动车组侧拉门系统及典型故障浅析

(整期优先)网络出版时间:2022-08-23
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动车组侧拉门系统及典型故障浅析

江震东1张彬2许琼晓3

中车青岛四方机车车辆股份有限公司  山东省  青岛市  266111

摘要:针对CRH2型动车组侧门系统在运行过程中所出现的门反复开关、门无法打开、站台补偿器无法回收等常见故障而言,经过本文分析认为,门反复开关的原因主要是因为98%限位开关的安装位置不准确,或由于门密封胶条润滑不良,从而导致门无法正常开关。间接影响站台补偿器节流阀内的大量油脂致使气路堵塞,补偿器渡板无法完成正常收起。根据此类发生的问题,应当分别通过更新工艺文件、更改门控器控制逻辑、科学合理安排润滑周期和更换优质气动元器件等措施,彻底根治上述故障。下文针对动车组在使用过程中出现的各种问题进行分析,并提出相应的解决措施,同时出台合理的解决方案,以降低事故的发生率,保证列车的正常运行。

关键词:侧门系统; 故障; 查找; 动车组;

1.侧拉门系统工作原理

车门的安全关闭状态为每小时5公里,当超过运行规定速度,就会导致车门无法开启。若速度超过每小时30千米时,4个油压装置会对车门进行加压,以保证车辆在高速行驶中的安全密封性。

(1) 开门时:

当动车运行低于5公里/小时时,在列车长或乘务室处将门进行开锁处理,开门后继电器 DVOR接电,当切换为常开启模式时,将会出现触电关闭状态,DVR12线圈在接上电源后便会自动锁定, DPSR继电器断电,压力电磁阀断电之后,所产生的压缩便会被解除,压紧缸限位开关从 NC位置打到NO,DVR11常开触点关闭,使开门电磁阀通电,车门便会开启。

(2) 关门时:

在动车行驶到5km/h 以下操作关门时,关门继电器将由DVCR得电,其常闭触点断开破坏开门自保持回路时,开门电磁阀便会失去电力,致使车门关闭。当速度达到 30km/h30DLR后,继电器便会失去电力,因此压紧电磁阀得电,致使车门压紧。

2.故障情况

2.1车门机械故障表现

(1) 门反复开关

在列车启动之前,驾驶员将自动门集中控制关闭后,各个车门将会多次开启, HMI报门防止挤压事故产生,车门处于开启状态,车门控制装置故障指示灯闪烁5次,故障代码7。

(2) 门无法自动打开

列车集中控制开启时,有个别门动作滞涩,致3次开门操作未能成功开启。

(3) 站台补偿器未自动收回

当集控关门时,HMI(人机界面) 屏报侧门未能关闭,便会导致现场状况为月台提供的补偿装置不能回收,致使车门停止在关门位附近,此时DCU 故障指示灯闪 18 次。

(4)侧拉门门板故障

在例行检查中发现05号车辆2号侧拉门的门板产生凹陷情况,便会间接导致车门与门槽之间产生摩擦问题。在车门开启和关闭的过程中,由于门板与门槽之间的摩擦,便会造成侧拉门开关阻力上升,从而造成门板失灵。

3 原因分析

3.1门反复开关原因分析

驾驶员集中控制关闭后, HMI报门为防止挤压失效,便会将车门处于开启状态,此时门控器的故障指示灯闪烁4次,故障代码76。通过现场仿真实验结果表明,故障发生原因与96%的限位开关安装位置是否正确有关,而其中96%的限位开关的主要作用为:当它一旦处于开启模式就会启动气压锁定。若开关提前开启,便会造成气压锁定的压力不准确,造成关闭的阻力过大以防止挤压问题产生;若其中97%的限位开关出现延迟便会致使侧边车门的防挤条和门框开启以防止挤压所造成的机动损坏,这两种情况都会使车门在打开状态中多次发生失控从而关闭6次。由于97%的限位开关位置都不正确,便会造成轮环失效。

3.2门无法自动打开原因分析

侧门在开启的时候会遇到一定的阻力,这种阻力主要是由于内部压力的不同,以及各个部分之间的摩擦所产生的。若此种阻力太大超出侧门马达的最大功率,那么在马达驱动的环境下,门扇就无法继续开启,当这种情况出现时,就会启动门的监控运转。经过对故障门的检验得出,是由于车门外侧的防尘条润滑不良而导致问题产生。由此推测,当侧门橡胶条润滑不良时,便会造成车门在开启过程中产生阻力,致使无法正常开启。

此外,按照目前 DCU的运行轨迹,一旦出现侧门开启失败,就会再次重复开启三次,若依旧未能成功开启,则会出现代号为“88”的故障代码提示。而它的判断标准是:在门开启期间,当它达到98%的位置时,则会启动“关闭98%限制开关指令”(显示门关闭),而对于开启方向的门监测数据则至少为一次。所以,在第一次开门失败后,若剩余三次门依旧未能按要求重新打开,便会报出“82”故障代码,并在阻挡状态下停车。

3.3站台补偿器未自动收回原因分析

通过对站台补偿器节流阀的检查,发现其中存在大量的油污造成气路阻塞,补偿器渡板未能正常回收或出现回收速度缓慢,造成车门无法正常合并。站台补偿器的收纳逻辑是:在车门关闭到三分之二位置时,站台补偿器开始收拢,若五秒之内站台补偿器可被正常收起,则启动开关B11, DCU接收到B11闭合的反馈,以确定渡板已经被收起,并且门正常闭合;若五秒后站台补偿器不能正确地收回,B11的关闭未被触发, DCU就会判定平台未能被正确收回,并报出“92”的故障码。

3.4侧拉门门板下沉故障的机械分析

侧拉门门板的底面不与门缝直接接触,而是由门板滑轮与门板相连接。一般情况下,门板与门槽之间包含2 mm左右的间距,但由于门与皮带轮之间的金属支架存在轻微变形情况,便会导致门板向内凹陷,与门缝发生不该出现的接触问题。在车门开启和关闭过程中,由于门板与门槽之间的摩擦,便会致其增加门开合阻力,使侧门的闭合速度降低。如果5秒钟内没有关上车门,则会造成终端设备无法接收到关门信号,发出车门关闭失败指令。

4解决方案以及建议措施

4.1门反复开关故障解决方案

对98%的限位开关进行全面检查,并根据检查结果编制一份整改工作指南。对98%的限位开关进行定期维修(以汽车行驶里程150,000公里为例)进行更新,对97%的限位开关严格控制并进行位置调节,此法既可简化装配过程。改变门的控制软件逻辑。又可通过马达位置传感器对门板进行监控,并对气动锁定进行控制。

4.2门无法自动打开故障解决方案

把侧门的润滑循环调整到15万公里,也就是一年四次。并对其润滑方式及具体的润滑位置进行详细说明。以此为基准修改软件逻辑,将开门数量从4个增至7个。也就是说,在首次开门失败之后,若门未能被正确打开,便保持三秒时长,而后将此法重复三次。由此为依据,对诊断逻辑进行优化。

4.3建议措施

(1)在进行一级别检修工作中,要根据标准进行车门测试,并对动车组车门的开闭时间进行检验,若发现问题则及时进行处理。

(2)结合一级检修,对列车上IC卡的数据进行了下载和分析,着重对列车在行驶过程中所进行的数据上报、对其中记录的关门故障等安全隐患进行全面排查解决。

(3)对车门进行二次检修(时限为30000或30天)的专项检查,检查车门以及各部件的工作状态,检查车门的清洁和润滑状态,检查车门的各限位开关状态,检查车门配线的连接状态,检查车门送风管道的泄漏状态;测试车门的排水状况,以确定各门的工作状况是否正常。

4通过改造金属支架。改变材质或结构,加固易变形部位,可增强其抗变性能。

5.结语

本文根据所产生的故障情况,深入研究分析了侧门的控制逻辑、电气原理、气路结构,最终将门反复开关、无法自动打开、站台补偿器未能自动回收等问题成功解决。并在此基础上对侧门运行方式进行了深入的了解和学习,在解决问题的同时,还能以此获得更多的相关知识。其中,长距离输油管线的焊接无疑是整个管线建设当中的重要环节。为全面保证其焊接质量,应对存在的主要问题进行深入探讨,并对产生原因进行详细的分析,提出相应的改进措施,使其能够最大限度地保证安全水平。

6.参考文献

[1]胡继珍,巩文东,巩长义,王文超.动车组车门系统站台补偿器故障分析与改进[J].铁道运营技术,2022,28(02):1-4.

[2]刘利国,李尚宇,金冲,尚大伟.复兴号动车组列车重联操作原理及故障分析[J].铁道车辆,2022,60(01):36-38.