[发明专利]一种地铁列车轮对磨损趋势分析与使用寿命延长方法

权利要求书

1.一种地铁列车轮对磨损趋势分析与使用寿命延长方法，其特征在于：包括如下步骤：

（1）对地铁列车轮对的相关数据进行收集和处理；

（2）对步骤（1）收集的数据中的关键参数和约束参数进行识别与确定；

（3）基于最小二乘法对轮缘宽度发展曲线进行拟合；

（4）计算经济镟修点和轮对使用寿命；

（5）计算结果输出及分析。

2.根据权利要求1所述的一种地铁列车轮对磨损趋势分析与使用寿命延长方法，其特征在于：步骤（2）所述关键参数为轮缘宽度SW；约束参数为轮直径D。

3.根据权利要求1所述的一种地铁列车轮对磨损趋势分析与使用寿命延长方法，其特征在于：步骤（3）中选择以多项式拟合技术对轮缘宽度发展曲线进行逼近，通过标定多项式的系数参数来得到满意的轮缘宽度发展曲线函数。

4.根据权利要求3所述的一种地铁列车轮对磨损趋势分析与使用寿命延长方法，其特征在于：引入非线性函数多项式拟合的规范化方法，将轮缘宽度发展曲线以一种标准的规范化方法表示成如下的多项式：

。

5.根据权利要求3所述的一种地铁列车轮对磨损趋势分析与使用寿命延长方法，其特征在于：所述的多项式的系数参数是借助最小二乘法来进行有效的标定，其基于LSM的轮缘宽度发展曲线的多项式拟合的步骤如下：

1）由已知数据画出函数粗略的图形——散点图，确定拟合多项式的次数n；

2）列表计算和；

3）写出正规方程组，求出a0,a1,…,an；

4）写出拟合多项式。

6.根据权利要求1所述的一种地铁列车轮对磨损趋势分析与使用寿命延长方法，其特征在于：步骤（4）包括：计算车轮在额定轮径区间内的最大公里数值D_Max，即：

D_Max=D+镟修次数

其中，D是轮对直径的输入值，镟修次数是剩余可镟轮径对于单次镟修消耗轮径的去整，为轮缘宽度发展曲线；

返回当D_Max为最大时的镟修公里数X，就是轮对的经济镟修公里数，同时，D_MAX的最大值即为最大轮对寿命。

7.根据权利要求6所述的一种地铁列车轮对磨损趋势分析与使用寿命延长方法，其特征在于：步骤（4）具体模型构建如下：

建立基于SW曲线与D值约束的经济镟修点确定模型如下：

（1）

s.t.

（2）

上式中，为经济镟修点公里数；N为经济镟修次数；为最后一次经济镟修后轮对的走行公里数；为每一次经济镟修的轮直径切割值；为允许的最大轮直径切割值。

8.根据权利要求7所述的一种地铁列车轮对磨损趋势分析与使用寿命延长方法，其特征在于：式（1）为目标函数，表示取轮对走行公里数最大时所对应的为经济镟修点，式（2）为约束条件，其中又有：

（3）

上式中，为每一次经济镟修后轮缘宽度的变化量；为对应于轮缘宽度变化的轮直径切割比例；为标准轮缘宽度。