第一篇:PG9171E燃氣輪機防喘電磁閥20CB-1故障分析及技術(shù)改進
PG9171E燃氣輪機防喘電磁閥20CB-1故障分析及技術(shù)改進
周 建,李曉柯
(華能金陵燃機熱電有限公司,江蘇 南京 210034)
摘要:本文敘述了壓氣機喘振的原因,介紹了9E 機組防喘放氣閥工作原理及相關(guān)保護邏輯分析,以及說明對防喘放氣閥的控制電磁閥20CB-1的技術(shù)改進措施。關(guān)鍵詞:燃氣輪機;IGV;防喘電磁閥20CB-1;防喘閥;技術(shù)改進
0 引言
華能金陵燃機熱電有限公司擁有兩套9E燃氣輪機聯(lián)合循環(huán)熱電聯(lián)產(chǎn)機組。兩套機組分別于2013年4月6日和2013年5月28日通過72+24h考核運行,主機設(shè)備由南京汽輪電機集團總承包提供,燃氣輪機采用南汽與GE公司聯(lián)合生產(chǎn)的PG9171E型重型燃機,汽輪機為南汽生產(chǎn)的單缸、雙壓、無再熱、下排汽、單軸抽汽凝汽式供熱機組,型號LCZ60-5.8/1.1/0.58;燃機發(fā)電機與汽機發(fā)電機為南汽生產(chǎn)箱式結(jié)構(gòu)、旋轉(zhuǎn)無刷勵磁、空氣冷卻,型號分別為QFR-135-2和QFW-63-2;余熱鍋爐為中國船舶重工集團公司第七零三所研制生產(chǎn)的臥式、無補燃、水平煙氣流、雙壓、自然循環(huán)鍋爐,型號為Q1178.6/546.4-190.3-6.0/521;DCS為艾默生公司的OVATION系統(tǒng)。自投運以來,相繼發(fā)生了2起運行中壓氣機防喘放氣閥控制電磁閥20CB-1失電,機組運行中防喘閥開啟,燃機排氣溫度高機組跳閘?;?E 燃氣輪機的防喘放氣閥工作原理及相關(guān)保護邏輯分析,對原防喘閥控制電磁閥控制進行技術(shù)改造,排除隱患確保機組安全運行。壓氣機發(fā)生喘振的原因
壓氣機在設(shè)計工況下運行時,各級氣流的沖角一般為零或接近于零,這時壓氣機的效率最高。當(dāng)空氣流量減少到一定的限度下,壓氣機運行工況點移到喘振邊界線的左側(cè),整臺壓氣機就不能穩(wěn)定地工作,產(chǎn)生失速和喘振。在機組運行中,絕對不允許壓氣機在喘振工況下工作,否則在很短的時間內(nèi)會使整個機組遭到破壞。喘振的先兆是失速,因此首先討論失速的機理。失速現(xiàn)象在軸流式和離心式壓氣機中都會發(fā)生,機理也相似。因此,軸流式壓氣機失速的討論,原則上對離心式壓氣機也是適用的。
失速現(xiàn)象的產(chǎn)生,來源于壓氣機葉柵氣流的分離。壓氣機的運行設(shè)計工況,當(dāng)流量增大而轉(zhuǎn)速不變(輪周速度不變)時,就出現(xiàn)負沖角<0。當(dāng)負沖角增大到一定程度時,在葉面凹面上會出現(xiàn)附面層分離。大量實驗證明,葉面凹面上的附面層分離不會無限制地發(fā)展。所以,在負沖角的工況下,壓氣機的增壓比有所下降,也會產(chǎn)生局部的氣流分離區(qū),但不至于發(fā)展成氣流倒流的不穩(wěn)定狀態(tài)。當(dāng)流量減少而壓氣機輪周速度不變時,則情況迥然不同。這時出現(xiàn)正沖角>0。附面層分離區(qū)產(chǎn)生在葉面的凸面上。氣流分離區(qū)一旦在凸面上出現(xiàn),就有持續(xù)發(fā)展的趨勢,這時級的升壓比升高。當(dāng)正沖角增大到一定程度時,氣流分離區(qū)充滿了大部分或整個通道。這就是失速的現(xiàn)象。嚴(yán)重時,還會產(chǎn)生氣流的倒流,即從出口邊倒流回入口邊。在變工況運行時,如壓氣機轉(zhuǎn)速下降時最容易出現(xiàn)前幾級產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)失速和喘振問題。
9E 燃氣輪機采取了兩條防止壓氣機喘振的措施:壓氣機設(shè)置進口可調(diào)導(dǎo)葉IGV和壓氣機11級抽氣防喘放氣閥。防喘放氣閥工作原理及其控制保護邏輯
GE公司防喘放氣閥是靠彈簧和壓氣機排氣壓力(AD-1)來控制其開閉的。由壓氣機排氣接頭AD-1 引出的空氣經(jīng)隔離閥、過濾器、和電磁閥20CB-1 送入放氣閥的下端,彈簧作用在放氣閥的上端。若彈簧的力量大于壓氣機的排氣壓力(沒有壓氣機的排氣送入放氣閥或壓氣機的排氣壓力很低的情況)則放氣閥開啟,允許防喘閥開啟放氣;若壓氣機的排氣壓力能夠克服彈簧的力量,則放喘閥關(guān)閉,停止放氣。在啟動之前及機組并網(wǎng)之前的這一段時間內(nèi),電磁閥20CB-1不帶電,在彈簧力的作用下,放氣閥開啟,壓氣機實現(xiàn)放氣的功能。在并網(wǎng)之后,電磁閥20CB-1帶電,此時壓氣機的排氣壓力AD-1已達0.6--0.7 MPa,能夠克服彈簧的壓力而將
4個放氣閥關(guān)閉。在機組并網(wǎng)運行期間,防喘放氣閥應(yīng)處于關(guān)閉狀態(tài)。為了便于機組啟動前對防喘閥進行活動試驗,本廠在基建時對防喘閥的控制氣源進行技改增加一路儀用空氣作為控制氣源,正常運行中防喘閥氣源使用儀用空氣供給,壓氣機排氣AD-1處于關(guān)閉狀態(tài),壓氣機防喘閥詳細控制氣源見圖二。
GE 公司對9E 燃氣輪機防喘閥控制和保護邏輯總結(jié)歸納如下:
(1)防喘放氣閥在啟動前(或停機后)任一個沒有完全回到開啟位置,該位置開關(guān)就處于接點打開狀態(tài)。這種情況下,燃氣輪機將禁止啟動(L86CB上電)。
(2)在燃氣輪機并網(wǎng)后,20CB-1上電,隨著L20CBX 的置1,11 s 后L20CBY 置0,若此時仍有防喘放氣閥關(guān)的位置開關(guān)未動作或到位,燃氣輪機就會自動降負荷解列。(3)在燃氣輪機解列后,20CB-1 失電,隨著L20CBX 的置0,11 s 后L20CBY 置1,若此時仍有防喘放氣閥開的位置開關(guān)未動作或到位,燃氣輪機就會終止降速程序,延時120 s 后,若防喘閥仍未打開,則燃氣輪機跳閘。防喘電磁閥20CB-1故障案例分析
3.1事件經(jīng)過
2013年6月9日 某廠#5燃機BASELOAD,115MW,09:49:44壓氣機防喘閥4只運行中開啟,發(fā)“#5燃機防喘放氣閥位置故障”,“防喘放氣閥開啟限負荷”報警,9:49:46發(fā)
“over temperature trip”(排氣溫度高保護動作)報警,#5燃機跳閘及聯(lián)跳#6汽機。3.2原因分析
查看#5燃機的歷史記錄,發(fā)現(xiàn)09:49:44四只壓氣機防喘放氣閥均開啟,機組降負荷。由于燃機防喘抽氣閥查防喘放氣閥開啟后,造成壓氣機出口空氣流量急劇下降,雖然機組降負荷指令已發(fā)出,但燃料量變化滯后,2秒鐘后,致使#5燃機排氣溫度由1042華氏度突升為1083華氏度,超過燃機排氣溫控基準(zhǔn)40華氏度,#5燃機跳閘。
因此造成此次#5燃機跳閘的原因是防喘抽氣閥故障開啟,防喘抽氣閥開啟可能的原因:
1、防喘抽氣閥控制氣源電磁閥20CB-1電磁線圈燒毀或電源中斷,電磁閥關(guān)閉,導(dǎo)致防喘抽氣閥失氣打開。
2、防喘抽氣閥氣源過濾器堵塞,控制氣源壓力低導(dǎo)致防喘抽氣閥失氣打開。
3、防喘抽氣閥氣源過濾器底部堵頭脫漏。
4、防喘抽氣閥控制氣源管道出現(xiàn)漏點(管道斷裂、法蘭處脫落、砂眼等)致使供氣壓力低。3.3處理情況
1、熱控人員在MARK VI中強制20CB-1開啟,現(xiàn)場檢查20CB-1動作正常。同時檢查四只壓氣機防喘放氣閥關(guān)閉正常。
2、更換了#5燃機20CB-1控制卡件
3、更換了控制卡件至20CB-1的電纜
4、更換20CB-1電磁閥
3.4暴露問題
GE公司曾經(jīng)發(fā)過的的TIL1871文件中提醒制造廠,序列號為SC6889–SC7642 的20CB-1電磁閥被列入不合格產(chǎn)品,經(jīng)GE現(xiàn)場TA對#5燃機20CB-1電磁閥檢查發(fā)現(xiàn),該電磁閥的序列號是SC7180,在不合格產(chǎn)品范圍內(nèi)。
圖一:現(xiàn)場故障電磁閥的序列號
4、防喘電磁閥20CB-1技術(shù)改進
9E燃氣輪機共有四個防喘放氣閥,目前這四個防喘閥的氣源由同一個電磁閥控制。在機組運行過程中如果該氣源控制電磁閥由于意外失電等原因使得四個防喘閥排氣打開,將導(dǎo)致機組非停。為了降低機組并網(wǎng)后防喘閥誤動的概率,對9E燃機壓氣機防喘閥控制電磁閥作技術(shù)改進,具體方案如下:(1)在燃機防喘閥原氣源電磁閥后加裝一個同類型電磁閥參與控制,管路連接如圖三所示。當(dāng)需要進氣關(guān)閉防喘閥時,同時使主輔電磁閥得電,如需打開防喘閥,同時使主輔電磁閥失電排氣即可。機組運行中主輔電磁閥任一電磁閥失電不會影響防喘閥氣源供給。(2)選擇輪控盤1D2A卡件的第十路繼電器通道作為新增電磁閥的信號輸出通道,并在Mark VI控制系統(tǒng)中新建信號點G2l20cb2x關(guān)聯(lián)該硬件通道,修改相應(yīng)邏輯,在G2l20cb1x出口邏輯處并聯(lián)增加G2l20cb2x。
圖二:電磁閥改造前原理圖
圖三:電磁閥改造后原理圖
4、防止9E燃機防喘閥故障的技術(shù)措施
隨著機組運行時間和啟停次數(shù)的不斷增加,燃氣輪機本體金屬材料趨向老化、銹蝕,肯定還會出現(xiàn)許多意想不到的問題,給機組長期連續(xù)運行帶來很大的壓力,但只要對可能發(fā)生的問題有一定的前瞻性,通過故障原因分析,舉一反三,有針對性提出技術(shù)防范措施,就能避免同類事件的再次發(fā)生。例如:
(1)加強設(shè)備檢查、維護,縮短檢修周期。將燃氣輪機重要電磁閥(如20CB-1)進行解體檢查列入燃氣輪機年度檢修和臨檢必修項目。
(2)利用燃氣輪機年度檢修和臨檢機會,對燃氣輪機所有抽氣管路濾網(wǎng)檢查清洗,防止濾網(wǎng)堵塞;并對控制氣源管路隔離閥檢查關(guān)閉嚴(yán)密性。
(3)運行值班員熟知相關(guān)電磁閥及邏輯技改內(nèi)容。
(4)每次機組啟動前做好防喘閥活動試驗。
5、結(jié)論
介紹了華能金陵燃機熱電有限公司9E
燃氣輪機發(fā)電機組投運以來涉及防喘放氣閥電磁閥故障的相關(guān)技改情況。隨著機組運行時間的增加,設(shè)備頻繁故障問題將成為影響機組可靠運行的重要因素,因此在日常維護工作中,對設(shè)備缺陷及隱患都應(yīng)進行及時
分析、處理,避免故障擴大;同時應(yīng)加強對Mark VI 控制系統(tǒng)盤面的監(jiān)視,對故障點或卡件應(yīng)及時更換;對系統(tǒng)的電磁閥及氣源進行定期檢查,周期性進行更換,對不合理邏輯進行研究,并做出相應(yīng)技改,以確保9E 燃氣輪機的安全穩(wěn)定、可靠運行。
參考文獻:
[1] 焦樹建.燃氣-蒸汽聯(lián)合循環(huán)[M].北京:機械工業(yè)出版社,2000.[2] GE 公司運行與維護手冊 GE 資料.[3] 楊順虎.燃氣-蒸汽聯(lián)合循環(huán)發(fā)電設(shè)備及運行[M].北京:中國電力出版社,2003.作者介紹:
周建(1982--),男,江蘇鹽城人,華能金陵燃機熱電有限公司運行值長,從事燃氣輪機運行工作。李曉柯(1986--),男,安徽宿州,華能金陵燃機熱電有限公司運行主值,從事燃氣輪機運行工作。
第二篇:客車電茶爐故障頻繁分析及技術(shù)改進
客車電茶爐故障頻繁分析及技術(shù)改進
摘要:客車電茶爐故障頻繁影響正常使用,原因分析及技術(shù)改進措施。關(guān)鍵詞:茶爐 故障
鐵路客車用電熱電茶爐是為了適應(yīng)鐵路客車供水需要而研制的新一代供水設(shè)備,其利用列車集中供電電源,高效節(jié)能,熱效率高,產(chǎn)水量穩(wěn)定,清潔衛(wèi)生,全自動連續(xù)工作,為旅客提供安全飲用開水的專用設(shè)備, 采用生熟水分開工作方式自動控制供飲開水,是旅客列車的重要裝備之一。尤其鐵路跨越式發(fā)展的改革主題下,對旅客列車客運服務(wù)質(zhì)量提出了更高的要求,其中方便旅客飲水是提高客運服務(wù)質(zhì)量最基本的要求,電茶爐的正常與否顯得尤為重要。在日常運用中,車廂內(nèi)電茶爐的故障頻繁直接影響到旅客的飲水問題。
一、存在問題
目前,我段空調(diào)客車所采用的電茶爐品種、型號繁多,維修性差,現(xiàn)場維修存在困難,尤其是使用的電磁形式加熱的電茶爐(型號:TCL-12),為無錫桑普電訊器材廠和鐵道部科學(xué)院運經(jīng)所聯(lián)合制造,采用技術(shù)先進的高頻逆變感應(yīng)加熱原理,具有水電隔離,節(jié)能、熱效率高、產(chǎn)水量穩(wěn)定、結(jié)構(gòu)少的特點。技術(shù)含量高,運用過程中故障率較高,途中發(fā)現(xiàn)故障無法應(yīng)急處理,給旅客的正常飲水影響較大。雖然控制系統(tǒng)采用故障自診功能,對長時間缺水、感應(yīng)線圈開路、感應(yīng)線圈與加熱腔絕緣擊穿、傳感器組件失效使用工作燈可顯示故障原因,但仍然出現(xiàn)故障不易處理。因此,本人經(jīng)過長期的檢查和檢修,對型電茶爐故障頻繁原因進行了總結(jié)和原因分析,并提出改進建議。
二、原因分析
該電茶爐主要由電控箱、儲水箱水位顯示管、產(chǎn)水箱水位檢測管、加熱盤、爐體等組成。運用中發(fā)生的故障主要原因如下:
1.車廂缺水電磁閥燒損,引發(fā)主控板印刷線路破壞
電磁形式加熱的電茶爐采用單片機控制核心器件,它具有故障自診能力。電氣主回路主要由斷路器、熔斷器、整流橋逆變器和感應(yīng)線圈等部件組成。輸入三相交流電源經(jīng)斷路器,熔斷器進入電控箱,再經(jīng)三相整流橋變成500伏左右直流電,由四只IGBT功率管組成的全
橋逆變器把直流電轉(zhuǎn)變成25KHZ左右的高頻交流電,供給感應(yīng)線圈在產(chǎn)水腔體中產(chǎn)生渦流并使之發(fā)熱,將水燒開。電茶爐控制電路主要由八位單片微處理器及外圍數(shù)字電路、脈沖驅(qū)動電路、水位傳感器、逆變器、溫度傳感器、穩(wěn)壓電源、指示燈、繼電器、控制進水的電磁閥等部分組成,在微處理器的程序作用下,能根據(jù)產(chǎn)水箱水位的變化,控制電磁閥的開關(guān),逆變器的啟停,并且當(dāng)逆變器發(fā)生過流過熱等異常情況時能自動保護停機,等恢復(fù)正常且延時一定后再啟動逆變器。另外微處理器能根據(jù)逆變器輸出的電流電壓相位信號調(diào)整工作頻率,使逆變器工作在最佳狀態(tài)。但旅客列車在運行途中車廂內(nèi)水箱缺水,電茶爐在補水狀態(tài)下長時間通電,造成進水電磁閥過熱燒損,進而引發(fā)控制箱內(nèi)主控板燒損,導(dǎo)致電茶爐故障,影響使用是最常見故障。
2.水垢問題
水垢是電茶爐的一大頑疾,是電茶爐檢修的日常難題,由于電茶爐的空間狹小約束,日常維修人員清理水垢均采用錘敲斧鑿方式清理水垢,操作十分困難。結(jié)垢主要原因為北方地區(qū)水質(zhì)差,電茶爐加熱將水中鎂、鈣離子分離,加之,爐體的加熱腔、儲水腔均為不銹鋼制成,不銹鋼冷軋表面在扎制過程中產(chǎn)生細致且密度不夠,致使其表面的水垢附著力極強,造成水垢積累而成。加熱腔、儲水腔水垢過多,影響產(chǎn)水量,并使控制電極失效,引發(fā)電茶爐大量故障。
3.蒸汽排出不暢、加熱盤絕緣減低
客車電茶爐在加熱過程中,產(chǎn)生大量的蒸汽,如排氣管不暢通,將造成爐體加熱盤環(huán)境溫度濕度增大,引發(fā)加熱盤絕緣性能變差,從而造成漏電短路電茶爐故障。
4.凍裂爐體
客車在冬季若檢修人員排水不到位或不徹底,造成室溫低于零度時爐體內(nèi)水結(jié)冰,體積膨脹造成爐體凍裂。
通過以上分析,水垢問題、蒸汽排出不暢加熱盤絕緣減、低凍裂爐體等問題,只要加強庫內(nèi)的日常檢修質(zhì)量,便可以預(yù)防和提前排出。而途中發(fā)生的車廂缺水電磁閥燒損是不可預(yù)知的,如果解決了電磁閥燒損的問題,可使電茶爐故障率急劇減低。另外,乘務(wù)人員責(zé)任心不強,未能按時巡視,發(fā)現(xiàn)車廂缺水不能及時發(fā)現(xiàn)關(guān)閉電茶爐電源也是
造成電茶爐故障的主要原因。
三、改進措施
針對上述原因,電茶爐在補水狀態(tài)下長時間通電,造成進水電磁閥過熱燒損,進而引發(fā)控制箱內(nèi)主控板燒損,說明電茶爐設(shè)計存在缺陷,如果主要解決了電磁閥不燒損,便可解決主控板燒損問題,確保電茶爐運用可靠。
1.對電茶爐控制箱內(nèi)主電路板加裝電磁閥無水延時八分鐘斷電保護電路。電路圖工作補水基本原理如下(見附圖):電茶爐缺水需補水時,補水延時電路工作,接通電磁閥進水,加熱腔水位達到上位時,電磁閥失電,同時電茶爐投入加熱工作;當(dāng)電茶爐缺水需補水時,補水延時電路工作,接通電磁閥進水,如八分鐘進水仍未完成,說明車內(nèi)水箱缺水,延時八分鐘斷電保護電路切斷進水電磁閥工作電路,電茶爐處于待檢修狀態(tài)。待途中車廂車站補水后,乘務(wù)巡視人員對電茶爐重新上電,電茶爐進入正常工作狀態(tài)。經(jīng)現(xiàn)場試驗電茶爐正常進水時間一般為3-4分鐘,便可滿足進水要求,改進電路設(shè)置八分鐘延時斷電保護電路,即可確保進水要求又可防止電磁閥長時間工作引發(fā)燒損故障的發(fā)生。
2.加強電茶爐的日常檢修保養(yǎng)制度的落實,嚴(yán)格執(zhí)行定期除垢制度(電茶爐爐體內(nèi)部水垢三個月清除一次),在除垢過程中,要嚴(yán)格杜絕野蠻操作,使用合適的工具,避免對各種腔體造成二次傷害,并要保證清除的質(zhì)量,不留死角;對控制進水的水位傳感器(磁控管)進行定期維護,發(fā)現(xiàn)浮球內(nèi)進水、干簧管觸點接觸不良的進行更換,各種水管如果發(fā)生漏水,應(yīng)及時排除,嚴(yán)禁有水滴入加熱腔和加熱線圈上;電控制箱或加熱線圈有故障時,必須更換整個部件。
3.對排氣管要嚴(yán)格按照電茶爐檢修標(biāo)準(zhǔn)配齊,且排氣暢通。對冬季容易造成排氣管排氣端易凍結(jié)冰的問題,冬季時應(yīng)將排氣管放置于車內(nèi),以免爐體內(nèi)水蒸氣積累過多造成電茶爐控制失效;夏季應(yīng)將排氣管放置于車外,以免排氣管排出的水蒸氣過多造成加熱盤潮濕,發(fā)生短路等故障。
四、結(jié)束語
如果電控箱內(nèi)控制進水線路加裝改進延時電路實施后,從根本上
解決了多年來電茶爐電磁閥易過熱燒損的難題。改造線路保護可靠性高, 當(dāng)電茶爐缺水需補水時,補水延時電路工作,接通電磁閥進水,如八分鐘進水仍未完成,說明車內(nèi)水箱缺水,延時八分鐘斷電保護電路切斷進水電磁閥工作電路,能夠自動切斷電源,防止了電磁閥燒損的后果,有力地保護了電茶爐;大大降低了檢修成本,特別是在作業(yè)人員巡視到位的情況下,徹底做到了故障前的自動保護,提高了電茶爐的安全系數(shù),保障了列車的運行安全。
參考文獻:《TCL-12鐵路客車全自動電磁開水爐》使用說明書、無錫桑普電訊器材廠
第三篇:車組轉(zhuǎn)向架故障原因分析及改進方法
摘要
安全是鐵路運輸?shù)挠篮阒黝},客車安全又是鐵路安全的重中之重。旅客列車作為復(fù)雜系統(tǒng)集成,任何細小的故障隱患,都將可能造成無法估量的損失??蛙嚢踩ぷ骶褪沁\用科學(xué)的維修策略,做到超前處置,預(yù)警預(yù)控,提前將各種故障源排查出,將風(fēng)險點消除掉,加強安全控制力,降低事故損失,確保旅客列車安全秩序平穩(wěn)。本論文以 25K 型客車 CW-2 型轉(zhuǎn)向架的故障統(tǒng)計數(shù)據(jù)作為分析依據(jù),統(tǒng)計梳理了客車走行部的多種故障模式,綜合烏魯木齊車輛段的運營線路、季節(jié)氣候、運行里程以及維修水平等多方面因素,運用數(shù)據(jù)統(tǒng)計以及相關(guān)性分析,確定出影響客車走行部故障主要的相關(guān)因素以及故障模式。針對影響客車走行部的主要故障模式,運用故障樹的模型分析,查找出影響故障模式中基本事件,以風(fēng)險管理的理念,對故障模式中的基本事件進行風(fēng)險要素分析評估,確定影響崗位質(zhì)量安全的風(fēng)險點,通過風(fēng)險對策措施表,對影響質(zhì)量安全的關(guān)鍵環(huán)節(jié)以及卡控流程進行完善,做到隱性故障的提前消除,預(yù)防客車安全事故的發(fā)生。合現(xiàn)場作業(yè)實際,本論文選取了客車走行部維修班組作為基于風(fēng)管理維修策略的實施對象。根據(jù)“管理規(guī)范化”的要求,融合崗位安全職責(zé)、基本作業(yè)過程、規(guī)章管理制度以及安全質(zhì)量控制措施等方面,修訂出符合現(xiàn)場風(fēng)險管理實際的《檢車員崗位風(fēng)險控制說明書》;根據(jù)“作業(yè)標(biāo)準(zhǔn)化”的要求,客車走行部故障模式、事故基本事件、安全風(fēng)險點、基本作業(yè)過程以及質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn),修訂完善出具有操作性的《25K 型客車轉(zhuǎn)向架流程風(fēng)險辨析指導(dǎo)書》。通過對基于 25K 型客車 CW-2 型轉(zhuǎn)向架故障統(tǒng)計以及因素相關(guān)性分析,運用故障模式故障樹分析,基本事件的風(fēng)險辨析、評估和層級防控,完善了分級管理、預(yù)警預(yù)控的客車維修策略,確保了現(xiàn)場安全作業(yè)管理的全面、準(zhǔn)確、有效,進一步提高了客車維修水平。關(guān)鍵詞:故障模式;相關(guān)性;維修策略 1
目 錄
摘 要...............................................................1 第1章 緒論..........................................................4 1.1 研究背景及意義....................................................4 1.1.1我國機車車輛維修現(xiàn)狀與發(fā)展.......................................4 1.1.2課題選擇及意義...................................................5 1.2 文獻綜述..........................................................6 1.2.1國內(nèi)外檢修策略的發(fā)展.............................................6 1.2.2以可靠性為中心的維修(RCM)概述..................................7 1.3 文獻分析及總結(jié)....................................................8 1.4 論文的研究內(nèi)容及方法.............................................8 第2章..............................................................10 2.1動車轉(zhuǎn)向架故障類型統(tǒng)計............................................10 2.2動車組轉(zhuǎn)向架故障原因分析..........................................12 2.2.1部件設(shè)備漏油分析................................................13 2.3制動裝置故障分析..................................................13 2.4其他零部件的故障分析..............................................13 第3章..............................................................14 3.1動車組轉(zhuǎn)向架的故障模式、致命性分析(FMECA)..................14 第4章..............................................................17
4、結(jié)束語.............................................................17 參 考 文 獻...........................................................18
第1章 緒論
1.1 研究背景及意義
1.1.1 我國機車車輛維修現(xiàn)狀與進展
(1)我國機車車輛修制狀況近年來隨著我國高速鐵路的開通運營,以及動車組的廣泛開行,我國在機車車輛的維修模式上也逐漸發(fā)生著顯著地變化[1]。一方面以高速動車組的維修模式已經(jīng)脫離了原有的傳統(tǒng)檢修模式,運用先進的可靠性和安全性維修理念,以走行公里合理安排一、二、三、四、五級修程,實行白天運行,夜間停留檢修的修制,充分利用庫停時間,按不同修程完成各檢修單元,體現(xiàn)靈活多樣的維修特點。另一方面是傳統(tǒng)的普速鐵路,依然沿用比較成熟的計劃性預(yù)防維修體制,并增加了關(guān)鍵零部件的壽命管理,雖然提高了計劃標(biāo)準(zhǔn)化維修的高安全性,在統(tǒng)一的計劃修體制下,維修的靈活性不足,直接造成維修成本居高不下。
(2)我國機車車輛維修存在的問題
1、我國機車車輛維修制度不均衡。隨著近幾年我國高速列車的投入使用,機車車輛維修工作將呈現(xiàn)以向“以可靠性為中心(RCM)”的維修制度發(fā)展的動車組檢修制度
[1],和以計劃預(yù)防修為主的普速列車檢修制度這兩種維修模式共存的局面。一是在部分檢修段兩種維修制度同時存在必然會增加維修組織的難度。二是檢修周期短、維修成本高、停車時間長的計劃預(yù)防維修制度已經(jīng)逐漸無法適應(yīng)“大密度、高頻次、高安全”的列車組織模式。
2、我國維修理論基礎(chǔ)薄弱。多年來,我國客車車輛維修重視實踐,輕理論現(xiàn)象比較突出,致使實踐中經(jīng)常出現(xiàn)基本概念混亂,導(dǎo)致“維修不足”和“過度維修”維修的現(xiàn)象。隨著鐵路運營體制的深入改革,客車維修部應(yīng)進一步對可靠性、可維護性、可用性方面的研究和實踐,加強對設(shè)備設(shè)施的風(fēng)險研判,建立適應(yīng)自身環(huán)境特色的維修理論體系。
3、客車車輛采購、設(shè)計中缺乏可靠性、維修性工程的應(yīng)用。這種現(xiàn)象尤其凸顯在普速列車的維修中,在我國鐵路客車車輛在出廠設(shè)計方面只對客車車輛性能和結(jié)構(gòu)進行設(shè)計,沒有對可靠性、維修性指標(biāo)提出要求,也沒有對客車車輛交貨后進行可維護性檢驗驗證,這就造成客車車輛可靠性和維修性方面得不到很好的保證,給運營維修帶來了不少的困難。
1.1.2 課題選擇及意義
位于祖國大西北的某車輛檢修段承擔(dān)著日均檢修到發(fā)列車18列300余輛,確保著日均發(fā)送20000余名旅客出行安全,并擔(dān)負著2100余輛運用客車的維修、保養(yǎng)安全管理任務(wù)。主型車為構(gòu)造時速140公里、轉(zhuǎn)向架為CW-2型準(zhǔn)高速25K型車底,主要擔(dān)負烏魯木齊至北京(T69/70)、上海(T53/54)、漢口(T193/194)的旅客運輸,一次往返需連續(xù)運行4-5天,走行里程達8000公里以上。轉(zhuǎn)向架是鐵路客車運用安全的核心部件之一,它直接承載車體和旅客重量,保證車輛順利通過曲線,它的各種參數(shù)直接決定了車輛的穩(wěn)定性和乘坐舒適性,其運用的高安全性和高可靠性是確保旅客生命財產(chǎn)安全的關(guān)鍵中的關(guān)鍵。該客車車輛段主型客車是長春客車廠2000年制造的以CW-2型轉(zhuǎn)向架為走行部的25K型客車,保有量為467輛,約占保有客車總數(shù)的40%。長春客車廠生產(chǎn)制造的準(zhǔn)高速客車CW—2型客車轉(zhuǎn)向架,是在充分吸收借鑒國外先進技術(shù)經(jīng)驗的基礎(chǔ)上,并結(jié)合我國實際情況新設(shè)計的轉(zhuǎn)向架,在通過安全性、平穩(wěn)性實驗后,已于1995年春投入運行。該段自2001年8月正式投入CW-2型轉(zhuǎn)向架運用以來,在檢修理念、維修體系、作業(yè)方式等方面產(chǎn)生了翻天覆地的變化。同時,為運用維護好該型客車,結(jié)合人員結(jié)構(gòu)、配件供給模式、以及相關(guān)的工裝設(shè)備改進等方面,在確保25K型客車安全、可靠方面歷經(jīng)9年做了大量的探索與嘗試,并積累了內(nèi)容豐富的故障和維修數(shù)據(jù)資料。論文選題將從主型25K型車的CW-2轉(zhuǎn)向架結(jié)構(gòu)、檢修人員的素質(zhì)、檢修設(shè)備、檢修標(biāo)準(zhǔn)和制度等方面來思考25型客車走行部安全性、可靠性的維修模式。同時根據(jù)西北地區(qū)客車運行的線路環(huán)境和檢修情況,結(jié)合事故致因模型化進一步分析導(dǎo)致轉(zhuǎn)向架事故的原理和機制,采用數(shù)理統(tǒng)計方法對轉(zhuǎn)向架系統(tǒng)故障數(shù)據(jù)進行了分析,通過獲得轉(zhuǎn)向架系統(tǒng)故障模式生成規(guī)律,進一步運用以可靠性為中心的維修思想,改進完善客車轉(zhuǎn)向架運用維修策略,降低維修費用,確保25型客車持續(xù)、安全平穩(wěn)、可靠運行。
1.2 文獻綜述
1.2.1 國內(nèi)外檢修策略的發(fā)展
工業(yè)化從手工作坊對機械化、電氣化、信息化時代,各個時期的設(shè)備管理與檢 4 修方式有很大的變化[2],一般來說可分為故障檢修階段、計劃檢修階段和狀態(tài)檢修階段。
(1)故障檢修階段
故障檢修階段也稱為事后檢修階段[2],是設(shè)備檢修最早出現(xiàn)的方式。也是一種比較直觀的維修方式,即設(shè)備設(shè)施出現(xiàn)故障不能確保安全有效運行的時候,對設(shè)備設(shè)施采取故障消除性維修,也屬于一種應(yīng)急性維修,由于對檢修條件的安全性考慮的不是很充分,在維修過程中往往付出較高的維修成本。
(2)計劃檢修階段
針對故障維修存在準(zhǔn)備工作不足的弊端,計劃性檢維修根據(jù)設(shè)備故障功能失效與運行時間之間的關(guān)系,確定檢修內(nèi)容和檢修周期,維修人員根據(jù)所確定的維修內(nèi)容準(zhǔn)備相應(yīng)的維修配件、工裝和場地,并在周期臨界點實施維修,提前將故障預(yù)防在事故發(fā)生之前,確保了設(shè)備設(shè)施在運轉(zhuǎn)中期內(nèi)的可靠性和安全性,這種 維修模式對與時間有關(guān)的損耗性部件有較好的效果,但對非損耗性部件就難以確定出其周期性,為了確保安全,往往采取提前更換的方式,也造成了不必要的“過度維修”現(xiàn)象的出現(xiàn)。
(3)狀態(tài)檢修階段
隨著故障診斷水平的提高,以及故障診斷設(shè)備的廣泛運用,設(shè)備的在線監(jiān)測成為確保安全必不可少的輔助方式,對設(shè)備運行狀態(tài)的實時監(jiān)控,也為設(shè)備功能性的失效狀態(tài)提供了比較直觀發(fā)現(xiàn)手段,維修人員可根據(jù)監(jiān)測結(jié)果在設(shè)備部件臨近,失效的時候,進行實時維修,達到了設(shè)備按需維修的目的。但對于設(shè)備系統(tǒng) 性強、構(gòu)造復(fù)雜的設(shè)備,由于監(jiān)測點繁多,增加了檢測的難度和維修計劃的復(fù)雜程度,不利于維修效率的提高。
(4)以可靠性為中心的維修
在1960年代,美國聯(lián)邦航空局對當(dāng)時最先進的波音747飛機有著嚴(yán)格的維修要求[2],導(dǎo)致產(chǎn)生非常繁重的維修任務(wù)計劃,使這種技術(shù)先進的飛機給維修體制提出了嚴(yán)峻的考驗。而繁雜的維修任務(wù)使得航線運營波音747飛機難以盈利。同時也暴露出,即便使用基于時間的更換或翻修之類的預(yù)防性維修,也沒有有效地現(xiàn)住地 5 減少產(chǎn)品失效率。1980年通過對航空工業(yè)費用效益的觀察得到廣泛共識,軍事工業(yè)和其他工業(yè)也都作為加強維修程序的要求,開始應(yīng)用以可靠性為中心的維修方式,諸如核電站、化工、汽車、制造、石油和天然氣、建筑等行業(yè)。
1.2.2 以可靠性為中心的維修(RCM)概述
RCM(以可靠性為中心的維修,Reliability Centered Maintenance)是當(dāng)前維修領(lǐng)域比較通行的以設(shè)備預(yù)防維修理念為基礎(chǔ)的體系性維修的工程過程[2]。
(1)RCM的基本觀點
1、設(shè)備設(shè)施的固有可靠性和安全性是由最初設(shè)計和制造水平?jīng)Q定的,如果設(shè)備的固有可靠性與安全性水平不能滿足使用要求,相通過提高維修的次數(shù)來提高設(shè)備的安全性是達不到預(yù)期效果的。因此,增加維修次數(shù),不一定會使設(shè)備越可靠和越安全。
2、設(shè)備設(shè)施在運行過程中出現(xiàn)故障隱患是不可避免的,而且每種設(shè)備故障產(chǎn)生的原因也不盡相同,維修工作的重點就是預(yù)防有嚴(yán)重后果的故障發(fā)生。因此,在故障維修工作中,要根據(jù)設(shè)備故障所產(chǎn)生的不良影響及后果,有針對地制定不同的維修策略。
3、探查設(shè)備設(shè)施故障規(guī)律,合理安排維修時機。在對設(shè)備進行維修工作時,要盡量弄清設(shè)備的故障模式,對有耗損性的設(shè)備可很據(jù)故障統(tǒng)計規(guī)律安排較為合理的保養(yǎng)和維修(更換),來預(yù)防故障隱患造成設(shè)備功能性失效。對損耗較少的設(shè)備設(shè)施,如果按照故障統(tǒng)計規(guī)律,安排定期的維修或更換,可能對設(shè)備的維護效果不是很理想,對此類設(shè)備更適宜于通過檢查、監(jiān)控采取視情維修方式。
4、以最小經(jīng)濟費用保證設(shè)備設(shè)施的安全性和可靠性。維修工作中,對設(shè)備采用不同的維修策略,其所需要耗費的維修資源是不相同的,甚至是相差巨大。
1.3 文獻分析及總結(jié)
從上述文獻綜述可以看出,無論是傳統(tǒng)的事后維修還是現(xiàn)代發(fā)展起來的RCM/LCC模式,都把確保設(shè)備的安全可靠作為維修的第一出發(fā)點。由于行業(yè)、地域、裝備、人員、環(huán)境的差異,對設(shè)備的維護往往是各種維修方式相互交叉、綜合運用,在滿 足可靠性、可用性的前提下,盡可能的減少維修費用和人力成本。
維修理論發(fā)展歷史表明,任何一種維修方式、維修理論,都是通過總結(jié)前人的理論、方法以漸進的方式發(fā)展起來,不存在基于某一種設(shè)備檢修理念和維修策略可以確保使用設(shè)備的絕對安全,再科學(xué)的檢修理念和設(shè)備維護手段也只有和現(xiàn)場實際環(huán)境緊密結(jié)合,基于相似設(shè)備的維修經(jīng)驗和現(xiàn)場數(shù)據(jù)統(tǒng)計,分析清楚理論、方法與現(xiàn)場的實際差距,相互取長補短才能發(fā)揮其應(yīng)有的效果。
隨著現(xiàn)代設(shè)備的系統(tǒng)復(fù)雜性和運行環(huán)境的不確定性,只有在鞏固和加強現(xiàn)有的維修基礎(chǔ)上,充分吸收、借鑒當(dāng)代最新的維修理論和方法,努力探索出新的維修模式,才有可能不斷改善現(xiàn)有環(huán)境對維修的束縛,進而實現(xiàn)設(shè)備安全性、可靠性和可用性的新的突破。
1.4 論文的研究內(nèi)容及方法.本論文以鐵路交通運輸系統(tǒng)某站 25K 型客車 CW-2 型轉(zhuǎn)向架作為研究對象,以該對象故障統(tǒng)計數(shù)據(jù)作為分析依據(jù),運用數(shù)據(jù)統(tǒng)工具計統(tǒng)計,分析了客車轉(zhuǎn)向架的多種故障模式,綜合該車輛段所處的地理位置、氣候條件、運營線路、運行里程以及維修水平等多方面故障影響要素,分析確定出影響故障的主要因素,并結(jié)合因素相關(guān)性分析,尋找出影響客車走行部主要故障模式的關(guān)鍵風(fēng)險因素。
運用故障樹的模型分析,對影響客車走行部的主要故障模式,查找出影響故障模式中基本事件。運用風(fēng)險管理的理念,對故障模式中的基本事件進行風(fēng)險要素分析評估,辨析出影響維修質(zhì)量的風(fēng)險點,通過制定合適的風(fēng)險對策措施表,對容易造成故障隱患安全的關(guān)鍵環(huán)節(jié)進行有效維修,做到隱性故障的提前消除,預(yù)防客車安全事故的發(fā)生。
本論文結(jié)合客車安全現(xiàn)場作業(yè)實際,根據(jù)“管理規(guī)范化”的要求,選取了影響客車走行部維修質(zhì)量的庫檢班組和乘務(wù)組作為基于風(fēng)險管理維修策略的實施對象。通過構(gòu)建風(fēng)險管理維修策略體系,從崗位安全職責(zé)、基本作業(yè)過程、規(guī)章管理制度以及安全質(zhì)量控制措施等方面入手,重點是為了修訂出符合現(xiàn)場風(fēng)險管理 實際的控制流程。根據(jù)“作業(yè)標(biāo)準(zhǔn)化”的要求,認真分析客車走行部故障模式、事故基本事件、安全風(fēng)險點、基本作業(yè)過程以及質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn),修訂完善出具有操作性的風(fēng)險辨析措施。
通過對轉(zhuǎn)向架故障統(tǒng)計以及因素相關(guān)性分析,運用故障模式事故樹分析,基本 事件的風(fēng)險辨析、評估和層級防控,目的是為了構(gòu)建確保了現(xiàn)場安預(yù)警預(yù)控的客車維修策略,能夠進一步提高客車維修水平。
第2章
2.1動車轉(zhuǎn)向架故障類型統(tǒng)計
在分析產(chǎn)品故障時,一 般是 從 產(chǎn) 品 故 障 的 現(xiàn) 象 入手,通過故障現(xiàn)象(故障模式)找出原因和故障機理。對機械產(chǎn)品而言,故障模式的識別是進行故障分析的基礎(chǔ)之一。
由于故障分析的目的是采取措施、糾正故障,因此在進行故障分析時,需要在調(diào)查、了解產(chǎn)品發(fā)生故障現(xiàn)場所記錄的系統(tǒng)或分系統(tǒng)故障模式的基礎(chǔ)上,通過分析、試驗逐步追查到組件、部件或零件級(如螺母)的故障模式,并找出故障產(chǎn)生的機理。
故障的表現(xiàn)形式,更確切地說,故障模式一般是對產(chǎn)品所發(fā)生的、能被觀察或測量到的故障現(xiàn)象的規(guī)范描述。
故障模式一般按發(fā)生故障時的現(xiàn)象來描述。由于受現(xiàn)場條件的限制,觀察到或測量到的故障現(xiàn)象可能是系統(tǒng)的,如制動系統(tǒng)不能制動;也可能是某一部件,如傳動箱有異常響聲;也可能就是某一具體的零件,如油管破裂等。因此,針對產(chǎn)品結(jié)構(gòu)的不同層次,其故障模式有互為因果的關(guān)系。
故障模式不僅是故障原因分析的依據(jù),也是產(chǎn)品研制過程中進行可靠性設(shè)計的基礎(chǔ)。如在產(chǎn)品設(shè)計中,要對組成系統(tǒng)的各部分、組件潛在的各種故障模式對系統(tǒng)功能的影響及產(chǎn)生后果的嚴(yán)重程度進行故障模式、影響及危害性分析,以確定各種故障模式的嚴(yán)酷度等級和危害度,提出可能采取的預(yù)防改進措施。因此將故障的現(xiàn)象用規(guī)范的詞句進行描述是故障分析工作中不可缺少的基礎(chǔ)工作。
依據(jù)某檢修部門幾年內(nèi)積累的故障數(shù)據(jù);故障數(shù)據(jù)中的列車號主要是從002A 到190A;車輛編號是從1車廂到8車廂;二級系統(tǒng)包括車體系統(tǒng)、車外系統(tǒng)、電氣系統(tǒng)、給水衛(wèi)生系統(tǒng)、供風(fēng)系統(tǒng)、內(nèi)裝系統(tǒng)、轉(zhuǎn)向架系統(tǒng) 7大系統(tǒng);各系統(tǒng)的故障百分比如表1所示。由表1可知轉(zhuǎn)向架系統(tǒng)在整個動車組系統(tǒng)中故障頻率所占有效百分比達20%以上。根據(jù)轉(zhuǎn)向架系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)特點和功能,將轉(zhuǎn)向架劃分為懸掛裝置、架構(gòu)組成。輪對軸箱定位裝置、排障裝置、驅(qū)動裝置、制動裝置、轉(zhuǎn)向架配管及配線等。
表1 二級系統(tǒng)頻率分布的輸出結(jié)果
依據(jù)某機車車輛股份有限公司采集積累的大量使用維護數(shù)據(jù),進行了分類處理,得到動車組轉(zhuǎn)向架的故障部位和故障類型表,如表2所示。
表2 轉(zhuǎn)向架系統(tǒng)故障模式統(tǒng)計表
從表2中明顯看出,轉(zhuǎn)向架系統(tǒng)總共有42個故障模式,制動裝置包括輪對等故障達到30條,占26.78%,應(yīng)重點加強與制動裝置相關(guān)部件的管理維修和保養(yǎng)工作,及時發(fā)現(xiàn)故障隱患,杜絕事故。
2.2動車組轉(zhuǎn)向架故障原因分析 2.2.1部件設(shè)備漏油分析
通過表2分析可知零部件設(shè)備漏油在轉(zhuǎn)向架故障中較為常見,可以占到總故障數(shù)的25%。通過對設(shè)備運行的觀察發(fā)現(xiàn)可能故障原因是(1)動車在運轉(zhuǎn)時,在相對封閉的機械箱里,機器在運轉(zhuǎn)時會產(chǎn)生大量的熱量。動車組在全日制工作時,箱內(nèi)溫度逐漸升高,箱內(nèi)壓力也會逐漸增大.油液在箱內(nèi)壓力作用下從密封間隙處滲出。(2)設(shè)計不合理;制造質(zhì)量不良;使用維護不當(dāng),檢查不及時。設(shè)備上的某些靜、動配合面缺少密封裝置,或采用的密封方案不合適;設(shè)備上的某些潤滑系統(tǒng)只有給油路,而沒有回油路,使油壓越來越大,造成泄漏。
2.3制動裝置故障分析
動車組制動裝置故障在轉(zhuǎn)向架系統(tǒng)故障中占到最大的比例,達到了26%以上。動車組轉(zhuǎn)向架制動裝置采用空液轉(zhuǎn)換液壓制動方式。制動裝置故障不僅會造成動車組途中晚點,而且如處理不當(dāng)會導(dǎo)致動車組發(fā)生事故,嚴(yán)重影響運輸秩序,威脅乘客的生命財產(chǎn)安全。
制動系統(tǒng)的常見故障包括了制動控制裝置傳輸不良、制動控制裝置故障、制動控制裝置速度發(fā)電機斷線、制動力不足、制動不緩解、監(jiān)控顯示器顯示抱死、列車緊急制動不能復(fù)位、監(jiān)控器等控制設(shè)備無電等。制動控制裝置傳輸不良時,制動時會檢測制動力不足。傳輸不良主要是光連接器的連接插頭松動、接觸不良,終端裝置接口卡板故障。當(dāng)制動控制裝置速度發(fā)電機斷線時,車輛將無法進行滑行控制。制動力不足時,可能是 UB-TRTD繼電器故障、電路故障、制動管系泄漏、EP閥故障、檢測傳感器故障、BCU 故障等。但出現(xiàn)制動抱死故障顯示時,可 能 是 由 速 度 傳 感 器 斷 線、PCIS防滑閥故障、CI與 BCU信息傳輸故障導(dǎo)致再生制動與空氣制動同時發(fā)生、BCU內(nèi)部滑行、抱死檢測控制錯誤顯示制動系統(tǒng)故障等造成的。
2.4其他零部件的故障分析
輪對組成故障損傷,因其裸露車體外,且直接與地面鋼軌接觸,運行狀況復(fù)雜,且輪對組成乃轉(zhuǎn)向架的重要部件,如有故障易造成嚴(yán)重的事故。其次空氣彈簧故障因其材質(zhì)特殊為橡膠所制,較易被劃傷,若運行時間長易造成空氣彈簧的故障。其次還有橫向減振器和抗蛇行減振器,這兩者均為油壓減振器,易造成漏油故障,從而降低減振效果。制動夾鉗的長時間使用及檢修維護不當(dāng),使制動裝置易出現(xiàn)故障。
第3章
3.1動車組轉(zhuǎn)向架的故障模式、致命性分析(FMECA)
經(jīng)過前面的分析,基本了解了動車組轉(zhuǎn)向架的故障模式和發(fā)生原因,但是仍不清楚每種失效模式對轉(zhuǎn)向架功能所造成的致命度的大小,所以需要對轉(zhuǎn)向架進行FMECA 分析,以便掌握其可靠性薄弱環(huán)節(jié),為可靠性評估與提高可靠度提供科學(xué)依據(jù)部件i以失效模式j(luò)發(fā)生失效時,該零部件的致命度為:
式中αij是部件i以失效模式j而引起部件的失效模式概率;βij是部件i以失效模式j發(fā)生失效造成部件損傷的概率。國標(biāo)草案中將此稱為喪失功能的條件概率。其值為1,表示肯定發(fā)生損傷;0.5表示可能發(fā)生損傷;0.1表示很少可能發(fā)生損傷;0表示無影響。λi是部件i成為基本失效件的故障率采用平均故障率,其計算公式為:
式中ni為部件i 在規(guī)定時間內(nèi)的故障總次數(shù);Tj為部件i在規(guī)定時間內(nèi)故障間隔時間序列中的第j個故障間隔時間;m 為故障間隔時間的個數(shù)。
根據(jù)上面介紹的FMECA分析方法,結(jié)合筆者掌握的動車組轉(zhuǎn)向架使用維護故障數(shù)據(jù),經(jīng)過處理,得到該車型轉(zhuǎn)向架主要部件的FMECA分析結(jié)果如表3所示。
通過上面的分析,可以看到在轉(zhuǎn)向架的各個主要部件中輪對部件的部位致命度最大,主要是因為輪對承受了車輛與線路間相互作用的全部載荷及沖擊,且直接與地面鋼軌接觸。其次是制動卡鉗(動車)、空氣彈簧和軸箱體。
表3 動車組轉(zhuǎn)向架主要部件FMECA分析表
續(xù)表3
它們將是影響轉(zhuǎn)向架可靠性的關(guān)鍵部件。另外,橫向減振器部件的致命度也不小,雖然抗蛇行減振器的故障致命度并不很大,但它是使動車組在行駛時具有良好的平穩(wěn)性、舒適度和安全性的保證,列車在高速行駛中易發(fā)生轉(zhuǎn)向架蛇行運動,所 15 以也應(yīng)該加以重視。具體到故障模式致命度來看輪緣擦傷、橫向減振器漏油、制動夾鉗漏油、空氣彈簧破損、橡膠墊破損等,是重點針對的對象,對此可以采取以下措施:(1)對于輪緣擦傷、橫向減振器漏油、制動夾鉗漏油、空氣彈簧破損、橡膠墊破損、磨損、彈簧斷裂、彈力不足等故障,要加強車輛行駛前、行駛后檢查,必要時采取無損檢測或磁力探傷,如發(fā)現(xiàn)部件有微小裂紋,應(yīng)及時更換防止裂紋進一步擴展,磨損加劇等。同時建議使用抗拉壓、抗剪切、抗扭轉(zhuǎn)、耐磨損的材料來制造,合理改進制造工藝過程,提高部件的質(zhì)量和使用壽命。(2)鐵路管理部門,應(yīng)加強鐵路線路鋼軌和沿線設(shè)施設(shè)備和運行環(huán)境的整理維護,以減少車輛運行除外的意外故障。(3)動車組維修部門維護轉(zhuǎn)向架時應(yīng)嚴(yán)格按照維修手冊規(guī)定進行,并對致命度大的部件和模式加以 重視。
第4章
4、結(jié)束語
通過FMECA方法分析可以發(fā)現(xiàn)同一設(shè)備系統(tǒng)中不同功能的零部件因其重要程度不同以及結(jié)構(gòu)上的差異,其危險優(yōu)先數(shù)也會有所不同,因此在設(shè)計中就需要區(qū)別對待,將危險優(yōu)先數(shù)特別高的部件優(yōu)先考慮。本文通過現(xiàn)場使用維護數(shù)據(jù),對動車組轉(zhuǎn)向架故障車控制電器柜其他空氣斷路器故障導(dǎo)致的質(zhì)量問題。
參 考 文 獻
[1] 董錫明.近代鐵道機車車輛維修現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢.鐵道機車車輛, 2002 增刊: 213-218.[2] 董錫明.機車車輛運用可靠性工程.中國鐵道出版社, 2002.[3] 賈希勝.以可靠性為中心的維修決策模型.國防工業(yè)出版社, 2007.[4] 程五一, 王貴和, 呂建國編著.系統(tǒng)可靠性理論.中國建筑工業(yè)出版社, 2010.[5] 吳波, 丁毓峰, 黎明發(fā)編著.機械系統(tǒng)可靠性維修及決策模型.化學(xué)工業(yè)出版社, 2007.[6] 束洪春.電力系統(tǒng)以可靠性為中心的維修.機械工業(yè)出版社, 2009.[7] 國務(wù)院.鐵路交通事故應(yīng)急救援和調(diào)查處理條例.中國鐵道出版社, 2007.[8] 鐵道部.鐵道交通事故調(diào)查處理規(guī)則.中國鐵道出版社, 2007.[9] 崔殿國.機車車輛可靠性設(shè)計及應(yīng)用.中國鐵道出版社, 2008.[10] 楊玉興, 朱啟新.預(yù)防性維修活動關(guān)鍵件的確認方法和流程.電子產(chǎn)品可靠性與環(huán)境試驗, 2008, 26(3): 13-15.[11] 賈俊平編著.統(tǒng)計學(xué)(第二版).清華大學(xué)出版社, 2007.[12] 何鐘武, 肖朝云, 姬長法編著.以可靠性為中心的維修.中國宇航出版社, 2007.[13] 楊景輝 , 康建設(shè).RCM 維修管理模式及其應(yīng)用分析.科學(xué)技術(shù)與工程 , 2007, 7(15):3881-3885.[14] Kumar U.D.等編.可靠性、維修與后勤保障——壽命周期方法.電子工業(yè)出版社, 2010.[15] 王衛(wèi)江.故障與預(yù)防性維修對機械可靠性影響的統(tǒng)計分析.機械管理開發(fā), 2000, 6: 60-61.[16] 金玉蘭, 蔣祖華.以可靠性為中心的多部件設(shè)備預(yù)防性維修策略的優(yōu)化.上海交通大學(xué)學(xué) 報,2006, 40(12): 2051-2057.[17] 余卓民,趙洪倫.以可靠性為中心的機車車輛結(jié)構(gòu)生命周期安全管理體系.中國鐵道科學(xué), 2005, 26(6): 0001-0005.[18] 嚴(yán)俊, 周峰.以可靠性為中心維修在地鐵車輛制動系統(tǒng)中的應(yīng)用.城市公共事業(yè), 2008, 22(4): 30-33.[19] 周學(xué)兵,段國富.以可靠性為中心的裝備維修管理系統(tǒng).機械工程與自動化,2008,1: 0054-0056.[20] 狄威.簡論機車車輛的可靠性與維修性及維修信息管理.北京交通大學(xué)學(xué)報, 2007,6.[21] 金蓮珠,楊晨輝.CW-2 型準(zhǔn)高速客車轉(zhuǎn)向架.鐵道車輛, 1995, 33(12): 57-60.
第四篇:牽引電動機定子接地故障分析及改進措施
牽引電動機定子接地故障分析及改進措施
-------機車公司電機車間
袁峰
摘要: 分析牽引電動機定子接地故障產(chǎn)生的原因,制定了相應(yīng)的改進措施,提高電機運用的可靠性.
關(guān)鍵詞:ZQDR-410電動機;定子故障;分析;改進措施
一、前言
ZQDR-410型牽引電動機(以下簡稱410電機)是東風(fēng)4型內(nèi)燃機車的主要大部件之一..其質(zhì)量的好壞直接影響整部機車的運用.但由于電機本身存在諸多先天不足,以致使一些慣性故障仍然沒有得到有力的控制.需要特別提出的是,鐵路幾次大提速,DF4機車面臨更為嚴(yán)峻的考驗.因為東風(fēng)4車410牽引電動機的先天缺陷多在機械方面,隨著機車速度提高,電機的振動較以前更大,尤其是機車提速后,運行速度恰好處于電機的共振范圍,整機和各部件振動明顯加劇,導(dǎo)致電機的運用條件更為惡劣,發(fā)生故障的機率大大增加.
二、質(zhì)量原狀分析
牽引電機定子故障的主要表現(xiàn)兩個方面:1磁極接地;
2、聯(lián)線及引出線燒損,下面做一下具體分析: 1、磁極接地
造成磁極接地主要有以下幾個原因:
(1)、磁極螺栓松動。磁極螺栓松動從根本上說是主、從動齒輪嚙合不良和輪對沖擊產(chǎn)生的高頻振動引起的。加上電機本身的一些固有缺陷(如主極凸臺過高、每只附極只靠兩個螺栓緊固)使線圈和鐵芯間發(fā)生相對位移或線圈與凸臺接觸,最終線圈對地絕緣被磨破造成接地。
(2)、機座凸臺邊緣有未清除的毛刺、殘渣將主附極線圈(主要是主極線圈)絕緣刺破而接地。
(3)、主極鐵芯于線圈之間一體化不良。由于線圈公差尺寸很大,這就使線圈內(nèi)框與鐵芯的間隙大小不一,有的磁極裝配靠適形氈不能把線圈撐緊,這就使磁極線圈在運用過程中容易與凸臺產(chǎn)生相對位移,最終導(dǎo)致電機定子接地。
(4)、線圈變形。電機運用條件惡劣和拆解手段不夠先進是造成線圈變形的主要原因。另外,在線圈檢修過程中修理匝間短路以及換線鼻子時也容易使線圈變形。在磁極進行裝配時,線圈高度方向的扭曲變形是最有害的質(zhì)量隱患,這種變形必然導(dǎo)致線圈與鐵芯長邊方向的間隙不均,鐵芯尖角處與線圈內(nèi)框距離變得更小,在電機運用一段時間后鐵芯就會和線圈接觸,最后因線圈絕緣被磨破而接 地。
2、聯(lián)線及引出線燒損
造成聯(lián)線及引出線燒損主要有以下幾個原因:
(1)、聯(lián)線材質(zhì)過硬。聯(lián)線在長期的使用過程中,銅排的硬度逐漸增大,抗振性能不斷降低。加上C2、H2引出線在銅排水平方向有硬彎,極容易產(chǎn)生應(yīng)力集中,在惡劣的外部條件下逐漸出現(xiàn)裂紋,使有裂紋的部位接觸電阻增大而燒損。
(2)、舊線規(guī)格、質(zhì)量不一。為降低牽引電機定子接地故障率,許多機務(wù)段對聯(lián)線進行了改造,但由于技術(shù)水平不同,加之全路沒有一個統(tǒng)一的規(guī)范,致使入廠車聯(lián)線品種多樣,良莠不齊。特別是經(jīng)壓制成的銅編織線,在廠修后屢次發(fā)生燒損故障。
(3)、緊固件質(zhì)量不穩(wěn)定。聯(lián)線螺栓和接頭板的質(zhì)量對電機定子可靠性也至關(guān)重要,車間就曾因為螺栓斷和接頭板質(zhì)量不好發(fā)生多起主附極與聯(lián)線街頭處燒損的段外故障。因為接線處緊固不良必然造成線圈線鼻子與聯(lián)線隨電機振動而分合,產(chǎn)生的電弧使接頭處燒損。(4)、聯(lián)線綁扎不牢。用蠟線綁扎聯(lián)線和引出線很難綁緊,浸漆后有蠟線松弛現(xiàn)象,并容易因材質(zhì)變脆而使機械強度大大降低,對聯(lián)線起不到應(yīng)有的固定作用。
(5)、聯(lián)線與螞蝗釘之間有絕緣缺陷。這種情況主要發(fā)上生在部分內(nèi)部聯(lián)線的螞蝗釘過長的入廠410電機上,由于工字板不能將聯(lián)線與螞蝗釘完全隔開,在410電機運用過程中聯(lián)線與螞蝗釘逐漸貼緊,磨破絕緣后造成聯(lián)線燒損、定子接地。
三、技術(shù)改進措施:
機車的運用狀況更加惡劣是410電機定子故障的源頭,410電機的設(shè)計缺陷導(dǎo)致這種故障頻頻發(fā)生。因此,要滿足用戶的要求就必須深入調(diào)查,合理分析。大膽地對410原設(shè)計進行改進。為降低410定子故障進行質(zhì)量攻關(guān),并取得了較好的效果?,F(xiàn)總結(jié)如下: 1、磁極接地
(1)、針對磁極螺栓松,車間一方面開始對其實施專檢,另外對浸漆班交出的定子進行檢查并及時熱緊,由于電機在運用中抱軸處所受到的振動力最大,所以在410電機抱軸處的主極螺栓邊焊接擋塊,阻止螺栓受振而轉(zhuǎn)動。
(2)、改進機座檢修工藝,加強對凸臺的檢修力度,清除凸臺邊緣的毛刺、殘渣,并用手銼將凸臺邊緣銼修一遍。
(3)、強調(diào)線圈套極的一體化效果,對寬度方向尺寸較大的線圈適當(dāng)增加適形氈的層數(shù),使磁極裝配成為一個牢固的整體。另外,要求鐵芯兩端上緊塞緊塊后要用適形氈邊角料將線圈與鐵芯間的空隙堵死,塞緊。
(4)、對于線圈變形,一方面要求解體班進一步提高拆解完好率,另一方面自制多種檢測工具,提高線圈的檢修水平,防止不合格品流入下道工序。對于變形較小又無法修復(fù)到原形的線圈可用三層黃金薄膜加一層外包的方法增大線圈內(nèi)框尺寸,使之符合套極的要求。(5)、更換磁極線圈的外包絕緣材料。用熱烘收縮帶取代原來的無堿玻璃絲帶,使線圈的機械性能得到了很大的提高。
(6)、定子由原工藝的普通浸漆改為采用真空壓力浸漆。提高定子的絕緣強度和機械強度。
2、聯(lián)線燒損
(1)、將引出線改為軟聯(lián)線。改變原設(shè)計的扁銅線或銅編織線結(jié)構(gòu),全部使用丁晴橡膠電纜線,兩端套銅管壓接制成,以吸收振動。(2)、為防止螺栓斷造成主附極與聯(lián)線接頭處燒損,M8×25螺栓全部由普通4.8級改為8.8級高強度螺栓,使車間內(nèi)緊固螺栓斷現(xiàn)象得到了杜絕。車間還多次與接頭板生產(chǎn)單位結(jié)合,使接頭板質(zhì)量也有了很大的提高,并一直比較穩(wěn)定。(3)、為使聯(lián)線綁扎牢靠。車間改用了無緯帶對聯(lián)線進行綁渣,機械強度較蠟線有了很大的提高,聯(lián)線的可振動幅度大大降低。(4)、在聯(lián)線固定方面,車間除了將原來的長螞蝗釘進行了必要的改造外,還在C2和H2引出線振動最大處各增加了一個螞蝗釘,有效地提高了電機運用的可靠性。
(5)、將480電機主極間聯(lián)線由原設(shè)計的兩根50平方銅編織線全部更換成3根,提高電機載流量,并執(zhí)行先浸漆后裝聯(lián)線的工藝,防止聯(lián)線因吸絕緣漆而變硬。
經(jīng)過以上兩項技術(shù)改進的措施,定子故障率有了明顯降低。
第五篇:動車組車門故障分析及改進方法
摘要
車門故障一直是影響動車組正常運行的主要故障之一,本文通過介動車組車門的工作原理,針對動車組車門故障的幾起典型故障案例,按機械類、電氣類等故障引發(fā)的原因分類進行分析總結(jié),并就零部件專業(yè)檢修、動車組運用檢修提出對策措施。2013年年底,全路動車組在運營過程中發(fā)生多起車門故障,嚴(yán)重影響了鐵路運輸正常秩序,成為影響動車組運行安全的極大隱憂,為降低動車組車門系統(tǒng)故障率,確保運輸秩序,通過梳理車門故障記錄,分析查找共性問題,并以典型案例為突破點進行分析研究,制定完善動車組檢修檢修整治方法。關(guān)鍵詞;動車組車門故障分析處理措施。
I
目錄
摘要..................................................................................................................................................I 第1章緒論.......................................................................................................................................1
1.2動車組的發(fā)展....................................................................................................................3 第2章塞拉門介紹...........................................................................................................................6
2.1塞拉門系統(tǒng)組成................................................................................................................6 2.2塞拉門主要功能簡介........................................................................................................7 2.2.2塞拉門控制....................................................................................................................7
2.2.3拓展功能................................................................................................................9
2.3典型故障原因及分析...............................................................................................................10
2.3.1動車組運行中通過司機室監(jiān)控屏顯示的幾種故障現(xiàn)象........................................12
2.4動車組車門常見故障分析.......................................................................................13
第3章動車組車門系統(tǒng)的日常管理和維護.................................................................................15
3.1減少動車組運行中車門故障的數(shù)量.......................................................................16 3.2加強對相關(guān)部件清潔和潤滑...................................................................................16 3.3對策措施...................................................................................................................17
致謝................................................................................................................................................19 參考文獻:.......................................................................................................................................20
II
第1章 緒論
隨著世界經(jīng)濟的迅速發(fā)展,人們生活中的交通不僅變得越來越便利,同時還給社會發(fā)展帶來了巨大的幫助。在這其中,動車因為自身具有安全和高效的工作特點,成為了社會各界共同關(guān)注的問題,其中單翼塞拉門與雙翼對開門一直是動車中對應(yīng)的自動門系統(tǒng)最為典型的兩種結(jié)構(gòu)。本文將目前新型動車中自動門系統(tǒng)自身工作原理以及結(jié)構(gòu)性能進行了一次闡述,并且以此作為基礎(chǔ)對塞拉門方面的電氣控制系統(tǒng)進行了研究。
當(dāng)今,社會的發(fā)展與人們周邊的交通環(huán)境是分不開的,交通方面的問題一直是自古以來人們共同關(guān)注的問題。由于最近幾年交通事故在國內(nèi)引起的社會反映非常強烈,所以交通狀況也逐漸成為了人們在生活中經(jīng)常談到的話題。在動車方面,因為其自身所具有的快速以及安全等特點,自從出現(xiàn)以來就一直被社會各界的人們所喜愛。本文對動車中塞拉門電氣相關(guān)控制系統(tǒng)進行了一次分析,并將其中存在的相關(guān)問題進行了解決。
動車組最先是從德國與法國這兩個國家開始進行研究的,在1903年,世界第一輛動車組在德國誕生。由于德國和法國自身國土面積相對較小,同時歐洲各國自身鐵路路基所具有的承重能力相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)有著巨大的差異,因此在德國以及整個西方國家之中,動車組的發(fā)展速度一直都比較緩慢。但是在日本,人們在1964年的時候首先進行了高速新干線的建設(shè)與開通,直至今日,日本高速機車方面都在不斷地發(fā)展著,其傳動方式也一直在不斷地發(fā)生著變化,并且進行著持續(xù)地更新和進步,對應(yīng)的動車組速度也從每小時210千米逐漸提升到了每小時300千米。而和日本情況不同的是,德國與法國兩個國家在對動車進行研究的時候,其主要的研究內(nèi)容是以動力牽引相關(guān)模式為主的,法國主要研究的為動力集中式,并且對應(yīng)的當(dāng)?shù)氐谝粭l投入運行的鐵路干線在1983年出現(xiàn),在動力集中牽引這一作用下,動車組自身速度能夠達到每小時270千米,而在1990年,其最高的運行速度已經(jīng)達到每小時300千米。在德國,人們于1962年所研制出的客車能夠達到每小時160公里,在1977年之后便提高到了每小時200公里。在1989年的時候,德國終于開始對高速列車進行制造,并且在1990年的時候這種列車被投入使用。至今,德國已經(jīng)研制出第三代具有動力分散功能的高速列車,其車速最高 能夠達到每小時300千米。在這之中,動車組自身車門都是電動車門,是通過系統(tǒng)進行統(tǒng)一控制的,人們在上下車以及乘車的過程中如果擠靠車門,那么可能會發(fā)生嚴(yán)重事故。現(xiàn)在在國內(nèi),大部分動車所使用的都是塞拉門式的電氣控制相關(guān)系統(tǒng)。
1.1動車組簡介
動車組,亦稱多動力列車組合(Multiple Units,MU),電力動車組叫做EMU,內(nèi)燃動車組叫DMU,把動力裝置分散安裝在每節(jié)車廂上。動車的動力來源分布在列車各個車廂上的發(fā)動機,而不是集中在鐵路機車上。電力動車組又分為直流電力動車組和交流電力動車組兩種。動車一般指自帶動力的軌道車輛,區(qū)別于拖車。動車和拖車一起構(gòu)成動車組。動車類似機車要牽引拖車,因此,某動車的時速肯定大大高于它所在動車組的時速。動車組有兩種牽引動力的分布方式,一是動力分散,二是動力集中。但實際上,動力集中式的動車組嚴(yán)格上來說只能算是普通的機車+車輛模式的翻版再升級。動車組是城際和市郊鐵路實現(xiàn)小編組、大密度的高效運輸工具,以其編組靈活、方便、快捷、安全,可靠、舒適為特點備受世界各國鐵路運輸和城市軌道交通運輸?shù)那嗖A。
我們通??吹降碾娏C車和內(nèi)燃機車,其動力裝置都集中安裝在機車上,在機車后面掛著許多沒有動力裝置的客車車廂。如果把動力裝置分散安裝在每節(jié)車廂上,使其既具有牽引動力,又可以載客,這樣的客車車輛便叫做動車。而動車組就是幾節(jié)自帶動力的車輛加幾節(jié)不帶動力的車輛編成一組,就是動車組。帶動力的車輛叫動車,不帶動力的車輛叫拖車。
動車組有兩種牽引動力的分布方式,一種叫動力分散,一種叫動力集中。動力分散電動車組的優(yōu)點是,動力裝置分布在列車不同的位置上,能夠?qū)崿F(xiàn)較大的牽引力,編組靈活。由于采用動力制動的輪對多,制動效率高,且調(diào)速性能好,制動減速度大,適合用于限速區(qū)段較多的線路。另外,列車中一節(jié)動車的牽引動力發(fā)生故障對全列車的牽引指標(biāo)影響不大。動力分散的電動車組的缺點是:牽引力設(shè)備的數(shù)量多,總重量大。動力集中的電動車組也有其優(yōu)點,動力裝置集中安裝在2~3節(jié)車上,檢查維修比較方便,電氣設(shè)備的總重量小于動力分散的電動車組。中國的動車組列車分為三大級別:高速動車組(時速250及其以上,標(biāo)號G,主要對應(yīng)高速鐵路),目前還沒有上限時速;一般動車組或中速的(標(biāo)號D,時速160和200公里,主要對應(yīng)快速鐵路)、低速動車組(南車青島公司把技術(shù)能力下延而研究時速140公里的,以適應(yīng)城市輕軌)。
2007年,動車組開進了北京站、興城站。
圖1 動車組展示
中國的動車技術(shù)時速上升很快,株洲南車集團動車組技術(shù)僅用了不到4年就從時速160公里起步到2008年實現(xiàn)時速300公里的大飛躍,后來的試驗時速接連突破一個個臺階。另外,2015年8月它中國出口馬來西亞的米軌鐵路動車組創(chuàng)下了時速176公里的米軌鐵路世界速度之最。另外,種類發(fā)展多,如研制高寒型、城際型如2013年中國首列時速160公里城際動車組下線并準(zhǔn)備時速下延以覆蓋更多
1.2動車組的發(fā)展
動車發(fā)明了,單節(jié)車廂會動了。由動車編成的動車列車和與無動力車廂混編的列車也有了。編組靈活,加速能力強,有些動車、動車列車或混編列車甚至兩頭都有司機室,不用專門的調(diào)車作業(yè)就能往返運行。
早期的動車各節(jié)自成體系,不能相互操作,列車中每節(jié)動車都要有人操作。然而通勤線路九曲十八彎,通勤列車又走走停停,即使是經(jīng)驗豐富的老司機之間的配合也難免會出差錯,一旦前車猛然減速而后車剛好加速,又寸到彎道上。
頻繁的脫軌事故使得動車列車編組只能很小,這大大扼殺了動車編組靈活的優(yōu)勢。好在車到山前自有路,一項來自新型電力機車的技術(shù)──重聯(lián)──砸碎了動車發(fā)展的枷鎖。重聯(lián),指用特定手段將兼容機車的聯(lián)系在一起,由一個司機室操縱。最常見的手段是用一組重聯(lián)電纜連接多臺同系列機車的操控系統(tǒng)或動力系統(tǒng)。動車由電力機車發(fā)展而來,產(chǎn)生于電力機車的重聯(lián)技術(shù)也很快用于動車列車。從此,動車列車與無動力車廂混編的列車可以由一個司機全面操控了。從此,動車組誕生了。動車組展示
二戰(zhàn)結(jié)束,內(nèi)燃機車也能重聯(lián)了,內(nèi)燃動車組出現(xiàn)。
70年代,法國試制了燃氣輪機高速動車組──TGV-0。80年代,高速鐵路網(wǎng)在歐洲延伸,風(fēng)馳電掣的各系TGV以300km/h的速度成為法國人的驕傲。
90年代,TGV試驗速度突破500km/h。
新世紀(jì),TGV試驗速度突破570km/h。中國CRT實驗速度突破600公里每小時。
然而在大多數(shù)場合,動車組擔(dān)負的都是市內(nèi)、市郊、城際通勤任務(wù)。大多數(shù)輕軌、地鐵以及國外大多數(shù)城際列車都是動車組。高速列車在動車組中只占很小比例。
引用一份來自網(wǎng)絡(luò)的統(tǒng)計,世界各國/地區(qū)的鐵路系統(tǒng)中,使用動車/動車組最大的為日本,占87%;荷蘭、英國次之,分別占83%和61%;法國、德國又次之,分別占22%和12%。
我國400km/h以上速度動車組關(guān)鍵技術(shù)獲得突破
(2015年)8月7日從科技部獲悉,近日,科技部高新司在北京組織專家對“十二五”國家科技支撐計劃“更高速度等級動車組轉(zhuǎn)向架關(guān)鍵技術(shù)研 4 究及裝備研制”(2011BAG10B00)項目進行了驗收。
項目由青島市科學(xué)技術(shù)局組織實施,在南車青島四方機車車輛股份有限公司、北京交通大學(xué)、西南交通大學(xué)、同濟大學(xué)等課題承擔(dān)單位共同努力下,研制出適用于400km/h以上速度等級動車組轉(zhuǎn)向架樣機,并通過臺架試驗驗證。這也標(biāo)志著我國高速軌道交通技術(shù)在350km/h動車組技術(shù)平臺的基礎(chǔ)上得到了進一步的提升與完善
第2章塞拉門介紹
圖3 動車
組司機登乘門
2.1塞拉門系統(tǒng)組成
塞拉門系統(tǒng)主要由門板、門上部運動機構(gòu)、下導(dǎo)軌、門控單元、門開關(guān)按鈕、緊急開門裝置、門鎖閉和隔離裝置、活動腳蹬等組成。門板、手柄、門鎖以及門機構(gòu)可以滿足承受6KPA的空氣動力載荷和800N作用于門板中央集中力的強度要求。門機構(gòu),門板,門控器,門框組成采用模塊化設(shè)計。采用整體單元式門框,安裝方便,易于維護保養(yǎng),并具有如下的設(shè)計創(chuàng)新:密封采用壓緊方式而非充氣方式,局部損壞時對密封性影響小,壓緊密封對乘客無人身危險,防凍密封系統(tǒng)等。門板與門框之間采用雙唇加壓密封方式,能保證氣密性。
圖4 動車組自動塞拉門的基本技術(shù)
參數(shù) 2.2塞拉門主要功能簡介 2.2.1原理設(shè)計
新型動車組每節(jié)車廂共有4扇門(除特殊車型外),每扇門由獨立的門控器(DCU)控制,4個DCU中設(shè)置一個主門控器(MDCU),負責(zé)與列車控制與監(jiān)測系統(tǒng)(TCMS)進行數(shù)據(jù)交換。新型動車組塞拉門電氣控制系統(tǒng)由硬線控制、網(wǎng)絡(luò)控制以及網(wǎng)絡(luò)監(jiān)測3部分組成。其中對安全性和可靠性要求較高的功能由硬線控制完成,特殊功能由網(wǎng)絡(luò)控制完成,整列車塞拉門系統(tǒng)的狀態(tài)反饋與故障顯示由網(wǎng)絡(luò)監(jiān)測完成。每個DCU均根據(jù)硬線控制命令執(zhí)行相關(guān)功能,同時也接收做為診斷備份使用的網(wǎng)絡(luò)控制信號(數(shù)據(jù)流:TCMS-MDCU-DCU)。另外,MDCU將接收從TCMS發(fā)送的指令來完成特殊的功能模式。TCMS將從MDCU接收信息用于塞拉門的狀態(tài)顯示、故障維護等功能。每個DCU處理硬線控制命令和網(wǎng)絡(luò)控制命令的原則如下:
① 硬線+一致時,DCU執(zhí)行相關(guān)功能。
②當(dāng)硬線信號存在,網(wǎng)絡(luò)信號無時,DCU執(zhí)行硬線指令相關(guān)功能,DCU產(chǎn)生并在內(nèi)部儲存一個“網(wǎng)絡(luò)信號與硬線信號不一致”的故障記錄。
③當(dāng)硬線信號無,網(wǎng)絡(luò)信號存在時,DCU不執(zhí)行任何功能,DCU產(chǎn)生并在內(nèi)部儲存一個“網(wǎng)絡(luò)信號與硬線信號不一致”的故障記錄。
④當(dāng)硬線信號存在,網(wǎng)絡(luò)信號存在但二者不一致時,DCU執(zhí)行硬線指令相關(guān)功能,DCU產(chǎn)生并在內(nèi)部儲存一個“網(wǎng)絡(luò)信號與硬線信號不一致”的故障記錄。
2.2.2塞拉門控制
集控模式門側(cè)選擇為了防止司機的誤操作和增加塞拉門系統(tǒng)的可靠性和安全性,新型車增加了門側(cè)選擇開關(guān)。當(dāng)列車即將進站時,由司機根據(jù)車站調(diào)度命令選擇開門。
側(cè)門緩解、開門、關(guān)門塞拉門系統(tǒng)共有4條貫穿全列的控制硬線:左側(cè)門緩解控制線,左側(cè)門開門控制線,右側(cè)門緩解控制線,右門開門控制線。所有的門控器均并聯(lián)在相應(yīng)的控制線上。
①集控門緩解功能在列車停車時,司機啟動門側(cè)選擇開關(guān)后,按下相應(yīng)側(cè)的門緩解按鈕,相應(yīng)側(cè)門緩解指令激活,緩解控制線得電,全列相應(yīng)側(cè)DCU得到門緩解指令。
②集控開門功能在列車停車時,司機啟動門側(cè)選擇開關(guān),相應(yīng)側(cè)門緩解按鈕激活后,按下開門按鈕,相應(yīng)側(cè)門打開指令激活,打開控制線得電,全列相應(yīng)側(cè)DCU得到門打開指令。
③集控關(guān)門功能在列車速度V<5km/h,司機啟動門側(cè)選擇開關(guān)同時門處于緩解或者打開狀態(tài)時,激活關(guān)門按鈕,全列兩側(cè)門緩解控制信號消失,則塞拉門由緩解狀態(tài)或打開狀態(tài)變成鎖閉狀態(tài)。
通過速度信號關(guān)門如果DCU通過硬線信號得知列車速度大于5km/h,所有的門立即關(guān)閉。由于列車是開門行駛,必須要逆著行駛方向進行關(guān)門動作,因此DCU會增加關(guān)門的力度。通過速度信號關(guān)門具有最高優(yōu)先級,即如果速度信號不符合設(shè)計要求規(guī)定的值,車門將立即關(guān)閉。
門鎖閉①當(dāng)DCU執(zhí)行門關(guān)閉后,會將門關(guān)閉的狀態(tài)反饋給MDCU,MDCU將4個門的鎖閉狀態(tài)通過RS485總線反饋給TCMS。
②每節(jié)車均有一個硬線環(huán)路監(jiān)測門的鎖閉狀態(tài)。當(dāng)4個門均鎖閉后,該硬線環(huán)路建立,TCMS收到DI輸入信號。門的鎖閉狀態(tài)由硬線環(huán)路反饋信號和網(wǎng)絡(luò)反饋信號共同決定:a.當(dāng)硬線環(huán)路反饋信號與網(wǎng)絡(luò)反饋信號一致時,門鎖閉狀態(tài)正常;b.當(dāng)硬線環(huán)路反饋信號與網(wǎng)絡(luò)反饋信號不一致時,TCMS發(fā)出診斷報警信息。
狀態(tài)反饋MDCU將4個門的狀態(tài)信息、故障診斷信息匯總后通過RS485總線發(fā)送給TCMS,TCMS將信息實時顯示在司機室顯示器上,并在維護界面顯示相關(guān)故障信息,同時生成故障記錄。在司機室顯示器上,車體兩側(cè)的外面各有一條長的黃色直線表示門處于未緩解狀態(tài)。
防擠壓功能有的電動或電控氣動塞拉門均需有防擠壓功能,以防止門在動作過程中將乘客擠傷。在塞拉門關(guān)閉過程中,在車門達到關(guān)閉鎖緊位置之前,以下情況都可以激活防擠壓功能:
①通過防夾手感應(yīng)膠條的防夾保護塞拉門門扇的前緣安裝有2個互相獨立的防夾手感應(yīng)膠條。感應(yīng)膠條內(nèi)有一個密閉的空氣腔。關(guān)門時,在限位開關(guān)(門關(guān)閉98%)未被激活前,如果遇到障礙,就會在空氣腔內(nèi)產(chǎn)生一個壓力波動信號,這個信號通過門板內(nèi)的空氣壓力感應(yīng)開關(guān)轉(zhuǎn)換成電信號輸入DCU,激活相應(yīng)的防夾 保護功能。一旦塞拉門到達關(guān)閉和鎖閉位置后,即限位開關(guān)(門關(guān)閉98%)未被激活,防夾手感應(yīng)膠條可以自動失效。
②電機電流監(jiān)控DCU中存有一個標(biāo)準(zhǔn)電流限界曲線。這個限界曲線不是恒定不變的,而是依據(jù)門的位置以及電機在以前關(guān)閉過程中的工作電流(變化的限界曲線)生成的。這個工作電流由DCU測量,當(dāng)車門運動時所測量的電機電流超過標(biāo)準(zhǔn)的限界值,門控單元就視為探測到一個障礙物,防擠壓功能激活。
③位移/時間監(jiān)控塞拉門的位移傳感器將門位移劃分成許多小段,當(dāng)在一段確定的時間段內(nèi)沒有走完確定的路程,則啟動相應(yīng)的障礙物探測功能。DCU會測量每段關(guān)閉位移的關(guān)閉運行時間同時計算下一個關(guān)閉位移的關(guān)閉運行時間。
換端模式當(dāng)列車進入換端模式后,在司機離開主控司機室前,塞拉門控制系統(tǒng)通過網(wǎng)絡(luò)控制信號和硬線控制信號的自動轉(zhuǎn)換,使兩端司機室內(nèi)的相關(guān)控制按鈕無效,塞拉門保持換端前的狀態(tài)。
2.2.3拓展功能
遠程關(guān)門模式隨著鐵路速度等級和服務(wù)需求的不斷增長,根據(jù)用戶的需求,所有乘客登車后,乘務(wù)員可以在任何一個塞拉門通過四角鑰匙開關(guān)發(fā)出實現(xiàn)此功能的“遠程關(guān)門”指令。該功能可以使乘務(wù)員不通過司機而關(guān)閉全列車的塞拉門。在執(zhí)行本功能前,乘務(wù)員所在位置的塞拉門必須是打開的。執(zhí)行本功能后塞拉門將執(zhí)行下列動作:
①如果塞拉門此時處于關(guān)閉且緩解狀態(tài),則緩解狀態(tài)取消;
②如果塞拉門此時處于打開狀態(tài),則塞拉門關(guān)閉。以上動作不包括乘務(wù)員所在位置的門。[1]模式激活與結(jié)束乘務(wù)員順時針旋轉(zhuǎn)四角鑰匙開關(guān),此動作至少持續(xù)1s,該模式激活,乘務(wù)員所在門的DCU將遠程關(guān)閉車門指令發(fā)送給本車MDCU(若所在門為MDCU則直接發(fā)送),由MDCU通過RS485總線發(fā)送給TCMS,TCMS接到該指令后,通過RS485總線將指令“遠程關(guān)門”再發(fā)送給各車MDCU,由MDCU通知每個DCU執(zhí)行遠程關(guān)閉車門指令。當(dāng)其他車所有車門均關(guān)閉后,TCMS向發(fā)出“遠程關(guān)門模式”指令的MDCU發(fā)出“其他所有塞拉門已關(guān)閉”信號。該MDCU接到此信號后同時評估本車4個車門的狀態(tài)。如果本車除發(fā)出“遠程關(guān)門模式”指令的門外,其余3個門均處于鎖閉狀態(tài),那么MDCU負責(zé)激活(或負責(zé)通知相應(yīng)門的DCU激活)發(fā)出“遠程關(guān)門模式”指令的門的蜂鳴器。當(dāng)乘務(wù)員接收到蜂鳴器的通知后,關(guān)閉自己所在位置的車門,遠程關(guān)門模式關(guān)閉,所有車門被關(guān)閉。9 [2]模式取消在乘務(wù)員所在位置的車門沒有完全關(guān)閉之前,按下本地開門按鈕,即取消該功能,乘務(wù)員所在那一側(cè)的門重新被緩解。
通知司機出發(fā)在所有塞拉門被安全地關(guān)閉后,乘務(wù)員向司機發(fā)出發(fā)車命令。乘務(wù)員逆時針旋轉(zhuǎn)四角鑰匙開關(guān),連續(xù)做兩次,此時DCU通過RS485總線向TCMS發(fā)出信號“激活蜂鳴器”,TCMS激活司機室內(nèi)的蜂鳴器。司機在聽到蜂鳴器鳴響后且司機室顯示器上顯示所有門已鎖閉后開車。
當(dāng)列車臨時停車時,為了使司機能夠在運行線路上離開列車,司機可以激活此模式,打開司機室后部的左門和右門,而不需要緩解全列其他塞拉門。1)退出司機室司機將退出司機室模式按鈕按下,模式被激活并發(fā)送給TCMS。司機將四角鑰匙開關(guān)順時針從“0”打到“1”位;按下本地開門按鈕打開塞拉門。離開列車后,使用司機專用鑰匙將塞拉門鎖閉。2)進入司機室使用司機專用鑰匙將塞拉門打開,操作本地關(guān)門按鈕關(guān)閉塞拉門,司機將退出司機室模式按鈕恢復(fù),模式結(jié)束。
列車進入整備模式后,列車內(nèi)部人員(如清潔人員)可以下車,但是未經(jīng)允許的人員不能登車(兩側(cè)塞拉門都鎖閉)。司機在顯示器上觸發(fā)該模式,TCMS向各車MDCU發(fā)出指令。僅當(dāng)兩側(cè)的車門都鎖閉時,塞拉門系統(tǒng)才接受TCMS發(fā)送的整備模式指令,整備模式才能被激活。在進入整備模式后,塞拉門就再不會從外面打開,但可通過按下本地開門按鈕從車內(nèi)打開,同時頭車的門可通過司機專用鑰匙打開。在整備模式下,塞拉門通過以下2種方式關(guān)閉: 1在車內(nèi):按下本地關(guān)門按鈕; ○②在車外:按下本地開門按鈕,在該模式下,車外的開門按鈕被定義成“關(guān)門”,與普通模式相反。
2.3典型故障原因及分析
案例1 XX年XX月XX日,CRH2066C擔(dān)當(dāng)G7002次(上海-南京,00車為主控端)交路,列車運行長江至南京區(qū)間時,CRH2066C02車3位門報車門關(guān)閉故障(代碼110)。司機隨即停車并通知隨車機械師,隨車機師立即趕往02車3位門處,檢查無異常后,隨車機械師手動將車門隔離,維持動車組運行。故障排查:當(dāng)晚動車組入庫進行詳細檢查,發(fā)現(xiàn)02車3位門機構(gòu)有漏油現(xiàn)象 10 且油位表內(nèi)已顯示無油。原因分析:
車門關(guān)閉故障原因該故障為機械類故障,由于密封件(該密封件的使用壽命為3年)磨損變形導(dǎo)致門機構(gòu)漏油,致使門機構(gòu)無法動作,引起車門故障。②密封件損壞原因一是因橡膠密封圈老化引起橡膠密封圈在使用中受到油質(zhì)、溫度、時間因素的影響,容易出現(xiàn)老化現(xiàn)象,使密封圈本體失去彈性、密封狀態(tài)發(fā)生改變,此時泄漏發(fā)生;二是因機件間的磨損引起,導(dǎo)向活塞表面粗糙度過大降低了密封件的壽命;三是因受力變形引起,油壓缸蓋與油缸、導(dǎo)向部與間隔筒等處。
處理措施:更換門機構(gòu),試驗正常。
案例2 XX年XX月XX日RH2075C擔(dān)當(dāng)G7002次(上海-南京,00車為主控端)交路,列車運行至蘇州至無錫區(qū)間,CRH2075C03車報2位車門關(guān)閉故障(109),司機停車后隨車機師立即趕往03車查看車門關(guān)閉情況,對2位車門進行檢查未發(fā)現(xiàn)異常,隔離2位側(cè)2、4位車門后,司機室關(guān)門燈亮,列車恢復(fù)正常,后續(xù)交路運行正常。
故障排查:當(dāng)晚動車組入庫進行詳細檢查,發(fā)現(xiàn)03車2位車門關(guān)門到位開關(guān)145+線在接線端子處斷開,145C線狀態(tài)良好。原因分析:
①車門關(guān)閉故障原因 車門關(guān)閉故障檢測原理如下:
該故障為電氣類故障,因145+線斷開導(dǎo)致DIRR21繼電器失電,MON終端裝置無法接收車門關(guān)閉到位信號而報出車門關(guān)閉故障,進而導(dǎo)致牽引丟失故障。
②145+線斷線原因
車門關(guān)閉到位開關(guān)(DS2)安裝于門機構(gòu)上,其伴隨車門的壓緊動作向車體外側(cè)移動,由于145+線捆扎余量不足,在長期運動作用下導(dǎo)致接線端子尾部電纜疲勞斷裂。
處理措施:對145+線重新壓接端子并恢復(fù)接線,多次開關(guān)門試驗正常。2.3.1動車組運行中通過司機室監(jiān)控屏顯示的幾種故障現(xiàn)象
(1)司機室 BPS 屏顯示車門未關(guān)閉,此類故障多為車門鎖閉不到位。由于車內(nèi)外空氣壓力差過大,運行前期車門承受壓力限度 60 Pa,車門關(guān)閉時經(jīng)常由于內(nèi)壓過大導(dǎo)致車門無法正常關(guān)閉。經(jīng)過對車門軟件升級將車門壓力限度調(diào)為 80 Pa 后,此類故障基本消除.(2)司機室 BPS 屏報警, TD 屏顯示車門故障,監(jiān)控室 LT 屏顯示故障,車門顯示燈紅燈亮。此類故障大多為車門機構(gòu)鎖閉不到位,重新開關(guān)門或復(fù)位后,此故障基本可以消除。
(3)司機室 BPS 屏報車門故障,TD 屏顯示車門故障,監(jiān)控室 LT 屏顯示故障,車門指示燈顯示正常。此類故障主要是車門主鎖閉機構(gòu)上 S12限位開關(guān)位置發(fā)生偏移,造成主鎖在一級鎖閉時 S12開關(guān)不能正常釋放,車門關(guān)閉信號不能正常傳輸。經(jīng)過對 S12 開關(guān)調(diào)整后故障消失。
(4)司機室 BPS 屏報車門故障,TD 屏顯示車門故障,監(jiān)控室 LT 屏顯示正常,車門指示燈顯示正常。此類故障判斷為網(wǎng)絡(luò)故障,主要是網(wǎng)絡(luò)傳輸異?;蚴艿礁蓴_導(dǎo)致,一般進行復(fù)位后故障可以消除。
(5)司機室 BPS 屏瞬間性報車門(主要是機械門)故障。CRH5 型動車組開行前期,經(jīng)常出現(xiàn)司機室 BPS 屏瞬間性報車門故障,停車檢查時故障馬上消失,后經(jīng)檢查發(fā)現(xiàn),動車組在高速運行時,由于空氣阻力使得機械車門晃動,導(dǎo)致機械鎖鎖閉機構(gòu)出現(xiàn)瞬間性的活動, 造成限位開關(guān)信號時斷時續(xù),以至于檢測系統(tǒng)誤判斷為車門未鎖閉。后來經(jīng)過對機械門門鎖進行改造,此類故障消除。
2.3.2動車組運行中車門一般性故障產(chǎn)生原因分析
(1)操作不當(dāng)而產(chǎn)生的故障:
①自動翻板上的機械隔離鎖被打到隔離位未恢復(fù), 導(dǎo)致門激活信號輸出后,開門按鈕燈不亮。②自動翻板電隔離開關(guān)(S22)被打到 on 位,導(dǎo)致門激活信號輸出后,開門按鈕燈不亮。
③車門內(nèi)、外部緊急解鎖裝置在使用后未復(fù)位,導(dǎo)致報警器長響,集控信號無作用。
④自動翻板鎖在翻板豎起或放下后未鎖閉到位,導(dǎo)致門激活信號輸出后,開門按鈕燈不亮。當(dāng)CRH5 型動車組發(fā)生以上4 類故障時,一般情況恢復(fù)車門或自動翻版隔離開關(guān)后故障均能消除。
(2)門控器(DCU)插線排松動及自身原因產(chǎn)生的故障
2.4動車組車門見故障分析
(1)操作不當(dāng)。故障檢查完畢后,假如故障仍未消除的、則考慮故障可能是因為門控器插頭松動而產(chǎn)生,所以建議在排除其他故障時,首先考慮門控器的插頭是否松動,如有松動應(yīng)緊固處理。
(2)如果門控器插頭緊固后故障未能消除,考慮是否門控器故障,此時可以查看車門控器狀態(tài)指示燈,如果檢測到門控器故障時,需更換處理。
(3)車門反復(fù)開關(guān)故障①下踏板關(guān)閉后行程開關(guān)不到位,此時應(yīng)調(diào)節(jié)罩板調(diào)節(jié)桿的長短,使其在關(guān)閉后聽到清脆“咔”的一聲,表明車門正常關(guān)閉。②檢查 98%行程開關(guān)位置是否正常,主要是位置是否發(fā)生偏移,否則需重新進行調(diào)整。③檢查門關(guān)閉及鎖閉限位開關(guān)(S12)位置是否正常,車門經(jīng)過長時間動作,限位開關(guān)很容易產(chǎn)生松動或偏移,當(dāng)位置不正確時要重新進行調(diào)整。④檢查氣動鎖的位置是否準(zhǔn)確,不準(zhǔn)確重新進行調(diào)整;檢查氣動鎖滾輪上是否有灰塵等贓物,要及時對車門機構(gòu)進行清潔;檢查車門氣動鎖壓力是否大于 4.5×102Pa。⑤檢查自動翻板的位置是否正確,門關(guān)閉到一定程度時門膠條是否會撞擊到自動翻板的邊緣,導(dǎo)致敏感膠條被激活。
13(4)車門集控時不開門和集控時不關(guān)門故障①先檢查翻版是否鎖閉到位,隔離是否恢復(fù),氣動鎖滾輪上壓力是否正常。②檢查 5 km 信號、門釋放信號、高低站臺的選擇是否正確。檢查網(wǎng)絡(luò)信號是否到位。③檢查車門敏感膠條上是否有撞痕,膠條的電氣接線是否脫落。④檢查車門集控時網(wǎng)絡(luò)信號是否正常,若不正常, 車門將無法接受集控指令,導(dǎo)致無法集控開啟或關(guān)閉。
(5)車門正常關(guān)閉且指示燈正確,但 TD 顯示屏上卻顯示離線或故障當(dāng)發(fā)生此類故障時,應(yīng)打開相應(yīng)位置車門檢查門, 將S5 由“1”位撥至“0”位,關(guān)閉此門控制系統(tǒng)的電源,并在再次送電時(將 S5 由“0”位撥至“1 位”)徹底重啟門控器(具體操作為送電之前按住門控器上的 Reset 鍵, 當(dāng)門控器上的標(biāo)志燈只剩下最上面和最下面兩個綠燈亮?xí)r,松手),如果按此操作仍顯示錯誤,應(yīng)為網(wǎng)絡(luò)故障,此時以門狀態(tài)為準(zhǔn),并檢查網(wǎng)絡(luò)。
(6)其他原因?qū)е碌能囬T故障①車內(nèi)緊急解鎖長時間被激活。此操作會導(dǎo)致車門K1繼電器始終吸合,這是一種非常規(guī)的操作,長期發(fā)生將會導(dǎo)致K1繼電器的觸點接觸不良。②保潔人員在車門打開或者踏板伸出的狀態(tài)下清洗車體。在車門打開狀態(tài)下清洗車體或高站臺翻板時,有時會使水濺到供電設(shè)備上,導(dǎo)致電氣設(shè)備燒毀,如黃色踏板電機、臺階踏板電機等的非正常燒損也是日常車門的典型故障之一,當(dāng)水流入臺階內(nèi)時,還可能會使車門下踏板的轉(zhuǎn)動機構(gòu)生銹,從而導(dǎo)致下踏板開啟時機械卡滯(低站臺模式開門時,如果臺階 3 s 內(nèi)未打開,車門將不能正常開啟)。③動車組運行途中,車門集控關(guān)閉時,突然受到障礙物擠壓(如夾旅客行李等),導(dǎo)致車門故障。④日常缺少對車門機構(gòu)的保養(yǎng)和維護,也是造成車門故障的主要原因之一。諸如車門運動機構(gòu)的潤滑、維護不到位時,也會造成車門工作停止卡滯。
圖3為動車組車門故障總數(shù)統(tǒng)計分析第3章動車組車門系統(tǒng)的日常管理和維護
3.1減少動車組運行中車門故障的數(shù)量
(1)加強地面檢修人員的業(yè)務(wù)技能培養(yǎng)。作為動車組運營部門,最重要的一個環(huán)節(jié)就是動車組檢修,始終堅持檢修保運用的原則,抓好動車組各項檢修工作。首先就是要對地面檢修人員進行基礎(chǔ)的車門控制系統(tǒng)的培訓(xùn)和實地演練,做到每個人整體業(yè)務(wù)水平的提高。
(2)加強隨車乘務(wù)人員的理論培訓(xùn)和實地演練,可以通過現(xiàn)車模擬動車組運行途中出現(xiàn)的故障,對車門故障進行系統(tǒng)演練。對每個可能發(fā)生故障的部位進行剖析,分析原因。
(3)加強各項工藝標(biāo)準(zhǔn)的落實,無論是地面檢修人員或是隨車乘務(wù)人員,學(xué)習(xí)動車組相關(guān)檢修工藝標(biāo)準(zhǔn)。
(4)建立動車組車門故障管理臺帳,由專人負責(zé)收錄日常發(fā)生的車門故障,并通過對故障進行分析歸類,掌握車門故障的規(guī)律,采取技術(shù)措施,有效控制車門故障的發(fā)生。
3.2加強對相關(guān)部件清潔和潤滑
(1)要通過對車門故障的統(tǒng)計分析,逐步摸索車門故障規(guī)律,適當(dāng)調(diào)整有關(guān)部件檢修周期,有效降低車門故障的發(fā)生。
(2)定期對車門相關(guān)部件進行集中普查,如限位開關(guān),門控器插線排、臺階踏板行程開關(guān)等,由于動車組高速運行,勢必會造成限位開關(guān)偏移、線排松動或行程開關(guān)移位等現(xiàn)象,可以采取定期普查的方式消除車門較易發(fā)生的故障。
(3)地勤人員根據(jù)機車交路情況,合理安排班中工作,主動了解機車運行中存在的問題,提前做好閘瓦備品、機車滑油的準(zhǔn)備,做好小輔修作業(yè)人員地勤作業(yè)兼 16 崗培訓(xùn),在機車進庫較集中的時間段,抽調(diào)小輔修人員協(xié)助檢查,均衡地勤作業(yè),提高機車檢查質(zhì)量。
(4)按輪次確定地勤作業(yè)范圍。按機車走行公里,分輪次確定機車進庫檢查范圍,綜合分析機車整備信息與碎修、臨修、小輔修信息,將整備檢查、走行部檢測信息與動態(tài)檢測信息反饋相結(jié)合,找出各輪次的檢查重點,明確各輪次的作業(yè)流程。
(5)通過不斷引進和運用機車檢測的各種先進設(shè)備與手段,加強機車狀態(tài)把控,逐步達到地勤人員按狀態(tài)檢查、檢測,上班乘務(wù)員重點機能試驗的整備作業(yè)方式。
3.3對策措施
1.完善運用檢修工藝、提高檢修標(biāo)準(zhǔn) 2.修訂完善一、二級修車門作業(yè)指導(dǎo)書
針對車門部件故障發(fā)生的頻次,成立攻關(guān)小組,修訂完善CHR2C型動車組車門檢修作業(yè)指導(dǎo)書,增加“客室車門專項整修”等作業(yè)指導(dǎo)書,完善2項作業(yè)項點<1>開門到位開關(guān)的碰頭與開關(guān)碰臂配合狀態(tài);開門到位開關(guān)與周圍的螺釘關(guān)系<2>有效的解決了開門到位開關(guān)動作卡滯的問題。3.加強運用檢修動車組車門專業(yè)化檢修質(zhì)量卡控
一是動車組車門檢修過程中著重注意開關(guān)門按鈕、固定螺栓、門機構(gòu)及繼電器安裝狀態(tài)的檢查,避免發(fā)生由于螺栓松動、繼電器安裝不到位等原因引起的車門故障;二是對車門潤滑項目的潤滑使用油量及擦拭標(biāo)準(zhǔn)進行嚴(yán)格卡控,切實提高車門檢修作業(yè)水平;三是結(jié)合春秋兩季整治,開展動車組車門的整修,對動車組車門進行一次全面的維護保養(yǎng)。4.加強車門常見故障的分析匯總
一是建立車門故障庫,將發(fā)現(xiàn)的問題進行匯總分析,分析查找慣性故障點,聯(lián)合主機廠和配件供應(yīng)商細化作業(yè)指導(dǎo)書,逐項制定日常檢查維護作業(yè)要點,明確相關(guān)部件間隙調(diào)整周期、項點、方法、標(biāo)準(zhǔn)等要求,從而形成常態(tài)化維護;二 17 是組建車門故障攻關(guān)組,專項負責(zé)車門故障的分析及技術(shù)攻關(guān)工作,對每一類車門故障,采取合理化措施及整修方案進行處理,有效降低車門系統(tǒng)故障率。5.完善高級修制造工藝、提高驗收標(biāo)準(zhǔn)。5.1 完善高級修制造工藝、安裝方式。
一是完善高級修部件安裝方式,針對CRH2C型動車組繼電器盤安裝松動故障頻發(fā)問題,可加強側(cè)門繼電器盤的檢查,同時改進控制繼電器盤各子板的固定方式,從源頭質(zhì)量上解決,降低車門故障發(fā)生率;二是完善高級修制造工藝針對案例1問題,對新造和分解修的壓緊缸,將導(dǎo)向活塞表面粗糙度由1.6改為0.8,減少由于運動部件間的磨損對密封件壽命的影響,減少門機構(gòu)漏油故障的發(fā)生率。
5.2提高高級修驗收標(biāo)準(zhǔn)
加強出廠檢驗的標(biāo)準(zhǔn),例如針對案例1問題,可在對增壓缸調(diào)試過程中,延長其保壓時間(由20min延長至30min),可有效防止車門漏油現(xiàn)象的發(fā)生。6.加強隨車機師應(yīng)急處理能力
定期對隨車機械師開展車門故障應(yīng)急處理培訓(xùn),保證隨車機械師在動車組運行途中能夠做到快速、有效地處理好故障,維持動車組安全運行。
致謝
金工實訓(xùn)已經(jīng)結(jié)束了,首先要感謝我的指導(dǎo)老師——何劍老師,謝謝他為我熱心的指導(dǎo)和幫助,是他給我細致的解答疑問,為我提供眾多的有關(guān)設(shè)計書籍資料,又為我提綱契領(lǐng),梳理脈絡(luò),使我確立了本文的框架。論文設(shè)計過程中,他為我指導(dǎo)一些以前沒有弄清楚的知識,最終圓滿的完成了本次設(shè)計.通過本次金工實訓(xùn)論文設(shè)計使我在各方面都有了很大的提高,還要感謝各位代課老師的精心指導(dǎo),使我對實際機械加工過程有了更深更全面的認識,對工藝設(shè)計公差配合等方面也有更多的了解,為我以后的工作鑒定了扎實的基礎(chǔ)。參考文獻:
[1].上海鐵路局動車組典型故障案例匯編》,上海鐵路局車輛處.[2].CRH2C動車組原理圖》,南車青島四方機車車輛股份有限公司.[3].大連機車車輛工廠.東4型內(nèi)燃機車電力傳動[M].大連:大連理工大學(xué)出版社,1994.[4].趙敬超,張金才.內(nèi)燃機車電力傳動[M].北京:中國鐵道出版社,2002.[5].林聰云.內(nèi)燃機車電力傳動[M].北京:中國鐵道出版社,1998.[6]中華人民共和國鐵道部.CRH5型動車組途中應(yīng)急故障處理手冊[M].北京:中國鐵道出版社,2009.[7]張曙光.CRH5型動車組[M].北京:中國鐵道出版社,2008.