Luận án tiến sĩ tối ưu hóa thời hạn bảo dưỡng, sửa chữa bộ phận chạy đầu máy diesel khai thác trong điều kiện

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC GIAO THÔNG VẬN TẢI
_______________________

VÕ TRỌNG CANG

TỐI ƯU HÓA THỜI HẠN BẢO DƯỠNG, SỬA CHỮA
BỘ PHẬN CHẠY ĐẦU MÁY DIESEL KHAI THÁC
TRONG ĐIỀU KIỆN VIỆT NAM

LUẬN ÁN TIẾN SĨ KỸ THUẬT

HÀ NỘI, 10/2020


BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC GIAO THÔNG VẬN TẢI
_______________________

VÕ TRỌNG CANG

TỐI ƯU HÓA THỜI HẠN BẢO DƯỠNG, SỬA CHỮA
BỘ PHẬN CHẠY ĐẦU MÁY DIESEL KHAI THÁC
TRONG ĐIỀU KIỆN VIỆT NAM

Ngành:
Mã số:
Chuyên sâu:

Kỹ thuật cơ khí động lực
9520116

Khai thác, bảo trì đầu máy xe lửa, toa xe

LUẬN ÁN TIẾN SĨ KỸ THUẬT
NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC:

Người hướng dẫn thứ nhất:
GS.TS. Đỗ Đức Tuấn
Người hướng dẫn thứ hai:
PGS.TS. Đỗ Việt Dũng

HÀ NỘI, 10/2020


i
LỜI CAM ĐOAN
Tác giả xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu của bản thân tác giả.
Các kết quả nghiên cứu và các kết luận trong luận án này là trung thực, và không
sao chép từ bất kỳ một nguồn nào và dưới bất kỳ hình thức nào. Việc tham khảo
các nguồn tài liệu đã được thực hiện trích dẫn và ghi nguồn tài liệu tham khảo
đúng quy định.
Hà Nội, ngày 01 tháng 10 năm 2020
Tác giả luận án

Võ Trọng Cang

Người hướng dẫn thứ nhất:
GS.TS. Đỗ Đức Tuấn

Người hướng dẫn thứ hai:
PGS.TS. Đỗ Việt Dũng

ii
TÓM TẮT LUẬN ÁN
Dựa trên lý thuyết độ tin cậy và lý thuyết tối ưu, luận án này nghiên cứu xác định
các tuổi thọ gamma phần trăm (γ %) và các thời hạn làm việc đến kỳ sửa chữa với chi
phí sửa chữa đơn vị tổng cộng tối thiểu tương ứng cho các bộ phận bị hư hỏng do
mòn của đầu máy diesel khai thác trong ngành đường sắt Việt Nam. Các chương
trình phần mềm với ngơn ngữ lập trình Matlab đã được xây dựng để thực hiện q
trình tính toán.
Đối tượng minh họa việc áp dụng phương pháp này là một số chi tiết chính của
bộ phận chạy đầu máy diesel truyền động điện D19E sử dụng tại Xí nghiệp Đầu máy
Sài Gòn.
ABSTRACT
Based on the reliability theory and the optimization theory, the dissertation
studies the determination of gamma-percentage life ( %) and the working time until
repair with respective minimum total unit repair cost for the parts damaged by wear
of the diesel locomotives used in Vietnam Railways System. Software programs with
the Matlab programming language have been built to perform the computational
processes.
Objects that illustrate the application of this method are some primary parts on
the running gears of the diesel electric locomotives D19E used at the Saigon
Locomotive Enterprise.


iii
MỤC LỤC
Trang
Lời cam đoan ............................................................................................................... i
Tóm tắt luận án........................................................................................................... ii

Abstract ...................................................................................................................... ii
Mục lục ...................................................................................................................... iii
Danh mục các ký hiệu và chữ viết tắt ...................................................................... vii
Giải thích thuật ngữ ................................................................................................. viii
Danh mục các bảng, biểu .......................................................................................... xi
Danh mục hình vẽ, đồ thị ........................................................................................ xiv
MỞ ĐẦU .....................................................................................................................1
1. Tính cấp thiết của đề tài ................................................................................................... 1
2. Mục tiêu của đề tài ........................................................................................................... 2
3. Đối tượng nghiên cứu ...................................................................................................... 2
4. Phạm vi nghiên cứu .......................................................................................................... 2
5. Phương pháp nghiên cứu ................................................................................................. 2
6. Nội dung nghiên cứu ........................................................................................................ 3
7. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn ......................................................................................... 4
CHƯƠNG 1
TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG BẢO DƯỠNG SỬA CHỮA VÀ TỐI ƯU HÓA
CHU KỲ SỬA CHỮA ĐẦU MÁY
1.1. Tổng quan về mạng lưới đường sắt Việt Nam ............................................................ 5
1.2. Tổng quan về đầu máy trong ngành đường sắt Việt Nam .......................................... 8
1.3. Khái quát về hệ thống bảo dưỡng, sửa chữa đầu máy diesel ................................... 11
1.3.1. Khái niệm chung ......................................................................................... 11
1.3.2. Một số nguyên tắc cơ bản thiết lập chu kỳ bảo dưỡng, sửa chữa các cụm
chi tiết chính trên đầu máy đầu máy diesel ................................................ 12
1.4. Hệ thống chu kỳ bảo dưỡng, sửa chữa đầu máy ....................................................... 15
1.4.1. Hệ thống chu kỳ bảo dưỡng, sửa chữa đầu máy ở nước ngoài ................... 15
1.4.2. Hệ thống chu kỳ bảo dưỡng, sửa chữa đầu máy ở Việt Nam ..................... 23
1.5. Tổng quan về tối ưu hóa chu kỳ bảo dưỡng sửa chữa phương tiện nói chung ....... 32


iv

1.5.1. Giới thiệu chung .......................................................................................... 32
1.5.2. Chiến lược bảo dưỡng ................................................................................. 33
1.5.3. Tối ưu hoá bảo dưỡng ................................................................................. 34
1.6. Tổng quan về tối ưu hóa chu kỳ bảo dưỡng sửa chữa đầu máy ............................... 34
1.6.1. Các nghiên cứu ở nước ngoài ...................................................................... 34
1.6.2. Các nghiên cứu trong nước ......................................................................... 37
Kết luận Chương 1 ............................................................................................................. 40
CHƯƠNG 2
CƠ SỞ XÁC ĐỊNH THỜI HẠN LÀM VIỆC CỦA CÁC CHI TIẾT
TRÊN ĐẦU MÁY ĐẾN KHI HỎNG DO MỊN VÀ XÂY DỰNG
CHƯƠNG TRÌNH TÍNH TỐN
2.1. Giới thiệu tổng quát các chi tiết bộ phận chạy đầu máy diesel truyền động điện
D19E.................................................................................................................................... 41
2.1.1. Giới thiệu tổng quát về đầu đầu máy D19E ................................................ 41
2.1.2. Giới thiệu tổng quát về giá chuyển hướng đầu máy diesel truyền động
điện D19E .................................................................................................. 43
2.1.3. Kết cấu bộ trục bánh xe đầu máy D19E ...................................................... 45
2.1.4. Kết cấu động cơ điện kéo trên đầu máy D19E ............................................ 46
2.2. Các dạng hư hỏng của chi tiết trên đầu máy diesel .................................................. 51
2.2.1. Các dạng hư hỏng theo tác động của ngoại lực........................................... 51
2.2.2. Các dạng hư hỏng theo thời gian tác động ................................................. 53
2.3. Mơ hình xác định và đánh giá đặc trưng hao mịn một số chi tiết chính bộ phận
chạy đầu máy diesel truyền động điện .............................................................................. 57
2.3.1. Mơ hình xác định và đánh giá đặc trưng hao mòn các chi tiết bộ trục bánh
xe đầu máy diesel ....................................................................................... 57
2.3.2. Mơ hình xác định và đánh giá đặc trưng hao mòn các chi tiết gối đỡ động
cơ điện kéo ................................................................................................. 63
2.3.3. Mơ hình xác định và đánh giá đặc trưng hao mịn cổ góp động cơ điện
kéo đầu máy diesel ..................................................................................... 66
2.4. Cơ sở xác định thời hạn làm việc của chi tiết hư hỏng do mòn ............................... 68

2.4.1. Khái niệm chung ......................................................................................... 68


v
2.4.2. Q trình hao mịn của chi tiết xét theo quan điểm xác suất....................... 69
2.4.3. Xác định các chỉ tiêu độ tin cậy theo thời gian hỏng do mòn ..................... 71
2.4.4. Xác định chỉ tiêu độ tin cậy theo các biểu hiện mịn................................... 72
2.5. Xây dựng chương trình tính tốn xác định thời hạn làm việc của các chi tiết hư
hỏng do mịn ....................................................................................................................... 78
2.5.1. Lưu đồ thuật tốn của chương trình ............................................................ 78
2.5.2. Các tính năng chính của chương trình ......................................................... 79
2.5.3. Các giao diện của chương trình ................................................................... 79
Kết luận chương 2 .............................................................................................................. 80
CHƯƠNG 3
CƠ SỞ TỐI ƯU HÓA THỜI HẠN LÀM VIỆC CỦA CÁC CHI TIẾT
TRÊN ĐẦU MÁY ĐẾN KHI HỎNG DO MỊN
VÀ XÂY DỰNG CHƯƠNG TRÌNH TÍNH TỐN
3.1. Cơ sở tối ưu hóa hệ thống chu kỳ sửa chữa của các chi tiết trên đầu máy .............. 81
3.1.1. Các nguyên tắc xây dựng hệ thống bảo dưỡng sửa chữa dự phịng có kế
hoạch của đầu máy và tối ưu hóa chu kỳ sửa chữa.................................... 81
3.1.2. Thuật tốn tối ưu hố................................................................................... 89
3.2. Xây dựng chương trình tính toán hệ thống chu kỳ sửa chữa tối ưu của bộ phận
trên đầu máy có xét tới chi phí nhỏ nhất cho sửa chữa và tuổi thọ gamma phần trăm
của chi tiết ........................................................................................................................... 97
3.2.1. Thiết lập các lưu đồ thuật tốn .................................................................... 97
3.2.2. Các chức năng chính của chương trình ..................................................... 100
3.2.3. Các giao diện chính của chương trình ....................................................... 100
Kết luận Chương 3 ........................................................................................................... 101
CHƯƠNG 4
XÁC ĐỊNH THỜI HẠN LÀM VIỆC TỐI ƯU ĐẾN KHI HỎNG DO MÒN CỦA

CÁC CHI TIẾT BỘ PHẬN CHẠY ĐẦU MÁY D19E
SỬ DỤNG TẠI XÍ NGHIỆP ĐẦU MÁY SÀI GỊN
4.1. Xác định thời hạn làm việc của các chi tiết bộ phận chạy đầu máy diesel truyền
động điện hư hỏng do mòn .............................................................................................. 102
4.1.1. Vấn đề thu thập số liệu thống kê về hao mòn của các chi tiết .................. 102


vi
4.1.2. Vấn đề xác định thời hạn làm việc gamma phần trăm của các chi tiết ..... 103
4.1.3. Xác định thời hạn làm việc của bộ trục bánh xe đầu máy D19E theo hao
mòn mặt lăn.............................................................................................. 103
4.1.4. Xác định thời hạn làm việc của bộ trục bánh xe đầu máy D19E theo hao
mòn gờ bánh............................................................................................. 109
4.1.5. Xác định thời hạn làm việc của gối đỡ động cơ điện kéo đầu máy D19E 112
4.1.6. Xác định thời hạn làm việc của động cơ điện kéo đầu máy D19E theo hao
mòn cổ góp ............................................................................................... 117
4.1.7. Tổng hợp kết quả tính tốn thời hạn làm việc gamma phần trăm của các
chi tiết bộ phận chạy đầu máy D19E sử dụng tại Xí nghiệp Đầu máy Sài
Gịn ........................................................................................................... 121
4.2. Tính tốn xác định chu kỳ sửa chữa tối ưu bộ phận chạy đầu máy D19E sử dụng
tại Xí nghiệp Đầu máy Sài Gịn ....................................................................................... 123
4.2.1. Số liệu tính tốn ......................................................................................... 123
4.2.2 Kết quả tính tốn ........................................................................................ 125
4.3. So sánh kết quả tính tốn thời hạn làm việc tối ưu của các chi tiết bộ phận chạy
đầu máy D19E với chu kỳ sửa chữa hiện hành của ĐSVN .......................................... 136
Kết luận Chương 4 ........................................................................................................... 141
KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ.................................................................................142
1. Kết luận ......................................................................................................................... 142
2. Kiến nghị....................................................................................................................... 143
DANH MỤC CÁC CƠNG TRÌNH ĐÃ CƠNG BỐ LIÊN QUAN ĐẾN NỘI

DUNG LUẬN ÁN ..................................................................................................144
TÀI LIỆU THAM KHẢO .......................................................................................146


vii
DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU VÀ CHỮ VIẾT TẮT
Kí hiệu

Chữ viết đầy đủ

BDKT

Bảo dưỡng kỹ thuật

BDSC

Bảo dưỡng sửa chữa

BX

Bánh xe

BXT

Bánh xe trái

BXP

Bánh xe phải

BR

Phía có bánh răng

ĐCĐK

Động cơ điện kéo

ĐLNN

Đại lượng ngẫu nhiên

ĐSVN

Đường sắt Việt Nam

GCH

Giá chuyển hướng

GBX

Gờ bánh xe

KBR

Phía khơng có bánh răng

KHCN

Khoa học cơng nghệ

MLBX

Mặt lăn bánh xe

MPĐK

Máy phát điện kéo

TBX

Trục bánh xe

TĐĐ

Truyền động điện

TĐTL

Truyền động thủy lực

TUH

Tối ưu hóa

P

Phía phải

T

Phía trái

T1, T2, T3, T4, T5, T6

Trục số 1, 2, 3, 4, 5, 6

TH

Tổng hợp


viii
GIẢI THÍCH THUẬT NGỮ
Trong lĩnh vực đầu máy, toa xe của ngành đường sắt sử dụng một số thuật ngữ
chuyên ngành đặc thù sau đây.
1. Vận dụng
Đầu máy vận dụng là đầu máy đang làm nhiệm vụ kéo tàu trên tuyến, đang
chờ công việc, đang chỉnh bị và kiểm tra kỹ thuật.
Đầu máy không vận dụng là đầu máy đang nằm ở các cấp sửa chữa, đang chờ
sửa chữa, đang được điều chuyển từ nơi này đến nới khác, đang chờ thanh lý.
2. Chỉnh bị
Tập hợp các công việc: cấp nhiên liệu, vật liệu bôi trơn, nước làm mát động cơ
diesel, cát và kiểm tra kỹ thuật cho đầu máy được gọi là chỉnh bị đầu máy.
Khối lượng chỉnh bị của đầu máy: là khối lượng của bản thân đầu máy cộng
với khối lượng nhiên liệu, vật liệu bôi trơn, nước làm mát và cát đã được cấp đầy đủ
lên đầu máy.
3. Giải thể
Giải thể đầu máy hay cụm chi tiết là việc tháo rời các cụm chi tiết của đầu

máy, tháo rời các chi tiết khỏi các cụm chi tiết trước khi tiến hành sửa chữa để làm
sạch và kiểm tra trạng thái kỹ thuật của chúng phục vụ cho quá trình sửa chữa. Ở các
đơn vị sửa chữa người ta thiết lập các biên bản giải thể, trong đó ghi đầy đủ các
thơng tin về tình trạng kỹ thuật của chi tiết sau khi giải thể.
4. Lắp ráp
Sau khi các chi tiết đã được sửa chữa, chúng được lắp ghép với nhau thành
cụm chi tiết, các cụm chi tiết lắp ghép với nhau tạo thành đầu máy hoàn chỉnh. Do đó
có khái niệm lắp ráp cụm chi tiết và lắp ráp tổng thể đầu máy.
5. Thanh lý
Khi đầu máy đã hết niên hạn sử dụng hoặc bị tai nạn nặng không thể phục hồi
và sửa chữa được nữa, nó sẽ khơng được sử dụng và bị loại bỏ. Trong ngành đường
sắt gọi là thanh lý (đầu máy thanh lý).
6. Chu kỳ sửa chữa


ix
Là thời hạn làm việc giữa các lần sửa chữa kế tiếp ngay sau đó, có thể được đo
lường bằng giờ làm việc, thời gian tính bằng ngày, tháng, năm, bằng qng đường
chạy tính bằng km, hoặc bằng các thơng số khác. Trong luận án này chu kỳ sửa chữa
được tính bằng km chạy của đầu máy.
7. Chu trình sửa chữa (hay cịn gọi là xích sửa chữa) là tập hợp các chu kỳ sửa
chữa kể từ khi bắt đầu vận dụng cho đến khi đại tu, hoặc từ lần đại tu thứ nhất đến
lần đại tu tiếp theo v.v. Chu trình sửa chữa là một chu trình khép kín.
8. Quãng đường chạy của đầu máy
Là quãng đường mà đầu máy vận hành trên tuyến đường sắt trong một khoảng
thời gian xác định nào đó: ngày đêm, tháng, quý năm v.v., được tính bằng km (hay
cịn gọi là km chạy).
Qng đường chạy giữa các lần sửa chữa là tổng quãng đường (km) mà đầu
máy vận hành được giữa hai kỳ sửa chữa kế tiếp nhau.
9. Dồn

Đầu máy dồn là loại đầu máy làm nhiệm vụ dồn dịch các toa xe hoặc đồn tàu
trong q trình lập tàu và giải thể đoàn tàu, hoặc dồn dịch để cắt các toa xe ra khỏi
đồn tàu, hoặc để móc nối thêm các toa xe vào đoàn tàu.
10. Thoi
Đầu máy vận chuyển thoi là loại đầu máy làm nhiệm vụ vận chuyển trên các
cung đoạn đường ngắn, có tính chất chun dụng như rải đá để sửa chữa đường sắt,
vận chuyển nội bộ trên các tuyến đường chuyên dụng của các khu công nghiệp hoặc
tại các tuyến đường sắt nội bộ của khu công nghiệp với đường sắt quốc gia v.v.
11. Bộ phận chạy
Đầu máy diesel bao gồm các bộ phận và hệ thống cơ bản là: động cơ diesel,
thân xe (bệ xe, thùng xe, đầu đấm móc nối), bộ phận (hệ thống) truyền động, bộ phận
chạy (giá chuyển hướng), hệ thống điều khiển và một số hệ thống phụ khác…
Thuật ngữ bộ phận chạy là thuật ngữ thông dụng được sử dụng đối với
phương tiện đường sắt và cụ thể là đầu máy, toa xe, đoàn tàu metro v.v.


x
Bộ phận chạy (giá chuyển hướng) của đầu máy diesel truyền động điện bao
gồm các bộ phận cơ bản: bộ trục bánh xe và các hộp trục, động cơ điện kéo và các
gối đỡ, cơ cấu dẫn động kéo của các cặp bánh xe (các bánh răng hộp giảm tốc trục),
hệ thống treo lò xo v.v.
Bộ phận chạy (tiếng Nga: Ходовая часть; tiếng Anh: Running gear).
Giá chuyển hướng (tiếng Nga: Тележка, tiếng Anh: Bogie)
12. Thời hạn làm việc (hay tuổi thọ) gamma phần trăm
Khái niệm về “thời hạn làm việc (hay tuổi thọ) gamma phần trăm” được đề
cập trong nhiều tài liệu khác nhau về lĩnh vực Lý thuyết độ tin cậy, trong đó có các
tài liệu chính [16], [41], [94], [97] đã được trích dẫn trong luận án.
Thời hạn làm việc gamma phần trăm hay còn gọi là thời hạn làm việc không
hỏng gamma phần trăm được xác định từ biểu thức:


 f  t dt    % 

t

trong đó f  t  là hàm mật độ phân bố xác suất thời gian làm việc đến khi hỏng (hay
tuổi thọ) của đối tượng.
Như vậy, t là thời hạn làm việc không hỏng (hay tuổi thọ), trong đó đối
tượng khơng hỏng với xác suất là gamma, tính bằng phần trăm (  % ).
Chẳng hạn, tuổi thọ gamma 80% của một loại sản phẩm bằng t 80  15.000 h.
Điều đó có nghĩa là 80% sản phẩm có thời hạn làm việc (tuổi thọ) là 15.000 h, cịn
20% số sản phẩm có thể bị hỏng sớm hơn. Tuổi thọ trung bình hay thời hạn làm việc
trung bình chính là tuổi thọ gamma bằng 50%.


xi
DANH MỤC CÁC BẢNG, BIỂU
TT

Tên bảng

Trang

1

Bảng 1.1. Thông số cơ bản về chiều dài tuyến đường sắt Việt Nam ..................... 8

2

Bảng 1.2. Số lượng đầu máy sử dụng trong ngành đường sắt Việt Nam ............... 9

3

Bảng 1.3. Số lượng đầu máy sử dụng tại các xí nghiệp đầu máy trong ngành
đường sắt Việt Nam ............................................................................ 10

4

Bảng 1.4. Hệ thống chu kỳ bảo dưỡng, sửa chữa đầu máy diesel ở Liên Xô ...... 18

5

Bảng 1.5. Chu kỳ sửa chữa đầu máy D5H (Úc) ................................................... 24

6

Bảng 1.6. Chu kỳ sửa chữa đầu máy D9E (Mỹ)................................................... 24

7

Bảng 1.7. Chu kỳ sửa chữa đầu máy D9E (Mỹ)................................................... 24

8

Bảng 1.8. Chu kỳ sửa chữa đầu máy D10H (Trung Quốc) .................................. 25

9

Bảng 1.9. Chu kỳ sửa chữa đầu máy D11H (Rumani) ......................................... 25

10 Bảng 1.10. Chu kỳ sửa chữa đầu máy D11H (Rumani) ....................................... 25
11 Bảng 1.11. Chu kỳ sửa chữa đầu máy D12E (Séc) .............................................. 26
12 Bảng 1.12. Chu kỳ sửa chữa đầu máy D13E (Ấn Độ) ......................................... 26
13 Bảng 1.13. Chu kỳ sửa chữa đầu máy D13E (Ấn Độ) ......................................... 26
14 Bảng 1.14. Chu kỳ sửa chữa đầu máy D14Er (Trung Quốc) ............................... 27
15 Bảng 1.15. Chu kỳ sửa chữa đầu máy D18E (Bỉ) ................................................ 27
16 Bảng 1.16. Chu kỳ sửa chữa đầu máy D18E (Bỉ) ................................................ 27
17 Bảng 1.17. Chu kỳ sửa chữa đầu máy D19Er (Trung Quốc) ............................... 28
18 Bảng 1.18. Chu kỳ sửa chữa đầu máy D20E (Đức) ............................................. 28
19 Bảng 1.19. Chu kỳ sửa chữa đầu máy D20E (Đức) ............................................. 28
20 Bảng 1.20. Chu kỳ sửa chữa đầu máy D19E (Trung Quốc)................................. 29
21 Bảng 1.21. Chu kỳ sửa chữa đầu máy D19E (Trung Quốc)................................. 29
22 Bảng 1.22. Một số sự thay đổi về chu kỳ sửa chữa đầu máy do Tổng Công ty
Đường sắt Việt Nam ban hành ............................................................ 32
23 Bảng 2.1 Các thông số kỹ thuật cơ bản của đầu máy D19E ................................ 41
24 Bảng 2.2. Các thông số kỹ thuật cơ bản của giá chuyển hướng đầu máy D19E .. 44
25 Bảng 2.3. Các thông số cơ bản của ĐCĐK trên đầu máy D19E .......................... 47


xii
26 Bảng 2.4. Tổng hợp các loại hao mòn, hư hỏng của chi tiết trên đầu máy .......... 56
27 Bảng 2.5. Mơ hình tổng qt xử lý số liệu thống kê xác đinh đặc trưng hao
mòn mặt lăn và gờ bánh xe đầu máy diesel ........................................ 62
28 Bảng 2.6. Mô hình tổng quát xử lý số liệu thống kê xác định đặc trưng hao
mòn (khe hở) gối đỡ ĐCĐK đầu máy diesel ...................................... 64
29 Bảng 2.7. Mơ hình tổng qt xử lý số liệu thống kê xác định đặc trưng hao
mịn cổ góp động cơ điện kéo đầu máy diesel .................................... 67
30 Bảng 2.8. Xác suất hỏng của các dạng biểu hiện mòn khác nhau ........................ 76
31 Bảng 4.1. Tổng hợp kết quả tính tốn thời hạn làm việc gamma phần trăm
theo hao mòn mặt lăn bánh xe đầu máy D19E ................................. 109

32 Bảng 4.2. Kết quả tổng hợp tính tốn thời hạn làm việc gamma phần trăm
theo hao mịn gờ bánh đầu máy D19E .............................................. 112
33 Bảng 4.3. Tổng hợp kết quả tính tốn thời hạn làm việc gamma phần trăm
theo hao mòn gối đỡ ĐCĐK đầu máy D19E .................................... 117
34 Bảng 4.4. Kết quả tổng hợp tính tốn hạn làm việc gamma phần trăm theo
hao mịn cổ góp ĐCĐK đầu máy D19E ............................................ 121
35 Bảng 4.5. Kết quả tổng hợp tính tốn thời hạn làm việc gamma phần trăm của
các chi tiết bộ phận chạy đầu máy D19E sử dụng tại Xí nghiệp Đầu
máy Sài Gịn....................................................................................... 122
36 Bảng 4.6. Đơn giá một số phụ tùng vật tư đầu máy D19E ................................. 123
37 Bảng 4.7. Đơn giá nhân công sửa chữa một số bộ phận trên đầu máy D19E .... 124
38 Bảng 4.8. Thời hạn làm việc gamma 90 phần trăm và chi phí sửa chữa của
các chi tiết bộ phận chạy đầu máy D19E tại Xí nghiệp Đầu máy
Sài Gòn ............................................................................................. 124
39 Bảng 4.9. Tổng hợp kết quả tính tốn chu kỳ sửa chữa tối ưu các chi tiết bộ
phận chạy đầu máy D19E theo chi phí sửa chữa tối thiểu với các
thời hạn làm việc gamma phần trăm khác nhau................................ 131
40 Bảng 4.10. So sánh các thời hạn làm việc gamma phần trăm và các chu kỳ sửa
chữa tối ưu xác định theo các thời hạn làm việc gamma phần trăm


xiii
khác nhau của các chi tiết bộ phận chạy đầu máy D19E sử dụng tại
Xí nghiệp đầu máy Sài Gịn với chu kỳ sửa chữa trong Quy trình
của ĐSVN ......................................................................................... 137
41 Bảng 4.11. So sánh thời hạn làm việc tối ưu xác định theo các tuổi thọ gamma
phần trăm khác nhau của các chi tiết bộ phận chạy đầu máy D19E
sử dụng tại Xí nghiệp đầu máy Sài Gịn với chu kỳ sửa chữa trong
Quy trình của ĐSVN ......................................................................... 139
42 Bảng 4.12. Chu kỳ sửa chữa đầu máy D19E (Trung Quốc)............................... 140

xiv
DANH MỤC HÌNH VẼ, ĐỒ THỊ
TT

Tên hình

Trang

1

Hình 1.1a. Sơ đồ tổng thể mạng lưới đường sắt Việt Nam .................................... 6

2

Hình 1.1b Sơ đồ tổng thể mạng lưới đường sắt Việt Nam ..................................... 7

3

Hình 1.2. Hệ thống chu kỳ sửa chữa đầu máy diesel kéo tàu hàng của các
Hãng General Motors (a), Alco và General Electric (b) ở Mỹ ............. 16

4

Hình 1.3. Hệ thống chu kỳ sửa chữa đầu máy điện trên đường sắt Anh .............. 16

5

Hình 1.4. Hệ thống chu kỳ sửa chữa đầu máy của Cộng hoà Liên bang Đức...... 17

6

Hình 1.5. Hệ thống chu kỳ sửa chữa đồn tàu điện cao tốc trên đường sắt Nhật
Bản......................................................................................................... 18

7

Hình 1.6. Hệ thống chu kỳ sửa chữa của các đầu máy điện một chiều (a) và
xoay chiều (b) (theo Công lệnh 28TC) ................................................. 19

8

Hình 1.7. Chu kỳ sửa chữa đầu máy D19E (Trung Quốc) ................................... 29

9

Hình 1.8. Chu kỳ sửa chữa đầu máy D19E (Trung Quốc) ................................... 30

10 Hình 2.1. Kết cấu tổng thể đầu máy D19E ........................................................... 41
11 Hình 2.2. Kết cấu giá chuyển hướng D19E .......................................................... 43
12 Hình 2.3. Kết cấu bộ trục bánh xe đầu máy D19E ............................................... 45
13 Hình 2.4. Bộ trục bánh xe đầu máy D19E ............................................................ 46
14 Hình 2.5. Biên dạng mặt lăn bánh xe đầu máy D19E .......................................... 46
15 Hình 2.6. Kết cấu tổng thể cụm động cơ điện kéo-bộ trục bánh xe ..................... 47
16 trên đầu máy diesel truyền động điện ................................................................... 47
17 Hình 2.7. Sơ đồ bố trí ĐCĐK và hệ thống bánh răng truyền động trên trục
bánh xe của giá chuyển hướng đầu máy D19E ..................................... 48
18 Hình 2.8. Kết cấu tổng thể động cơ điện kéo đầu máy D19E .............................. 49
19 Hình 2.9. Mặt cắt ngang động cơ điện kéo đầu máy D19E .................................. 49

20 Hình 2.10. Kết cấu tổng thể roto động cơ điện kéo đầu máy D19E ..................... 50
21 Hình 2.11. Kết cấu bạc gối đỡ động cơ điện kéo đầu máy D19E ........................ 50
22 Hình 2.12. Hình ảnh ĐCĐK ZQDR 310 và bạc gối đỡ ....................................... 51
23 Hình 2.13. Hao mịn mặt lăn và gờ bánh xe ......................................................... 58


xv
24 Hình 2.14. Mịn đùn lợi bánh xe ........................................................................... 59
25 Hình 2.15. Biên dạng mịn mặt lăn và gờ bánh xe đầu máy................................. 60
26 Hình 2.16. Q trình hao mịn ngẫu nhiên và các hàm mật độ phân bố
f  t  , f  I  ............................................................................................. 70

27 Hình 2.17. Lưu đồ thuật tốn chương trình tính tốn xác định thời hạn làm
việc của các phần tử cơ khí có hư hỏng do mịn ................................... 78
28 Hình 3.1a. Lưu đồ thuật toán tối ưu hoá cấu trúc của chu trình sửa chữa bộ
phận theo tuổi thọ gamma-phần trăm của chi tiết ứng với một giá trị
quãng đường chạy L1 cho trước ............................................................ 98
29 Hình 3.1b. Lưu đồ thuật tốn hiệu chỉnh cấu trúc tối ưu của chu trình sửa chữa
bộ phận theo tuổi thọ gamma - phần trăm của chi tiết .......................... 99
30 Hình 4.1. Giao diện thiết lập hàm mật độ phân bố cường độ hao mòn f  c 
MLBX đầu máy D19E trục số 1 phía BR với việc hiển thị các tham
số đặc trưng hao mịn .......................................................................... 104
31 Hình 4.2. Giao diện thiết lập hàm mật độ phân bố cường độ hao mòn f  c 
MLBX đầu máy D19E trục số 1 tổng hợp cho cả hai phía BR và
KBR với việc hiển thị các tham số đặc trưng hao mịn ...................... 105
32 Hình 4.3. Giao diện thiết lập hàm mật độ phân bố cường độ hao mòn f  c 
MLBX đầu máy D19E tổng hợp cho 6 trục với việc hiển thị các
tham số đặc trưng hao mịn ................................................................. 105
33 Hình 4.4. Tổng hợp kết quả xác định các đặc trưng cường độ hao mòn mặt lăn
bánh xe đầu máy D19E tại Xí nghiệp Đầu máy Sài Gịn .................... 106

34 Hình 4.5. Biểu đồ phân bố giá trị kỳ vọng toán cường độ hao mòn mặt lăn bánh
xe đầu máy D19E tại Xí nghiệp Đầu máy Sài Gịn (mm/105 km).......... 107
35 Hình 4.6. Giao diện xác định thời hạn làm việc gamma 50%, 75%, 80%, 85%
và 90% của bộ trục bánh xe theo hao mòn MLBX đầu máy D19E
tổng hợp cho cả 6 trục với độ mòn giới hạn I gh = 7 mm .................... 108


xvi
36 Hình 4.7. Giao diện xác định thời hạn làm việc gama 50%, 75%, 80%, 85%
và 90% của bộ trục bánh xe theo hao mòn MLBX đầu máy D19E
tổng hợp cho cả 6 trục với dự trữ hao mòn giới hạn I gh = 70 mm...... 108
37 Hình 4.8. Tổng hợp kết quả xác định cường độ hao mòn gờ bánh xe đầu máy
D19E tại Xí nghiệp Đầu máy Sài Gịn ................................................ 110
38 Hình 4.9. Biểu đồ phân bố giá trị kỳ vọng tốn cường độ hao mịn gờ bánh xe
đầu máy D19E tại Xí nghiệp Đầu máy Sài Gịn (mm/105 km) ........... 111
39 Hình 4.10. Giao diện xác định thời hạn làm việc (tuổi thọ) gamma 50%, 75%,
80%, 85% và 90% bằng trình đơn cơng cụ theo hao mịn GBX đầu
máy D19E tổng hợp cho cả 6 trục với độ mòn giới hạn I gh = 12 mm 111
40 Hình 4.11. Tổng hợp kết quả xác định cường độ gia tăng khe hở gối đỡ
ĐCĐK đầu máy D19E tại Xí nghiệp Đầu máy Sài Gịn ..................... 113
41 Hình 4.12. Biểu đồ phân bố giá trị kỳ vọng toán cường độ gia tăng khe hở gối đỡ
ĐCĐK đầu máy D19E tại Xí nghiệp Đầu máy Sài Gịn (mm/105 km) .. 114
42 Hình 4.13. Giao diện xác định thời hạn làm việc (tuổi thọ) gamma 50%, 75%, 80%,
85% và 90% bằng trình đơn cơng cụ theo khe hở gối đỡ ĐCĐK đầu máy
D19E tổng hợp cho cả 6 trục với khe hở giới hạn S gh ,R = 0,5 mm và độ
k

gia tăng khe hở giới hạn S R = 0,2 mm ................................................. 115
k

43 Hình 4.14. Giao diện xác định thời hạn làm việc (tuổi thọ) gamma 50%, 75%, 80%,
85% và 90% bằng trình đơn cơng cụ theo khe hở gối đỡ ĐCĐK đầu máy
D19E tổng hợp cho cả 6 trục với khe hở giới hạn S gh ,R = 0,75 mm và độ
d

gia tăng khe hở giới hạn S R = 0,45 mm ............................................... 115
d

44 Hình 4.15. Giao diện xác định thời hạn làm việc (tuổi thọ) gamma 50%, 75%, 80%,
85% và 90% bằng trình đơn cơng cụ theo khe hở gối đỡ ĐCĐK đầu máy
D19E tổng hợp cho cả 6 trục với khe hở giới hạn S gh,max = 1,0 mm và độ
gia tăng khe hở giới hạn S gh,max = 0,7 mm.............................................. 116
45 Hình 4.16. Tổng hợp kết quả xử lý cường độ hao mịn cổ góp ĐCĐK đầu máy
D19E tại Xí nghiệp Đầu máy Sài Gịn (mm/105 km).......................... 118


xvii
46 Hình 4.17. Biểu đồ phân bố giá trị kỳ vọng tốn cường độ hao mịn cổ góp
ĐCĐK đầu máy D19E tại Xí nghiệp Đầu máy Sài Gịn (mm/105 km)119
47 Hình 4.18. Giao diện xác định thời hạn làm việc (tuổi thọ) gamma 50%, 75%,
80%, 85% và 90% bằng trình đơn cơng cụ theo hao mịn cổ góp
ĐCĐK đầu máy D19E tổng hợp cho cả 6 trục với độ mòn giới hạn
I gh, Rd = 0,5 mm. .................................................................................... 120

48 Hình 4.19. Giao diện xác định thời hạn làm việc (tuổi thọ) gamma 50%, 75%,
80%, 85% và 90% bằng trình đơn cơng cụ theo hao mịn cổ góp
ĐCĐK đầu máy D19E tổng hợp cho cả 6 trục với lượng dự trữ hao
mịn I gh,max = 3,5 mm. ........................................................................... 120
49 Hình 4.20. Giao diện hiển thị số liệu ban đầu của các chi tiết bộ phận chạy
đầu máy D19E ..................................................................................... 125

50 Hình 4.21. Giao diện tính tốn các chiến lược sửa chữa các chi tiết bộ phận
chạy đầu máy D19E ở quãng đường chạy L1 = 67.000 km ................. 126
51 Hình 4.22. Giao diện biểu đồ các chiến lược sửa chữa có thể của các chi tiết
bộ phận chạy đầu máy D19E ở quãng đường chạy L1 = 67.000 km .. 126
52 Hình 4.23. Giao diện biểu đồ cấu trúc chu kỳ sửa chữa tối ưu của các chi tiết
bộ phận chạy đầu máy D19E ở quãng đường chạy L1 = 67.000 km .. 127
53 Hình 4.24. Giao diện tính tốn hiệu chỉnh cấu trúc chu kỳ sửa chữa tối ưu các
chi tiết bộ phận chạy đầu máy D19E .................................................. 127
54 Hình 4.25. Giao diện vẽ đồ thị mối quan hệ giữa các chi phí đơn vị tổng cộng đơn
vị cho việc phục hồi các chi tiết bộ phận chạy với quãng đường chạy của
đầu máy D19E ...................................................................................... 128
55 Hình 4.26. Giao diện biểu đồ cấu trúc chu kỳ sửa chữa tối ưu các chi tiết bộ
phận chạy đầu máy D19E ở quãng đường chạy L1 = 67.000 km ....... 128
56 Hình 4.27. Các giao diện xác định chi phí sửa chữa tối thiểu (a) và chu kỳ sửa
chữa tối ưu (b) theo thời hạn làm việc gama 50% của các chi tiết ..... 129
57 Hình 4.28. Các giao diện xác định chi phí sửa chữa tối thiểu (a) và chu kỳ sửa
chữa tối ưu (b) theo thời hạn làm việc gama 75% của các chi tiết ..... 129


xviii
58 Hình 4.29. Các giao diện xác định chi phí sửa chữa tối thiểu (a) và chu kỳ sửa
chữa tối ưu (b) theo thời hạn làm việc gama 80% của các chi tiết ..... 130
59 Hình 4.30. Các giao diện xác định chi phí sửa chữa tối thiểu (a) và chu kỳ sửa
chữa tối ưu (b) theo thời hạn làm việc gama 85% của các chi tiết ..... 130
60 Hình 4.31. Các giao diện xác định chi phí sửa chữa tối thiểu (a) và chu kỳ sửa
chữa tối ưu (b) theo thời hạn làm việc gama 90% của các chi tiết ..... 130
61 Hình 4.32. Chu kỳ sửa chữa tối ưu các chi tiết bộ phận chạy đầu máy D19E
sử dụng tại Xí nghiệp Đầu máy Sài Gịn được xác định với thời hạn
làm việc gamma 50% .......................................................................... 132
62 Hình 4.33. Chu kỳ sửa chữa tối ưu các chi tiết bộ phận chạy đầu máy D19E

sử dụng tại Xí nghiệp Đầu máy Sài Gòn được xác định với thời hạn
làm việc gamma 75% .......................................................................... 132
63 Hình 4.34. Chu kỳ sửa chữa tối ưu các chi tiết bộ phận chạy đầu máy D19E
sử dụng tại Xí nghiệp Đầu máy Sài Gịn được xác định với thời hạn
làm việc gamma 80% .......................................................................... 133
64 Hình 4.35. Chu kỳ sửa chữa tối ưu các chi tiết bộ phận chạy đầu máy D19E
sử dụng tại Xí nghiệp Đầu máy Sài Gịn được xác định với thời hạn
làm việc gamma 85% .......................................................................... 134
65 Hình 4.36. Chu kỳ sửa chữa tối ưu các chi tiết bộ phận chạy đầu máy D19E
sử dụng tại Xí nghiệp Đầu máy Sài Gòn được xác định với thời hạn
làm việc gamma 90% .......................................................................... 134
66 Hình 4.37. Chu kỳ sửa chữa tối ưu các chi tiết bộ phận chạy đầu máy D19E
sử dụng tại Xí nghiệp Đầu máy Sài Gịn được xác định với thời hạn
làm việc gamma 75% .......................................................................... 139
67 Hình 4.38. Chu kỳ sửa chữa đầu máy D19E (Trung Quốc) ............................... 140


1
MỞ ĐẦU
1. Tính cấp thiết của đề tài
Hiện nay ngành đường sắt Việt Nam đang sử dụng 282 đầu máy diesel gồm 13
chủng loại với dải công suất từ 500 đến 2.000 mã lực, có xuất xứ từ 9 quốc gia khác
nhau. Trong tổng số đầu máy nói trên có 80 đầu máy D19E do Trung Quốc sản xuất.
Đây là loại đầu máy diesel truyền động điện, công suất 1.900 mã lực được sử dụng
trong ngành đường sắt Việt Nam từ đầu những năm 2002. Đây là loại đầu máy có số
lượng lớn nhất và đang là nguồn sức kéo chủ lực của ngành đường sắt Việt Nam.
Khi cung cấp đầu máy cho Việt Nam các nhà sản xuất đều bàn giao tồn bộ
hồ sơ kỹ thuật, trong đó có quy trình bảo dưỡng, sửa chữa và trong quy trình này có
quy định về hệ thống chu kỳ bảo dưỡng sửa chữa đầu máy. Đầu máy nhập từ nước
ngoài, khi sử dụng ở Việt Nam sẽ chịu tác động của các điều kiện khai thác cụ thể

như khí hậu, thời tiết, chất lượng cơ sở hạ tầng đường sắt như trắc dọc tuyến, độ
dốc, đường cong bán kính nhỏ v.v... Tất cả những yếu tố này ảnh hưởng đến chất
lượng vận hành của đầu máy, ảnh hưởng tới quá trình hao mòn và hư hỏng của các
chi tiết, dẫn đến thời hạn làm việc của đầu máy đến khi đưa vào các cấp bảo dưỡng,
sửa chữa sẽ có những khác biệt so với quy định của nhà sản xuất. Vì vậy, về mặt lý
thuyết cũng như thực tiễn, các chu kỳ bảo dưỡng, sửa chữa cần được hiệu chỉnh một
cách định kỳ cho phù hợp với điều kiện khai thác cụ thể nhằm đảm bảo độ tin cậy
vận hành và hiệu quả khai thác của đầu máy. Trong nhiều năm qua, ngành đường
sắt Việt Nam cũng đã định kỳ điều chỉnh các quy trình bảo dưỡng, chữa trong đó có
các hệ thống chu kỳ bảo dưỡng, sửa chữa. Tuy nhiên, các điều chỉnh này hầu như
khơng có thay đổi một cách cơ bản, mới chỉ dựa vào kinh nghiệm sử dụng thuần
túy, chưa xuất phát từ những nghiên cứu chuyên sâu và có cơ sơ khoa học vững
chắc. Trên thực tế, việc nghiên cứu hoàn thiện chu kỳ bảo dưỡng, sửa chữa đầu máy
sử dụng ở Việt Nam cho đến nay vẫn chưa được quan tâm một cách đúng mức và
chưa được tiến hành một cách bài bản.
Vì vậy, việc hoàn thiện hệ thống chu kỳ bảo dưỡng, sửa chữa đầu máy sử
dụng trong ngành đường sắt Việt Nam nói chung và đầu máy D19E nói riêng, có


2
xét tới các yếu tố kỹ thuật trong quá trình khai thác và sau đó có xét tới các chi phí
về bảo dưỡng sửa chữa là vấn đề có ý nghĩa khoa học, thực tiễn, phù hợp với xu
hướng của thế giới, và là vấn đề còn mới mẻ ở Việt Nam.
2. Mục tiêu của đề tài
Ứng dụng lý thuyết độ tin cậy và lý thuyết tối ưu hóa nhằm xác định và tối
ưu hóa chu kỳ sửa chữa cho các chi tiết bộ phận chạy đầu máy diesel truyền động
điện sử dụng trong ngành đường sắt Việt Nam có xét tới tuổi thọ gamma phần trăm
của các chi tiết và chí phí sửa chữa có kế hoạch.
3. Đối tượng nghiên cứu
Đầu máy diesel truyền động điện sử dụng trong ngành đường sắt Việt Nam.

Đây là loại đầu máy có tính năng ưu việt hơn so với đầu máy diesel TĐTL, có số
lượng đầu máy đang vận dụng chiếm tỷ lệ 80,31% (208/259), với tổng công suất
chiếm 86,74% (325.700/375.500 mã lực), đang là nguồn sức kéo chủ lực của đường
sắt Việt Nam.
4. Phạm vi nghiên cứu
Các chi tiết bộ phận chạy (bộ phận chuyển động), là bộ phận quan trọng
trên đầu máy, liên quan trực tiếp đến quá trình vận hành và an tồn chạy tàu, đồng
thời đối tượng có ảnh hưởng quyết định đến việc đưa đầu máy vào sửa chữa.
Nội dung nghiên cứu được áp dụng cụ thể cho bộ phận chạy đầu máy D19E
do Trung Quốc sản xuất, có cơng suất lớn, tương đối hiện đại, được đưa vào sử
dụng gần đây nhất, có số lượng lớn nhất trong tổng số đầu máy diesel TĐĐ đang
vận dụng chiếm 30,89% về mặt số lượng (80/259), và 46,67% về tổng công suất
(152.000/325.700 mã lực). Trong thời gian sắp tới ngành đường sắt Việt Nam tiến
hành chế tạo và lắp ráp từ 50 đến 100 đầu máy nữa, lúc đó nó sẽ thực sự là nguồn
sức kéo chủ lực của đường sắt Việt Nam.
5. Phương pháp nghiên cứu
Nghiên cứu lý thuyết về độ tin cậy và tối ưu hóa, thiết lập các thuật tốn và
xây dựng các chương trình tính tốn tương ứng.
Nghiên cứu các quy trình sửa chữa, các phương pháp sửa chữa chi tiết đầu
máy áp dụng hiện hành trong ngành ĐSVN.


3
Khảo sát và thu thập số liệu thống kê về hao mịn, hư hỏng của các chi tiết
trong q trình sử dụng làm cơ sở cho việc xác định chu kỳ bảo dưỡng sửa chữa tối
ưu cho các đối tượng được nghiên cứu.
6. Nội dung nghiên cứu
1. Nghiên cứu các cơng trình khoa học ở ngồi nước và trong nước về lĩnh
vực tối ưu hóa bảo dưỡng phương tiện nói chung, về lĩnh vực thiết lập chu kỳ sửa
chữa và tối ưu hóa chu kỳ sửa chữa các bộ phận trên đầu máy nói riêng, từ đó lựa

chọn phương pháp phù hợp và khả thi cho việc ứng dụng vào điều kiện cụ thể của
đường sắt Việt Nam.
2. Nghiên cứu lý thuyết cơ sở xác định thời hạn làm việc của các chi tiết trên
đầu máy hư hỏng do mòn và xây dựng chương trình tính tốn.
3. Nghiên cứu lý thuyết cơ sở tối ưu hóa hệ thống chu kỳ sửa chữa của bộ
phận trên đầu máy có xét tới tuổi thọ gamma phần trăm và chi phí sửa chữa có kế
hoạch và xây dựng chương trình tính tốn.
4. Nghiên cứu các quy trình sửa chữa, các phương pháp sửa chữa chi tiết đầu
máy áp dụng hiện hành trong ngành ĐSVN.
5. Thu thập số liệu thống kê về hao mòn và chi phí sửa chữa của các chi tiết
bộ phận chạy đầu máy diesel truyền động điện D19E sử dụng tại Xí nghiệp Đầu
máy Sài Gịn thuộc Tổng cơng ty Đường sắt Việt Nam.
6. Từ số liệu thống kê về hao mòn, tiến hành xác định các đặc trưng hao mòn
và thời hạn làm việc (tuổi thọ) gamma phần trăm của các chi tiết bằng chương trình
đã xây dựng.
7. Từ số liệu về chi phí sửa chữa và tuổi thọ gamma phần trăm, bằng chương
trình đã xây dựng, tiến hành xác chu kỳ sửa chữa tối ưu các chi tiết bộ phân chạy
đầu máy diesel truyền động điện D19E sử dụng tại Xí nghiệp Đầu máy Sài Gịn
theo tuổi thọ gamma phần trăm của các chi tiết và tỷ lệ chi phí sửa tối thiểu chữa có
kế hoạch.


4
7. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn
- Ý nghĩa khoa học
1. Từ các nghiên cứu trong và ngoài nước rất đa dạng và phong phú trong
lĩnh vực tối ưu hóa bảo dưỡng nói chung, tối ưu hóa chu kỳ bảo dưỡng, sửa chữa
đầu máy nói riêng, đã lựa chọn được phương pháp khả dĩ để ứng dụng vào thực tế
của ngành đường sắt Việt Nam hiện nay, đó là tối ưu hóa chu kỳ sửa chữa theo tuổi
thọ gamma phần trăm của chi tiết và chí phí sửa chữa có kế hoạch.

2. Đã ứng dụng có kết quả lý thuyết độ tin cậy, lý thuyết tối ưu hóa, sử dụng
ngơn ngữ lập trình Matlab để xây dựng các chương trình tính tốn tuổi thọ gamma
phần trăm của chi tiết hư hỏng do mòn và thiết lập hệ thống chu kỳ sửa chữa tối ưu
của các chi tiết, bộ phận trên đầu máy, có xét tới tuổi thọ gamma phần trăm và các
chi phí cho sửa chữa có kế hoạch.
3. Các chương trình tính tốn là các chương trình tổng hợp, không chỉ sử
dụng cho các đối tượng đầu máy, toa xe nói riêng mà cịn có thể sử dụng cho các
đối tượng cơ khí khác nói chung, được đóng gói thành phần mềm hồn chỉnh và có
khả năng thương mại hóa.
- Ý nghĩa thực tiễn
1. Các kết quả tính toán là cơ sở tham khảo cho các nhà quản lý và sử dụng
phương tiện có thể lựa chọn phương án phù hợp với điều kiện thực tế, hài hòa giữa việc
đảm bảo độ tin cậy trong quá trình khai thác và chi phí đơn vị tối thiểu cho sửa chữa.
2. Kết quả nghiên cứu của luận án là tiền đề mở ra khả năng cho các
nghiên cứu tiếp theo nhằm ứng dụng vào thực tế của ngành đường sắt Việt Nam
đang dần được phục hưng và hệ thống đường sắt đơ thị đang được phát triển
mạnh mẽ, có tác dụng khích lệ các nhà quản lý, các nhà khoa học tiếp tục tạo
điều kiện để có những nghiên cứu sâu sắc hơn, toàn diện hơn về vấn đề này.
3. Kết quả nghiên cứu cũng là tài liệu tham khảo hữu ích cho cơng tác
đào tạo trong nhà trường nói riêng và cơng tác nghiên cứu khoa học nói chung.
Ngồi ra, kết quả nghiên cứu còn là cơ sở tham khảo cho việc biên soạn quy
trình, tiêu chuẩn, quy chuẩn về bảo dưỡng sửa chữa đầu máy nói chung và đầu
máy D19E nói riêng trong ngành đường sắt Việt Nam.


5
CHƯƠNG 1
TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG BẢO DƯỠNG SỬA CHỮA
VÀ TỐI ƯU HÓA CHU KỲ SỬA CHỮA ĐẦU MÁY
1.1. Tổng quan về mạng lưới đường sắt Việt Nam

Hiện nay mạng lưới vận tải đường sắt Việt Nam có các tuyến cơ bản sau đây [55]:
1. Tuyến Hà Nội - Lào Cai: 296 km, khổ đường 1.000 mm
2. Tuyến Hà Nội- Quán Triều: 75 km đường lồng khổ 1.000 mm và 1.435 mm
(Trên thực tế đây là tuyến Gia Lâm - Yên Viên - Đông Anh - Lưu Xá- Quán
Triều: 75 km đường lồng khổ 1.000 mm và 1.435 mm)
3. Tuyến Hà Nội - Đồng Đăng: 163 km đường lồng khổ 1.000 mm và 1.435 mm
(Trên thực tế đây là tuyến Gia Lâm - Yên Viên - Kép - Đồng Đăng: 163 km
đường lồng khổ 1.000 mm và 1.435 mm)
4. Tuyến Hà Nội - Hải Phòng: 102 km, khổ đường 1.000 mm
5. Tuyến Hà Nội - Sài Gòn: 1726 km, khổ đường 1.000 mm
Ngồi ra cịn một số tuyến nhánh như sau:
6. Tuyến Bắc Hồng - Văn Điển: 40 km khổ đường 1.000 mm
7. Tuyến Yên Viên - Kép - Hạ Long: 175 km, khổ đường 1.000 mm và 1.435 mm
8. Tuyến Lưu Xá - Kép - Hạ Long: 136 km, khổ đường 1.435 mm
Sơ đồ tổng thể mạng lưới đường sắt Việt Nam được thể hiện trên hình 1.1a1.1b [55].