6.1结论 32

6.2展望 32

致谢 33

参考文献 34

1 绪论

1.1课题的研究背景

列车具有舒适、迅速、安全、以及便捷等优点，使得越来越多的国家都在使用。当今，动车组形式被世界各地高速铁路所大量使用。由两辆或两辆以上带动力的车辆和客车固定编组在一起的列车称为动车组。德国IEC、日本新干线、中国和谐号、法国TGV等动车组是正在各国广泛使用的车型[1]。

法国作为世界铁路运输最发达的国家之一，自1967年起就开始着手研究高速运输。1969年11月，第一代ETG型燃气轮动车组被研制成功，其最高试验速度达到248km/h，此后为了进一步提高燃气轮动车组质量，法国研制出了第二代ETG型燃气轮动车组，最高试验速度为260km/h。为了配合在巴黎-里昂建设高速铁路，研制出第三代TGV-001型燃气轮动车组，5节编组，其最高试验速度达到了381km/h。1973年法国开始将动车组技术核心转向电力牵引，研制出了第一列Z7001电动车组，到1975年，其最高试验速度达到309km/h。至1976年开始，法国开始研究交-直传动动车组，在1981年，将交-直传动TGV-PSE动车组投入运营[2]。此后，法国先后研制了多种交-直-交传动的动车组如TGV-A、TGV-R等动车组。其中，TGV-A325号动车组于1990年5月在大西洋线创造了515.3km/h轮轨系统高速行车的世界纪录，并保持至今。

1988年，我国制造了第一列动力分散型电动车组，定型为KDZ1型，最高试验速度为142.5km/h。2000年我国研制出动力集中型电动车组“蓝箭”，其最高运行速度可达200km/h。随后研制的DJJ2型“中华之星”动力集中型电动车组的试验速度达到了321.5km/h，一跃成为了我国当时列车试验的速度之最。为进一步提高我国的高铁技术并满足列车运行速度的需求，我国向外引进技术，通过自身努力制造了一系列的“和谐号”动力分散型动车组，该动车组具有250km/h的最高运行速度。2008年，我国研制出了“和谐号”内燃动车组CHR1、CHR2、CHR3c、CHR5型。其中CHR3c型动车组的试验速度可达394.3km/h，标志着我国已经进入世界高速铁路的行列中。滚动轴承在动车组走行部中起着承受并传递载荷的作用，其可靠性直接影响动车组整体的性能；其运行状态的好坏直接影响着整个动车组的行车安全。另一方面，由于工作环境和运行要求也越来越严格，滚动轴承作为走行部的重要部件一旦发生故障，将导致致命的危险。

1.2课题的目的与意义

近年来，随着我国全面发展，加快了高速铁路的建设速度。由于工作环境和运行要求越来越严格以及各种设备也不断向复杂化方向发展，对设备的效率、转速、精度和寿命等的要求也越来越高，而滚动轴承的性能对满足这些要求有着决定性的作用。近年来，轨道交通凭借速度快、安全高效、运能大、环保等特点，在我国乃至世界范围的综合运输网络中都发挥了至关重要的作用。滚动轴承作为动车组中转向架的中重要的部件，它的工作状态对动车组的运行稳定性和安全性有着至关重要的作用。另一方面，对于工作环境和运行要求也越来越严格，滚动轴承作为其中的重要部件一旦发生故障，将导致致命的危险。因此，对动车组滚动轴承的性能退化进行研究，那么就可以实现动车组滚动轴承性能退化监测；降低动车组事故的发生概率，保障动车组安全运行；降低动车组维修费用。

滚动轴承在动车组转向架的重要的组成部分，在动车组其余设备中也广泛使用，同时由于工作环境和运行要求使其成为了易损零部件。据资料表明，旋转机械一旦失效，一般都是来源于滚动轴承出现故障或损伤。据统计，在动车组中大约有30%的传动系统故障是由滚动轴承引起的，每年将近有40%的动车组传动系统滚动轴承需要检验来确定其性能可靠性，其中有很大一部分的滚动轴承需要被更换以保证动车组的运行平稳性和安全性。由于滚动轴承的寿命的离散性程度非常大，因此在同样的条件下生产所得到的滚动轴承，它们的寿命周期也是有一定的差异。正是因为滚动轴承的这个特点，因此在实际使用过程中以设计寿命作为评估标准对滚动轴承实施监测和维修，则会出现以下的状况：一方面，对未达到设计寿命而发生故障，使得机器在滚动轴承出现故障后这段时间里各种性能下降，或者在工作过程中损伤加剧，那么整台机器将会发生严重的故障。另一方面将已超过设计寿命的滚动轴承拆下来作为废件处理，则会间接的提高了成本，造成资源浪费。由此可见，对滚动轴承性能进行实时状态在线监控，不仅可以防止设备工作效率下降，还能减少事故发生的概率，使其滚动轴承性能最大化的利用。因此，基于动车组滚动轴承性能退化评估研究，在高速铁路中具有重要研究价值和应用价值。