基于FTA的ZD6轉(zhuǎn)轍機電路故障診斷和系統(tǒng)設(shè)計目錄12373摘要 頁摘要在現(xiàn)階段交通運輸發(fā)展迅速的大前提下，軌道交通運輸因其運量大，成本低，占據(jù)著越來越重要的比重，然而，隨著鐵路運輸業(yè)的快速發(fā)展，其相關(guān)設(shè)備的故障也相應(yīng)變得種類繁多且復(fù)雜。鐵路相關(guān)設(shè)備發(fā)生故障，不僅會影響生產(chǎn)運輸效率，導(dǎo)致車輛運行不暢，嚴重的還會危害行車安全。針對這種情況，本文基于故障樹設(shè)計并實現(xiàn)了ZD6轉(zhuǎn)轍機電路故障診斷系統(tǒng)以減少工作人員工作量，指導(dǎo)新入職工作人員快速定位故障點，提高故障判斷精度，提升故障解決效率。本次設(shè)計是基于故障樹方法通過收集道岔表示電路和啟動電路的故障現(xiàn)象及原因，通過相應(yīng)故障現(xiàn)象總結(jié)故障原因以及故障解決方法。利用freefta軟件繪制故障樹，在基于故障樹方法分析的基礎(chǔ)上，利用visualstudio2010設(shè)計程序代碼，完成故障診斷指導(dǎo)系統(tǒng)，從而達到本論文的最終目的。系統(tǒng)分為兩部分，一部分是ZD6四線制道岔啟動電路故障診斷，另一部分是表示電路故障診斷。該系統(tǒng)可以指導(dǎo)工作人員快速定位故障點。關(guān)鍵字：ZD6型電動轉(zhuǎn)轍機，道岔表示電路，道岔啟動電路，故障診斷緒論隨著社會需求的不斷增大，軌道運輸安全一直是頭等大事，近年來鐵路信號設(shè)備性能得到了很大完善，同時也帶動了經(jīng)濟的增長，安全問題也變得愈加重要，由于設(shè)備愈加先進和完善，鐵路列車運行速度也愈高，隨之帶來的危險系數(shù)也越來越高。在當下如何更穩(wěn)妥的保證列車高速安全運行，成為了全社會的研究重點。軌道交通運輸是我國國民經(jīng)濟的大動脈，憑借著運載量大、運速快、安全可靠以及受環(huán)境影響小等優(yōu)勢，使其具有其他運輸方式無所企及的地位，已成為我國的交通運輸系統(tǒng)中的支柱。任何設(shè)備出現(xiàn)一個小故障都可能帶來嚴重的后果，哪怕只是轉(zhuǎn)轍機中一根電纜斷線都需要及時的去更換和處理。導(dǎo)致故障的原因復(fù)雜且多種多樣，有可能是因為轉(zhuǎn)轍機內(nèi)部部件的缺陷和性能惡化，也有可能因為操作人員操作不正確或工作時粗心大意而引起故障。安全問題堅決不容小覷，雖然轉(zhuǎn)轍機只是一個小小的設(shè)備，卻在眾多鐵路信號設(shè)備中占據(jù)著重要的地位，所以要盡可能的保證轉(zhuǎn)轍機處于一個健康的運行狀態(tài)，從而保障營運效率，進而實現(xiàn)良好的社會效益。選題背景道岔設(shè)備是運行設(shè)備中最關(guān)鍵的基礎(chǔ)設(shè)備。道岔設(shè)備由于其結(jié)構(gòu)復(fù)雜、部件多、沖擊力大、技術(shù)要求高，所以成為了鐵路設(shè)備中的薄弱環(huán)節(jié)。在現(xiàn)場應(yīng)用中，道岔設(shè)備一直是慣性故障頻繁發(fā)生的設(shè)備之一，是工務(wù)和電力設(shè)施日常維護工作的難點和關(guān)鍵。道岔設(shè)備事關(guān)工務(wù)和電務(wù)兩個段的工作，它們相互影響，如果設(shè)備整合疾病不能得到及時的診斷和有效的監(jiān)管，反映在電務(wù)轉(zhuǎn)換設(shè)備的安全健康運行必定得不到保障。轉(zhuǎn)轍機是道岔轉(zhuǎn)換設(shè)備的基本設(shè)備和道岔控制系統(tǒng)的執(zhí)行機構(gòu)。道岔的轉(zhuǎn)換和鎖閉是直接關(guān)系到行車安全的核心設(shè)備。道岔具有數(shù)量多，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，使用壽命短，列車運行速度有限，安全性低，維護投入大等特點。道岔是鐵路專用設(shè)備中最關(guān)鍵的一種，它是一種使機車車輛由一股道到另一股道的轉(zhuǎn)換設(shè)備，通常大量鋪設(shè)在鐵路車站，編組站等地方，是鐵路信號的主要控制對象之一。道岔可以充分發(fā)揮列車線路的通過能力。即使是單線線路，放置道岔，就可以實現(xiàn)對開列車。道岔轉(zhuǎn)換的方式是由各種轉(zhuǎn)轍機轉(zhuǎn)換和鎖閉道岔來實現(xiàn)的，便于集中操作，實現(xiàn)自動化。轉(zhuǎn)轍機是重要的信號基礎(chǔ)設(shè)備，是轉(zhuǎn)轍機設(shè)備主體的核心，除轉(zhuǎn)轍機本身外，還包括外部鎖閉裝置和安裝裝置，它們共同完成道岔的轉(zhuǎn)換，改變方向、尖軌和可動心軌。轉(zhuǎn)轍機是重要的信號基礎(chǔ)設(shè)備，對保證駕駛安全、提高交通運輸效率、改善駕駛員的勞動強度起著非常重要的作用。因此，當轉(zhuǎn)轍機出現(xiàn)故障，不管是電路故障還是機械故障，都需要工作人員及時的處理，所以本次設(shè)計旨在設(shè)計一個故障處理指導(dǎo)系統(tǒng)幫助工作人員快速定位故障點并進行相應(yīng)的處理。國內(nèi)外研究現(xiàn)狀在鐵路發(fā)展到現(xiàn)階段，傳統(tǒng)的診斷技術(shù)依然沒有被淘汰，簡單來講就是根據(jù)個人工作經(jīng)驗和專業(yè)知識判斷設(shè)備故障。故障診斷包括監(jiān)測和診斷兩部分。鐵路系統(tǒng)中大多數(shù)使用的診斷方法仍然是傳統(tǒng)診斷方法。1996年，大連鐵道學(xué)院何衛(wèi)東、任喜巖等人提出了用故障樹模型分析電動轉(zhuǎn)轍機故障邏輯關(guān)系，對轉(zhuǎn)轍機工作的可靠度進行定性和定量的分析。結(jié)果表明對現(xiàn)場信號工作人員維修和保養(yǎng)電動轉(zhuǎn)轍機設(shè)備提供有力的論據(jù)。2010年，王思明、雷燁提出用微粒群算法優(yōu)化最小二乘支持向量機。微粒群算法可以有效地避免粒子群算法早期收斂問題，提高算法的收斂速度和效率。將這種改進后的支持向量機方法應(yīng)用于鐵路信號設(shè)備轉(zhuǎn)轍機控制電路的故障診斷中，通過仿真訓(xùn)練樣本和測試樣本，其結(jié)果表明基于微粒群算法的最小二乘支持向量機能夠很好完成設(shè)備的故障診斷，有效提高設(shè)備故障識別準確率。2010年，曹宏麗、岳麗麗等人提出了專家系統(tǒng)和神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)相互融合的方法，應(yīng)用于轉(zhuǎn)轍機控制電路的故障診斷中。通過神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)不斷訓(xùn)練進而建立整套的知識庫、推理機制和解釋機制。采用三組故障樣本數(shù)據(jù)驗證控制電路故障系統(tǒng)的診斷結(jié)果，表明該系統(tǒng)在很大程度上提高了故障的診斷率。目前國內(nèi)轉(zhuǎn)轍機故障診斷研究都是以電路故障即控制電路故障為研究對象，數(shù)據(jù)極易獲取、模型容易建立；而現(xiàn)場實際的轉(zhuǎn)轍機故障絕大部分是機械故障為主。本課題是綜合考慮現(xiàn)場維修人員實際需要，將機械故障和電路故障綜合分析設(shè)計一個故障診斷指導(dǎo)系統(tǒng)，輔助工作人員快速定位故障點。本文主要內(nèi)容本文主要研究的是基于故障樹方法分析故障原因，并基于分析結(jié)果利用編寫故障診斷系統(tǒng)。借助visualstudio軟件，編寫程序設(shè)計故障診斷指導(dǎo)系統(tǒng)。全文主要工作包括以下內(nèi)容:第一部分介紹了關(guān)于轉(zhuǎn)轍機故障診斷技術(shù)在國內(nèi)的發(fā)展現(xiàn)狀。第二部分介紹了轉(zhuǎn)轍機組成、作用和工作原理。第三部分介紹了ZD6型四線制道岔表示電路和啟動電路中常見的電路故障和機械故障為，分析造成故障的常見原因并繪制故障處理流程圖。第四部分介紹了設(shè)計系統(tǒng)部分，包括系統(tǒng)界面的設(shè)計，根據(jù)實際測得的數(shù)據(jù)，一步一步判斷故障點，并在界面中給出判斷結(jié)果。轉(zhuǎn)轍機介紹電動轉(zhuǎn)轍機在軌道運輸系統(tǒng)中是重要的信號基礎(chǔ)設(shè)備，是室外信號設(shè)備三大件之一。電動轉(zhuǎn)轍機直接由電動機提供動力源，應(yīng)用機械的方式傳動。電動轉(zhuǎn)轍機的種類非常的多，比如本次課題的主題ZD6系列，另外還有S700K型、ZD9型電動轉(zhuǎn)轍機等。電動轉(zhuǎn)轍機根據(jù)電源類型的不同又分為直流和交流兩種。直流采用直流電動機為轉(zhuǎn)轍機提供動力，比如鐵路中應(yīng)用最廣泛的也是本次課題的主題——ZD6系列電動轉(zhuǎn)轍機，它是由直流220V供電，額定工作電壓則為直流160V。如今我國在軌道交通線路上應(yīng)用最多仍是ZD6系列電動轉(zhuǎn)轍機。ZD6系列電動轉(zhuǎn)轍機的操縱方式分為手動和自動。手動是指ZD6電動轉(zhuǎn)轍機出現(xiàn)故障以后,工作人員無法用電腦操縱到定位或者反位,需要信號相關(guān)工作人員去室外利用手搖把將道岔手動操縱到定位或者反位。自動是指在ZD6電動轉(zhuǎn)轍機正常工作的時候,用電腦直接操縱到定位或者反位。兩者的區(qū)別就是一個屬于人控，一個屬于機控。轉(zhuǎn)轍機的作用（1）根據(jù)需要將道岔的位置由定位轉(zhuǎn)至反位或由反位轉(zhuǎn)至定位。（2）道岔轉(zhuǎn)至一定的位置（定位或反位）并且實現(xiàn)密貼后，為了防止外力轉(zhuǎn)換道岔，需要對道岔實現(xiàn)鎖閉。（3）道岔的尖軌實現(xiàn)密貼于基本軌后，需要給出正確的表示，從而正確地反映道岔的實際位置。（4）道岔被擠或因故致使兩側(cè)尖軌均不密貼，也就是我們常說的處于“四開”位置時，需要及時斷開表示，給出報警。對轉(zhuǎn)轍機的基本要求(1)需要足夠的拉力來驅(qū)動尖軌的移動帶動道岔轉(zhuǎn)換，改變道岔的位置，如果尖軌受阻而無法向底部移動，則需要隨時使尖軌返回原來的位置。

(2)為了鎖閉道岔，在不能使尖軌和基本軌緊密接觸的情況下，要求不進行鎖定，一旦鎖定，可以保證列車不會因通過道岔時的震動而不正確解除鎖定。

(3)為了實現(xiàn)監(jiān)督的功能，轉(zhuǎn)轍機必須正確反映道岔的位置和狀態(tài)。

(4)由于某種原因，道岔被擠壓后，工作人員在沒有修理前不能使道岔轉(zhuǎn)換。ZD6轉(zhuǎn)轍機的結(jié)構(gòu)在ZD6系列的電動轉(zhuǎn)轍機中，最基本的是ZD6-A型電動轉(zhuǎn)轍機，接下來分析以一下ZD6-A型電動轉(zhuǎn)轍機的結(jié)構(gòu)、傳動原理、性能特征直接影響著鐵路安全運輸能力及工作效率，為了進一步提高檢修裝置的質(zhì)量和技術(shù)水平，還提供對其他類型裝置的研究的理論支持。ZD6-A型轉(zhuǎn)轍機內(nèi)部結(jié)構(gòu)如圖2.1所示。圖2.1ZD6系列轉(zhuǎn)轍機內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖主要部件簡介（1）電動機電動機為轉(zhuǎn)轍機提供動力，其工作的額定電壓值為160V，額定電流為2A。要求有足夠的功率來獲得轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)速，用來克服尖軌與滑床板之間的靜摩擦。道岔需要向定位和反位轉(zhuǎn)換，要求電動機除了可以正轉(zhuǎn)，還要滿足反轉(zhuǎn)的功能。直流電動機是通過改變定子或轉(zhuǎn)子繞組中電流的方向來實現(xiàn)逆轉(zhuǎn)的功能。（2）減速器ZD6型電動轉(zhuǎn)轍機配用的減速器是由多個零部件組成的獨立機械結(jié)構(gòu)，作用是將電動機傳輸?shù)母咚傩∞D(zhuǎn)矩傳送給輸出軸低速大轉(zhuǎn)矩，來帶動道岔來回移動。ZD6-A型電動轉(zhuǎn)轍機設(shè)有第二減速器，第一減速器由兩個齒輪組成，又稱齒輪減速器小齒輪安裝在電機的輸出軸上，大齒輪安裝在減速器的輸入軸上，兩個齒輪嚙合完成一級減速;二級減速是齒差行星內(nèi)嚙合傳動，被稱為行星減速器,其結(jié)構(gòu)如圖2.2所示。通過減速器的二級減速，可以實改變減速器輸入軸與輸出軸的旋轉(zhuǎn)方向，從而使得減速器輸出軸帶動主軸與電機的旋轉(zhuǎn)方向相同，完成道岔的定位于范圍轉(zhuǎn)換。圖2.2行星傳動式減速器（3）主軸主軸的作用是驅(qū)動鎖閉齒輪、與齒條塊協(xié)同動作，完成道岔的轉(zhuǎn)換和鎖定。（4）表示桿電動轉(zhuǎn)轍機的表示桿與道岔的表示過接桿連接，在道岔動作也跟隨道岔同時動作，檢查道岔尖軌是否接近基本軌，以及反映道岔的位置是處于定位還是反位。其結(jié)構(gòu)如圖2.3所示。圖2.3表示桿自動開閉器用于及時準確地反映道岔尖軌的位置，完成對電機的控制和擠岔表示功能。解鎖時，自動開關(guān)觸點斷開原表示電路，接通準備反轉(zhuǎn)的動作電路；鎖閉之后，自動開閉器接點自動斷開電機動作電路并接通表示電路。自動開閉器有兩排動接點和四排靜接點。如下圖2.4所示。從右至左分別為第1排、第2排、第3排、第4排，自上而下，第一排接點為11-12、13-14、15-16，以此類推。圖2.4自動開閉器接點（6）移位接觸器監(jiān)督擠切削是否損壞，確保道岔被擠或擠切削切斷時道岔表示電路的關(guān)閉。（7）動作桿動作桿是轉(zhuǎn)轍機道岔的最終執(zhí)行部分，它通過擠切削與齒條塊連接。當正常工作的時候，齒條塊帶動動作桿一起移動；擠岔的時候，擠切削折斷，動作桿和齒條塊分離開，防止損壞轉(zhuǎn)轍機的內(nèi)部部件。（8）摩擦連接器是一種保護電動機和吸收慣性矩的連接裝置。其結(jié)構(gòu)如圖2.5所示。圖2.5摩擦連接器的結(jié)構(gòu)（9）遮斷器位于電機一側(cè)，用于斷開電機電路。只有打開遮斷器，才能手動插入手柄手動轉(zhuǎn)換道岔。還有就是在維修人員打開機蓋進行維修時，確保維修安全。ZD6四線制單動道岔控制電路道岔在轉(zhuǎn)換時靠電動機提供動力源，啟動電路是向電動機供電的電路。道岔的位置由繼電器的狀態(tài)來反映，表示電路是向繼電器線圈供電的電路。3.1ZD6四線制單動道岔控制電路圖如圖3.1所示，為四線單動道岔控制電路圖。設(shè)有4根電纜芯，其中X1為定位控制線和表示線；X2是用于反向定位的控制線和表示線。X3是表示專用回線，X4是表示啟動專用回線。圖3.1四線單動道岔控制電路下表3.1為單動道岔控制電路中所需要用的繼電器代號及其名稱。表3.1繼電器代號及其名稱序號代號名稱1DCJ定位操縱繼電器2FCJ反位操縱繼電器3SJ鎖閉繼電器41DQJ第一道岔啟動繼電器52DQJ第二道岔啟動繼電器61DQJF第一道岔啟動復(fù)位繼電器72DQJF第二道岔啟動復(fù)位繼電器8DBJ定位表示繼電器9FBJ反位表示繼電器10BB表示變壓器ZD6四線制道岔控制電路的啟動電路原理本次論文主要針對四線制道岔控制電路。主要的涉及到的繼電器有以下兩個。首先是第一道岔啟動繼電器。1DQJ的主要作用有三個，一是檢查道岔區(qū)段是否空閑；二是檢查進路是否在解鎖狀態(tài)；三是監(jiān)督電動機能否正常工作。1DQJ的1號、2號線圈用于監(jiān)督，3號、4號線圈用于檢查。然后是第二道岔啟動繼電器。2DQJ是有極繼電器，之前提到電動機需要滿足正轉(zhuǎn)、反轉(zhuǎn)的功能，就需要用2DQJ來實現(xiàn)，2DQJ轉(zhuǎn)極，改變繞阻的電流方向，實現(xiàn)電動機的正轉(zhuǎn)、反轉(zhuǎn)功能。DZ、DF為啟動電源，均為直流220V，但它用于控制轉(zhuǎn)轍機的動作。四線制單動道岔啟動電路是通過三級電路的啟動來實現(xiàn)對道岔轉(zhuǎn)換的控制。以定位操縱為例，啟動電路如圖3.2所示。圖3.2單動道岔啟動電路一級控制電路為1DQJ3-4線圈勵磁電路，接收控制指令并檢查聯(lián)鎖條件，以確定是否需要操縱道岔。當操縱道岔時DCJ吸起，1DCJ的3-4線圈勵磁通路中經(jīng)SJ的接點檢查沒有辦理人工鎖閉、進行區(qū)段鎖閉和進路鎖閉，在2DQJ接點檢查道岔需要轉(zhuǎn)換后，1DQJ勵磁吸起并切斷電路。如圖中紅色粗線所示。二級控制電路是2DQJ的轉(zhuǎn)極電路，用于確定道岔轉(zhuǎn)換方向(轉(zhuǎn)到定位或反位)。1DQJ吸起后，使2DQJ轉(zhuǎn)極。例如圖中的粗綠線。三級控制電路是lDQJ的1–2線圈自閉合電路，用于接通和檢查轉(zhuǎn)轍機中的電機運行電路是否正常，如圖中黃色粗線。1DQJ吸起，2DQJ轉(zhuǎn)極，然后接通道岔動作電路。1DQJ前接點與1-2線圈的動作回路串聯(lián)。電路檢查電機的正常運行后自閉。道岔轉(zhuǎn)換到底后，轉(zhuǎn)轍機的自動開閉器的動作接點自動切斷動作電路，使動作電路復(fù)原，1DQJ落下。ZD6四線制道岔控制電路的表示電路原理表示電路的作用是要是來反映道岔的位置。例如道岔在反位，在二極管的正極側(cè)，接有反位表示接點FB（21-22），在負極側(cè)還接有FB（23-24），這說明該表示電路有雙斷的混線保護性能，能確切地反映道岔的實際位置；還可以反映自動開閉器的兩排接點的動作是否協(xié)調(diào)。例如在反位表示電路中，與FB（21-22）和（23-24）接點還串有DD（43-44）接點，證明左右側(cè)的動接點的動作正確；另外還可以證明室內(nèi)和室外設(shè)備動作是否一致。例如在室內(nèi)電路中，接有2DQJ的極性定位反位接點（131-132）（131-133），在室外部分也接有自動開閉器的定位反位表示接點，所以只能使室內(nèi)外設(shè)備的動作保持一致，才能給出表示。道岔轉(zhuǎn)換至規(guī)定位之后，1DQJ落下，啟動電路停止工作，表示繼電器吸起，以定位表示為例，表示電路如圖3.3所示。圖3.3單動道岔表示電路DBJ通過轉(zhuǎn)轍機內(nèi)自動開閉器定位表示接點、1DQJ和2DQJ接點吸起，如圖中粗綠色線所示。直流道岔表示電路中使用了兩個安全型偏極繼電器，作為道岔表示繼電器，電源使用獨立的變壓器，整流元件安裝在電路的末端，檢查電路完整后向發(fā)送端送回直流電源，為了防止半波整流造成表示繼電器抖動，在表示繼電器兩端并聯(lián)的電容器充當一個濾波器的作用。ZD6四線制道岔啟動故障及其處理當工作人員確認道岔啟動故障，接到車站故障通知后，登記停用設(shè)備并通知車間調(diào)度，匯報段調(diào)度，判斷故障現(xiàn)象及原因，首先要去觀察定位表示燈是亮著還是熄滅。然后用萬用表去測1DQJ的3、4號線圈之間是否有24V直流電壓。如果有，就可以直接的說明繼電器出了問題，需要及時去更換繼電器。如果沒有，說明1DQJ勵磁電路出了問題。此時，以1DQJ作為分界，從KZ電源至1DQJ的3號線圈間，采用借負電法用萬用表逐級測量，萬用表負表筆借負電，正表筆點測1DQJ的3號線圈、DGJ第一組前接點、SFJ第三組前接點，看這些測試點是否有正電。如果發(fā)現(xiàn)某測試點沒有24V正電，則說明1DQJ的3線圈正電側(cè)故障，并且縮小故障范圍，對照配線圖檢查配線是否有錯線或斷線，從而找出故障點并作處理；從電源KF至1DQJ的4線圈間采用借正電法，萬用表正表筆借正電，負表筆點測勵磁電路中2DQJ（141-142）、04-4、FCJ（11-12）等，若發(fā)現(xiàn)某個測試點無24V負電，則說明該點斷開，對照配線圖檢查配線，找出故障并作處理。具體操作如下：定位表示燈亮著。迅速去測1DQJ的3、4線圈是否有電壓，如果有電壓，更換1DQJ；如果沒有電壓，借KZ電源測得1DQJ的4號線圈有KF，再去借KF電源測量1DQJ的3號線圈是否有KZ，如果有，借KF電源逐步測量KZ的斷線處，如果沒有，借KZ電源逐步測量KF的斷線處。1DQJ的1、2號線圈用于監(jiān)督，監(jiān)督電動機是否能正常工作。3、4號線圈是用來檢查，檢查道岔區(qū)段是否空閑，進路是否在解鎖狀態(tài)。此外，控制1DQJ、2DQJ動作的KZ、KF電源都為直流24V電源。定位表示燈熄滅。首先第一步要求工作人員立即去檢查2DQJ是否轉(zhuǎn)極。2DQJ是極性保持繼電器，指繼電器的吸起與落下，2DQJ轉(zhuǎn)極，改變電流方向，實現(xiàn)正轉(zhuǎn)、反轉(zhuǎn)。2DQJ沒有轉(zhuǎn)極。相關(guān)工作人員需要去測2DQJ的1、2線圈是否有電壓，如果有電壓，則為2DQJ不能使用，需要更換2DQJ；如果沒有電壓，借KZ電源測量2DQJ的1號線圈是否有KF，如果沒有KF，則判斷故障為2DQJ的1號線圈到CAJ的11開路；如果有，借KF電源測量2DQJ的2號線圈沒有KZ，則操縱道岔，借KF電源逐步測量KZ的斷線處。2DQJ轉(zhuǎn)極。需要測量分線盤的X1與X4之間是否有直流160V電壓。由于接下來的步驟過程繁瑣，為了更清晰的表達，以這個點分為兩種情況，插入一個故障流程圖。如下圖3.4和3.5所示。圖3.4X2與X4之間無160V直流電壓操作流程圖3.5X2與X4之間有160V直流電壓的操作流程ZD6四線制道岔表示故障及其處理確認道岔啟動故障，接到車站故障通知后，登記停用設(shè)備并通知車間調(diào)度，匯報段調(diào)度，判斷故障現(xiàn)象及原因，首先要去檢查DBJ的1、4線圈是否有正常交直流電壓（平時有測試記錄）。如果有，則需要更換DBJ。如果沒有就需要去分線盤測試的電壓，根據(jù)電壓值的多少判斷故障點。具體常見的六種電壓值如下：當測得X1與X3之間交流電壓110V左右、直流無電壓0V，則為室外斷線故障，查找室外電纜、轉(zhuǎn)轍機等設(shè)備開路故障。測試電纜盒的X1與X3之間是否有交流110V電壓，若沒有，則為主干電纜與支線電纜故障；若有，則需要進一步測試插接器1號與3號之間是否有11V交流電壓，進一步測試具體的斷線故障點（具體方法和操作故障樹中會詳細提到）。當測得X1與X3之間交流與直流電壓相差較大(正常相差15V左右)，超過15V，則判斷可能是電容容量不足。當測得X1與X3之間交流電壓10V、直流電壓8V，則判斷為室內(nèi)的電容斷線故障。當測得X1與X3之間交流電壓55V、直流電壓45V左右，則為室內(nèi)電容短路故障。當測得X1與X3之間交流電壓164V、直流電壓153V，則室內(nèi)DBJ線圈兩端或分線盤配線斷線。當測得X1與X3之間交流直流電壓都接近0V，則需要甩開X1線，測試交流110V電壓是否送出，若送出則為室外短路，若沒有送出則為室內(nèi)短路（用電阻法確定室內(nèi)短路點）。在這里還要區(qū)別一下電壓法和電流法查故障的區(qū)別，電壓法適用于查找斷線故障；而電阻法適用于斷開電源后無電壓的回路?；诠收蠘浞椒ǚ治龉收显蚓帉懝收显\斷系統(tǒng)概述故障樹分析是一種演繹性的推論方法，從特定事故或故障(頂上事件)開始，直到推理到發(fā)現(xiàn)事故的基本原因(基本事件)。通過繪制樹狀圖表示事故和導(dǎo)致事故的各種原因之間的邏輯關(guān)系，再通過樹狀圖的定性分析，從而確定事故的主要原因。故障樹分析方法的優(yōu)點就是能夠分析出事故的最直接原因，通過故障樹的描繪，能夠直觀清晰地表現(xiàn)事故的因果關(guān)系，具有直觀明快、邏輯性的優(yōu)點。本文的重點就是故障樹的繪制。在故障樹繪制完成的基礎(chǔ)上，用visualstudio2010仿真，建立VBWindows窗體應(yīng)用程序，編寫程序代碼，完成診斷系統(tǒng)的設(shè)計?；诠收蠘浞椒ǚ治龉收显虿⒗L制故障樹定性分析基于事故樹結(jié)構(gòu)，以簡化找出最小割集和最小徑集，決定各基本事件的結(jié)構(gòu)重要性。定量分析需要考慮所有可能的減少事故發(fā)生的方法，從最小割集開始，從中選擇最佳的。為了根除事故的可能性，使用最小徑集選出最佳方案。每個最小割集都表示頂事件發(fā)生的一種可能。最小割集越多，系統(tǒng)的危險性越大。最小割集指發(fā)生集合中的所有事件都發(fā)生，頂事件必然發(fā)生。最小徑集指即合理的所有時間都不發(fā)生，頂事件必不發(fā)生。在數(shù)學(xué)定義中最小割集是引起頂上事件發(fā)生的充分必要條件，而最小徑集是保證頂上事件不發(fā)生的充分必要條件。由于基本事件發(fā)生的概率無從得知，所以對故障樹不做定量分析。啟動電路故障樹的繪制與分析根據(jù)故障現(xiàn)象及其故障原因，繪制故障樹，如圖4.1所示為本人繪制的部分啟動電路故障樹。圖4.1啟動電路故障樹最小割集：1、(X12),X12:主干電纜故障。2、(X13),X13:支線電纜故障。3、(X14),X14:插接器2號與電纜盒2號斷線。4、(X15),X15:插接器5號與電纜盒5號斷線。5、(X16),X16:插接器5號到轉(zhuǎn)轍機06開路。6、(X17),X17:轉(zhuǎn)轍機06到05開路。7、(X18),X18:05到電機4號開路。8、(X19),X19:轉(zhuǎn)子不良。9、(X2),X2:1DQJ3號線圈有KZ電源，KZ斷線。10、(X27),X27:05-16至分線盤X2處斷線。11、(X28),X28:05-18至分線盤X4處斷線。12、(X3),X3:1DQJ3號線圈無KZ電源，KF斷線。13、(X30),X30:1DQJ4號線圈無KF電源,則為AJ吸起接點不良。14、(X31),X31:2DQJ1號線圈有KF電源,且2DQJ2號線圈沒有KZ電源，KZ斷線。15、(X32),X32:2DQJ1號線圈沒有KF電源，則為2DQJ1號線圈至CAJ11開路。16、(X33),X33:沒有DZ、DF電源電壓220V，則為電源故障。17、(X34),X34:1DQJ3、4線圈有電壓。18、(X35),X35:2DQJ1、2線圈有電壓，則為2DQJ不能使用，更換2DQJ。19、(X36),X36:插接器2號至轉(zhuǎn)轍機11開路。20、(X37),X37:轉(zhuǎn)轍機11至12開路。21、(X38),X38:轉(zhuǎn)轍機12至電機2號開路。22、(X39),X39:定子2-3不良。23、(X40),X40:道岔組合側(cè)面05-18沒有DF電源20V。24、(X41),X41:道岔組合側(cè)面05-16沒有DF電源220V，則為DZ至05-16斷線。最小徑集：(X2*X3*X12*X13*X14*X15*X16*X17*X18*X19*X27*X28*X30*X31*X32*X33*X34*X35*X36*X37*X38*X39*X40*X41)。X2:1DQJ3號線圈有KZ電源，KZ斷線。X3:1DQJ3號線圈無KZ電源，KF斷線，。X12:主干電纜故障。X13:支線電纜故障。X14:插接器2號與電纜盒2號斷線。X15:插接器5號與電纜盒5號斷線。X16:插接器5號到轉(zhuǎn)轍機06開路。X17:轉(zhuǎn)轍機06到05開路。X18:05到電機4號開路。X19:轉(zhuǎn)子不良。X27:05-16至分線盤X2處斷線。X28:05-18至分線盤X4處斷線。X30:1DQJ4號線圈無KF電源,則為AJ吸起接點不良。X31:2DQJ1號線圈有KF電源,且2DQJ2號線圈沒有KZ電源，KZ斷線。X32:2DQJ1號線圈沒有KF電源，則為2DQJ1號線圈至CAJ11開路。X33:沒有DZ、DF電源電壓220V，則為電源故障。X34:1DQJ3、4線圈有電壓。X35:2DQJ1、2線圈有電壓，則為2DQJ不能使用，更換2DQJ。X36:插接器2號至轉(zhuǎn)轍機11開路。X37:轉(zhuǎn)轍機11至12開路。X38:轉(zhuǎn)轍機12至電機2號開路。X39:定子2-3不良。X40:道岔組合側(cè)面05-18沒有DF電源20V。X41:道岔組合側(cè)面05-16沒有DF電源220V，則為DZ至05-16斷線。表示電路故障樹的繪制與分析如圖4.2為本人繪制的表示電路故障樹。圖4.2表示電路故障樹最小割集：1、(X1),X1:DBJ繼電器1、4線圈有正常交直流電壓，DBJ不能使用，更換DBJ。2、(X10),X10:電纜盒1與插接器3之間有110V交流電壓，電纜盒1與插接器1之間斷線。3、(X11),X11:電纜盒1與插接器3之間無110V交流電壓，電纜盒3與插接器3之間斷線。4、(X12),X12:插接器3到轉(zhuǎn)轍機移位接觸器04斷線。5、(X13),X13:插接器3到轉(zhuǎn)轍機移位接觸器03斷線。6、(X14),X14:插接器3到轉(zhuǎn)轍機14斷線。7、(X15),X15:插接器3到轉(zhuǎn)轍機13斷線。8、(X16),X16:插接器3到轉(zhuǎn)轍機34斷線。9、(X17),X17:插接器3到轉(zhuǎn)轍機33斷線。10、(X18),X18:插接器3到插接器9斷線。11、(X19),X19:插接器3到插接器12斷線。12、(X2),X2:DBJ斷線。13、(X20),X20:插接器3到電纜盒二極管正極斷線。14、(X21),X21:插接器1到轉(zhuǎn)轍機41斷線。15、(X22),X22:插接器1到轉(zhuǎn)轍機31斷線。16、(X23),X23:插接器1到轉(zhuǎn)轍機32斷線。17、(X24),X24:插接器1到插接器7斷線。18、(X25),X25:插接器1到插接器11斷線。19、(X26),X26:插接器1到電纜盒二極管正極斷線。20、(X27),X27:X1與X3之間沒有110V交流電壓，電纜斷線。21、(X3),X3:DBJ至分線盤配線斷線。22、(X4),X4:交流10V直流8V，室內(nèi)電容斷線故障。23、(X5),X5:交流55V直流46V，室內(nèi)電容短路故障。24、(X6),X6:主干電纜短路。25、(X7),X7:支線電纜短路。26、(X8),X8:轉(zhuǎn)轍機內(nèi)部短路。27、(X9),X9:交流110V電壓未送出，室內(nèi)短路。最小徑集：(X1*X2*X3*X4*X5*X6*X7*X8*X9*X10*X11*X12*X13*X14*X15*X16*X17*X18*X19*X20*X21*X22*X23*X24*X25*X26*X27)X1:DBJ繼電器1、4線圈有正常交直流電壓，DBJ不能使用，更換DBJX2:DBJ斷線X3:DBJ至分線盤配線斷線X4:交流10V直流8V，室內(nèi)電容斷線故障X5:交流55V直流46V，室內(nèi)電容短路故障X6:主干電纜短路X7:支線電纜短路X8:轉(zhuǎn)轍機內(nèi)部短路X9:交流110V電壓未送出，室內(nèi)短路X10:電纜盒1與插接器3之間有110V交流電壓，電纜盒1與插接器1之間斷線X11:電纜盒1與插接器3之間無110V交流電壓，電纜盒3與插接器3之間斷線X12:插接器3到轉(zhuǎn)轍機移位接觸器04斷線X13:插接器3到轉(zhuǎn)轍機移位接觸器03斷線X14:插接器3到轉(zhuǎn)轍機14斷線X15:插接器3到轉(zhuǎn)轍機13斷線X16:插接器3到轉(zhuǎn)轍機34斷線X17:插接器3到轉(zhuǎn)轍機33斷線X18:插接器3到插接器9斷線X19:插接器3到插接器12斷線X20:插接器3到電纜盒二極管正極斷線X21:插接器1到轉(zhuǎn)轍機41斷線X22:插接器1到轉(zhuǎn)轍機31斷線X23:插接器1到轉(zhuǎn)轍機32斷線X24:插接器1到插接器7斷線X25:插接器1到插接器11斷線X26:插接器1到電纜盒二極管正極斷線X27:X1與X3之間沒有110V交流電壓，電纜斷線。基于故障樹方法故障診斷系統(tǒng)仿真實現(xiàn)啟動電路、表示電路故障系統(tǒng)設(shè)計通過故障樹方法對于啟動電路和表示電路的故障分析，為設(shè)計系統(tǒng)部分打好了基礎(chǔ)，接下來，需要用到visualstudio2010軟件。首先，新建VBWindows窗體應(yīng)用程序，如圖4.3所示。圖4.3新建VBWindows窗體應(yīng)用程序本次系統(tǒng)設(shè)計主要使用到listbox控件，listbox控件就是列表框控件，通過顯示一個項列表，寫入中間事件，就可以實現(xiàn)可以從中選擇一項或多項。利用這個控件可以對故障的現(xiàn)象也就是中間事件進行選擇，逐步找出故障原因來。其次放置button控件，設(shè)置為初始化，通過用戶單擊button按鈕，回到故障樹的的頂事件。雙擊button按鈕，用VB語言編寫程序。首先定義中間事件和基本事件。如圖4.4所示。圖4.4定義中間事件和基本事件用if語句判定所給條件是否滿足，如下圖4.5所示。（重要程序代碼詳見附錄）一步一步最終在故障點后面顯示出最終的故障原因。最后，放置一個picturebox控件，插入相應(yīng)啟動電路和表示電路的電路圖。啟動調(diào)試，完成系統(tǒng)的設(shè)計。圖4.5if語句核心代碼故障診斷系統(tǒng)操作界面對應(yīng)的電路故障使用對應(yīng)系統(tǒng)去排查故障。若啟動電路故障，首先去看定位表示燈的狀態(tài)，表示電路故障則首先去看定位表示繼電器的1、4號線圈有沒有正常的交直流電壓。接下來根據(jù)系統(tǒng)提示一步一步去排查。初始的操作界面如下圖4.6和4.7所示。圖4.6ZD6道岔啟動電路故障分析初始界面圖4.7ZD6道岔表示電路故障分析初始界面舉例1道岔啟動故障，發(fā)現(xiàn)定位表示燈熄滅且第二定位啟動繼電器轉(zhuǎn)極，迅速去測X2與X4之間的電壓，發(fā)現(xiàn)有160V直流電壓，電纜盒上的X2與X4之間也有160V直流電壓，而插接器2號端子和5號端子之間沒有160V直流電壓，那導(dǎo)致故障的原因就有兩個，一是插接器2號端子與電纜盒2號端子之間斷線，二是插接器5號端子與電纜盒5號端子之間斷線。診斷結(jié)果如下圖4.8所示。圖4.8故障診斷結(jié)果（1）舉例2道岔表示故障，發(fā)現(xiàn)定位表示繼電器的1、4線圈沒有電壓，確定定位表示繼電器沒有故障，接下來去測分線盤X1與X3之間的電壓，測得直流電壓接近0V，交流電壓接近110V，則需要去測電纜盒的X1與X3之間的電壓，經(jīng)測量發(fā)現(xiàn)有110V電壓，插接器的1號與3號端子也有110V直流電壓，那就需要去測量轉(zhuǎn)轍機內(nèi)部的具體斷線點。具體故障點如下圖4.9所示。圖4.9故障診斷結(jié)果（2）結(jié)論鐵路運輸行業(yè)在我國交通界可以說是占據(jù)著舉足輕重的地位，它與我們的生活息息相關(guān)。然而鐵路運輸業(yè)的發(fā)展和鐵路設(shè)備以及系統(tǒng)的完善，隨之帶著來的危險系數(shù)也會加大，因此預(yù)防安全問題的發(fā)生和故障檢測技術(shù)是十分重要的環(huán)節(jié)。本次課題主要針對在我國使用十分廣泛的ZD6型電動轉(zhuǎn)轍機及其相關(guān)道岔控制電路可能會出現(xiàn)的常見故障分析，通過對故障現(xiàn)象的收集和對故障原因的了解，可以得知導(dǎo)致ZD6型轉(zhuǎn)轍機故障的原因有很多，分為機械故障和電路故障，不同的故障現(xiàn)象有不同的故障原因，所以本人根據(jù)故障現(xiàn)象采用演繹推理法繪制了啟動電路和表示電路的故障樹。本文主要總結(jié)了