(19)中华 人民共和国 国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202111303379.X (22)申请日 2021.11.05 (71)申请人 中车株洲电力机车有限公司 地址 412001 湖南省株洲市石峰区田心高 科园 (72)发明人 李翀　蒋子阳　喻乐平　彭冬良　 张杨　段旭良　李伟　 (74)专利代理 机构 长沙正奇专利事务所有限责 任公司 431 13 代理人 卢宏 (51)Int.Cl. G06F 30/15(2020.01) G06F 119/04(2020.01) G06F 119/14(2020.01) (54)发明名称 一种轨道交通车辆制动闸瓦剩余寿命评估 方法 (57)摘要 本发明公开了一种轨道交通车辆闸瓦剩余 寿命评估 方法及装置， 方法包括计算单位周期内 转向架制动缸施加在闸瓦组的总作用力， 根据总 作用力计算单位周期内施加在转向架的闸瓦组 的摩擦力功率， 再算出单位周期内作用在闸瓦组 的能量， 对历史周 期内能量累加， 计算转向架制 动缸作用在闸瓦组上的总制动能量， 根据单位能 量闸瓦磨损量与总制动能量， 计算得出每个闸瓦 当前的磨损量评估值， 计算闸瓦的剩余寿命， 与 上述方法相对应的是一种装置， 装置包括处理器 及轨道交通车辆制动闸瓦剩余寿命评估程序， 处 理器执行轨道交通车辆制动闸瓦剩余寿命评估 程序以实现上述的轨道交通车辆制动闸瓦剩余 寿命评估 方法， 从而合理高效的评估 出轨道交通 车辆制动闸瓦剩余寿 命。 权利要求书2页 说明书5页 附图2页 CN 114036635 A 2022.02.11 CN 114036635 A 1.一种轨道交通车辆制动闸瓦剩余寿命评估方法， 其特 征在于， 包括以下步骤： A1:计算单位周期内转向架制动缸施加在闸瓦组的总作用力， 所述闸瓦组的总作用力 与所述转向架的制动缸压力形成一次函数关系， 具体函数关系如下： Fi＝k×Xi‑b(Xi＞Xt) 其中， Fi为闸瓦组的总作用力， Xi为转向架的制动缸压力,k为制动缸压力转换系数， b为 制动力转换系数， Xt为能够将所述闸瓦组推向踏面的阈值， 所述阈值、 所述制动缸压力转换 系数与所述制动力转换系数均为预设值； A2:根据所述总作用力计算单位周期内施加在所述 转向架的闸瓦组的摩擦力功率， Pi＝Fi×Vi 其中Pi为闸瓦组的摩擦力功率， Fi为闸瓦组的总作用力， Vi为轨道交通车辆的速度； A3:根据所述摩擦力功率得 出单位周期内作用在闸瓦组的能量， Ei＝Pi×t 其中Ei为所述转向架的单个周期摩擦能量， Pi为周期时间内的所述闸瓦组的摩擦力功 率， t为周期时间； A4:对历史周期内能量累加， 计算转向架制动缸作用在闸瓦组上的总制动能量 根据闸瓦组包括单个闸瓦n个， 则作用在单个闸瓦的能量 为E/n； A5:根据单位能量闸瓦磨损量与所述总制动能量， 计算得出每个闸瓦当前的磨损量评 估值W， W＝E/(Mr×n)； 其中Mr为预设的单位能量闸瓦磨损量； A6:计算闸瓦的剩余寿命L， L＝Lmax×(1‑W/Wt) 其中Lmax为所述闸瓦为未磨损时的最大寿命值， Wt为所述闸瓦的最大磨损量。 2.根据权利要求1所述的轨道 交通车辆制动闸瓦剩余寿命评估方法， 其特征在于， 还包 括校验步骤， 所述校验步骤 包括： 设置第一运行里程， 计算出所述第一运行里程运行结束后单个闸瓦的磨损量评估值W1， 实测出所述第一运行里程运行结束后单个闸瓦的磨损量W1‑test， 用W1‑test除以W1得到修正 值， 根据所述 修正值修正Mr得到Mr‑updated, Mr‑updated＝Mr×W1‑test/W1； 根据修正后的单位能量 闸瓦磨损量与所述总制动能量， 计算得出每个闸瓦当前的磨损 量评估值， Wupdated＝E/(Mr‑updated×n)； 修正计算闸瓦的剩余寿命L， L＝Lmax×(1‑Wupdated/Wt)， 其中Lmax为所述闸瓦为未磨损时的最大寿命值， Wt为所述闸瓦的最大磨损量。 3.根据权利要求2所述的轨道 交通车辆制动闸瓦剩余寿命评估方法， 其特征在于， 所述 第一运行里程为100000公里。 4.根据权利要求1所述的轨道 交通车辆制动闸瓦剩余寿命评估方法， 其特征在于， 所述权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 114036635 A 2单个闸瓦的数量 为4个。 5.根据权利要求1所述的轨道交通车辆制动闸瓦剩余寿命评估方法， 其特 征在于， 其中A3中， 所述转向架的单个周期摩擦能量是周期时间内的所述 闸瓦组的摩擦力功率 与周期时间的乘积， 所述 转向架的单个周期摩擦能量的单位从焦耳 换算成兆 焦， 得到 Ei＝Pi×t/1000000， 其中Ei为所述转向架的单个周期摩擦能量， Pi为周期时间内的所述闸瓦组的摩擦力功 率， t为周期时间； 所述预设的单位能量闸瓦磨损量Mr＝0.03g/MJ， 所述闸瓦的最大磨损量 Wt为1000g。 6.根据权利要求1～5任一项所述的轨道 交通车辆制动闸瓦剩余寿命评估方法， 其特征 在于， 所述最 大磨损值Wt是通过事先预 设闸瓦需要更换的厚度尺寸为Hc,再根据所述闸瓦的 初始厚度H0,得到所述闸瓦的最大厚度变化值， 所述闸瓦的最大厚度变化值作为所述闸瓦 的最大磨损量。 7.一种轨道 交通车辆制动闸瓦剩余寿命评估装置， 其特征在于， 所述装置包括存储器、 处理器及存储在所述存储器上的轨道交通车辆制动闸瓦剩余寿命评估程序， 所述处理器执 行所述轨道交通车辆制动闸瓦剩余寿命评估程序以实现权利要求1～6任一项所述的轨道 交通车辆制动闸瓦剩余寿命评估方法的步骤。 8.根据权利要求7所述的轨道 交通车辆制动闸瓦剩余寿命评估装置， 其特征在于， 所述 轨道交通车辆制动闸瓦剩余寿命评估装置为列车中央控制单元， 所述列车中央控制单元根 据转向架制动缸压力值换算成施加在车轮踏面的闸瓦作用力， 所述列车中央控制单元根据 闸瓦作用力和列车当前速度， 计算单位周期内转向架制动功率， 所述列车中央控制单元根 据单位周期 内转向架制动功率和时间乘积， 计算得出转向架制动能量， 所述列车中央控制 单元根据制动能量和闸瓦磨损的线性关系计算转向架制动闸瓦的磨损量， 根据所述磨损量 评估出制动闸瓦剩余寿命。权　利　要　求　书 2/2 页 3 CN 114036635 A 3