（机械工程专业论文）铁道车辆轮轴全过程管理方案研究.pdf

西南交通大学硕士研究生学位论文第1 页 摘要 铁路信息化是铁路跨越式发展的重要保障，是铁路行业现代化的主要标 志。铁路车辆信息化是铁路信息化的重要组成部分，轮对和滚动轴承作为铁 路货车上重要的互换零部件，其实现信息化管理对整个车辆信息化建设起着 非常重要的作用。由于轮轴产品数量大、分布点多面广、流动方式也比较复 杂，其检修和组装过程中产生的数据量大、表格多，因此，原始的手工台帐 管理模式及割据的信息管理模式很难对全路轮轴进行动态的全过程管理，随 着铁路货车技术管理信息系统( h m i s ) 在全路各轮轴修造单位的应用，可研 究对全路各轮轴修造单位h m i s 系统中轮轴部分的规范进一步整合，完成全 路轮轴全过程管理。 本文根据铁道部轮轴管理的的特点和各轮轴修造单位h m i s 应用系统使 用情况，按照技术规范的有关要求，坚持统一规划、统一标准、统一制式、 统一开发、统一应用的技术政策，以全路各轮轴修造及管理单位为联网点的 计算机网络为依托，以铁路货车技术管理信息系统( h m i s ) 为基础，对轮轴 修造管理模式进行业务流程分析，确定轮轴全过程管理系统应具有的业务功 能，确定管理系统的信息采集点、采集方法和具体上传下载内容提出全路 轮轴全过程管理的具体系统管理方式和实现方法，通过建立各轮轴修造单位 管辖范围内的具有唯一标识的车轴( 轮对) 、滚动轴承、车轮的技术信息库、 应用信息库等动态数据库，从而实现对轮对及其组成的三大配件车轮、车轴、 轴承进行动态管理，即在轮对组装之前和解体后对单个配件进行管理，在轮 对组装后和解体之前按轮对方式进行管理，并根据轮轴管理的复杂性，提出 应用软件的开发要求，硬件配置要求，分析全路轮轴全过程管理的实施方案 以及实施步骤。 通过轮轴全过程管理系统在部分轮轴修造单位的应用证明，管理系统初 步达到建立全路轮轴基本信息的数据共享，轮对检修信息流和实物流保持同 步流转，降低工人数据录入强度；采集货车关键零部件造修过程中生产、技 术与质量信息，实行配件准入监控，建立轮轴电子履历簿，实现轮轴产品的 履历管理、质量追踪、寿命管理，为轮轴资产管理和质量控制决策提供依据 为关键零部件设计、制造和检修运用生产提供技术支持的目标。 关键词：铁道车辆：轮轴；全过程；管理 西南交通大学硕士研究生学位论文第1 i 页 t h em 丑r o a dj si n 腼a t i o 皿b a s e di s 砌聃d 嘲o v 盱毋p ed c w 均p m e mo f 虹币o i t a n t 粤u 艇a l 慨，i sm a 妞m 舡蛀培0 ft h e 瑚蝴m 威i c i d 洳t h e1 0 m n gs 虹k j s i n 鼬皿砌o 捌j s 龃砌b r m 鲥伽由a s c di n a p o n a n o fi a j l i o a dt o 珊吐n n et h ep a 焉 啪n d t o a n d m n o v 既雠蛐t ob e 也e 删协l 呔u p 咖吐a i l g e p a 础w 曲 e a c h o 吐碣i 劬血c 碰咖洲o _ b a s e d m 龃a 鲫c n t i i 潞t o t h c w h o l e 咖i s 删w 妯 i 胁a t i - b a s c dv 曲嘲en 删u n tf 研础缸i p 删f h n 删o n b 孤l h e 叔i c 删舭咖t y i s b 远蛆dd i s 岫t 0 曲t o l 缸删曲w i 如，n 鲫也ew a y a l s o m 咖州i t sc b e c l 【傲a n d 赋删髂t l l e 即麟t 0h 撇删c a p 锄j nm eo u 枷t 帆龇触i s m n y ，t l l 咖l h eb a l l d i a a f i 删蛐脚嗍9 锄e n l m o d co fm c 0 d 幽a n d 恤w h o l e 畔 x 西南交通大学硕士研究生学位论文 第1 i i 页 蚴n a l r e m 啦a 船舢dr 砌孵煳e n t 甑b o d y t 0m c 璐慨嘲啦t 0 豳g l c t h c a c c 删瞄删0 n l h em 卸哦；c l n 嗽硪盱m u i l dt 0 m 蜘】c 6 b c 幻北h i l l ga g i c 哪吼l l h e y 嗍姐。也盯p a n yt ) p cc a i i y l h e 瑚n a l 卿l 肋t ，a n d 弑砌吨t o 也e 羽c m 跏蓼o f 咖叠i 商眈p u t 删恤删e d 舳醴妇e 1 0 p m 髓ti 郸蜮 蛐a 砖i n s l a l ll h e 崩1 u 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铁路跨越式发展，是铁路贯彻党的十六大精神、实践“三个代表”重要事项、适应 全面建设小康社会要求的必然选择。铁路跨越式发展的基本内涵就是运输能力的快 速扩充和装备技术水平的快速提高。车辆部门在铁路跨越式发展中，要按照部党组 的总体部署，紧紧围绕提升车辆装备技术水平这条主线，依靠科技创新，体制创新， 突出客车高速、快速，货车快捷、重载两个重点，大力采用先进、成熟、经济、实 用、可靠技术，力争在较短时间内，使车辆装备科技含量大幅提高，创新能力显著 增强，质量档次实现跨越，数量品种满足需求，安全运输得到保障，基础管理科学 规范，实现车辆部门的跨越式发展。 随着铁路跨越式发展的深入推进，车辆部门的总体目标和主要任务是客车以提 速、上档次、人性化为主攻方向，全面提升整体水平，重点是在提速干线发展2 0 0 陌n h 的快速电动车组，使客车技术水平达到国际先进水平，将率先在客运专线和提速干 线开行2 0 0 k m h 的快速列车，推广普及提速客车。货车以提速、重载、高可靠性为 重点，实现关键技术的新突破，重点是发展2 5 t 轴重货车，在大秦线开行2 万吨级 重载运煤列车，普遍提高货车速度：从2 0 0 3 年起，我国新造货车速度已全部达到 1 2 0 倚n h ，并将用3 年左右的时间对在用的3 0 万辆货车进行提速改造，普遍使用j ( 2 、 k 4 新型货车转向架，并率先在行包快运、五定班列、集装箱专列等品牌货物列车上 推广使用1 2 0 陆h 快速货车，同时提升零、部件可靠性，实现免维修。在货车生产 布局方面，将大力调整车辆检修布局，对车辆生产布局进行革命性调整，具备条件 的将建设规模化、专业化、现代化车辆检修基地，减少车辆段设置，调整列检布局， 作业保证区段延长到5 0 0 胁。 铁路信息化是铁路跨越式发展的重要保障，是铁路行业现代化的主要标志。铁路 车辆信息化是铁路信息化的重要组成部分，是保障车辆运行安全、提高工作效率和 管理水平的重要手段，是车辆生产力布局调整、修制改革、装备现代化实现车辆部 门跨越式发展的重要技术支撑。 西南交通大学硕士研究生学位论文第2 页 1 2 研究意义和现状分析 轮对和滚动轴承( 以下简称轴承) 是铁路货车上重要的互换零部件，其检修和 组装是车辆检修中极为重要的环节，其检修质量的好坏直接影响到货车的检修质量。 由于轮轴产品检修技术含量高、工艺复杂，产生的数据量大、表格多，所以原始资 料的采集、保存、查找都是轮对管理信息化的关键因素。因此，轮轴产品实现信息 化管理对整个车辆信息化建设起着非常重要的作用。 目前，我国铁路共有国铁货车4 4 万余辆，企业自各铁路货车1 1 万辆左右，近 2 0 0 多万条在役轮对和6 万多条备用轮对。同时备用轮对分布点多面广，可以存放 在车辆厂、车辆段、车轮厂( 轮轴车间) 、站修所、列检所、报废车、在途运输等， 并且轮对的流动方式也比较复杂包括现车卸下、返厂、支出、调拨、解体、报废等， 原始的手工台帐管理模式及割据的信息管理模式很难对全路轮轴进行动态的全过程 管理。 由于目前铁路货车技术管理信息系统( 咖s ) 已在全路各车辆段、车辆造修 工厂、车轮厂( 轮轴车间) 正式应用，建立了 m s 段( 厂) 级应用系统和部局级 应用系统，各级系统硬件网络环境、数据通道已基本具备，人员计算机操作水平有 很大提高。因此，在这种情况下可以研究对全路车辆厂、车辆段、车轮厂( 轮轴车 间) 、铁路局、铁道部各系统轮轴部分的规范进一步整合，通过各系统之间的接口衔 接完成全路轮轴全过程管理，实现重要部件的履历管理、质量追踪、寿命管理，控 制生命周期全过程，达到监控轮轴寿命期内的运用过程，为轮轴资产管理和质量控 制决策提供依据的目标。 1 3 本文研究的主要内容 1 3 1 系统研制对象 全路货车车辆段( 轮对和轴承保存、使用及维修的基地，包括轮对、轴承) ： 车轮厂( 轮轴车间) ( 轮澍供应及专业修理和轴承保存、使用及维修的基地，包 括轮对、车轴、车轮和轴承) ； 货车造修工厂( 包括铁路货车备用轮对、备用车轴、备用车轮和备用轴承) ； 轴承修理厂( 轴承专业修理、保存及供应的基地) ； 西南交通大学硕士研究生学位论文 第3 页 路局车辆处、铁道部装备部。 1 3 2 系统业务对象 在全路货车车辆段、车轮厂( 轮轴车间) 、货车造修工厂、轴承修理厂等部门作 为数据采集信息源，在生产作业过程中采集各类原始信息，并按照出口数据规范要 求，统计生成匕报数据。通过出口转发程序，将匕报数据逐级e 报到铁路局车辆处、 铁道部装备部，成为部局级系统的原始数据。 系统管理的业务对象应包括； 全路轮袖：包括运用轮轴( 现车装用轮轴) + 备用轮轴溻于车辆段、车轮厂( 轮 轴车间) 、车辆工厂的可以使用的良好轮对和待修理、修理中及待解体的不良轮对) ； 全路车轴：包括车轮厂( 轮轴车间) 备用车轴国i 檄往车轮厂( 轮轴车间) 的新 购置并已投入使用( 已出库) 的新车轴；已加工未组装成轮对的、加工修理中或待 加工修理的良好车轴、待报废的不良车轴) + 车轮厂( 轮轴车间) 库存车轴( 已经入库 抽验鉴定进入车轮厂( 轮轴车间) 库存管理的车轴) + 车辆工厂备用车轴+ 车辆厂库 存车轴。 全路车轮：包括车轮厂( 轮轴车间) 备用车轮( 存放在车轮厂( 轮轴车间) 的新 购置并已投入使用( 已出前的新车轮；已加工未组装成轮对的、加工修理中或待加 工修理的良好车轮；待报废的不良车轮) + 车轮厂( 轮轴车间) 库存车轮( 已经入库 抽验鉴定进入车轮厂( 轮轴车间) 库存管理的车轮) + 车辆工厂备用车轮+ 车辆厂库 存车轮。 全路轴承：包括车轮厂( 轮轴车间) 备用轴承霈放在车轮厂( 轮轴车间) 的新 购置并已投 使用( 已出库) 的新轴承，良好、待检修、修理中、待送厂大修及委 托轴承大修厂修理的轴承) + 车轮厂( 轮轴车间) 库存轴承( 已经入库抽验鉴定进入 车轮厂( 轮轴车间) 库存管理的轴承) + 车辆段备用轴承+ 车辆段库存轴承+ 车辆工 厂备用轴承+ 车辆工厂库存轴承。 组装成轮对的车轴、车轮、轴承按轮轴状态管理。 1 3 3 系统研制目标 本文根据全路轮轴管理的实际情况，根据技术规范的有关要求，坚持统一规划、 统一标准、统一制式、统一开发、统一应用的技术政策，通过对轮轴管理进行业务 西南交通大学硕士研究生学位论文第4 页 分析，以全路货车车辆段、车轮厂( 轮轴车间) 、货车造修工厂、轴承修理厂、路局 车辆处、铁道部装备部为联网点的计算机网络为依托，以铁路货车技术管理信息系 统( i m s ) 为基础，通过建立货车车辆段、车轮厂( 轮轴车间) 、货车造修工厂、 轴承修理厂、铁路局车辆处、铁道部装备部各自管辖范围内的具有唯标识的车轴 ( 轮对) 、滚动轴承、车轮的技术信息库、应用信息库等动态数据库，规范整合各轮 轴检修单位轮轴信息系统之间的接口衔接，结束全路轮轴割据原始手帐式的信息管 理模式，并建立全路车轴一轮对一车轴的全j 丑翘跟踪机制，在轮轴全过程管理实施 的各阶段实现相应轮轴数据分析，完成h 峪数据轮轴配件造修厂家和生产厂家数据 共享，实现全路轮轴以下全过程管理： 全路轮轴的数量管理，包括车轮、车轴、轴承、轮对。 全路轮轴配件的运用情况管理，包括车轮、车轴、轴承、轮对备用、运用状态 的确定。 全路轮轴配件备用状态管理，包括备用车轮、车轴、轴承、轮对的良好、不良、 检修中、待报废、报废等状态的界定。 全路轮轴配件质量管理，对车轮、车轴、轴承、轮对在运行过程中的故障进行 跟踪记录。 本文主要就以下几项工作进行研究： ( 1 ) 根据全路轮轴修造单位轮轴产品的业务流程，对全路轮轴全过程管理进 行业务分析。 ( 2 ) 分别对全路车轴、车轮、轴承和轮对全过程管理进行功能分析。包括数 量管理、状态管理、质量管理、追踪管理和上传下载信息内容。 ( 3 ) 根据轮轴管理的复杂性，提出应用软件的开发要求，硬件髓要求，分析 全路轮轴全过程管理的实施方案以及实施步骤。 西南交通大学硕士研究生学位论文第5 页 第二章管理系统分析 2 1 轮轴术语的定义 目前，全路轮轴的管理是基于铁道部2 0 0 2 年下发的铁路货车备用轮轴 管理办法进行的。在几年的实际管理过程薹。些等碰黼添鞲萼田零飘酗 塞甍蕊l l i ! l ! 哩_ 1 忸磊商垲：酒京协岙丽g 。孬盔墓；互渭瑚囊l4 淹 峪季霾；笛勤鞠蠹警j 砻葛攀瓯引茨鸶藤虿燮旨交i 窖藿| 基需掣争胁需吵 牲 态： 保有状态：当车轴记入本单位保有车轴时的状态标识。 非保有状态；当车轴不记入本单位保有车轴时的状态标识，包括车轴的报 废、调出、组装等情况。 ( 3 ) 车轴备用状态：根据车轴在各单位的调拨关系确定车轴原始信息库 中具体备用信息，备用车轴具体状态可以分为； 良好： 良好待加工车轴：新购车轴入库验收鉴定后的库存车轴及解体后重新进入 储备状态的良好旧轴。 良好检修中车轴；从车轴库存状态进入检修状态的车轴，包括进入检修环 节的新车轴及解体后良好旧轴。 不良： 待报废车轴：经检修单位车统5 5 a 产生需上报审批的车轴。 待报废鉴定车轴：解体后不良旧轴及检修中良好车轴发现无法修理故障需 报废鉴定的车轴。 ( 4 ) 车轴组装状态：车轴组装状态确定当前车轴的具体组成形式，可以分 为车轴状态和轮对状态，区分当前车轴的组装情况，当状态处于轮对时按轮对 要求信息上报，建立整个车轴一轮对一车轴的全过程管理。 3 1 2 3 质量管理 对入库验收后的车轴加工过程中发生的故障进行记录，当组装成轮对后故 障按轮对故障中统一上报。 3 1 2 4 追踪管理 西南交通大学硕士研究生学位论文第3 0 页 检修单位i d 信息的建立、上传、下载信息机制，健全全路车轴信息库并对车轴 进行全过程跟踪管理。 表3 2 车轴保有收支台帐表 奎抽堡查蝗塞台蜷 车轴 型号 车轴收入车韩j 支出车轴保有 备 注 小 计 新购 车轴 调 入 解 体 小 计 组 西南交通大学硕士研究生学位论文第7 页 承统称备用轴承。 2 1 8 轮对的组装 分为新组装和重新组装，轮对的组装必须在车辆工厂和车轮厂( 轮轴车 间) 进行。 ( 1 ) 轮对新组装：轮对新组装是以新制车轮及车轴按新制( 原型) 技术 标准组装的轮对。 ( 2 ) 轮对重新组装：轮对重新组装是以旧车轮和旧车轴( 拼修) ，旧车 轮和新车轴( 换轴) 及新车轮和旧车轴( 换轮) 按厂修技术标准组装的轮对。 2 1 9 轮对收入日期 轮对进入车辆段、车轮厂( 轮轴车间) 、车辆厂记入轮轴配件全过程管理 库存或备用轮对状态的日期，包括厂修、段修、入段厂修、辅修、临修卸下 轮对卸下日期：报废车批准同时增加的报废车轮对的报废车待卸轮对录入 h m l s 日期；车轮厂( 轮轴车间) 、车辆段轮对往返双方确认收入日期。新车 轴入库验收合格鉴定入库日期。 2 1 1 0 轮对收入单位 轮对进入备用轮对状态的起始单位，填写到单位代码，车辆段可以为段 代码、站修代码，车轮厂( 轮轴车间) 、车辆厂可为本单位代码。 2 1 ”轮对入检日期 轮对进入检修单位检修车间，进入检修状态的日期。 2 1 1 2 轮对入检单位 填写轮对进入检修状态时轮对检修单位代码。 2 1 1 3 中间支出日期 轮对在本检修地支出并未得到接收单位确认或未最终支出到运用车上的 西南交通大学硕士研究生学位论文第8 页 日期。 2 1 1 4 最终支出日期 轮对在本检修地支出后并得到接收单位确认日期或最终支出到运用车上 的日期。 2 2 主要业务流程研究与分析 铁路货车是铁路货物运输的运载工具，轮对、滚动轴承是铁路货车上重 要的并且是可互换的部件，其技术状态直接影响到车辆的运行安全，其储备 数量直接关系到车辆检修任务的完成。因此，铁道部十分重视铁道车辆轮轴 的管理，规定轮轴与车辆同步进行定期检修。并实行寿命管理、状态修、换件 修和专业化集中修的检修管理体制。各铁路局、车辆段、车辆厂和车轮厂( 轮 轴车间) 按管理权限实行归口分级管理、逐级负责轮轴的资产、技术和数量 管理。轮轴修造必须按如下管理体制进行： ( 1 ) 铁路车辆轮对的组装分为新组装和重新组装。轮对的组装必须在铁 路车辆工厂和车轮厂( 轮轴车间) 进行。 ( 2 ) 铁路车辆轮对的检修分为厂修和段修。轮对的检修必须在铁路车辆 工厂、车轮厂( 轮轴车间) 及车辆段进行。 ( 3 ) 铁路货车滚动轴承的检修分为一般检修和大修。滚动轴承的一般检 修必须在铁路车辆工厂、车轮厂( 轮轴车间) 及车辆段进行，滚动轴承的大 修必须在经过铁道部认证批准的轴承制造( 大修) 厂进行。 ( 4 ) 铁路车辆滚动轴承的组装( 压装) 必须在铁路车辆工厂、车轮厂( 轮 轴车间) 及车辆段进行。 ( 5 ) 铁路货车施行站修时( 包括辅修、轴检和临修) ，轮对及滚动轴承 不作为一级修程，但要求对轮对及滚动轴承进行外观检查，并对有规定尺寸 限度的部位进行测量，同时允许对轮对上不符合辅修限度要求的外观缺陷进 行处理，经处理的轮对必须装回到原车原位。 以下就根据全路轮轴的修造管理模式，进行业务流程分析。 西南交通大学硕士研究生学位论文第9 页 2 2 1 轮轴新造至报废管理业务流程 轮轴新造至报废管理业务流程如图2 1 所示。 图2 1轮轴新造至报废管理业务流程图 西南交通大学硕士研究生学位论文第1 2 页 2 。2 4 车轮厂( 轮轴车间) 轮轴业务流程 车轮厂( 轮轴车间) 轮轴业务流程如图2 4 所示。 图2 - 4 车轮厂( 轮轴车间) 轮轴业务流程图 西南交通太望硕研究生学位论文第 t 夏 z 鋈i 璧墓螽霪囊蚕垦；主要奏雾蘸雾鋈| 萋蠢鎏霪趸日蠡l 浩国童_ 厂溶例型髑衙粱l 负 晤爱别壶国堑冀叼羁； 西南交通大学硕士研究生学位论文第1 4 页 2 2 6 轴承大修厂业务流程 轴承大修厂业务流程如图撕所示。 西南交通大学硕士研究生学位论文第1 5 页 2 2 7 全路各级备用轮轴动态数据库 全路各级备用轮轴动态数据库如图2 7 所示。 图2 7 全路各级备用轮轴动态数据库 。惜龌-z匦器黜爆副瓤羁胃f棼陧暴刁毒 脚螭剐扭爨测荜隘暴辑砖n 嚼口【搬 怯嵇掣朴州茯摩书曙孙k暇似怔哑 西南交通大学硕士研究生学位论文第1 7 页 2 3 管理系统业务功雾霪冀 虱副曩掣型垂影i 璧倒是毽嘲罐嚯哩噙罂嚼噶瞪；慧酗题踩姐坚鞠觊 酗鳆静泌靼唧； l ! i 茹蓄蠢毯媸璺援譬咎；喙璎滑礤；鄹叠，罐淄，萨禽。 ；i 霸可澎慷薷巍面影k 鳓黼烈委j 懒淄嘈晒i 漶- 镥。魏造j 逸馐叫强二 裂孽裂副萝烈迓； ! l l 嘲黼蓉鳓蕊昆丽磋澄彰渤。；f ；i 深壤谥j 注。因澎。蚕彰。瀑揭命 唯一编号的基础上( 通过系统中相互传递的i d 信息可以唯一标识每一 套轴承)，建立全路轴承信息库对全路轴承寿命期内进行跟踪管理。 在目前阶段建立单位内部的轴承信息库，各单位对入库后的轴承及退卸后 的轴承建立轴承基础信息表，形成如表3 5 的轴承原始信息库，记录轴承的基 本信息及状态信息。每日仅上传各检修单位的轴承保有收支台帐及轴承 送厂大修及返回台帐在部局端形成全路轴承的数量信息及和轴承大修返厂往 来信息。 表3 5 轴承原始信息库 序号项目数据来源备注 li d 第一次对该轴承信息采集单位的相关信息 单位代码( 3 位) + 车间代码( 1 位) + 年月目 ( y y y y m 岫d 共8 位) + 当日流水号( 3 位) 2 收入单位 西南交通大学硕士研究生学位论文 第2 1 页 序 苴 业务系 上传内容数据性质类别传输要求 号位统 工厂车统5 l d 基础信息( 车辆段轮 基础数当天传输前一 对保有、收支及修理台帐相关轮对( 日) 据天的数据 基础数据) 轮对清查表基础数轮对清查第二 轮对( 日) 据天上传 车辆厂轴承保有、收支台帐当天统计传输 轴承( 日、月、统计数前一天的数据 季、年统计)据( 第二阶段建 立) 车辆段轴承基础信息( 车辆段当天统计传输 轴承保有、收支台帐相关基础 基础数 前一天的数据 轴承( 日) 数据)据( 第二阶段建 立) 货车厂惨系车辆厂轮对保有、收支及修理轮对( 日、月、统计数当天统计传输 3 厂修统台帐季、年统计)据前一天的数据 工厂 车统5 l d 基础信息( 车辆段轮 基础数当天传输前一 对保有、收支及修理台帐相关轮对( 日) 据天的数据 基础数据) 轮对探伤缺陷信息基础数当天传输前一 轮对( 日) 据天的数据 轮对清壹表基础数轮对清查第= 轮对( 日) 据天上传 车辆厂车轴保有、收支及修理轮对( 日、月、统计数当天统计传输 台帐季、年统计)据前一天的数据 车轴基础信息( 车轴保有、收基础数当天传输前一 轮对( 日) 支及修理台帐相关基础数据)据天的数据 车轮厂车轮保有、收支及惨理轮对( 日、月、统计数当天统计传输 台帐季、年统计)据前一天的数据 车轮基础信息( 车轴保有、收 基础数 当天传输前一 轮对( 日) 支及修理台帐相关基础数据)据天的散据 西南交通大学硕士研究生学位论文 第2 2 页 序 盥 业务系 上传内容数据性质 类别 传输要求 号 位统 车辆厂轴承保有、收支台帐 轴承( 日、月、统计数当天统计传输 季、年统计) 据 前一天的数据 车辆厂轴承基础信息( 车辆段当天统计传输 轴承保有、收支台帐相关基础 基础数前一天的数据 轴承( 日) 数据)据( 第= 阶段建 立) 铁路货车圆锥滚子轴承检修统轴承( 日、月、统计数当天统计传输 计分析报表 季、年统计)据 前一天的数据 送出轮对“轮对( 车轴) 发送基础数 轮对 实时 苴” 据 接收轮对。轮对( 车轴) 入厂基础数 轮对实时 鉴定单”据 轴承送厂大修及返回台帐统计数当天统计传输 轴承 据前一天的数据 送出轴承“轴承发送单”轴承( 送轴承基础数实时( 第二阶 大修厂修理)据段建立) 接收轴承“轴承发送单”回执轴承( 送轴承基础数实时( 第二阶 大修厂修理)据段建立) 车轴报废( 车轴报废鉴定记录基础数每日 车轴c 报废) 单) 据 车轮报废( 车轮报废鉴定记录基础数每日 车轮( 报废) 单)据 车轴报废原因统计( 车轴报废车轴( 日、月、统计数每日、月、季、 统计分斩)季、年统计)据 年 车轮报废原困统计( 车轴报废车轮( 日、月、统计数每日、月、季， 统计分析)季、年统计)据 芷 车轮车轮厂 车轮厂轮对保有、收支及修理轮对( 日、月、统计数当天统计传输 4 厂( 轮轴台帐季、年统计)据 前一天的数据 西南交通大学硕士研究生学位论文第2 3 页 序 苴 业务系 上传内容数据性质类别传输要求 号位统 ( 轮车间) 系车统5 l a 基础信息( 车辆段轮 基础数当天传输前一 轴车 统 对保有、收支及惨理台帐相关轮对( 日) 据天的数据 间)基础数据) 轮对探伤缺陷信息基础数当天传输前一 轮对( 日) 据天的数据 轮对清查表 基础数轮对清查第二 轮对( 日) 据天上传 车轮厂车轴保有、收支及修理轮对( 日、月、统计数当天统计传输 台帐季、年统计)据前一天的觳据 车轴基础信息( 车轴保有、收基础数当天传输前一 轮对( 日) 支及修理台帐相关基础数据)据天的数据 车轮厂车轮保有、收支及修理轮对( 日、月、统计数 当天统计传输 台帐季、年统计)据前一天的数据 车轮基础信息( 车轴保有、收基础数 当天传输前一 轮对( 日) 支及修理台帐相关基础数据)据天的数据 车轮厂轴承保有、收支台帐轴承( 日、月、统计数当天统计传输 季、年统计)据前一天的数据 车轮厂轴承基础信息( 车辆段当天统计传输 轴承保有、收支台帐相关基础 基础数前一天的数据 轴承( 日) 数据)据 ( 第二阶段建 立) 铁路货车圆锥滚子轴承检修统轴承( 日、月、统计数当天统计传输 计分析报袭季、年统计)据前一天的数据 送出轮对“轮对( 车轴) 发送基础数 轮对 实时 盖” 据 接收轮对“轮对( 车轴) 入厂基础数 轮对实时 鉴定单”据 轴承送厂大修及返回台帐统计数 当天统计传输 轴承 据前一天的数据 西南交通大学硕士研究生学位论文第2 4 页 序 苴 业务系 上传内容 数据性质类别传输要求 号位统 送出轴承“轴承发送单” 轴承( 送轴承基础数实时( 第二阶 大修厂修理) 据 段建立) 接收轴承“轴承发避单回执”轴承( 送轴承基础数实时( 第二阶 大修厂售理)据段建立) 车轴报废( 车轴报废鉴定记录 基础数每日 车轴( 报废) 单)据 车轮报废( 车轮报废鉴定记录 基础数每日 车轮( 报废) 单)据 车轴报废原因统计( 车轴报废车轴( 日、月、统计数每日、月、季、 统计分析)季、年统计) 据 燕 车轮报废原因统计( 车轴报废车轮( 日、月、 统计数每日、月、季、 统计分析)季、年统计)据 矩 轴承统计( 铁路货车圆锥滚子轴承( 日、月、统计数每日、月、季、 轴承大修统计分析报表) 季、年统计)据 短 轴承统计( 铁路货车圆锥滚子轴承( 日、月、统计数每日、月、季、 轴承入厂大修台帐)季、年统计) 据 生 轴承轴承厂进出轴承( 轴承发进单)基础数 5 轴承( 良好)实时 厂系统据 备用轴承( 轴承信息( 检惨、新基础数 轴承( 备用) 每日 造、大修) ) 据 轴承报废基础数 轴承( 报废) 每日 据 表4 2 下载信息分类内容衰 序 蕈 业务 下蛾内容数据性质类别传输要求 号位系统 轮轴 检修货车装用轮轴僧息 轮轴( 入段检 基础实时t 已扣送 l 子系修) l 由部级发 数据 的入线车 统 布 接收来轮( 轮对( 车轴) 发送单)轮对，由车轮基础 实时 厂发布数据 西南交通大学硕士研究生学位论文 第2 5 页 序 蕾 业务 下载内容数据性质类别 传输要求 号位系统 接收已发送轮对( 轮对( 车轴) 发送轮对，由车轮基础 实时 单) 回执 厂发布数据 接收轴承( 轴承发送单( 或铁路货车轴承( 送段轴 基础实时( 第二阶 圆锥滚子轴承送厂大修及入厂鉴定承) 由轴承厂 数据段建立) 记录单) )发布 保有量定量信息( 由基础 实时 部局级发布)数据 站售轮轴( 入段检实时t 需更换 基础 子系检售货车装用轮轴信息修) ：由部级发轮对的入线 数据 统布 直 运用 轮轴( 典型故 基础实时；轮对故 子系检修货车装用轮轴信息障) ；由部级发 数据障货车 统布 货 运用货车轮轴故障反馈 主 轮轴( 典型故 制新造基础实时：轮对故 2 障) ；由部级发 造系统 数据障货车 布 工 厂 运用货车轮轴故障反馈轮轴( 典型故 基础实时：轮对故 障) t 由部级发 赞 数据障货车 布 空 检修货车装用轮轴信息轮轴( 入厂检 厂厂修 基础实时t 已扣送 3修) 由部级发 修系统数据的入线车 布 工 接收轴承( 轴承发送单( 或铁路货车 轴承( 送段轴 厂 基础实时( 第二阶 圆锥滚子轴承迭厂大修及入厂鉴定 承) ，由轴承厂 数据段建立) 记录单) ) 发布 生 车轮保有量定量信息( 由 基础 4 宴时 轮厂系 部局级发布)数据 西南交通大学硕士研究生学位论文第2 6 页 序 鱼 业务 下崴内容数据性质类别传输要求 号位系统 厂统接收轮对“轮对( 车轴) 发送单”基础 由车轮段发布实时 数据 接收已发送轮对入厂鉴定记录单基础 由车轮厂发布实时 数据 接收轴承( 轴承发进单( 或铁路货车轴承( 送厂轴 基础实时( 第二阶 圆锥滚子轴承送厂大惨及入厂鉴定承) ，由轴承厂 数据段建立) 记录单) )发布 接收轴承( 轴承发送单( 或铁路货车轴承( 送厂轴 轴轴承 圆锥滚子轴承送厂大修及入厂鉴定承) ，由车辆基础 5 承厂系 实时 记录单) )段、车轮厂、数据 厂统 车辆厂发布 西南交通大学硕士研究生学位论文第2 7 页 第三章系统管理研究 轮轴全过程管理系统须对轮对及其组成的三大配件车轮、车轴、轴承进行 动态管理，在轮对组装之前和解体后对单个配件进行管理，在轮对组装后和解 体之前按轮对方式进行管理，车轮、车轴、轴承、轮对之间进行动态转换和有 机的结合。 3 1 全路车轴管理研究 3 1 1 车轴管理基本模式 由车辆工厂和车轮厂( 轮轴车间) 对入库后的新轴及解体后的旧轴建立车 轴基础信息表，形成如表3 1 的车轴原始信息库，记录车轴的基本信息及状态 信息。每日通过对各检修单位的车轴保有收支台帐及与之相应的车轴基本 信息的上传形成铁路局、铁道部备用车轴原始信息库，经过进一步对原始数据 库进行数据清理和数据挖掘分析后，加工成为应用数据库( 动态数据库、数据 处理数据库、历史数据库) ，进行全路车轴全过程动态管理。 表3 一l 车轴原始信息库 序号项目 数 据 来 源备注 i d 制造单位+ 制造年月+ 轴号+ 序号( 前三项 1 有重复的情况) 2 单号单位内部唯一检修流水号必填 3 轴号解体轴来自车统5 1a ，新轴由用户录入必填 4 轴型解体轴来自车统5 l a ，新轴由用户录入数据字典 5 材质解体轴来自车统5 1a ，新轴由用户录入数据字典 6 收入单位解体轴来自车统5 1a ，新轴由用户录入 7 收入日期解体轴来自车统5 1a ，新轴由用户录入 8 收入原因解体轴来自车统5 1 a ，新轴由用户录入 9 车轴制造单位解体轴来自车统5 1 a ，新轴由用户录入必填 1 0 车轴制造日期解体轴来自车统5 1 a ，新轴由用户录入必填 1 1 进货单位用户录入 支出日期 组装轴来自车统5 1 a ( 轮对组装日期) ， 1 2 调出轴由用户录入 1 3 支出原因 组装轴来自车统5 1 a ，调出轴由用户录入 1 4 首次组装日期 解体轴来自车统5 la 新轴由用户录入 1 5k l 解体轴来自车统5 1a 新轴由用户录入 西南交通大学硕士研究生学位论文第3 2 页 序号项目数据来源 备注 新组装车轴制新组装车轴制造年月日新组装车 2 1造年月日轴制造年 月日 新组装后方位压装后方位压装后方 2 2 位 2 3配件新旧标识标识：标记此轮的新旧属性 2 4保有状态 标识是否计算保有量， 2 5组装状态 是否组装 2 6状态 良好、报废、待报废、待鉴定 2 7备注 现场典型车轮标记： 例：8 92 2 4 7 82 02 6 2 08 6( 前苏联) 9 41 l9 母#d2 9 8 7 乙 ( 早期马钢) 0 1 0 6c obzh d z b1 2 0 2 9 5 ( 新型铸钢轮) 0 2 0 6m g i ih d s a0 2 一卜3 6 3 20 4 6 m ( 新型碾钢轮) 中国7 777 阻# 51 4 1 乙 ( 早期车轮) 各检修单位车轮的计增计减遵循图3 2 所示流程。 图3 2 车轮计增计减流程图 3 。2 2 车轮管理功能研究 3 。2 2 1 数量管理 通过全路各车轮存放单位每日上传昨日1 8 ：o o 之前的车轮保有收支台帐 ( 见表3 4 ) 及相应的车轮基本信息，在部、局端建立全路( 局) 的车轮动态 西南交通大学硕士研究生学位论文第3 3 页 管理信息表及相应的车轮原始信息库，可以进行全路( 局) 范围内的车轮数量 查询、基本信息检索、新车轮的跟踪( 新型铸钢、辗钢车轮) 。 表3 4 车轮保有、收支台帐 车轮保有、收支台帐 车轮收入车轮支出车轮保有 新购调解 小 组 调 报 小良 不良备 型号计待报待鉴 注 车轮 入 体装 出 废 计 好 计 废定 l 2 3 4 56 791 0l l1 21 3 1 4 h d s a 型 i d s b 型 h d z a 型 l d s 型 凹z b 型 h d z c 型 h e s 型 h e s a 型 合计 说明： l 、以单位新轮确认入库开始计算车轮保有量，建立车轮基础数据表。 2 、以单位购入( 调拔) 旧轮确认入库开始计算车轮保有量，建立车轮基础 数据表。 3 、车统5 1 a ( 5 1 c ) ，登记时，建立关联关系，同时登记车轮基础数据表。 3 2 2 2 状态管理 在车轮生命始终赋予车轮不同的状态，车轮基础信息库不但记录车轮的基 本信息，同时记录车轮的状态信息，方便全路范围内对车轮的状态进行跟踪管 理。 车轮定义如下四种状态，各状态间实现组合查询，综合对车轮进行分析： ( 1 ) 车轮新旧状态：新( 没有经过组装的车轮) 、旧( 轮对解体后的车轮) 。 ( 2 ) 车轮保有状态： 保有状态：当车轴记入本单位保有车轮时的状态标识。 非保有状态：当车轮不记入本单位保有车轮时的状态标识，包括车轮的报 废、调出、组装等情况。 ( 3 ) 车轮备用状态： 根据车轮在各单位的调拨关系确定车轮原始信息库 中具体备用信息，备用车轮具体状态可以分为： 西南交通大学硕士研究生学位论文第1 8 页 2 。4 2 。1 车轮的标识信息 车轮的标识信息包括制造日期，冶炼年，制造工厂代号，钢等级，车轮 型号，熔炼炉号，车轮顺序号。 2 4 2 2 车轴的标识信息 轴承本次压装单位、轴承一般检修单位) 。 2 4 3 轮轴信息的采集 轮轴修造过程中的信息可按以下几种方法进行采集： ( 1 ) 作业过程后的人工集中录入。 各原始数据由工作者进行记录、收集、整理、汇总后，送到系统录入点， 由系统操作者将数据集中录入系统。如车间级系统可通过将车统5 l c 轮轴卡 片由系统操作人员集中录入，形成修竣车装用轮轴信息；外购新造轴承信息 西南交通大学硕士研究生学位论文第3 7 页 行分析。 3 3 _ 2 2 状态管理 在目前阶段在各检修单位内部轴承可以按以下两种状态综合分析： ( 1 ) 修程状态：新造、大修、一般检修、报废。 ( 2 ) 检修状态：良好、不良( 包括待检修、检修中、报废) 。 3 3 2 3 质量管理 对轴承的质量管理备用轮轴管理办法规定了1 0 张辆货统的统计报表， 系统在各检修单位内部对这1 0 张报表根据检测结果自动生成并对其中辆货统 4 1 3 的上报，通过这些信息铁道部可以掌握检修过程中轴承的故障情况，对运 用过程中轴承的故障，可以通过轮对卡片的故障信息上传传递到铁道部数据库 进行进一步分析。 肆剖鬻 辖挂 葛 堪 靠1 望帮擎 恃 璋k 毒 q ：譬 藿疆囊虫 异 鬟 1 尊戚 农 杈擎硝誊 晶 堪 茹婀 如盘高 西詹高 鞲瑚 鞠 非l 尊囊 科 生 靠栈摹 离 嫩 蠕 如盘科 酋 槭 罄 1 疆尊囊删靼 矗 霹 肄 杈缸生龠 幽 蠕爿 如若 暑 国七 暑 纂嚣 1 囊尊摹如癣 非l 掣皋 警 删 i 帮拳耐密 墩 娥 杈囊耐奎 啦詹 鼍越 宝 詹 啦i 囊捌簟 罄 辅 非k 掌 鉴 如七 i 翱囊删生 tk 囊曩f 虫 掌 蠕村 ：b 啦盘 熹 薹 七 寸口 卷姐枢眯似擎祷暴l斜卅，l骣卅，跹爆卅 嵌姐忙辈弑馨憾暴l罨孝*，l壤料，鄙幂卅oi群 暇胀 怯袋迥孙州豫宣稍臣扑k暇倒怔般 西南交通大学硕士研究生学位论文第3 9 页 3 3 2 4 追踪管理 因为目前的轴承检修工艺无法建立全路轴承的唯一性追踪管理，可以用信 息管理的手段优化全路轴承管理，在全路轴承大修厂、轴承检修基地、送检单 位网络完善的基础上可以给轴承指定唯一虚拟编码v i d 。v i d 随车辆基本信息存 贮于计算机中，当车辆检修各轴承脱离车体时，应将随车体存贮的配件v i d 码 贴于退卸轴承之上，保证v i d 与实物对应。检修完毕轴承信息要随装车车号上 报至中央数据库。要保证上报信息准确需尽量减少i d 的人工录入次数( 更多采 用计算机下载前次配件标识信息) 。 3 4 全路轮对管理研究 3 4 1 轮对管理基本模式 应用对象：车辆工厂、车轮厂( 轮轴车间) 、车辆段、 管理对象： 从全路轮对新组装、重新组装落成开始到轮对解体结束。 全路轮对生命起始点为车辆厂、车轮厂( 轮轴车间) 轮对组装落成。 全路轮对生命终止点为车辆厂、车轮厂( 轮轴车间) 轮对解体。 轮对的起始是车轴、车轮管理的结束，轮对的终止重新进入全路车轴车轮 的管理。 对于轮对的管理本身有备用状态和运用状态。 管理方式；在全路建立轮对全过程管理，车轮厂( 轮轴车间) 、车辆厂新 组装、重新组装轮对落成开始，车辆段、车辆厂轮对从现车卸下、报废车接到 报废车申请批准单开始建立各自备用轮对信息库，车辆厂、车辆段车辆落成交 验同时完成检修单位内部备用轮对信息库向运用轮对信息库的转换，各检修单 位之间的备用轮对调拨关系建立轮对( 车轴) 发送单回执确认制度，调拨 双方单位同时对各自备用信息库做增减处理，保证全路范围内备用轮对信息的 动态平衡。车轮厂( 轮轴车间) 、车辆厂轮对解体截止对该轮对的信息的管理， 同时转入对轮轴配件的管理。各检修单位将每日汇总本单位轮对保有收支修 理台帐及与之相应的轮轴卡片基本信息的上传，形成铁路局、铁道部轮对原 始信息库，从而形成全路的轮对保有收支修理台帐及全路轮对原始数据库， 经过进一步对原始数据库进行数据清理和数据挖掘分析后，加工成为应用数据 库( 动态数据库、数据处理数据库、历史数据库) 全路各检修单位轮对交互及轮备用运用转换遵循图3 4 所示流程。 西南交通大学硕士研究生学位论文第4 0 页 3 4 2 轮对管理功能研究 3 。4 2 1 数量管理 通过轮对( 车轴) 发送单回执确认制度，全路范围内建立统一基点的 轮对动态管理报告。部局级系统对上传的数据进行分析完成全路轮对的数量和 分布综合管理。 3 4 。2 2 状态管理 ( 1 ) 通过轮对检修基本信息轮轴卡片的上传，根本解决长期以来轮对检修 信息沉淀的问题。轮轴检修卡片中包含着轮对、轴承、车轴、车轮的基本信息、 组装信息等，在全路范围内对轮轴卡片中存储信息分析利用，对轮对检修重大 决策可以起到决定性作用。 ( 2 ) 系统方案利用信息化手段解决了车辆段内部长期来轮对传递两地三 卡，辅修、临修更换轮对不能在一张卡片中记录完整的上下车信息，不利于跟 踪的问题。为车辆段建立完整的轮轴检修信息库。同时避免了段内在途轮对对 铁道部轮对数量管理的影响。 ( 3 ) 系统方案在原5 1 卡片的基础上增加是否外委、是否等级轴、送轮单 位等信息，方便信息查询追溯。 ( 4 ) 系统方案建立轮对卡片的同时跟踪轮对的状态，为全路的轮对状态分 析奠定基础。轮对状态可以定义为： 轮对状态：记录不同轮对形态之间的转换。 车轴状态；新购车轴及解体后的旧轴在光轴轮对落成验收员签字前的状态。 光轴轮对状态：光轴轮对落成验收员签字后，轴承落成验收员尚未签字的 轮对状态。 轮轴状态：轴承落成验收员已经签字的轮对状态。 是否保有状态：记录备用轮对、运用轮对之间的转换及轮对在各单位之间 的转换。 备用状态：当轮对属于本单位并且该轮对处于备用状态时的标识。 运用状态：当轮对已经安装上车辆上轮对支出验收员已经签字的状态。 转出状态：当轮对不属于本单位并且该轮对处于备用状态时的标识。 备用状态：记录备用轮对当前是否可以满足运用要求的状态。 良好；凡属于在车辆段、车轮厂( 轮轴车间) 、车辆厂可以使用的良好轮对， 指轮对修竣验收员已经签字确认的轮对，不包括光轴落成验收员已经签字但未 压装轴承的轮对。 不良：凡属于在车轮厂( 轮轴车间) 、车辆段的待修理、修理中和待解体的 不良轮对。光轴落成验收员已经签字但轴承验收员未签字的轮对属不良轮对。 在车辆段不良轮对包括： 待检修：车辆段站修所卸下、报废车上及轮厂送来需压装轴承的轮对等未 进入