地铁因具有大容量和高效的运载能力,且采用电力驱动,节能环保,逐渐成为一个城市的交通命脉,其能否正常运行往往影响一个城市的生活节奏,因此对地铁的安全可靠运行提出了越来越高的要求,以保证乘客的人身安全。电磁继电器作为地铁信号电气控制系统中的开关器件,用于闭合或断开信号控制电路,如:车门状态、激活司机台、制动状态、受电弓控制、牵引控制等。随着地铁智能化水平地提升,地铁使用的电磁继电器数量也越来越多,电磁继电器的故障某种程度上会直接影响地铁的安全可靠运行。地铁在运行时,在自身载荷和轨道的共同作用下,车体会产生随机振动。电磁继电器一般集中安装在车体上的电器柜中,车体的随机振动会传递给电磁继电器,导致动静触点间产生相互运动,造成触点微动磨损;同时还会造成触点簧片的应力疲劳,进而影响电磁继电器的电接触性能,造成接触失效,最终影响地铁的安全可靠运行。因此有必要研究随机振动应力下电磁继电器的失效机理和可靠性评价方法。本文以某型号地铁用电磁继电器为研究对象,开展其在随机振动应力下的接触可靠性加速试验评价方法研究,具体研究内容如下:第一章,介绍了本文的研究背景及意义,简述了电接触理论,分析总结了电磁继电器可靠性研究现状、加速退化试验研究现状,在此基础上提出了本文的研究目标和内容。第二章,在分析电磁继电器的结构、工作原理和电气性能、时间性能、机械性能参数的基础上,运用故障模式、影响及危害性分析(FMECA)确定了某型地铁用电磁继电器的关键失效模式为接触电阻增大,并建立了触点接触电阻增大的故障树。并进一步分析了地铁电磁继电器由于负载及断开、闭合动作产生电弧而造成的材料侵蚀与转移,由于振动引起的触点微动磨损、簧片疲劳综合引起的接触失效机理,为开展振动应力下的电磁继电器加速可靠性试验奠定了基础。第三章,提出了随机振动应力下电磁继电器步进应力加速退化试验方案;为了在试验时模拟地铁用电磁继电器的实际工况,设计了控制和负载电路来模拟电磁继电器实际工作电压、负载及通断情况。根据电磁继电器在地铁上的安装情况设计了振动试验夹具,并对夹具进行了振动模态分析,以保证其振动传递能力。确定了接触电阻、吸合时间和释放时间三个特征参数的采集方案。开展了相应试验,获得了接触电阻、吸合时间和释放时间三个特征参数的退化数据,并对试验后的触点进行电镜扫描和能谱分析,验证了接触失效机理。第四章,根据振动应力下地铁用电磁继电器的接触失效机理,结合Wiener过程的特征,建立了步进应力下电磁继电器的接触电阻Wiener过程退化模型,并通过对试验数据的统计检验,验证了其退化过程符合Wiener过程。进一步考虑到电磁继电器接触电阻退化过程的随机性以及样品之间的差异性,将Wiener过程的随机参数和波动参数都看作随机变量,且都假设为正态分布。根据振动应力下的失效机理,确定其加速模型为逆幂律模型。并使用极大似然估计方法估计了相关参数,得到了正常工作条件下地铁用电磁继电器触点接触可靠性的工作寿命约为5.85年,比目前某地铁公司现场使用更换周期5年略长,说明了本试验评价方法的可行性,并能提高试验效率、降低试验成本。第五章,对本文的研究工作进行了总结,指出了其不足之处以及后续的研究方向。