客車塞拉門運(yùn)用常見(jiàn)故障原因分析及應(yīng)對(duì)措施

馬維聰

（南寧鐵路局南寧車輛段，工程師，廣西 南寧 530001）

客車塞拉門是安裝在時(shí)速140 km以上客車的自動(dòng)化控制邊門，主要裝用在25 K型車上。塞拉門是高級(jí)別提速客車的重要設(shè)備，能較好地保證提速客車的氣密性和減小運(yùn)行風(fēng)阻的作用，同時(shí)具有防擠壓的功能。目前寧局塞拉門主要采用電控氣動(dòng)方式進(jìn)行控制，現(xiàn)有康尼、法維萊、博得和翼飛4個(gè)廠家生產(chǎn)的塞拉門，其中故障率較高的是法維萊塞拉門，而南寧車輛段目前裝有法維萊塞拉門的客車共有36輛。2011年全段總共發(fā)生塞拉門故障38件，其中因塞拉門故障造成客車被中途攔停就發(fā)生了4起之多。當(dāng)塞拉門在運(yùn)用中發(fā)生故障后，將嚴(yán)重地影響客車行車安全，甚至?xí)斐陕每蜕?cái)產(chǎn)的巨大損失。因此，必須有效降低和及時(shí)處置塞拉門故障，以確保旅客列車的絕對(duì)安全。

1 塞拉門常見(jiàn)故障及原因

1.1 下滑道導(dǎo)輪損壞卡死 塞拉門下滑道及導(dǎo)輪是使塞拉門能夠保持與車體側(cè)墻保持在同一平面的機(jī)構(gòu)，也是塞拉門動(dòng)作的導(dǎo)向機(jī)構(gòu)之一（見(jiàn)圖1），一旦導(dǎo)輪裂損或磨損過(guò)限，將導(dǎo)致塞拉門無(wú)法正常開(kāi)關(guān)門甚至卡死。2011年，全段共發(fā)生5起因?qū)л啌p壞而造成車門卡死的故障。

1.2 開(kāi)關(guān)門電磁閥閥芯損壞失效 開(kāi)關(guān)電磁閥的作用是通過(guò)電的控制，將風(fēng)的通路進(jìn)行切換的裝置（實(shí)物見(jiàn)圖2）。無(wú)桿氣缸推動(dòng)塞拉門開(kāi)關(guān)門作用如圖3所示。

圖1 塞拉門滑道及導(dǎo)輪

圖2 開(kāi)關(guān)門電磁閥實(shí)物圖

圖3 無(wú)桿氣缸推動(dòng)塞拉門開(kāi)關(guān)作用示意圖

當(dāng)開(kāi)門動(dòng)作時(shí)，電磁閥1得電，閥芯處于B導(dǎo)通位置，而電磁閥2得電，其閥芯也處于B位導(dǎo)通位置，則壓縮空氣通過(guò)電磁閥2進(jìn)入風(fēng)缸空間2中，將無(wú)桿氣缸活塞向開(kāi)門方向推動(dòng)，同時(shí)將風(fēng)缸空間1中的空氣通過(guò)電磁閥1排入大氣。

關(guān)門作用時(shí)，電磁閥1、2均無(wú)電，閥芯都處于A導(dǎo)通位置，則壓縮空氣通過(guò)電磁閥1進(jìn)入風(fēng)缸空間1中，將無(wú)桿氣缸活塞向關(guān)門方向推動(dòng)，同時(shí)將風(fēng)缸空間2中的空氣通過(guò)電磁閥2排入大氣。

因此，一旦電磁閥閥芯損壞，將導(dǎo)致塞拉門作用失效，塞拉門開(kāi)關(guān)動(dòng)作將無(wú)法完成。2011年全段共發(fā)生電磁閥故障12起。

1.3 穩(wěn)定器軸承銹蝕損壞 目前，法維萊塞拉門機(jī)械結(jié)構(gòu)采用了齒輪式上下聯(lián)動(dòng)穩(wěn)定器總成結(jié)構(gòu)（見(jiàn)圖4所示），穩(wěn)定器的作用就是讓塞拉門上下運(yùn)動(dòng)保持一致，即無(wú)桿汽缸推動(dòng)塞拉門上端運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，通過(guò)穩(wěn)定器上下齒輪的同步帶動(dòng)塞拉門下部運(yùn)動(dòng)。一旦下穩(wěn)定器總成軸承發(fā)生銹蝕卡死，將導(dǎo)致車門運(yùn)動(dòng)上下不同步，造成塞拉門關(guān)閉不嚴(yán)，嚴(yán)重的造成下導(dǎo)輪脫槽致使車門關(guān)至一半時(shí)卡死。2011年全段共發(fā)生15起下穩(wěn)定器軸承損壞造成車門關(guān)閉不嚴(yán)故障。

圖4 塞拉門下穩(wěn)定器總成

1.4 塞拉門隔離鎖失效 目前法維萊塞拉門隔離鎖的作用是屏蔽所有操作，即列車開(kāi)車后，隔離鎖一旦鎖上，任何開(kāi)門的操作將失效，這樣可以保證不會(huì)因旅客及列車員誤操作而造成車門打開(kāi)，否則將會(huì)造成旅客跌下車的嚴(yán)重后果。隔離開(kāi)關(guān)的作用原理是利用隔離鎖舌移動(dòng)后按壓隔離開(kāi)關(guān)使隔離開(kāi)關(guān)動(dòng)作，從而將電信號(hào)傳遞給可編程控制器，從而使其它任何操作失效。法維萊隔離鎖設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)見(jiàn)如圖5所示，由于長(zhǎng)期使用后，其彈片老化及隔離開(kāi)關(guān)安裝位置發(fā)生偏移達(dá)30°（如圖6所示）。隔離鎖鎖舌將無(wú)法將隔離鎖彈片壓到位，導(dǎo)致隔離開(kāi)關(guān)無(wú)法動(dòng)作，從而造成塞拉門自動(dòng)打開(kāi)。全段2011年共發(fā)生了3起塞拉門自動(dòng)打開(kāi)的故障。

圖5 隔離開(kāi)關(guān)標(biāo)準(zhǔn)位置

圖6 隔離開(kāi)關(guān)發(fā)生位移

1.5 可編程控制器（PLC）程序丟失 PLC是內(nèi)部存儲(chǔ)有程序的電開(kāi)關(guān)控制器（見(jiàn)圖7），它可以采集塞拉門上的各電開(kāi)關(guān)控制信號(hào)，并根據(jù)程序通過(guò)各電磁閥對(duì)塞拉門進(jìn)行控制。一旦PLC中存儲(chǔ)的程序丟失，它將無(wú)法對(duì)塞拉門進(jìn)行控制。當(dāng)前使用的PLC內(nèi)部程序普遍需要電池進(jìn)行存儲(chǔ)保持，而目前PLC內(nèi)置電池形式為紐扣蓄電池，一旦紐扣電池缺電，則PLC開(kāi)機(jī)后將無(wú)法進(jìn)行程序讀取，從而無(wú)法正常工作。2011年，全段分別在段修和運(yùn)用檢修過(guò)程中發(fā)現(xiàn)12起由于蓄電池缺電導(dǎo)致PLC程序丟失故障。

圖7 可編程控制器（PLC）示意圖

2 常見(jiàn)故障處理及預(yù)防措施

2.1 加強(qiáng)塞拉門下導(dǎo)論及滑道的保養(yǎng)及檢修 由于目前塞拉門下導(dǎo)輪一般都采用尼龍材質(zhì)，為了有效保護(hù)下導(dǎo)輪不損壞，可以采取以下3個(gè)方面的措施。

2.1.1 加強(qiáng)入庫(kù)列車塞拉門下滑道的清理 每趟車入庫(kù)后對(duì)滑道進(jìn)行清理，確保塞拉門下滑道衛(wèi)生，確保導(dǎo)輪在下滑道中運(yùn)行正常。

2.1.2 定期對(duì)塞拉門下滑道導(dǎo)輪進(jìn)行保養(yǎng) 對(duì)導(dǎo)輪每月1次適當(dāng)涂打潤(rùn)滑油脂，確保導(dǎo)輪轉(zhuǎn)軸不會(huì)銹蝕損壞。

2.1.3 客車A3修時(shí)更新塞拉門下導(dǎo)輪 將A3修更換塞拉門下導(dǎo)輪納入A3修的塞拉門檢修工藝中，客車做A3修中，必須更換塞拉門下導(dǎo)輪，以確保塞拉門下導(dǎo)輪機(jī)構(gòu)作用良好。

2.2 修訂客車A 3修檢修工藝 以加強(qiáng)A3修塞拉門開(kāi)關(guān)門電磁閥的檢修來(lái)確保電磁閥性能可靠。由于塞拉門開(kāi)關(guān)門電磁閥頻繁發(fā)生故障，采取的措施主要是A3修中分解電磁閥的閥芯并清洗內(nèi)部的積垢，以確保電磁閥閥芯運(yùn)動(dòng)正常。再次，要求每2個(gè)A3修周期，必須更新開(kāi)關(guān)門電磁閥，以確保開(kāi)關(guān)門電磁閥性能良好可靠。該段2011年A3修中共更換26套開(kāi)關(guān)門電磁閥，采取上述措施后，2012年上半年僅發(fā)生2起塞拉門電磁閥故障

2.3 加強(qiáng)塞拉門穩(wěn)定器的日常保養(yǎng)及定期更換由于目前客車使用環(huán)境惡劣，入庫(kù)后保潔清洗車體時(shí)，會(huì)有水滲入塞拉門下穩(wěn)定器總成，時(shí)間一長(zhǎng)，就容易導(dǎo)致穩(wěn)定器總成中的軸承銹蝕損壞，因此，必須采取相應(yīng)措施，確保穩(wěn)定器軸承作用良好可靠。

2.3.1 定期保養(yǎng)穩(wěn)定器軸承 定期對(duì)穩(wěn)定器軸承加注軸承油脂，確保軸承自身的密封性，防止軸承銹蝕。

2.3.2 定期更換塞拉門穩(wěn)定器軸承 客車在做A3修過(guò)程中，一律更換所有下穩(wěn)定器軸承，而且一律使用原裝進(jìn)口軸承，以確保軸承在1個(gè)A3修周期中性能可靠。

2.4 改造完善塞拉門鎖舌結(jié)構(gòu) 在鎖舌端部加焊一個(gè)圓弧型壓塊（見(jiàn)圖8所示）。加裝壓塊改造后，由于有壓塊作用，其下壓行程加大，在隔離開(kāi)關(guān)發(fā)生位移后仍然能夠起到作用。

圖8 改造后的隔離鎖舌

2.5 定期更新可編程序電池 由于紐扣蓄電池有一定的使用壽命，使用達(dá)到一定年限后，蓄電池的容量將會(huì)大大降低，因此，每18個(gè)月對(duì)所有的塞拉門可編程控制器內(nèi)部的紐扣蓄電池進(jìn)行一次更換。由于定期更換塞拉門可編程控制器紐扣蓄電池，確?？删幊绦蚩刂破鞑粫?huì)因電池老化而造成程序丟失。

3 結(jié)束語(yǔ)

通過(guò)采取上述措施，南寧車輛段客車塞拉門的狀態(tài)趨于穩(wěn)定，故障大幅下降。從2012年上半年的運(yùn)用情況來(lái)看，僅發(fā)生4件塞拉門故障，下導(dǎo)輪故障由2011年的5件降為1件，電磁閥故障由2011年的15件降為2件，穩(wěn)定器故障由2011年的15件降為1件，隔離鎖失效故障由2011年的3件降為0件，可編程控制器故障為0。通過(guò)2012年下半年的繼續(xù)努力和上述措施的落實(shí)，有理由相信塞拉門故障率將會(huì)進(jìn)一步降低，客車安全也將會(huì)得到進(jìn)一步的保障。