劉家碩 陳輝 高建榮 張曉軒

摘要:鐵路客車電控氣動塞拉門具有密封性好,占用空間小等優點,因此得到了廣泛應用。隨著電控氣動塞拉門的大量使用,因塞拉門故障引起的鐵路客車延誤等問題也逐漸暴露,因此亟需對電控氣動塞拉門常見故障進行研究,以降低其給鐵路客車運行帶來的不良影響。本論述研究了鐵路客車電控氣動塞拉門基礎結構及工作原理,列舉了塞拉門常見的無法打開、關閉不良、防擠壓失效等故障的現象,分析了典型故障產生的原因,提出了塞拉門常見故障可采用加強主要部件養護、高損耗零件檢查、車輛養護管理等預防措施,為實際運行中的塞拉門故障判別及處理提供參考。
關鍵詞:塞拉門;基礎結構;故障分析;處理措施
中圖分類號:u270.38+6 文獻標志碼:A
目前,鐵路系統的高速列車上已廣泛使用電控氣動塞拉門作為車門應用形式,塞拉門在開門和關門的過程中能使車門與車體外墻形成同一平面,既能使車體外貌美觀,又能減少列車在運行中與空氣產生的摩擦力,還能夠降低外界的噪音,因此得到了廣泛應用。自動化是塞拉門最大的特點,而這既是其優點也是其缺點。在塞拉門的實際應用過程中也會發生各式各樣的問題,這些小小的故障如果不加以重視,就會給車輛行駛造成極大的安全隱患,因此對塞拉門常見故障進行分析很有必要。
1電控氣動塞拉門基礎結構
鐵路客車電控氣動塞拉門如圖1所示,主要由門板、門框、承載部件、操作裝置、防擠壓裝置、氣動組件及電控系統構成。
塞拉門是乘客進出車廂的通道口,出于實際應用的考慮,塞拉門門板主要采用鋁型材料焊接而成,內外側均為鋁合金表面,主體追求輕量化,同時門板上留有玻璃窗以便向外觀察。門框與門板是分開組合在一起的結構,門框和門板連接一側加裝密封膠條,確保塞拉門的密封性,同時可以在各種環境變化的情況下保證門框和門板的整體性。承載部件有驅動和導向兩個作用,承載裝置上部安裝基座由支架和車體頂部的安裝板固定,用來固定門框;而攜門架內嵌軸承,可以自由滑動;攜門架承載著車門大部分重量。操作裝置包含內操作裝置、外操作裝置、連動機構、手控開關裝置。安裝在車門立罩上的內操作裝置由可自動復位的操作件和微動開關等組成,有電有氣時通過內操作裝置實現車門的開啟和關閉。安裝在車箱外側的外操作裝置由可自動復位的操作件和磁性開關等組成,有電有氣時,通過外操作裝置可實現車門開啟和關閉;無電無氣時,外操作裝置通過連動機構對鎖閉的門鎖實現解鎖,解鎖后可手動將車門開啟和關閉。連動機構由鋼絲繩和連接件組成,通過外操作裝置和手控開關裝置在無電無氣的緊急情況下對鎖閉的門鎖進行解鎖。安裝在車門立罩上方的手控開關裝置由操作件和微動開關組成,門出現故障被隔離的緊急情況下可通過手控開關裝置對鎖閉的門鎖實現解鎖,解鎖后可手動將車門開啟和關閉,并且手控開關裝置在實施緊急解鎖后必須手動復位。防擠壓裝置主要用于關門過程中遇障礙物時車門自動開啟。氣動組件主要由氣源開關、過濾減壓閥、電磁閥、管接頭、氣管、排氣閥、主副氣缸等構成,用于塞拉門及腳蹬翻板的運動驅動。電控系統主要用于塞拉門及氣路單元的正常運行和緊急狀態下的信號控制。
2電控氣動塞拉門工作原理
塞拉門有塞和拉兩種動作,即關閉車門的時候是從車的里面或者車的外面塞入車門口的地方,并且讓車門關上、上鎖;準備打開車門的時候,在車門慢慢移開車門口一段距離以后,可以順著車體的內部軌道跟外部軌道滑動。電控氣動塞拉門是通過電路、氣路實現半自動化控制的系統。氣動系統由車輛列車總風管供氣,通過減壓閥調整進入氣動系統的壓縮空氣的壓力(通常為0.46 MPa-0.61 MPa),操作塞拉門后,壓縮空氣進入開鎖氣缸,打開門鎖,另一氣路中壓縮空氣經單向節流閥進入開關門氣缸,氣缸活塞運動,通過驅動裝置帶動塞拉門打開,同時壓縮空氣進入腳蹬翻板驅動氣缸,使腳蹬翻板打開;關門時,壓縮空氣一路經單向節流閥進入開關門氣缸,氣缸活塞運動,通過驅動裝置帶動塞拉門關閉,同時另一路氣路中壓縮空氣驅動腳蹬翻板氣缸反向運動,使腳蹬翻板收起,最后門控器觸發關鎖氣缸,門鎖鎖住,塞拉門關門完成。
3塞拉門常見故障分析及處理措施
3.1塞拉門無法打開
塞拉門關閉后,操作內操作裝置,門無法打開,蜂鳴器也不進行提示,即塞拉門打開故障,存在不能正常開門,導致乘客到站不能及時下車,容易造成列車晚點。故障分析:壓力不足(低于0.46 MPa)導致氣源不足;車門開關發生損壞故障;通訊信號錯誤。處理措施:利用減壓閥調整氣源壓力,滿足壓力在0.46 MPa-0.61 MPa之間的要求;使用三角鑰匙操作內操作裝置,判定微動開關是否故障;檢查電氣控制線路錯誤情況。
3.2塞拉門關閉不良
塞拉門關閉后指示燈仍然常亮,開門時門正常打開,塞拉門蜂鳴器不響,不進行開關門提醒,即塞拉門鎖閉不完全,存在自動開門的可能,容易發生安全事故。故障分析:門關閉后門鎖鎖舌實際未到達閉合處,造成指示燈仍然亮。處理措施:調整墊片和鎖舌;調節鋼絲繩兩端的調節裝置或松開鋼絲繩夾頭上的螺釘,達到松緊適度。
3.3塞拉門防擠壓失效
在關閉塞拉門的過程中門板移動的位置超出全程位置98%防擠壓功能失效,不能自動返回,存在擠壓傷人、物品在車外等可能,對人身安全和列車運行安全產生影響。推測原因:防擠壓壓力開關調節不當或開關損壞,不能輸出信號;防擠壓壓力波開關靈敏度下降;98%位置開關失效,無法給出開關信號。處理措施:調整壓力,一般設置在0.1-0.2 MPa范圍內;調整壓力波開關旋鈕,調節提高調壓開關靈敏度;檢查氣路組件連接、泄漏、密封等情況。
3.4其他常見故障及處理
因南北溫度差異較大,列車在運行中供風系統內口空氣中的水汽會在總風管氣路和配件內形成冷凝水,導致積水,存在氣路中水分較大,影響氣路運行的問題,嚴重時還可能造成氣路故障。塞拉門過濾減壓閥濾杯中積水需手動排出,列車運行過程中積水不及時排出,導致塞拉門氣路控制系統進水,進而引發故障。
4塞拉門故障預防措施
4.1加強主要部件的養護
門鎖裝置是使用頻率很高的部件,在客車出庫前應當對門鎖進行試驗,確保其安全性。承載驅動裝置,如滑道、限位開關等部件應當保證部件的清潔檢查。對塞拉門踏板部位的灰塵、雜物、垃圾及時進行清理,避免因雜物堵塞造成故障。
4.2加強高損耗零件的檢查
加強門板膠條等易損耗部件的養護,及時進行保養確保其工作正常。氣動部件中的各類閥件也很重要,在客車出庫前應當進行操作試驗。重點對各氣動閥件、管路、接頭等進行試驗檢查,避免因閥件堵塞、管路漏氣、接頭損壞等問題造成氣動系統故障。
4.3加強對車輛養護的管理
在對車輛進行清潔養護時應當注意清潔方式,以免水漬等污染源進入重要樞紐部件,及時對關鍵部位進行清理。提高列車保潔人員的工作要求,禁止使用帶有腐蝕性的清洗劑,清洗后,要進行水跡擦拭,尤其在冬季溫度較低時,更要對清洗后的水跡進行及時清理,避免結冰。
鐵路客車電控氣動塞拉門裝置集電、氣、機械三大系統于一體。檢查和處理塞拉門故障時,必須依據系統組成、功能描述、工作原理等,對具體的問題進行具體分析。在車輛日常運用中,除及時排除故障外,還應對塞拉門的各主要運動部件做好保養,只要保證系統按其工作原理正常運行,就能大大降低塞拉門故障的發生率,確保鐵路客車安全運行。