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CRH6A型动车的轮对磨耗预测与镟修策略优化研究
| 论文题名： | CRH6A型动车的轮对磨耗预测与镟修策略优化研究 |
| 关键词： | 动车组轮对;磨耗预测;镟修策略 |
| 摘要： | 动车组的轮对是动车组平稳运行的关键。高速动车组在铁轨上运行时，由于轮对与轨道之间不断的冲击、摩擦，加快轮对的磨耗。轮对的磨耗将直接影响轮对踏面与铁轨的轮轨接触关系，从而影响行车安全。铁路部门必须制定合理的轮对镟修策略对轮对进行镟修从而保证良好的轮轨接触关系。当前铁路部门对动车组轮对采用计划性镟修的维修方式，这种方式会使镟修周期不合理，当过度维修或者失修时会浪费资源同时会存在一定的安全隐患，使维护成本过高。通过对轮对磨耗进行预测，轮对的几何参数磨耗接近限度时检修人员能及时镟修，保证轮对的几何尺寸在安全的使用范围内。另外，根据磨耗预测结果和实际测量参数制定合理的镟修方案，保证动车组的安全运行，提高运行的舒适性，节约维护成本。本文围绕CRH6A动车的轮对磨耗与镟修方案展开了研究和探讨。主要工作如下： （1）广泛查阅动车组轮对磨耗、检修方案以及镟修策略的相关文献，了解研究背景和发展现状，收集某专线上CRH6A型车的轮对的几何外形尺寸数据、等效锥度、轮对多边形、镟修数据，分析了轮对的几何外形磨耗、等效锥度、多边形的变化规律。 （2）针对轮对的磨耗预测，提出了基于梯度提升决策树(GBDT)的预测模型，将决策树与机器学习的Boosting算法相结合，解决了决策树的复杂性，避免了过拟合。通过对轮对数据预处理，得到2500组样本数据，对轮对直径和轮缘厚度构建特征量，通过网络训练得到GBDT预测模型的基本参数。对比实验结果，预测模型可以更精准的预测，可以预测长达一年的轮对磨耗变化，为计划性维修到视情维修过渡提供指导性建议。 （3）CRH6A的镟修方案从轮对的磨损、等效锥度、多边形效应等方面研究，在轮对的镟修周期上提出了一种轮对分组镟修方案，即2节头车实行15万公里的镟修周期，6节中间车实行30万公里的镟修周期，相比传统22.5万公里镟修周期，在保证了动车组安全运行的同时，延长了动车组轮对的使用寿命。同时提出从计划性检修到视情检修时，轮对的等效锥度在0.035-0.06之间较为安全。 镟修周期的优化和等效锥度的参数已经应用到实际工作当中，应用效果良好。 |
| 作者： | 蔡志标 |
| 专业： | 机械工程 |
| 导师： | 刘建群;晏细军 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 广东工业大学 |
| 学位年度： | 2022 |
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