列车运行控制系统作为现代轨道交通的核心组成部分,其可靠性和稳定性直接关系到列车的安全运行。机车车辆设备在复杂路况和多样运行环境中,必然面临各种冲击和振动的考验。IEC61373作为国际公认的铁路车辆抗冲击和振动试验标准,是检验列车运行控制系统及相关设备是否符合高强度振动环境要求的重要依据。本文将围绕IEC61373标准,从多个角度对机车车辆设备的冲击和振动试验进行全面剖析,结合国内外相关标准,并结合苏州中启检测有限公司的实践经验,探讨如何通过科学检测保障轨交系统的安全和性能。
一、IEC61373标准概述及其在轨交领域的重要性
IEC61373标准全称为“铁路应用-机车车辆设备-冲击和振动试验”,由国际电工委员会发布,详细规范了铁路车辆电子设备和机电设备在不同类型冲击(碰撞、震荡等)和振动(连续振动)条件下的测试方法。此标准针对轨道交通的多类车辆及设备,设计了严格的试验类别和等级,覆盖了从轻轨到高速动车组的适用需求。
在轨交系统中,列车运行控制系统(包括信号传输、自动控制、车载通信等设备)通常安装于车辆底部、车厢顶部或侧壁位置。这些位置在列车运行过程中会遭受不同频段和幅值的振动冲击,如果设备不能通过IEC61373的测试,长期振动可能导致电子组件焊点脱落、内部分路板损伤甚至功能失效,极大降低系统的安全性和可靠性。
因此,IEC61373的应用不仅是机车车辆制造厂家的产品设计关键环节,也是轨道交通运营单位在采购和维护过程中必不可少的质控工具。
二、IEC61373与国内轨交相关标准的结合应用
除IEC61373外,国内轨道交通设备还需符合一系列相关标准,比如:
EN50155:铁路应用电子设备的环境条件和测试,包括温度、湿度、电磁兼容等,也涵盖部分机械应力的测试。
GB21413型式试验:针对机车车辆主设备的型式认证,保障设备在安全需求的符合。
GB25119型式试验报告:铁路车辆关键部件的测试和验证报告标准。
GB21563:列车通信和控制系统技术标准,与设备的性能稳定性密切相关。
IEC61373在机械环境适应方面与上述标准形成互补。比如EN50155重点关注温湿度、电磁兼容(EMC)和电气安全,而IEC61373则重点检测设备承受轨道传递的机械冲击和振动是否符合要求。两者并行,能够为轨交设备提供全方位的保障。
三、机车车辆设备冲击和振动试验的分类及技术要点
IEC61373针对不同设备和安装位置,划分了试验类别和测试等级。一般分为两类:类别1为振动类别,类别2为冲击类别。又根据设备安装位置和运行环境的不同,分为等级1至3:
| 类别 | 等级 | 应用场景 |
|---|---|---|
| 类别1-振动 | 等级1 | 车辆内部低振动环境,适合车载电脑、轻质电子设备 |
| 类别1-振动 | 等级2 | 车辆内部中等振动环境,如控制柜、传感器 |
| 类别1-振动 | 等级3 | 车辆底盘或设备位置,振动强度较大 |
| 类别2-冲击 | 等级1 | 轻微冲击;设备内部敏感部位 |
| 类别2-冲击 | 等级2 | 中度冲击,普通车载设备适用 |
| 类别2-冲击 | 等级3 | 强冲击,底盘及缓冲系统可能承受 |
测试过程中,设备需安装在专用试验台上,模拟列车运行时的实际振动频谱和冲击波形。通过测试,检测设备在频谱震动和瞬时冲击下的结构完整性、功能是否稳定、信号是否准确传递等指标。
四、试验中容易被忽视的关键细节
在实际检测过程中,有一些细节常被忽视,但对测试结果有重要影响:
安装固定方式:设备在试验机上的固定方式需严格模拟实际车内安装环境,松紧度不当会导致测试结果失真。
附件连接情况:电缆线和连接器在振动中的行为可能直接影响设备性能,应注意线路和接口的实际布局。
环境耦合效应:温度、湿度、灰尘等环境因素可能增加振动损伤,部分试验需考虑联动模拟。
多轴同步振动测试:轨交系统振动多为三维叠加,单轴振动测试可能无法全面反映实际情况。
苏州中启检测有限公司拥有先进的三轴振动控制系统和丰富的样本固定经验,能为客户提供接近现场环境的高精度测试服务,有效避免上述常见误区,提高测试数据的真实性和适用性。
五、列车控制系统测试在保证轨交安全中的价值
轨道交通自动化程度越来越高,控制系统的稳定无误尤为关键。通过IEC61373机械冲击和振动测试,可以预判设备在复杂路况中的使用寿命及异常风险,提前识别潜在故障。如此一来:
设备设计优化:研发部门能借助测试数据改善机械结构,增强耐振性。
减少运营风险:通过定期机械应力评估,能够提前发现疲劳隐患,防止运行故障。
提升维护效率:设备检测结果形成的报告是运维人员制定维修计划的重要依据,节省时间与成本。
符合国际市场标准:通过IEC61373等认证,产品更具竞争力,便于出口和国际合作。
可以说,机械冲击和振动试验不仅是产品合规的通行证,更是轨道交通安全运营的保障盾牌。
六、选择第三方检测机构的重要性
合规性检测和性能测试需要具备先进设备及经验。苏州中启检测有限公司作为第三方检测机构,专注于轨道交通装备检测多年,拥有:
符合IEC61373及EN50155等多标准的测试系统;
技术团队,能够为客户提供从方案设计到检测报告的一站式服务;
客观公证的检测结果,助力企业产品获得型式认证;
丰富的行业应用经验,对轨交设备的结构弱点和应力风险有深刻理解。
选择苏州中启检测可以让设备制造商和运营单位在保证性能的,降低研发和运营风险,缩短产品上市周期。我们的技术服务不于测试,更包括设备耐振设计的优化建议及后续维护方案。
七、总结
机车车辆设备的抗冲击和振动性能是轨道交通安全运营的核心保障。IEC61373标准提供了科学、系统的试验方法,确保列车运行控制系统及相关设备能适应复杂严苛的运行环境。结合EN50155、GB21413、GB25119、GB21563等国内外标准,能够建立完善的测试体系,全面提升轨交设备质量和安全水平。
在这一过程中,选择像苏州中启检测有限公司这样且经验丰富的第三方检测机构,是保障试验结果、准确的关键。我们致力于深化轨交检测标准的技术应用,助力行业实现“安全优先、质量”的长远目标,为轨道交通行业的发展贡献力量。
欢迎相关企业和机构联系苏州中启检测有限公司,获取的IEC61373及相关轨交标准检测服务。通过科学验证和技术支持,共同推动轨道交通装备的安全升级。