铁路车辆工程师论文（优选10篇）

　　铁路车辆由于其运量大、舒适性好、环境污染小、能源利用率高，在我国交通运输体系中具有非常重要的地位和作用，它的发展呈现出高速化、多样化、高效化等特点。以下是本文优选的“10篇铁路车辆工程师论文”。

　　铁路车辆工程师论文（优选10篇）之第一篇：基于数字化的铁路车辆轮对检修模式分析

　　摘要：为提高铁路货车轮对检修质量与检修效率, 本文基于铁路车辆轮对检修现状, 提出了车辆轮对检修数字化模式改造方案, 并提出了一系列具体建设措施, 以期有助于铁路车辆轮对检修, 更好的保障铁路车辆安全运输。

　　关键词：车辆轮对; 检修模式; 数字化; 三检制;

　　1 轮对检修数字化背景

　　公司已建立了ERP、HMIS、QMIS、MES、黄石系统、轮轴工位等信息系统，同时具备自动检测机、探伤机、轴承磨合机、轮对压装机等自动检测和组装设备，但各系统以及各智能设备的数据孤立存在、没有实现共享，造成大量数据手工重复录入、大量纸质记录在工序流转、信息流与实物不能同步流转等，效率低易出错。

　　公司“三检一验”实施多年以来，质量记录以及缺陷的反馈、缺陷处理均通过纸质票据进行传递，不利于信息的有效传递、共享以及问题的统计、分析和改进、卡控，“三检一验”不能很好地落地实施。

　　为解决上述问题，提出以转向架车间轮轴检修线为试点的智能制造项目实施方案，并借助“铁路货车技术管理信息系统（HMIS）”中的海量数据，实现信息流的内、外部互联互通，提升公司货车造修效率和经营决策依据，促进三检制有效落地，提升公司生产计划管理、成本管理、精益物流等管理水平。

　　2 项目目标

　　(1) 自动采集生产设备运行及加工参数，通过大数据分析获得最佳加工参数，为质量提升、延长设备生命周期提供数据支撑。 (2) 实现系统间的数据共享，实现不同工位之间的数据共享，杜绝数据的重复录入。 (3) 实现HMIS系统与智能设备之间的数据共享：HMIS系统向智能设备提供配件型号、编号等信息，从智能设备获取检测信息，实现信息双向传递、共享，无需手工再录入。 (4) 主要工序的关键检测数据实现自动采集，减少工作量，提高数据传输效率和准确率，实现检修现场无纸化操作。 (5) 具备防录入错误卡控（必填控制、寿命控制、尺寸范围控制等）、质检/验收卡控、质量缺陷处理等流程卡控，实现故障的闭环处理和零故障交车，实现质量记录电子化、质量自控信息化和质量可追溯，确保“三检制”有效落地实施。

　　3 系统架构

　　项目按照车间现场层（数据采集&三检）、数字化接口层、车间计划管理层、内外协作层、决策层的五层架构设计，对轮轴检修线进行数字化改造，通过HMIS系统、轮轴工位系统、轴承检修系统、QMIS系统、MES系统、智能化控制单元与ERP、MES等进行系统集成，实现从质量管理到生产过程、车间管理、仓储物流管理、设备管理等全面的数字化管理。

　　4 建设内容

　　4.1 工位系统概述

　　(1) 本设计方案共设置4条基本工艺流水线，分别是：轴承检修、压装工艺线，轮对三级修工艺线，车轴检修、加工工艺线，轮对组装工艺线（含轮毂加工），共设63个工位。

　　(2) 现场质量记录实现“无纸化”，质量记录手工录入、自动读取等方式在HMIS轮轴工位系统中记录，质检、监造均通过该系统进行查阅、审核、签章等对质量记录进行管控。

　　(3) 相关工作者以用户、密码方式登录HMIS轮轴工位系统，系统将自动记录与该产品有关的操作者、质检员、监造等，实现对质量的追溯、保存等功能。

　　(4) 轮对收入、新车轴精车工序打印条码（或二维码）粘贴于轮对或车轴上，各工序扫描条码后进行操作，PDA、平板电脑和录入设备具有扫描条码功能，HMIS轮轴系统同时保留手工录入条码信息的功能。

　　(5) 凡是从微控设备上自动读取信息的工位，无需再配置录入设备，将HMIS软件安装在该设备的上计算机上即可。

　　4.2 轴承检修、压装工艺线

　　4.2.1 轴承收入

　　在轴承退卸前，通过轴号、生产厂家等信息下载该轮对上装用的2套轴承厂家、编号、首次装用时间及装用的轴承类型，并将其与实物进行核对，对错误的信息进行更正；系统自动判断该轴承的处置方式（报废、送大修或作一般修），人工在轴承上作相应的标记；系统自动对一般修的轴承编流水号，在HMIS系统以该流水号作为该套轴承的唯一标记，同时分解人员将该流水号编写在轴承上。

　　4.2.2 轴承检修

　　需要作一般修的轴承完成一次清洗后，进入分解检查工位，分解检查人员将轴承流水号等相关信息录入现有轴承检修系统（黄石邦柯提供），作为在轴承检修系统与HMIS轮轴工位系统的共同唯一标记。

　　4.2.3 合格检修轴承库

　　轴承进入轴承检修间，分别经外观检查、尺寸检测、外圈探伤、组装等工序后完成轴承的检修，得到合格的一般检修轴承（具体检修过程的记录由黄石邦柯提供的系统完成），HMIS轮轴系统自动读取一般检修合格的轴承信息，储存于“合格检修轴承库”中。

　　4.2.4 轴承压装

　　压装机通过扫描或手工录入轴承（内颈平均值、密封座内颈以及轴承类型等）及轮对信息后进行压装作业，压装完成后HMIS系统自动从压装机上读取压装合格的轴承编号、型号、贴合力、压装力等。HMIS系统根据该轮对已有的信息填写标志板A、B、C、D栏的内容。

　　4.2.5 轴承磨合

　　系统自动读取经过磨合试验合格的轮轴，磨合试验合格时通过，不合格时不通过。

　　4.2.6 轮轴检查

　　检查员通过平板电脑在HMIS系统内对轮轴的信息进行核对，合格后在HMIS系统中确认。

　　4.2.7 轮轴监造核查

　　监造通过平板电脑在HMIS系统内对轮轴的信息进行复核，合格后在HMIS系统中确认。经监造确认合格的轮轴进入“合格轮轴”虚拟库中备用。

　　4.2.8 打印轮轴卡片背面

　　确认轮轴合格后打印的纸质车统-51背面，质检和监造在纸质记录上盖章，并与车统-51正面合订。

　　4.3 轮对三级修工艺线

　　4.3.1 轮对收入

　　录入轮对的“轴型、轴号、制造单位代号、制造年月”，系统自动下载该轮对的首次组装时间及单位等基本信息，人工逐一与实物进行核对，对错误的信息进行更正。根据车轴的情况在系统中对该轮对进行处置，并在实物上作相应处置的标记。系统自动给需要检修的轮对进行编流水号，并生成条码（或二维码），该流水号将作为轮轴卡片（车统-51）的编号，打印条码（或二维码）粘贴于车轮上，后续工序扫码后即可进行轮对的相关工作。

　　4.3.2 自动超声波探伤

　　系统自动读取超声波探伤工位操作人员，无论是否存在裂纹，该轮对均可流入手工超声波探伤工位。

　　4.3.3 踏面加工

　　车轮加工尺寸等合格时在HMIS轮轴工位系统中确认合格，加工余量不能满足加工要求时，进入轮对鉴定工序。

　　4.4 车轴检修、加工工艺线

　　4.4.1 轮对退卸

　　轮对退卸工位应根据轮对退卸库中提供的清单进行退卸，轮对退卸后，系统根据轮对收入、探伤以及轮对鉴定工序对该轮对所作出退卸判断的原因，将车轴、车轮分别存储到相应的虚拟库中。轮对退卸后须将原标签贴在车轴上，供后续工序扫码使用。

　　4.4.2 车轴鉴定

　　对退卸后的车轴进行确认，拉伤超限时报废，满足修理条件时进行初探检查。

　　4.4.3 车轴精加工（新车轴）

　　手工录入车轴轴号、制造单位及制造年月等信息，系统将该车轴的信息与合格证的信息进行对比，只有系统收索到该车轴的合格证后才能允许进行车轴精车（注：车轴合格证需要及时录入K3系统，并提供给HMIS搜索或生产厂家提供合格证所包含的车轴xls格式的明细。），然后打印条码（或二维码）粘贴于车轴上，后续工序扫码后即可进行轮对的相关工作。加工完成后，并手工录入该轴的轴颈、防尘板座、轮座的加工尺寸，并在系统中确认合格。

　　5 结束语

　　本文以铁路货车轮对的检修状况为研究内容，积极探索及分析轮对检修数字化和自动化建设模式，提出采取共享度较高的信息化控制措施、智能性较强的高端设备等基础设施，通过对各个方面进行网络化和智能化，促使车辆轮对检修体系更为成熟、有效。

　　参考文献
　　[1]程松.铁路货车车辆轮对故障及其解决方案探析[J].中国新技术新产品, 2016 (05) :46-48.
　　[2]滕学鹏.铁路货车轮对压装烧轴和烧孔问题的解决[J].轨道交通装备与技术, 2016 (03) :50-52.
　　[3] 郑伟.铁路货车车辆轮对故障分析及改进措施[J].科技促进发展, 2017 (10) :96-99.
　　[4] 陈敏锋.铁路货车轮对轴颈根部超声波探伤方法探讨[J].机车车辆工艺, 2018 (02) :93-95.

　　铁路车辆工程师论文（优选10篇）之第二篇：铁路车辆设备辐射防护系统改进研究

　　摘要：整编列车的货运安全检查系统在各国的陆路口岸有着非常重要的作用。由于它不开箱检查, 所以极大地提高了口岸的货物通关速度。列车安全检查系统是一种被动式扫描模式, 即列车司机驾驶整编列车经过扫描通道, 检查系统通过控制放射源产生X射线对整个列车进行扫描, 然后利用探测器接收穿过列车的X射线而产生电信号, 并送到数据处理中心, 在数据处理中心经过处理之后形成扫描图像, 从而完成对列车的不开箱检查。文章对铁路车辆/货物检查设备辐射防护系统改进进行研究, 有一定的实用性。

　　关键词：辐射安全; X射线; 扫描图像; 避让;

　　一列火车通常有几十节, 扫描图像数据量非常大, 如果将整列车作为一幅图像, 不仅困难, 而且也不符合海关监管, 因此每节车厢必需分割形成各自的图像。用于产生X射线的装置分为放射源、X光机和加速器, 无论是何种放射源, 射线对人体都是有害的, 尤其是加速器为9MeV的加速器, 最大剂量达到3000rad/min1m, 因而在检查过程中对有人员的机车和客车车厢进行避让非常必要。文章所要解决的技术问题是提供具有改进的辐射防护的列车安全检查系统及方法。

　　1 系统组成

　　火车车辆检查系统包括加速器、探测器、扫描控制等, 还包括车辆信息识别系统。加速器, 用于产生并发射X射线, 对列车车厢进行扫描;探测器, 用于接收穿过列车车厢的X射线而产生电信号;机械快门, 用于遮挡加速器的X射线;扫描控制器PLC, 用于控制加速器的工作以及机械快门的打开和关闭。车辆信息识别系统主要功能是通过安装在铁路线上的磁传感器测量火车的轴距信息, 然后对获取的轴距信息数据进行实时分析, 为铁路车辆检查系统实时提供通过车辆的类型、速度、分节、定位等信息, 为检查系统中的其他系统发出车辆定位信息[2]。

　　2 扫描流程

　　系统工作流程如图1所示, 当一列上行火车驶近扫描区域, 经过S0时, 由于S0和S1的安装位置相距300m, 系统可以提前给出火车到达的预警信号。当火车到达S1时, S1判断出该列火车的类型, 如果是货车, 它发出命令, 控制打开X系统和拍照系统;如果该列车是客车, 则只打开拍照系统。由于S1和各个检查分系统的安装距离有100m, 所以当火车经过这些分系统时, 这些分系统已经提前进入了稳定期。当一节车完全通过拍照的中心点时, 车辆识别系统给出拍照命令;当车辆通过检查中心处时, 车辆信息识别分系统立刻给扫描系统发送钩铛到达信息。列车离开扫描区域后, 系统发送命令控制关闭其他分系统, 通知其他分系统停止数据采集[3]。

　　车辆识别是整个列车检查系统的前提。磁传感器, 用于采集列车车轮的信号, 每组传感器有三个;信号调理电路箱, 用于对输入的磁传感器信号序列进行整形和电平变换以得到规则的脉冲信号序列;数据采集卡, 用于根据输入的脉冲信号序列中的各个脉冲的到来时刻, 计算列车的速度和轴距;车厢识别工控机, 用于根据来自数据采集卡的列车速度和轴距信息, 使用系统数据库中已知分节流程对轴距进行分节[4]。

　　机械快门被安装在加速器前面, 用于遮挡加速器的X射线。机械快门是一个长方形铅块, 由电磁推杆推动, 可以迅速移动。当机械快门关闭时, X射线不能进入扫描通道, 扫描通道是安全的;而当机械快门打开时, X射线可以进入扫描通道, 在扫描整列火车中, 不仅是对机车避让时, 关闭机械快门, 如果要避让其中的节车厢, 快门也是要关闭的。

　　控制柜是系统的控制部分, 其中PLC是控制核心, 根据从车厢识别工控机接收的列车的车厢类型和钩铛信号, 在扫描流程中控制加速器的工作以及机械快门的打开和关闭, 还有分系统工作。

　　安全联锁装置包括操作台的安全联锁钥匙、加速器舱门限位开关、设备舱门限位开关、以及位于控制柜的安全联锁允许有效继电器, 一起构成安全联锁回路以控制加速器的高压接触器线圈。

　　加速器产生并发射X射线, 对列车车厢进行扫描。探测器接收穿过列车车厢的X射线而产生电信号。所述电信号被送到数据处理中心, 在数据处理中心经过处理之后形成扫描图像, 从而完成对列车的不开箱检查。

　　3 结束语

　　车辆识别装置能够正确、可靠的进行车型识别且能准确给出车辆分节信号, 传感器可适应各种恶劣条件, 维护成本很低。检查系统由于采用了自动避让、人工和硬件确认的方式, 因此极大地提高了系统可靠性和检查效率。即使操作人员误操作, 由于有磁传感器和光幕的硬件确认, 也不会误扫描机车和客车车厢。

　　参考文献
　　[1]邓大平, 侯金鹏, 朱建国, 等.集装箱检查的放射防护监测与管理[J].中国辐射卫生, 2002 (1) :23-24.
　　[2]高文焕, 林郁正, 康克军.以加速器为辐射源的集装箱检查系统新进展[J].核技术, 2002 (6) :437-441.
　　[3]吴丰德.铁路X射线行李包安全检查系统放射防护及工作人员个人剂量估算监测分析[J].铁路节能环保与安全卫生, 2014, 4 (4) :195-197.
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