[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

说明书

本发明公开了一种地铁列车轮对磨损趋势分析与使用寿命延长方法，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。其中步骤（3）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。最终的计算结果输出，作为最终的维修策略，为生产部门提供指导。这是优化后的关于经济镟修的维修策略，它以辅助者的身份参与至日常维修中，是一种对于目前纯“故障修”的维修策略的优化。

技术领域

本发明属于地铁列车轮磨损分析技术领域，具体涉及一种地铁列车轮对磨损趋势分析与使用寿命延长方法。

背景技术

目前国内城市轨道交通行业，在日常检修中会对车辆轮对的轮缘宽度、轮缘高度、轮缘角三个参数进行测量，已轮对直径和轮对内侧距来监控车辆轮对的状态。对着几个参数的检修标准都是拦截式的，当测量数值大于一定的标准，就对轮对按模板进行旋轮。经过几次旋轮，轮对直径小于标准则轮对进行报废。对于轮对测量数据的变化趋势并无明确的质量控制措施。这意味着只要测量数据未超标，检修人员认为该轮对就是正常状态，不管数据测量显示参数锐减或者激增。而在以月或季度为单位的测量周期中，存在明显的安全隐患。

发明内容

发明目的：本发明的目的是为了解决现有技术中的不足，提供一种地铁列车轮对磨损趋势分析与使用寿命延长方法，优化后的关于经济镟修的维修策略，它以辅助者的身份参与至日常维修中，是一种对于目前纯“故障修”的维修策略的优化。

技术方案：本发明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，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。

进一步的，步骤（2）所述关键参数为轮缘宽度SW；约束参数为轮直径D。

进一步的，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。

进一步的，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：

。

进一步的，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。

进一步的，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。

进一步的，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.