陳 拓 上海鐵路局上海動(dòng)車段

YJ92型牽引電機(jī)三相電連接器插針偏斜原因分析及處理

陳 拓 上海鐵路局上海動(dòng)車段

針對在動(dòng)車組轉(zhuǎn)向架高級(jí)檢修過程中出現(xiàn)的大量YJ92型牽引電機(jī)三相電連接器插針偏斜故障，深入分析故障產(chǎn)生的原因，提出故障消除的辦法，從而提高牽引電機(jī)的檢修質(zhì)量，確保動(dòng)車組安全穩(wěn)定運(yùn)行。

動(dòng)車組轉(zhuǎn)向架；高級(jí)修；牽引電機(jī)；航空插頭；故障處理

1 引言

牽引電機(jī)作為動(dòng)車組動(dòng)力輸出的主要部件，它的質(zhì)量直接關(guān)系到了動(dòng)車組的運(yùn)行安全。在動(dòng)車組高級(jí)檢修過程中，通過加強(qiáng)故障分析能力、處理能力，以使?fàn)恳姍C(jī)在檢修過程中的質(zhì)量得到保障，具有十分重要的現(xiàn)實(shí)意義。

2 牽引電機(jī)三相電連接器插針偏斜故障的提出

YJ92型牽引電機(jī)主要以架懸的方式裝配于CRH2A/B/E型動(dòng)車組轉(zhuǎn)向架上。動(dòng)力車配備4臺(tái)，1個(gè)基本動(dòng)力單元配備8臺(tái)。以CRH2A型動(dòng)車組為例，全列YJ92型牽引電機(jī)數(shù)量共計(jì)16臺(tái)。在前期動(dòng)車組高級(jí)檢修施修過程中，通過檢查發(fā)現(xiàn)，安裝于CRH2A型動(dòng)車組上的該型號(hào)牽引電機(jī)，出現(xiàn)航空插頭三相電連接器插針偏斜故障的比例最多達(dá)到總數(shù)的30%以上。

存在偏斜的三相電連接器插針，在與車體對應(yīng)端口進(jìn)行裝配時(shí)易造成端口損傷甚至折斷，進(jìn)而影響到牽引電機(jī)與運(yùn)行控制系統(tǒng)間電信號(hào)的傳輸，最終對動(dòng)車組的運(yùn)行造成影響。過去處理此類故障多采用批量更換牽引電機(jī)航空插頭的方式，這種處理方法，工作量大、更換效率低、檢修成本高。

因此，對該故障進(jìn)行深入分析和判定以提高牽引電機(jī)的檢修質(zhì)量，保證作業(yè)的高效性、經(jīng)濟(jì)性非常重要。

3YJ92型牽引電機(jī)航空插頭結(jié)構(gòu)及裝配原理分析

通過對多個(gè)三相電連接器插針偏斜的航空插頭進(jìn)行導(dǎo)通試驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)電纜部分導(dǎo)通正常，說明航空插頭插針偏斜不是由電纜本身的缺陷造成的。經(jīng)分析，造成偏斜的主要原因是：電纜及其安裝件裝配結(jié)構(gòu)存在缺陷。

3.1 三相引出線與電連接器安裝原理

要明確牽引電機(jī)航空插頭的具體結(jié)構(gòu)，需以連接器的電纜線走向?yàn)榫€索，逐個(gè)分析各安裝部件，為后續(xù)的分析工作提供依據(jù)。通過查閱相關(guān)圖紙，以及航空插頭實(shí)物分解等方式，發(fā)現(xiàn)三相引出線壓接插針，是通過卡箍、壓緊螺母、螺絲鉗、扣眼、端箍、絕緣護(hù)套、卡簧等安裝件后與電連接器進(jìn)行裝配的。

結(jié)合裝配結(jié)構(gòu)進(jìn)行初步判斷，三相引出線壓接的插針，其偏斜的主要原因是由于電纜與零件的裝配所造成的。在明確了航空插頭的整體裝配結(jié)構(gòu)后，需要對航空插頭進(jìn)行進(jìn)一步分解，以確定與電纜直接接觸的安裝件，明確導(dǎo)致偏斜產(chǎn)生的主要位置。

3.2 三相引出線與電連接器各部件裝配情況

通過分解航空插頭，可以發(fā)現(xiàn)，電纜通過的主要部件包括有耦合螺母、端箍、扣眼、壓緊螺母、螺絲鉗、卡箍等。其中與電纜線發(fā)生直接接觸的有扣眼、耦合螺母處的卡簧、壓緊螺母和螺絲鉗。進(jìn)一步的結(jié)構(gòu)分解情況如圖1所示。

圖1 航空插頭分解圖及安裝件名稱

并非所有與電纜接觸的安裝件都會(huì)對電纜的穿行方向產(chǎn)生影響，重點(diǎn)還在于這些直接接觸的安裝件，是否對電纜走向形成約束。

扣眼與三相電連接器插針電纜直接接觸并產(chǎn)生橫向約束力。其他部件如壓緊螺母、螺絲鉗等是用于將扣眼這個(gè)安裝件固定在端箍上；耦合螺母處的絕緣護(hù)套則是為了安裝插針卡簧所設(shè)置的固定座體，主要用于固定電纜線插針與電連接器。這些部件不會(huì)對電纜的穿行方向造成干擾。綜上所述，造成三相電連接器插針偏斜的主要安裝件可以確定為扣眼。

4 插針偏斜原因分析

在整個(gè)電連接器裝配中與電纜線存在直接關(guān)系的只有扣眼這個(gè)組件，通過對扣眼進(jìn)行進(jìn)一步分解，觀察其結(jié)構(gòu)，以及直觀展現(xiàn)插針插入的實(shí)際情況（見圖2）。

扣眼的材質(zhì)為橡膠，其孔內(nèi)部為階梯結(jié)構(gòu)。經(jīng)測量，扣眼部件的下端，即電纜線插入端的孔徑為φ17mm，扣眼部件的出口端孔徑為φ18mm。電纜線的直徑經(jīng)測量為φ17mm，即扣眼和電纜線進(jìn)行裝配時(shí)，存在部分間隙。

在扣眼孔內(nèi)部的階梯結(jié)構(gòu)中，φ17mm和φ18mm兩種孔徑值，分別占據(jù)了整個(gè)孔長的1/2，如圖3右上所示。當(dāng)電纜線插入后，進(jìn)入扣眼的電纜長度有1/2無法得到扣眼的有效約束，間隙較為明顯。同時(shí)，通過對固定插針卡簧的絕緣護(hù)套下端口進(jìn)行測量，確定其直徑為φ18mm，電纜線與其存在一定間隙，因此整個(gè)電纜線裝配至電連接器中，實(shí)際只有1/4左右的長度受到約束，這種結(jié)構(gòu)容易造成扣眼與電纜線間相對位置的移動(dòng)。

另外，橡膠材質(zhì)的扣眼與電纜線相比硬度較小，在進(jìn)行牽引電機(jī)運(yùn)送或吊運(yùn)時(shí)，外力的晃動(dòng)會(huì)進(jìn)一步加大插針的偏斜量，加劇插針偏斜。

5 三相電連接器插針偏斜故障的處理

經(jīng)過研究分析發(fā)現(xiàn)，造成YJ92型牽引電機(jī)三相電連接器插針偏斜故障主要是由于扣眼與電纜間的結(jié)構(gòu)原因造成的。

結(jié)合動(dòng)車組高級(jí)檢修的實(shí)際情況，在此類現(xiàn)象的處理上，關(guān)鍵在于對偏斜插針進(jìn)行矯正，保證其與車體對應(yīng)端口在裝配過程中不因角度上的偏差而造成損傷。

通過大量的現(xiàn)場實(shí)踐，在連接器結(jié)構(gòu)未改變的情況下，最簡單有效的處理方式為：使用鐵棒從耦合螺母的卡簧處插入，進(jìn)行三相電連接器插針偏斜的調(diào)整。同時(shí)，矯正用的鐵棒在設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)充分考慮插針孔徑大小，并保證插針孔內(nèi)壁在矯正過程中不受損傷。根據(jù)插針孔徑情況，設(shè)計(jì)鐵棒直徑為φ15mm；結(jié)合目前常規(guī)的車削精度，設(shè)計(jì)鐵棒表面粗糙度為Ra6.3。

通過大量現(xiàn)場實(shí)踐，確定此規(guī)格鐵棒能夠有效矯正插針的偏斜，并且不會(huì)對插針本身造成損傷。

6 結(jié)束語

對YJ92型牽引電機(jī)三相電連接器插針偏斜故障進(jìn)行深入分析，明確了故障產(chǎn)生的原因，為處理方案的制定提供了理論依據(jù)。優(yōu)化后的方案不僅提高了作業(yè)的效率，也有效避免了因牽引電機(jī)航空插頭的盲目更換而造成的浪費(fèi)。

責(zé)任編輯：王華 朱挺

來稿日期：2014-08-14