許志泉 上海鐵路局上海動車段

CRH380BL型動車組塞拉門故障分析及改進措施

許志泉 上海鐵路局上海動車段

邊門系統(tǒng)是高速動車組的重要組成部分，對于動車組安全、正點運行起著至關(guān)重要的作用。針對CRH380BL型動車組塞拉門在運用過程中的典型故障，重點分析故障發(fā)生的原因及處理方法，并對塞拉門在運用與檢修中如何降低故障率的問題提出相應(yīng)的改進措施及建議。

塞拉門；故障分析；改進措施；建議

隨著高鐵時代的到來，高速動車組正式進入了人們的視野。邊門系統(tǒng)作為動車組的一個重要組成部分，不僅為旅客提供上下車的安全通道，而且用于保證車內(nèi)良好的氣密性能，防止高速運行中或通過隧道時車內(nèi)氣壓的波動降低旅客的舒適性。隨著動車組運行時間的不斷增長，邊門系統(tǒng)的故障率呈上升趨勢，嚴重影響高速鐵路客運的服務(wù)質(zhì)量。

1 概況

1.1 塞拉門的結(jié)構(gòu)組成

CRH380BL型動車組的邊門采用單扇、密封的電動塞拉門，水平向外打開。全列共有52扇門，其中頭車、VIP車和一等車兩側(cè)各設(shè)置一扇門，餐車沒有門，其余車輛兩側(cè)各設(shè)置兩扇門。該塞拉門主要由門扇、驅(qū)動裝置、設(shè)備安裝架、操作面板、站臺補償器以及門控器等組成，結(jié)構(gòu)如圖1所示。

圖1 塞拉門的結(jié)構(gòu)組成

其中：1-門扇；2-驅(qū)動裝置；3-設(shè)備安裝架；4-操作面板；5-站臺補償器；6-門控器

1.2 塞拉門的技術(shù)參數(shù)

CRH380BL型動車組塞拉門的技術(shù)參數(shù)如表1所示。

表1 塞拉門的技術(shù)參數(shù)

2 塞拉門典型故障

2.1 故障現(xiàn)象

自CRH380BL型動車組開行以來，塞拉門故障頻頻發(fā)生。結(jié)合動車組運用的故障統(tǒng)計，針對三類最為典型故障-開門阻力過大、防擠壓膠條故障及站臺補償器故障進行分析，具體如表2所示。

表2 典型故障現(xiàn)象

2.2 開門阻力過大

2.2.1 原因分析

開門時，門控器接收到開門信號后，控制輔助氣動鎖、主鎖解鎖，門扇向外彈出，由直流電機驅(qū)動向開門方向運動。開門過程中，門控器實時監(jiān)控電機的電流值，防止電機過流燒損或其他部件卡住而電機持續(xù)工作導(dǎo)致?lián)p壞，當電機電流增大到超過最大允許電流，門控器起保護控制電機停止動作，觸發(fā)故障。影響開門阻力大小的因素主要有以下兩點：

①密封膠條的潤滑狀態(tài)不良，開門時膠條與門框摩擦力過大。

②輔助氣動鎖電磁閥K3排氣速度過慢，門扇動作時，輔助氣動鎖未完全解鎖。

2.2.2 處理方法

當出現(xiàn)開門阻力過大故障時，首先檢查密封膠條及開門方向側(cè)的門框膠條的潤滑脂是否符合標準；若密封膠條的潤滑狀態(tài)良好，則檢查輔助氣動鎖電磁閥動作時間是否延遲、排氣聲音是否正常、排氣速度是否過慢，若有異常則更換電磁閥。

2.3 防擠壓膠條故障

2.3.1 原因分析

每個門扇上有內(nèi)、外兩個防擠壓膠條，當膠條沒有被擠壓時，阻值為1200±50 Ω；當膠條被擠壓或者故障時，膠條阻值變小，門控器接收到信號后控制門重新打開，之后門控器又發(fā)出指令繼續(xù)關(guān)門，若關(guān)閉5次后還是檢測到防擠壓功能起作用，門扇立即停止動作且觸發(fā)故障。

2.3.2 處理方法

防擠壓膠條發(fā)生故障時，先拆下插頭X20，測量X20.5和X20.6以及X20.7和X20.8之間的阻值，確認其阻值是否在1200±50 Ω范圍內(nèi)。若不在正常范圍內(nèi)，則更換損壞的膠條；若在正常范圍內(nèi)，則恢復(fù)插頭X20。然后拆下插頭X21，測量X21.5和X21.6以及X21.7和X21.8之間的阻值，確認其阻值是否在1200±50 Ω范圍內(nèi)。若不在正常范圍內(nèi)，則需要檢查插頭X20與X21之間的電線并更換損壞的電線；若在正常范圍內(nèi)，則恢復(fù)插頭X21。

如果上述檢查都正常且故障未消除，則拆下插頭X1，測量X1.15和X1.16以及X1.17和X1.18之間的阻值，確認其阻值是否在1200±50 Ω范圍內(nèi)。若不在正常范圍內(nèi)，則需要檢查插頭X21與X1之間的電線并更換損壞的電線；若在正常范圍內(nèi)，則表明防擠壓膠條無故障，可能由于門控器自身故障導(dǎo)致檢測錯誤，可更換門控器進行故障消除。

2.4 站臺補償器故障

2.4.1 原因分析

開門時，當門扇打開到150 mm處時，門控器接收門扇位置傳感器發(fā)出的信號，控制電磁閥K5得電、電磁閥K6失電，補償器上氣缸充風、下氣缸排風，氣缸機構(gòu)帶動補償器打開。關(guān)門時，當門扇關(guān)閉到300 mm處時，門控器接收門扇位置傳感器發(fā)出的信號，控制電磁閥K5失電、電磁閥K6得電，補償器上氣缸排風、下氣缸充風，氣缸機構(gòu)帶動補償器關(guān)閉。

門控器通過兩個限位開關(guān)B10和B11實現(xiàn)對補償器位置的監(jiān)測。開門時，門扇運動150 mm后，補償器氣缸動作，1.3±0.2 s內(nèi)，補償器打開，下部限位開關(guān)在補償器踏板與水平面呈5°時就感應(yīng)到補償器打開，顯示燈變綠。關(guān)門時，門扇運動300 mm后，補償器氣缸動作，1.0±0.2 s內(nèi)，補償器關(guān)閉，上部限位開關(guān)在補償器踏板與水平面呈75°時就感應(yīng)到補償器關(guān)閉，顯示燈變綠。站臺補償器電氣原理如圖2所示。

通過分析，一般情況下，引起站臺補償器故障的原因主要有以下三點：

①機械卡滯或氣缸活塞卡滯，導(dǎo)致補償器不能在規(guī)定時間內(nèi)打開或關(guān)閉。

②氣缸的充、排風速度不準確，導(dǎo)致補償器不能在規(guī)定時間內(nèi)打開或關(guān)閉。

③上部或下部限位開關(guān)故障或位置不良，導(dǎo)致補償器動作到位，但門不能正常開閉。

圖2 站臺補償器電氣原理

2.4.2 處理方法

（1）補償器不能在規(guī)定時間內(nèi)打開或關(guān)閉，故障處理思路如下：

首先判斷是否存在機械卡滯或氣缸活塞卡滯，關(guān)閉門控器電源開關(guān)S5，截斷供風閥，手動翻轉(zhuǎn)踏板。若存在機械卡滯，需清潔轉(zhuǎn)軸處并進行潤滑，卡滯仍然存在則更換補償器；若氣缸活塞卡滯，則更換氣缸。

其次判斷氣缸的充、排風速度是否準確。若補償器不能在規(guī)定時間內(nèi)打開或關(guān)閉，通過調(diào)節(jié)節(jié)流閥的閥口大小來調(diào)整充、排風速度，順時針調(diào)節(jié)為減小排風速度，逆時針調(diào)節(jié)為增大排風速度。

（2）補償器動作到位，但門不能正常開閉，故障處理思路如下：

查看氣缸上的兩個限位開關(guān)B10和B11，當補償器動作到位時，是否存在限位開關(guān)故障或位置不良導(dǎo)致無法感應(yīng)活塞在氣缸中的位置，從而DCU接收不到此位置狀態(tài)信號，關(guān)門前提無法滿足。限位開關(guān)B10、B11在站臺補償器氣缸上的安裝位置如圖3所示。

圖3 站臺補償器氣缸

出現(xiàn)上述故障，一般先通過調(diào)節(jié)限位開關(guān)位置來消除故障，調(diào)節(jié)方法如下。

B10調(diào)節(jié)方法：關(guān)閉門控器電源開關(guān)S5，松開限位開關(guān)固定螺絲，將補償器踏板翻至與車廂地板呈5°，微調(diào)B10位置，限位開關(guān)指示燈在一定范圍內(nèi)會變綠，確認這個范圍并將限位開關(guān)置于感應(yīng)范圍內(nèi)的中間位置。B11調(diào)節(jié)方法：關(guān)閉門控器電源開關(guān)S5，松開限位開關(guān)固定螺絲，將補償器踏板翻至與車廂地板呈75°，微調(diào)B11位置，限位開關(guān)指示燈在一定范圍內(nèi)會變綠，確認這個范圍并將限位開關(guān)置于感應(yīng)范圍內(nèi)的中間位置。

若在調(diào)節(jié)的過程中，限位開關(guān)指示燈一直不亮，可判斷補償器限位開關(guān)損壞導(dǎo)致故障，則直接更換限位開關(guān)。

3 塞拉門修制修程的改進措施及建議

3.1 改進措施

通過以上對塞拉門的典型故障的具體分析，提出以下兩點改進措施。

（1）注重關(guān)鍵部件的清潔、潤滑。

重點對塞拉門的設(shè)備架、站臺補償器、防擠壓膠條等關(guān)鍵部位進行清潔，確認設(shè)備架表面無明顯污物、設(shè)備架底部與站臺補償器中間區(qū)域無雜物、站臺補償器翻板縫隙間無異物、防擠壓膠條無嚴重臟污。重點對塞拉門的驅(qū)動絲杠、導(dǎo)軌、機械鎖、防擠壓膠條、站臺補償器等關(guān)鍵部件進行潤滑，潤滑完成后需及時防護，避免異物污染潤滑部位，以保證潤滑作業(yè)的質(zhì)量。

（2）合理安排檢修周期。

合理安排塞拉門各部件的檢修周期，制定詳細的檢修計劃。一、二級修中，主要對門扇、門框、防擠壓膠條以及站臺補償器進行外觀檢查、清潔和維護，尤其是站臺補償器踏板附近，確認外觀狀態(tài)良好、無雜物；集控全車塞拉門動作，確認其電氣功能良好，動作正常。三級修中，應(yīng)定期對防擠壓膠條、站臺補償器機構(gòu)等關(guān)鍵部件進行潤滑并防護。

3.2 后續(xù)檢修建議

動車組在運營過程中，塞拉門故障無法避免，只能通過在運用與檢修中加強塞拉門的檢查和維護，盡可能地降低故障率。結(jié)合以上典型故障分析和改進措施，針對如何降低塞拉門故障率的問題，提出以下四點建議。

（1）建立完善的塞拉門故障庫。

建立完善的塞拉門故障庫，由專人對運用中發(fā)生的塞拉門故障進行整理、收錄，并定期開展故障數(shù)據(jù)分析、歸類，及時主動地掌握各類故障發(fā)生的規(guī)律，合理調(diào)整相關(guān)部件的檢修周期。

（2）加強重點故障的集中檢查。

對故障庫中的故障數(shù)據(jù)進行分析，列出易發(fā)多發(fā)的重點故障，并定期進行集中檢查，提前發(fā)現(xiàn)潛在的塞拉門故障，盡可能地降低動車組在正線運行時易發(fā)故障的發(fā)生率。

（3）提高塞拉門檢修作業(yè)質(zhì)量。

針對塞拉門易發(fā)多發(fā)的重點故障，將故障率較高的部件作為重點檢修項目，提高塞拉門的檢修作業(yè)質(zhì)量。在檢修過程中，對于發(fā)現(xiàn)的任何異常問題都要做到閉環(huán)處理，防止因檢修不力造成更嚴重的故障。

（4）強化機械師業(yè)務(wù)技能培訓。

加強對動車組機械師進行塞拉門結(jié)構(gòu)及原理的理論培訓，并通過模擬運行中可能出現(xiàn)的故障進行實作演練，提高檢修與應(yīng)急處置的相關(guān)業(yè)務(wù)技能水平。

4 結(jié)束語

通過對塞拉門典型故障的分析，制定標準化的故障處置方案，并提出修制修程的改進措施及后續(xù)檢修建議，希望對動車組塞拉門的運用和檢修工作提供可靠的參考，從而降低塞拉門的運用故障發(fā)生率，提高動車組的運營服務(wù)質(zhì)量。

[1]劉和平，丁寶英.塞拉門可靠性分析.鐵道車輛，2006，46(6)：36-38

[2]彭勝錄.CRH5型動車組車門常見故障分析.鐵道機車車輛，Vol.31 No. 3，2011.06：86-89

[3]余飛.高速動車組邊門運行狀態(tài)仿真及故障分析：[碩士學位論文].成都：西南交通大學，2013.11

責任編輯：王華 宋立成

來稿日期：2015-05-27