[发明专利]一种内燃机车疲劳寿命估算方法

摘要

本发明涉及一种内燃机车疲劳寿命估算方法，首先选择估算内燃机车疲劳寿命的关键设备，再选择表征影响各关键设备疲劳寿命的变量，通过采集相关数据得到所需变量值，利用疲劳累计损伤理论中的迈因纳准则，计算出各关键设备疲劳损伤度，当其值等于1时认为设备达到疲劳寿命应该检修。内燃机车整体疲劳损伤度等于各关键设备疲劳损伤度乘以对应权重系数相加之和，当这个值等于1时认为机车达到疲劳寿命应该大修。最后通过修正权重系数，使估算结果接近机车损伤实际状况，作为确定机车大修周期的依据。本发明不同于传统走行公里以及用当量公里确定机车大修周期的方法，它从本质上反映内燃机车损伤状况，估算结果可信度更高。

主权项

1.一种内燃机车疲劳寿命估算方法，其特征在于包括以下步骤：步骤1，选择内燃机车关键设备：选择柴油机、同步主发电机、车轴和转向架构架作为估算内燃机车疲劳寿命的关键设备；步骤2，选择表征影响关键设备疲劳寿命的变量：[1]柴油机，选择曲轴输出扭矩作为表征其受力状况的变量；[2]同步主发电机，选择其输出电流作为表征电应力造成损伤的变量；[3]车轴和转向架构架，取牵引电机输出转矩作为表征其受力状况的变量；步骤3，估算关键设备疲劳寿命，根据步骤2中所述的变量值，它们超出其疲劳极限值的部分所对应地损伤度计算出各关键设备的疲劳损伤度：[1]柴油机曲轴输出扭矩值中大于其疲劳极限值M-1的是M1，M2，…，Mn，它们超出M-1的部分对应地损伤度依次为d11，d12，…，d1n，D1为柴油机的疲劳损伤度，当$D_1=\underset{k=1}{\overset{n}{\Sigma }}{d}_{1k}=1时认为柴油机达到其疲劳寿命，应该检修；[2]同步主发电机输出电流值中大于其疲劳极限值I-1的是I1，I2，\dots ，In，它们超出I-1的部分对应地损伤度依次为d21，d22，\dots ，d2n，D2为同步主发电机的疲劳损伤度，当$ D_2=\underset{k=1}{\overset{n}{\Sigma }}{d}_{2k}=1时认为同步主发电机达到其疲劳寿命，应该检修；[3]牵引电机输出转矩值中大于其疲劳极限值T-1的是T1，T2，\dots ，Tn，它们超出T-1的部分对应地损伤度依次为d31，d32，\dots ，d3n，D3为车轴和转向架构架的疲劳损伤度，当$ D_3=\underset{k=1}{\overset{n}{\Sigma }}{d}_{3k}=1时认为车轴和转向架构架达到其疲劳寿命，应该检修；步骤4，估算内燃机车整体疲劳寿命：根据步骤3得出的三个关键设备疲劳损伤度D1、D2、D3，计算内燃机车整体疲劳损伤度：D＝\epsilon 1·D1+\epsilon 2·D2+\epsilon 3·D3\; \epsilon 1、\epsilon 2、\epsilon 3依次为三个关键设备的权重系数，当D＝1时认为内燃机车达到其疲劳寿命，应该大修；步骤5，权重系数修正：根据内燃机车大修中各关键设备实际损伤情况相应地增大或减小其权重系数，经过多次修正后，估算结果接近机车损伤实际状况，作为确定机车大修周期的依据。$$$