摘要:伴随我国高速铁路的快速发展,动车组运行速度越来越快,而动车组安全准点运行的关键要素之一是塞拉门系统。 在交通繁忙和恶劣的环境中,塞拉门系统的故障率很高。本文讨论了CRH5动车组塞拉门的工作原理和组成,以及分析了塞拉门故障原因,此外,还给出了塞拉门控制器位置的合理优化方案,以方便动车组的日常运行维护,确保安全准时运行。
关键词:CRH5A型;动车组;塞拉门;典型故障
伴随我国不断发展高铁动车组,使动车组的速度和效率越来越高。塞拉门在运行过程中,会因为恶劣环境等经常发生故障,为了便于动车组日常维护,及时解决塞拉门故障,本文总结塞拉门配置、基本原理、常见故障,并从整体到部分构建故障,不断改进故障事件发生的可能性,有效降低了动车组塞拉门的故障率。
一、CRH5G动车组塞拉门的组成与工作原理
适用于兰新线的抗风沙抗高寒车型是CRH5G动车组,适用于高原、高紫外线、高寒、高温等恶劣工况。 CRH5G动车组每辆车有四个塞拉门,除头车和餐车外。每扇塞拉门均配有自动伸缩踏板,方便乘客上下车。塞拉门通常用作动车组的侧门,是高速动车组领先的支持技术之一。由门锁装置、门扇、门控单元、隔离装置、门上移动机构、应急开门装置、门开关按钮、下导轨组成推拉门系统。其中,在整个塞拉门系统中门扇、门锁、门机构和把手等,可承受6kPa的空气动力载荷或800N的集中应力载荷。MVB接口用于主门控单元与各列车控制单元通信,CAN接口用于与各车辆各门控单元通信。因此,列车控制器的各种功能信号和命令通过闸机控制器接收,将每个闸机控制器的不同状态和诊断信号,通过主闸机控制器传送给列车控制器。当车门收到列车控制单元发出的关门命令信息时,塞拉门的黄色自动踏板门控单元向驱动发出信号,将命令反向给电机。其所在的位置传感器记录脉冲信号执行闭合动作,S17限位开关被自动踏板准确触动后,黄色自动踏板执行正确的关闭动作,S17向DCU(门控单元)发出电信号。
二、析CRH5A型动车组塞拉门故障原因分析 (一)集控开门无法自动打开故障
集控门不能自动打开的原因是如下所示,下面分析其失败的原因:首先,开门时因灰尘或密封条润滑不良,增加开门阻力,导致密封条和门框堵塞。这种情况主要发生在阴天或雨天,在《铁路设备-车厢侧门系统》标准EN14752-2006中,单扇塞拉门的摆动力不得超过250N,门的阻力过大可能会因电机电流过载保护而导致门停止。其次,防挤压胶条的接线端子X20和车门控制单元的接线端子X1~X5因车辆振动而松动。第三,长时间高台模式使用或高台踏板锁有异物,清洗液容易流入,造成锁舌伸长卡住、锁舌腐蚀。第四,下平台踏板接头X13连接插头松动、异物粉末、X13浸水等造成电气短路,无法打开插塞门,下踏板打不开。第五,低平台踏板上有异物,踏板卡死。
(二)集控关门时门反复打开无法关闭故障
下面分析一下集控门关闭时门反复打开而无法关闭的原因。首先,塞拉门触发5次防挤胶条后,门将停止工作,需要重新启动后门才能执行相关命令。其次,开关S1398%的限位未触发,门反复开关。如果S13操作进行,关门过程中,则在门板关闭前气动锁启动,气动锁弹开门板。如果S13操作延迟,将激活障碍物检测功能,门执行碰撞保护,因为它在完全关闭之前没有被移除。第三,门控单元误识别为开锁电机的限位开关S14动作不正常,关门后门仍保持打开状态。第四,由于低台踏板闭合限位开关S15和高台踏板闭合限位开关S17动作不正确,门控单元无法正确区分低台踏板和高台踏板的状态。第五,高台踏板拉入不正常,如踏板开关阻力大、踏板隔离锁进水生锈、高台踏板被晒伤、踏板正时皮带松动等。第六,低平台踏板因轴套损坏导致卡滞,无法正常拉入。
(三)塞拉门没有释放信号
如果司机集中控制开门,或本地DCU接受列控单元开门命令,但导致个别车门中控开关不工作。根据对这一现象的分析,这种情况的可能是自动踏板分离、门板分离、门控制器没有收到5km/h的速度信号、S22不在正确位置等。首先检查5km/h速度信号是否在正确位置,假如5km/h速度信号检查在正确位置,然后
检查门板和故障门的自动踏板是否分离,是否高低平台隔离开关 S22 处于正确位置。如果以上检查无误,请检查门控制器的 X1.1针是否松动或收缩。
(四)塞拉门黄色自动踏板反复伸缩原因分析
列车控制单元发送到本地车门关闭车门命令时,DCU向塞拉门的黄色自动踏板驱动电机发出信号以撤回命令。脉冲信号在位置传感器记录,并执行循环关闭操作。S17限位开关被自动踏板正确激活时,S17向DCU(门控单元)发送电信号,黄色自动踏板正确关闭。首先,由于不同的车组运行中的地域和环境因素,对车组塞拉门系统部分机构的润滑和密封要求也不同。例如第二双线兰新铁路运行时,经常经过大风沙带,进站车门时沙子进入踏板内侧。如果细沙从踏板之间的间隙落到踏板的运行轨道上,就会对踏板产生干扰。拉伸可能变得不敏感或卡住,最终无法正确触发和激活 S17 限位开关,从而导致失败。其次,经过现场检查分析,长期使用S17限位开关位置调整不当,是发现黄色自动踏板反复伸缩的部分原因。黄色自动踏板伸缩后,黄色自动踏板不能释放S17限位开关或正确触发,不能通过发送电信号正确打开和关闭门控单元,黄色自动踏板反复伸缩,导致故障。
三、CRH5A型动车组塞拉门应对措施
(一)集控开门无法自动打开故障的应对措施
首先,减少开启阻力,清除密封条上的灰尘并实施润滑措施,润滑部件主要是前端防夹胶条、防尘胶条内侧、门封条内侧与门框的接触面。其次,加强开门的次数,进行尝试开门3~6次,以减少人手或开门时门无法正常开门的可能性。第三, 为避免X13连接器被清洗液等液体腐蚀造成短路,请加装安装支架,将X13连接器吊起。第四,将插头安装在门控单元上部,改变门控单元连接插头的安装方式,并加装防水挡板,以防止连接插头因重力或车辆振动而松动,车门控制单元和防挤压胶条之间的 X20连接器,为防止因车辆振动而松动,用尼龙扎带固定。第五,定期对低平台踏板和高平台踏板进行除锈、除尘、检查润滑情况。
(二)集控关门时门反复打开无法关闭故障的应对措施
首先,修改门控逻辑,使用本地按钮电动关门,在5次防挤压动作后,无需重启电源。其次,S13限位开关用门电机位置传感器代替,来监测门板的位置。由电机位置传感器提供的信号控制主要启动气动锁定,以避免气动压力,避免S13的触发器故障导致压力锁定。第三,扩大触发S17的允许接触范围,S17限位开关的触发金属挡片进行调整,在S17触发后使踏板限位开关的触点仍能继续移动一定距离,使S17限位开关的触点牢固。更改车门控制逻辑,使下踏板在高平台模式下不会打开。第四,S14限位开关的位置进行调整,当开锁电机凸轮在正确位置时,触点弹片距离完全压缩状态1mm,推动凸轮使S14开关的触点弹片启动,确保触点保持良好的联系。
参考文献:
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