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基于FMECA和FTA的铁路货车故障分析与对策研究
| 论文题名： | 基于FMECA和FTA的铁路货车故障分析与对策研究 |
| 关键词： | 铁路货车;故障分析;FMECA;FTA |
| 摘要： | 2022年，全国铁路营业里程达到了15.5万公里，铁路货车保有量已达到99.7万辆，即将突破百万辆，铁路货车在高速度、大载重、长距离的运行中，车辆配件会有一定程度的磨损，危及车辆安全的故障也时有发生，这也给保证货运车辆的安全运行带来了不小的压力。为了提升铁路货车行车安全性，利用系统的故障分析理论，对货车车辆故障进行原因分析和对策研究很有必要，以降低铁路货车故障率，提升货车车辆运输的安全性与稳定性。 本文以铁路货车故障为例，通过引入可靠性分析理论来开展故障分析，针对分析出的关键故障模式制定了对策，主要研究内容如下： （1）FMECA（故障模式、影响和危害度分析）分析。根据国铁集团机辆部货车事业部公布的典型故障“两率”数据进行统计分析，将车辆分成四个子系统，列出4个子系统的故障模式清单，分析各个故障模式的发生原因、故障影响以及严酷度的等级，列出FMEA表格，然后利用综合评分法对各个故障模式进行CA（危害度）分析，根据五个评定要素计算各个故障模式的危害度数值，确定出危害度高的关键故障为制动阀作用不良及制动管系漏泄、轮辋辐板裂、各梁裂损（大横梁、枕梁、各梁结合部、小横梁等）和车钩裂损。 （2）FTA（故障树）分析。对FMECA分析出的事故原因复杂的关键故障模式“制动阀作用不良”进行FTA分析，为了更加清晰直观的分析事故原因，依据故障特点，将故障树划分成制动阀自然制动、制动阀缓解不良、制动阀安定不良、不制动等四个故障子树，分别从上至下分析，得到各个故障子树的最小割集，找到故障发生的根本原因，并对顶事件的发生概率和底事件的重要度进行计算，其中底事件“主活塞膜板穿孔、老化破损”的重要度为40.2%,这是发生概率最大的故障原因，这就提醒我们，主活塞膜板是制动阀维修的重点环节和薄弱环节，在实际应用中，需要重点关注，也为货车运用检修提供了参考。 （3）结合FMECA和FTA综合分析出的10种关键故障模式的根本原因及危害度情况，从运用和检修的角度出发，制定具有针对性的对策，目的是有效降低铁路货车故障率，保证铁路货车车辆运用安全和铁路货物运输畅通有序。 |
| 作者： | 冯壮 |
| 专业： | 交通运输 |
| 导师： | 王新锐 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 中国铁道科学研究院 |
| 学位年度： | 2023 |
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