鐵路,2004.[10][M].北京:中國鐵道出版社,1991.[11][J].設備管理與維修,2008(1):3456.[12].彭惠民,前景光明的車輛狀態(tài)修[J].鐵道知識，2003，4：38研究方案：1. 理論基礎：狀態(tài)修模型：（1）經典狀態(tài)監(jiān)測方法 （2）比例故障率模型定時維修 ：（1）weibull分析 （2）最佳維修周期計算： （1）通過實地調研，選定一種鐵路機車設備（如車輪、軸承）（2）收集數(shù)據（如實效數(shù)據、維修費用、維修時間）（3）采用預防性定期模型分析數(shù)據，建立預防性維修最佳周期（4）采用狀態(tài)修模型對設備數(shù)據進行分析（5）提出狀態(tài)修最佳方案：通過分析確定出該設備可行的預防性維修，尤其是狀態(tài)修的最佳方案。畢業(yè)設計（論文）進度安排：序號畢業(yè)設計（論文）各階段內容時間安排備注1文獻檢索，撰寫開題報告2009225至20093192維修現(xiàn)場調查，采集數(shù)據2009320至20094013初步分析2009401至20094204建立狀態(tài)修模型2009420至20095105分析確定最佳方案2009510至20095216完成論文2009601之前7論文答辯2009605指導教師意見：方案可行，進度計劃合理指導教師簽名： 審核日期： 2009 年 3 月 19 日1北京交通大學畢業(yè)設計（論文）指導教師評閱意見題 目：_鐵路機車設備維修問題的研究___________________________學 院： 機械與電子控制工程學院 專 業(yè)：_ 工業(yè)工程____________學生姓名： 孟涵 學 號：_ 05224016______ ___畢業(yè)設計（論文）完成情況(包括設計圖紙、說明書、實驗報告、計算機軟硬件、外文翻譯及摘要、論文書寫及規(guī)范化等)評價：畢業(yè)設計（論文）成果質量評價意見：學生工作態(tài)度和考勤情況評價：開題報告的評定成績：總成績：____ 指導教師 (簽名)：________ 日期：2009年 6月 2 日題 目：_鐵路機車設備維修問題的研究___________________________ _學院： 機械與電子控制工程學院 專 業(yè)：_ 工業(yè)工程____ ________學生姓名： 孟涵