陶志鋼,楊學淵,閆茂青,李士亮
(青島地鐵集團運營分公司運營三中心車輛部,山東青島 266000)
RGH20C 系列鋼軌打磨車是青島地鐵集團采購的大型鐵路機械養護車輛,不僅承擔著運營前期的鋼軌預打磨,還肩負著后期運營線網維護性打磨和修理性打磨復的繁重任務。作為車輛管理部門的技術員和維修人員,除了掌握鋼軌打磨車日常保養應用技能外,還應具有排查處理鋼軌打磨車故障的能力。因此,加強RGH20C 系列鋼軌打磨車走行系統重點故障處理的研究有著重要的意義。
RGH20C 型打磨車由完全獨立的兩個單節打磨車聯掛組成,兩個單節除了軌道測量系統外,其他結構和布置完全一致。鋼軌打磨車的走行部分主要由構架、液壓減振器、V 形橡膠彈簧、輪對、軸箱裝置、心盤、旁承等組成,車體與轉向架之間通過中心銷連接,轉向架可以通過上下心盤繞中心銷相對轉動。其主要技術參數:設備軸8 組,驅動軸4 組,軸距1800 mm,轉向架中心距6502 mm,采用整體輾鋼車輪和外軸箱結構,軸箱定位為橡膠堆彈簧定位。
RGH20C 型打磨車轉向架分為動力轉向架和非動力轉向架。傳動系統為閉環液力傳動,由泵、變量液壓馬達和齒輪箱組成。每節車上有兩個動力軸,裝在同一個轉向架上;另一個轉向架裝有兩根從動軸,每個動力軸配有一個液壓驅動泵和一個驅動液壓馬達。運行狀態下,泵和馬達的排量由系統自動調整,實現水平線路上80 km/h 的最高速度。打磨狀態下,馬達被鎖定在最大排量。
走行系統由液壓馬達驅動,走行驅動馬達是液壓閉環油路控制的可調速馬達,在工作狀態下保持最大的供油位移量。在泵的進出口上均設有傳感器,監視其壓力值并在計算機的滑動條上顯示,計算機也采用此信號調整驅動泵使各軸均分牽引的負載。
(1)牽引動力傳動系統主要性能:牽引驅動液壓馬達最大輸出功率為153 kW,牽引驅動變速箱結構為單速機械齒輪箱。計算機通過控制驅動馬達的轉速和方向來控制打磨車的速度和方向。每個齒輪箱配有數字編碼器,計算機可以通過編碼器的信息計算出車輛的走行速度和位置。
(2)牽引傳動裝置的調整方式:在設備需要拖行時,只需要將傳動裝置置于空擋位置即可,變速箱是簡單的單速機械齒輪箱,驅動軸換擋是由氣動控制,當電氣系統掉電時,可由彈簧自動控制擋位轉換到中位(空擋)。
(3)防止車輪空轉和打滑的措施:驅動系統統一由打磨車的計算機系統控制,通過比較兩個編碼器的輸出,計算機可以判斷輪對打滑的狀態,如果輪對打滑,計算機自動激活液壓四驅閥,強制兩個動軸統一轉動。
此類故障一般在車輛起動或是車輛換端操作時發生,故障現象:開啟電腦驅動界面,點擊閉合命令后,嚙合齒輪信號為紅色;進入車下檢查換擋風缸后發現,換擋風缸未完全將換擋桿推入換擋位。
(1)故障原因:①換擋電磁閥內部漏風或排風口堵塞;②換擋桿表面殘留打磨作業粉塵導致卡滯,或是換擋風缸內部密封圈老化,造成內部竄風。
(2)處理方法:①檢查電磁閥內部閥口是否有異物并清理,嚴重時可進行更換電磁閥,檢查并清理電磁閥排風口異物;②檢查換擋桿表面是否有打磨粉塵并清理,給換擋桿外部加裝防塵橡膠套,嚴重時拆卸換擋風缸,檢查風缸內部是否有缸套拉傷、密封圈是否老化,更換密封圈并涂抹工業凡士林重新進行裝配,必要時更換換擋風缸總成;③加強計劃修程中對換擋風缸的清潔、潤滑等保養和動態試驗。
此類故障發生在停車后或車輛換端操作時,故障現象:開啟電腦驅動界面,點擊斷開命令后,齒輪嚙合信號為綠色;進入車下檢查換擋風缸后發現,換擋風缸未完全將換擋桿推出換擋位。
(1)故障原因:主要原因是換擋風缸卡滯造成不能進行摘擋。
(2)處理方法:①拆卸換擋風缸,檢查風缸內壁是否有拉傷,輕微時可用水砂紙進行打磨修理,嚴重時更換換擋風缸密封圈和換擋活塞密封圈;②檢查換擋桿表面幾何尺寸是否有變形、拉傷等缺陷,嚴重時更換換擋風缸總成。
此類故障發生頻率較低,一般發生在檢修作業后。主要是主系統風壓不足造成換擋風缸不能保持700 kPa 以上風壓,換擋風缸內部的回位彈簧將換擋桿推回空擋位置,表現出自動脫擋故障。
(1)故障原因:①風源故障,檢查空氣壓縮機運行狀態,主要檢查進氣閥內部是否閥口脫落并造成空壓機不工作,必要時更換進氣閥總成;②控制系統故障,檢查管路控制閥門是否開閉正常,檢查管路空氣過濾器(水分離器、通用過濾器、凝結過濾器)狀態并排除管路污物,檢查空氣干燥器狀態、排放底部污物。
(2)處理方法:①定期保養空壓機空氣濾芯,每年更換一次空氣濾芯,同時加強計劃修程中對進氣閥的檢查;②每運行10 h 手動排放非自動濾芯排污閥,確保風原系統空氣質量符合車輛使用要求;③每兩年更換空氣干燥器中干燥劑,為保證空氣干燥器的最佳性能,必須始終使用多明尼克漢德“暴風雪”式充裝器進行充裝,并進行啟機動態檢驗,檢查干燥器底部排污閥是否存有異物(圖1)。

圖1 “暴風雪”式充裝器的填裝方法
“暴風雪”式充裝器可以用來控制干燥材料的流量,以達到最大裝料密度,并避免發生流動和流態化,以防止干燥劑床磨損和迅速惡化。清除已經用過的干燥劑后,將充裝器至于空氣干燥機頂部,利用底座中的銷在柱室中心準確定位,將干燥劑倒入充裝器,確保在連續充裝。干燥劑室裝滿后,可通過有機玻璃底座監測完成充裝且不發生溢出。
鋼軌打磨車正線鋼軌打磨施工任務,在車輛換端操作起動時常出現無法掛擋的故障。RGH20C 型鋼軌打磨車的掛擋機構是以空氣作為動力,由掛擋電磁閥執行控制信號實現掛擋氣缸閥桿動作,推動撥叉桿使齒輪嚙合實現掛擋。點擊觸摸顯示屏的掛擋圖標后,掛擋電磁閥得電,使總風缸的壓縮空氣經過掛擋電磁閥進入掛擋氣缸。
鋼軌打磨車每節車設有兩個掛擋風缸,當操作觸摸顯示屏掛擋圖標時顯紅,多表現為一個掛擋風缸已動作,另一掛擋風缸無法動作。此時,因其中一掛擋風缸動作,可以輕微操控牽引手柄,打磨車緩慢前向行駛,卡滯風缸的機械阻力會發生變化,閥桿在一定壓力的壓縮空氣推動下使齒輪嚙合,從而實現徹底掛擋,確保車輛的正線使用。
概述RGH20C 系列鋼軌打磨車走行系統的重點故障和應急處理方法,分析走行系統結構組成和控制原理,從啟動車輛時無法掛擋、停止車輛時無法摘擋、車輛運行中自動脫擋等故障現象及處理方法開展研究,較好地解決了鋼軌打磨車在車輛運行、打磨作業過程的運行安全問題。尤其是利用車輛自身性能,自行解決無法掛擋故障,確保了夜間正線施工作業的工作完成率,為故障快速應急處理提供了解決思路和方案。