第一篇：PG9171E燃氣輪機防喘電磁閥20CB-1故障分析及技術改進

PG9171E燃氣輪機防喘電磁閥20CB-1故障分析及技術改進

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的技術改進措施。關鍵詞：燃氣輪機；IGV；防喘電磁閥20CB-1；防喘閥；技術改進

0 引言

華能金陵燃機熱電有限公司擁有兩套9E燃氣輪機聯合循環熱電聯產機組。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公司聯合生產的PG9171E型重型燃機，汽輪機為南汽生產的單缸、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；燃機發電機與汽機發電機為南汽生產箱式結構、旋轉無刷勵磁、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的臥式、無補燃、水平煙氣流、雙壓、自然循環鍋爐，型號為Q1178.6/546.4-190.3-6.0/521；DCS為艾默生公司的OVATION系統。自投運以來，相繼發生了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。基于9E 燃氣輪機的防喘放氣閥工作原理及相關保護邏輯分析，對原防喘閥控制電磁閥控制進行技術改造，排除隱患確保機組安全運行。壓氣機發生喘振的原因

壓氣機在設計工況下運行時，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，整臺壓氣機就不能穩定地工作，產生失速和喘振。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。失速現象在軸流式和離心式壓氣機中都會發生，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。

失速現象的產生，來源于壓氣機葉柵氣流的分離。壓氣機的運行設計工況，當流量增大而轉速不變（輪周速度不變）時，就出現負沖角<0。當負沖角增大到一定程度時，在葉面凹面上會出現附面層分離。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，也會產生局部的氣流分離區，但不至于發展成氣流倒流的不穩定狀態。當流量減少而壓氣機輪周速度不變時，則情況迥然不同。這時出現正沖角>0。附面層分離區產生在葉面的凸面上。氣流分離區一旦在凸面上出現，就有持續發展的趨勢，這時級的升壓比升高。當正沖角增大到一定程度時，氣流分離區充滿了大部分或整個通道。這就是失速的現象。嚴重時，還會產生氣流的倒流，即從出口邊倒流回入口邊。在變工況運行時，如壓氣機轉速下降時最容易出現前幾級產生旋轉失速和喘振問題。

9E 燃氣輪機采取了兩條防止壓氣機喘振的措施：壓氣機設置進口可調導葉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，則放喘閥關閉，停止放氣。在啟動之前及機組并網之前的這一段時間內，電磁閥20CB-1不帶電，在彈簧力的作用下，放氣閥開啟，壓氣機實現放氣的功能。在并網之后，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個放氣閥關閉。在機組并網運行期間，防喘放氣閥應處于關閉狀態。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處于關閉狀態，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，該位置開關就處于接點打開狀態。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的位置開關未動作或到位，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“#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

“over temperature trip”（排氣溫度高保護動作）報警，#5燃機跳閘及聯跳#6汽機。3.2原因分析

查看#5燃機的歷史記錄，發現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，電磁閥關閉，導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，現場檢查20CB-1動作正常。同時檢查四只壓氣機防喘放氣閥關閉正常。

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公司曾經發過的的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品，經GE現場TA對#5燃機20CB-1電磁閥檢查發現，該電磁閥的序列號是SC7180，在不合格產品范圍內。

圖一：現場故障電磁閥的序列號

4、防喘電磁閥20CB-1技術改進

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，將導致機組非停。為了降低機組并網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。當需要進氣關閉防喘閥時，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控制系統中新建信號點G2l20cb2x關聯該硬件通道，修改相應邏輯，在G2l20cb1x出口邏輯處并聯增加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措施

隨著機組運行時間和啟停次數的不斷增加，燃氣輪機本體金屬材料趨向老化、銹蝕，肯定還會出現許多意想不到的問題，給機組長期連續運行帶來很大的壓力，但只要對可能發生的問題有一定的前瞻性，通過故障原因分析，舉一反三，有針對性提出技術防范措施，就能避免同類事件的再次發生。例如：

（1）加強設備檢查、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檢查清洗，防止濾網堵塞；并對控制氣源管路隔離閥檢查關閉嚴密性。

（3）運行值班員熟知相關電磁閥及邏輯技改內容。

（4）每次機組啟動前做好防喘閥活動試驗。

5、結論

介紹了華能金陵燃機熱電有限公司9E

燃氣輪機發電機組投運以來涉及防喘放氣閥電磁閥故障的相關技改情況。隨著機組運行時間的增加，設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，對設備缺陷及隱患都應進行及時

分析、處理，避免故障擴大；同時應加強對Mark VI 控制系統盤面的監視，對故障點或卡件應及時更換；對系統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，并做出相應技改，以確保9E 燃氣輪機的安全穩定、可靠運行。

參考文獻：

[1] 焦樹建.燃氣-蒸汽聯合循環[M]．北京：機械工業出版社，2000.[2] GE 公司運行與維護手冊 GE 資料.[3] 楊順虎.燃氣-蒸汽聯合循環發電設備及運行[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改進

客車電茶爐故障頻繁分析及技術改進

摘要：客車電茶爐故障頻繁影響正常使用，原因分析及技術改進措施。關鍵詞：茶爐 故障

鐵路客車用電熱電茶爐是為了適應鐵路客車供水需要而研制的新一代供水設備，其利用列車集中供電電源，高效節能，熱效率高，產水量穩定，清潔衛生，全自動連續工作，為旅客提供安全飲用開水的專用設備, 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。尤其鐵路跨越式發展的改革主題下，對旅客列車客運服務質量提出了更高的要求，其中方便旅客飲水是提高客運服務質量最基本的要求，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，我段空調客車所采用的電茶爐品種、型號繁多，維修性差，現場維修存在困難，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院運經所聯合制造，采用技術先進的高頻逆變感應加熱原理，具有水電隔離，節能、熱效率高、產水量穩定、結構少的特點。技術含量高，運用過程中故障率較高，途中發現故障無法應急處理，給旅客的正常飲水影響較大。雖然控制系統采用故障自診功能，對長時間缺水、感應線圈開路、感應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，但仍然出現故障不易處理。因此，本人經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、產水箱水位檢測管、加熱盤、爐體等組成。運用中發生的故障主要原因如下：

1.車廂缺水電磁閥燒損，引發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線圈等部件組成。輸入三相交流電源經斷路器，熔斷器進入電控箱，再經三相整流橋變成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變成25KHZ左右的高頻交流電，供給感應線圈在產水腔體中產生渦流并使之發熱，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字電路、脈沖驅動電路、水位傳感器、逆變器、溫度傳感器、穩壓電源、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，能根據產水箱水位的變化，控制電磁閥的開關，逆變器的啟停，并且當逆變器發生過流過熱等異常情況時能自動保護停機，等恢復正常且延時一定后再啟動逆變器。另外微處理器能根據逆變器輸出的電流電壓相位信號調整工作頻率，使逆變器工作在最佳狀態。但旅客列車在運行途中車廂內水箱缺水，電茶爐在補水狀態下長時間通電，造成進水電磁閥過熱燒損，進而引發控制箱內主控板燒損，導致電茶爐故障，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。結垢主要原因為北方地區水質差，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，影響產水量，并使控制電極失效，引發電茶爐大量故障。

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，產生大量的蒸汽，如排氣管不暢通，將造成爐體加熱盤環境溫度濕度增大，引發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水結冰，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，只要加強庫內的日常檢修質量，便可以預防和提前排出。而途中發生的車廂缺水電磁閥燒損是不可預知的，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，乘務人員責任心不強，未能按時巡視，發現車廂缺水不能及時發現關閉電茶爐電源也是

造成電茶爐故障的主要原因。

三、改進措施

針對上述原因，電茶爐在補水狀態下長時間通電，造成進水電磁閥過熱燒損，進而引發控制箱內主控板燒損，說明電茶爐設計存在缺陷，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。待途中車廂車站補水后，乘務巡視人員對電茶爐重新上電，電茶爐進入正常工作狀態。經現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燒損故障的發生。

2.加強電茶爐的日常檢修保養制度的落實，嚴格執行定期除垢制度（電茶爐爐體內部水垢三個月清除一次），在除垢過程中，要嚴格杜絕野蠻操作，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，發現浮球內進水、干簧管觸點接觸不良的進行更換，各種水管如果發生漏水，應及時排除，嚴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.對排氣管要嚴格按照電茶爐檢修標準配齊，且排氣暢通。對冬季容易造成排氣管排氣端易凍結冰的問題，冬季時應將排氣管放置于車內，以免爐體內水蒸氣積累過多造成電茶爐控制失效；夏季應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，發生短路等故障。

四、結束語

如果電控箱內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，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：車組轉向架故障原因分析及改進方法

摘要

安全是鐵路運輸的永恒主題，客車安全又是鐵路安全的重中之重。旅客列車作為復雜系統集成，任何細小的故障隱患，都將可能造成無法估量的損失。客車安全工作就是運用科學的維修策略，做到超前處置，預警預控，提前將各種故障源排查出，將風險點消除掉，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。本論文以 25K 型客車 CW-2 型轉向架的故障統計數據作為分析依據，統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、季節氣候、運行里程以及維修水平等多方面因素，運用數據統計以及相關性分析，確定出影響客車走行部故障主要的相關因素以及故障模式。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，以風險管理的理念，對故障模式中的基本事件進行風險要素分析評估，確定影響崗位質量安全的風險點，通過風險對策措施表，對影響質量安全的關鍵環節以及卡控流程進行完善，做到隱性故障的提前消除，預防客車安全事故的發生。合現場作業實際，本論文選取了客車走行部維修班組作為基于風管理維修策略的實施對象。根據“管理規范化”的要求，融合崗位安全職責、基本作業過程、規章管理制度以及安全質量控制措施等方面，修訂出符合現場風險管理實際的《檢車員崗位風險控制說明書》；根據“作業標準化”的要求，客車走行部故障模式、事故基本事件、安全風險點、基本作業過程以及質量標準，修訂完善出具有操作性的《25K 型客車轉向架流程風險辨析指導書》。通過對基于 25K 型客車 CW-2 型轉向架故障統計以及因素相關性分析，運用故障模式故障樹分析，基本事件的風險辨析、評估和層級防控，完善了分級管理、預警預控的客車維修策略，確保了現場安全作業管理的全面、準確、有效，進一步提高了客車維修水平。關鍵詞：故障模式；相關性；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狀與發展.......................................4 1.1.2課題選擇及意義...................................................5 1.2 文獻綜述..........................................................6 1.2.1國內外檢修策略的發展.............................................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....................................................8 1.4 論文的研究內容及方法.............................................8 第2章..............................................................10 2.1動車轉向架故障類型統計............................................10 2.2動車組轉向架故障原因分析..........................................12 2.2.1部件設備漏油分析................................................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動車組轉向架的故障模式、致命性分析（ＦＭＥＣＡ）..................14 第4章..............................................................17

4、結束語.............................................................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生著顯著地變化[1]。一方面以高速動車組的維修模式已經脫離了原有的傳統檢修模式，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，體現靈活多樣的維修特點。另一方面是傳統的普速鐵路，依然沿用比較成熟的計劃性預防維修體制，并增加了關鍵零部件的壽命管理，雖然提高了計劃標準化維修的高安全性，在統一的計劃修體制下，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以向“以可靠性為中心(RCM)”的維修制度發展的動車組檢修制度

[1]，和以計劃預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防維修制度已經逐漸無法適應“大密度、高頻次、高安全”的列車組織模式。

2、我國維修理論基礎薄弱。多年來，我國客車車輛維修重視實踐，輕理論現象比較突出，致使實踐中經常出現基本概念混亂，導致“維修不足”和“過度維修”維修的現象。隨著鐵路運營體制的深入改革，客車維修部應進一步對可靠性、可維護性、可用性方面的研究和實踐，加強對設備設施的風險研判，建立適應自身環境特色的維修理論體系。

3、客車車輛采購、設計中缺乏可靠性、維修性工程的應用。這種現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計方面只對客車車輛性能和結構進行設計，沒有對可靠性、維修性指標提出要求，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著日均檢修到發列車18列300余輛，確保著日均發送20000余名旅客出行安全，并擔負著2100余輛運用客車的維修、保養安全管理任務。主型車為構造時速140公里、轉向架為CW-2型準高速25K型車底，主要擔負烏魯木齊至北京（T69／70）、上海（T53／54）、漢口（T193／194）的旅客運輸，一次往返需連續運行4-5天，走行里程達8000公里以上。轉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，它的各種參數直接決定了車輛的穩定性和乘坐舒適性，其運用的高安全性和高可靠性是確保旅客生命財產安全的關鍵中的關鍵。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，約占保有客車總數的40%。長春客車廠生產制造的準高速客車CW—2型客車轉向架，是在充分吸收借鑒國外先進技術經驗的基礎上，并結合我國實際情況新設計的轉向架，在通過安全性、平穩性實驗后，已于1995年春投入運行。該段自2001年8月正式投入CW-2型轉向架運用以來，在檢修理念、維修體系、作業方式等方面產生了翻天覆地的變化。同時，為運用維護好該型客車，結合人員結構、配件供給模式、以及相關的工裝設備改進等方面，在確保25K型客車安全、可靠方面歷經9年做了大量的探索與嘗試，并積累了內容豐富的故障和維修數據資料。論文選題將從主型25K型車的CW-2轉向架結構、檢修人員的素質、檢修設備、檢修標準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。同時根據西北地區客車運行的線路環境和檢修情況，結合事故致因模型化進一步分析導致轉向架事故的原理和機制，采用數理統計方法對轉向架系統故障數據進行了分析,通過獲得轉向架系統故障模式生成規律，進一步運用以可靠性為中心的維修思想，改進完善客車轉向架運用維修策略，降低維修費用，確保25型客車持續、安全平穩、可靠運行。

1.2 文獻綜述

1.2.1 國內外檢修策略的發展

工業化從手工作坊對機械化、電氣化、信息化時代，各個時期的設備管理與檢 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]，是設備檢修最早出現的方式。也是一種比較直觀的維修方式，即設備設施出現故障不能確保安全有效運行的時候，對設備設施采取故障消除性維修，也屬于一種應急性維修，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備工作不足的弊端，計劃性檢維修根據設備故障功能失效與運行時間之間的關系，確定檢修內容和檢修周期，維修人員根據所確定的維修內容準備相應的維修配件、工裝和場地，并在周期臨界點實施維修，提前將故障預防在事故發生之前，確保了設備設施在運轉中期內的可靠性和安全性，這種 維修模式對與時間有關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”現象的出現。

（3）狀態檢修階段

隨著故障診斷水平的提高，以及故障診斷設備的廣泛運用，設備的在線監測成為確保安全必不可少的輔助方式，對設備運行狀態的實時監控，也為設備功能性的失效狀態提供了比較直觀發現手段，維修人員可根據監測結果在設備部件臨近，失效的時候，進行實時維修，達到了設備按需維修的目的。但對于設備系統 性強、構造復雜的設備，由于監測點繁多，增加了檢測的難度和維修計劃的復雜程度，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，美國聯邦航空局對當時最先進的波音747飛機有著嚴格的維修要求[2]，導致產生非常繁重的維修任務計劃，使這種技術先進的飛機給維修體制提出了嚴峻的考驗。而繁雜的維修任務使得航線運營波音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防性維修，也沒有有效地現住地 5 減少產品失效率。1980年通過對航空工業費用效益的觀察得到廣泛共識，軍事工業和其他工業也都作為加強維修程序的要求，開始應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。

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）是當前維修領域比較通行的以設備預防維修理念為基礎的體系性維修的工程過程[2]。

（1）RCM的基本觀點

1、設備設施的固有可靠性和安全性是由最初設計和制造水平決定的，如果設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來提高設備的安全性是達不到預期效果的。因此，增加維修次數，不一定會使設備越可靠和越安全。

2、設備設施在運行過程中出現故障隱患是不可避免的，而且每種設備故障產生的原因也不盡相同，維修工作的重點就是預防有嚴重后果的故障發生。因此，在故障維修工作中，要根據設備故障所產生的不良影響及后果，有針對地制定不同的維修策略。

3、探查設備設施故障規律，合理安排維修時機。在對設備進行維修工作時，要盡量弄清設備的故障模式，對有耗損性的設備可很據故障統計規律安排較為合理的保養和維修（更換），來預防故障隱患造成設備功能性失效。對損耗較少的設備設施，如果按照故障統計規律，安排定期的維修或更換，可能對設備的維護效果不是很理想，對此類設備更適宜于通過檢查、監控采取視情維修方式。

4、以最小經濟費用保證設備設施的安全性和可靠性。維修工作中，對設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

從上述文獻綜述可以看出，無論是傳統的事后維修還是現代發展起來的RCM/LCC模式，都把確保設備的安全可靠作為維修的第一出發點。由于行業、地域、裝備、人員、環境的差異，對設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。

維修理論發展歷史表明，任何一種維修方式、維修理論，都是通過總結前人的理論、方法以漸進的方式發展起來，不存在基于某一種設備檢修理念和維修策略可以確保使用設備的絕對安全，再科學的檢修理念和設備維護手段也只有和現場實際環境緊密結合，基于相似設備的維修經驗和現場數據統計，分析清楚理論、方法與現場的實際差距，相互取長補短才能發揮其應有的效果。

隨著現代設備的系統復雜性和運行環境的不確定性，只有在鞏固和加強現有的維修基礎上，充分吸收、借鑒當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有環境對維修的束縛，進而實現設備安全性、可靠性和可用性的新的突破。

1.4 論文的研究內容及方法.本論文以鐵路交通運輸系統某站 25K 型客車 CW-2 型轉向架作為研究對象，以該對象故障統計數據作為分析依據，運用數據統工具計統計，分析了客車轉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，并結合因素相關性分析，尋找出影響客車走行部主要故障模式的關鍵風險因素。

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。運用風險管理的理念，對故障模式中的基本事件進行風險要素分析評估，辨析出影響維修質量的風險點，通過制定合適的風險對策措施表，對容易造成故障隱患安全的關鍵環節進行有效維修，做到隱性故障的提前消除，預防客車安全事故的發生。

本論文結合客車安全現場作業實際，根據“管理規范化”的要求，選取了影響客車走行部維修質量的庫檢班組和乘務組作為基于風險管理維修策略的實施對象。通過構建風險管理維修策略體系，從崗位安全職責、基本作業過程、規章管理制度以及安全質量控制措施等方面入手，重點是為了修訂出符合現場風險管理 實際的控制流程。根據“作業標準化”的要求，認真分析客車走行部故障模式、事故基本事件、安全風險點、基本作業過程以及質量標準，修訂完善出具有操作性的風險辨析措施。

通過對轉向架故障統計以及因素相關性分析，運用故障模式事故樹分析，基本 事件的風險辨析、評估和層級防控，目的是為了構建確保了現場安預警預控的客車維修策略，能夠進一步提高客車維修水平。

第2章

2.1動車轉向架故障類型統計

在分析產品故障時，一 般是 從 產 品 故 障 的 現 象 入手，通過故障現象（故障模式）找出原因和故障機理。對機械產品而言，故障模式的識別是進行故障分析的基礎之一。

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，需要在調查、了解產品發生故障現場所記錄的系統或分系統故障模式的基礎上，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，并找出故障產生的機理。

故障的表現形式，更確切地說，故障模式一般是對產品所發生的、能被觀察或測量到的故障現象的規范描述。

故障模式一般按發生故障時的現象來描述。由于受現場條件的限制，觀察到或測量到的故障現象可能是系統的，如制動系統不能制動；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，針對產品結構的不同層次，其故障模式有互為因果的關系。

故障模式不僅是故障原因分析的依據，也是產品研制過程中進行可靠性設計的基礎。如在產品設計中，要對組成系統的各部分、組件潛在的各種故障模式對系統功能的影響及產生后果的嚴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酷度等級和危害度，提出可能采取的預防改進措施。因此將故障的現象用規范的詞句進行描述是故障分析工作中不可缺少的基礎工作。

依據某檢修部門幾年內積累的故障數據；故障數據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；二級系統包括車體系統、車外系統、電氣系統、給水衛生系統、供風系統、內裝系統、轉向架系統 ７大系統；各系統的故障百分比如表１所示。由表１可知轉向架系統在整個動車組系統中故障頻率所占有效百分比達２０％以上。根據轉向架系統的結構特點和功能，將轉向架劃分為懸掛裝置、架構組成。輪對軸箱定位裝置、排障裝置、驅動裝置、制動裝置、轉向架配管及配線等。

表1 二級系統頻率分布的輸出結果

依據某機車車輛股份有限公司采集積累的大量使用維護數據，進行了分類處理，得到動車組轉向架的故障部位和故障類型表，如表２所示。

表2 轉向架系統故障模式統計表

從表２中明顯看出，轉向架系統總共有４２個故障模式，制動裝置包括輪對等故障達到３０條，占２６．７８％，應重點加強與制動裝置相關部件的管理維修和保養工作，及時發現故障隱患，杜絕事故。

2.2動車組轉向架故障原因分析 2.2.1部件設備漏油分析

通過表２分析可知零部件設備漏油在轉向架故障中較為常見，可以占到總故障數的２５％。通過對設備運行的觀察發現可能故障原因是（１）動車在運轉時，在相對封閉的機械箱里，機器在運轉時會產生大量的熱量。動車組在全日制工作時，箱內溫度逐漸升高，箱內壓力也會逐漸增大．油液在箱內壓力作用下從密封間隙處滲出。（２）設計不合理；制造質量不良；使用維護不當，檢查不及時。設備上的某些靜、動配合面缺少密封裝置，或采用的密封方案不合適；設備上的某些潤滑系統只有給油路，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向架系統故障中占到最大的比例，達到了２６％以上。動車組轉向架制動裝置采用空液轉換液壓制動方式。制動裝置故障不僅會造成動車組途中晚點，而且如處理不當會導致動車組發生事故，嚴重影響運輸秩序，威脅乘客的生命財產安全。

制動系統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電機斷線、制動力不足、制動不緩解、監控顯示器顯示抱死、列車緊急制動不能復位、監控器等控制設備無電等。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。當制動控制裝置速度發電機斷線時，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信息傳輸故障導致再生制動與空氣制動同時發生、ＢＣＵ內部滑行、抱死檢測控制錯誤顯示制動系統故障等造成的。

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，運行狀況復雜，且輪對組成乃轉向架的重要部件，如有故障易造成嚴重的事故。其次空氣彈簧故障因其材質特殊為橡膠所制，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，使制動裝置易出現故障。

第3章

３.1動車組轉向架的故障模式、致命性分析（ＦＭＥＣＡ）

經過前面的分析，基本了解了動車組轉向架的故障模式和發生原因，但是仍不清楚每種失效模式對轉向架功能所造成的致命度的大小，所以需要對轉向架進行ＦＭＥＣＡ 分析，以便掌握其可靠性薄弱環節，為可靠性評估與提高可靠度提供科學依據部件i以失效模式j發生失效時，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發生失效造成部件損傷的概率。國標草案中將此稱為喪失功能的條件概率。其值為１，表示肯定發生損傷；０．５表示可能發生損傷；０．１表示很少可能發生損傷；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 在規定時間內的故障總次數；Ｔｊ為部件ｉ在規定時間內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。

根據上面介紹的ＦＭＥＣＡ分析方法，結合筆者掌握的動車組轉向架使用維護故障數據，經過處理，得到該車型轉向架主要部件的ＦＭＥＣＡ分析結果如表３所示。

通過上面的分析，可以看到在轉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 動車組轉向架主要部件FMECA分析表

續表3

它們將是影響轉向架可靠性的關鍵部件。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性、舒適度和安全性的保證，列車在高速行駛中易發生轉向架蛇行運動，所 15 以也應該加以重視。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，如發現部件有微小裂紋，應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、耐磨損的材料來制造，合理改進制造工藝過程，提高部件的質量和使用壽命。（２）鐵路管理部門，應加強鐵路線路鋼軌和沿線設施設備和運行環境的整理維護，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向架時應嚴格按照維修手冊規定進行，并對致命度大的部件和模式加以 重視。

第4章

４、結束語

通過ＦＭＥＣＡ方法分析可以發現同一設備系統中不同功能的零部件因其重要程度不同以及結構上的差異，其危險優先數也會有所不同，因此在設計中就需要區別對待，將危險優先數特別高的部件優先考慮。本文通過現場使用維護數據，對動車組轉向架故障車控制電器柜其他空氣斷路器故障導致的質量問題。

參 考 文 獻

[1] 董錫明.近代鐵道機車車輛維修現狀與發展趨勢.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.國防工業出版社, 2007.[4] 程五一, 王貴和, 呂建國編著.系統可靠性理論.中國建筑工業出版社, 2010.[5] 吳波, 丁毓峰, 黎明發編著.機械系統可靠性維修及決策模型.化學工業出版社, 2007.[6] 束洪春.電力系統以可靠性為中心的維修.機械工業出版社, 2009.[7] 國務院.鐵路交通事故應急救援和調查處理條例.中國鐵道出版社, 2007.[8] 鐵道部.鐵道交通事故調查處理規則.中國鐵道出版社, 2007.[9] 崔殿國.機車車輛可靠性設計及應用.中國鐵道出版社, 2008.[10] 楊玉興, 朱啟新.預防性維修活動關鍵件的確認方法和流程.電子產品可靠性與環境試驗, 2008, 26(3): 13-15.[11] 賈俊平編著.統計學（第二版）.清華大學出版社, 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.RCM 維修管理模式及其應用分析.科學技術與工程 , 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.電子工業出版社, 2010.[15] 王衛江.故障與預防性維修對機械可靠性影響的統計分析.機械管理開發, 2000, 6: 60-61.[16] 金玉蘭, 蔣祖華.以可靠性為中心的多部件設備預防性維修策略的優化.上海交通大學學 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構生命周期安全管理體系.中國鐵道科學, 2005, 26(6): 0001-0005.[18] 嚴俊, 周峰.以可靠性為中心維修在地鐵車輛制動系統中的應用.城市公共事業, 2008, 22(4): 30-33.[19] 周學兵，段國富.以可靠性為中心的裝備維修管理系統.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.北京交通大學學報, 2007,6.[21] 金蓮珠,楊晨輝.CW-2 型準高速客車轉向架.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生的原因,制定了相應的改進措施,提高電機運用的可靠性．

關鍵詞：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4型內燃機車的主要大部件之一..其質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機車面臨更為嚴峻的考驗．因為東風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，導致電機的運用條件更為惡劣，發生故障的機率大大增加．

二、質量原狀分析

牽引電機定子故障的主要表現兩個方面：1磁極接地；

2、聯線及引出線燒損，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生相對位移，最終導致電機定子接地。

（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量隱患，這種變形必然導致線圈與鐵芯長邊方向的間隙不均，鐵芯尖角處與線圈內框距離變得更小，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、聯線及引出線燒損

造成聯線及引出線燒損主要有以下幾個原因：

（１）、聯線材質過硬。聯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，極容易產生應力集中，在惡劣的外部條件下逐漸出現裂紋，使有裂紋的部位接觸電阻增大而燒損。

（２）、舊線規格、質量不一。為降低牽引電機定子接地故障率，許多機務段對聯線進行了改造，但由于技術水平不同，加之全路沒有一個統一的規范，致使入廠車聯線品種多樣，良莠不齊。特別是經壓制成的銅編織線，在廠修后屢次發生燒損故障。

（３）、緊固件質量不穩定。聯線螺栓和接頭板的質量對電機定子可靠性也至關重要，車間就曾因為螺栓斷和接頭板質量不好發生多起主附極與聯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線隨電機振動而分合，產生的電弧使接頭處燒損。（4）、聯線綁扎不牢。用蠟線綁扎聯線和引出線很難綁緊，浸漆后有蠟線松弛現象，并容易因材質變脆而使機械強度大大降低，對聯線起不到應有的固定作用。

（5）、聯線與螞蝗釘之間有絕緣缺陷。這種情況主要發上生在部分內部聯線的螞蝗釘過長的入廠410電機上，由于工字板不能將聯線與螞蝗釘完全隔開，在410電機運用過程中聯線與螞蝗釘逐漸貼緊，磨破絕緣后造成聯線燒損、定子接地。

三、技術改進措施：

機車的運用狀況更加惡劣是410電機定子故障的源頭，410電機的設計缺陷導致這種故障頻頻發生。因此，要滿足用戶的要求就必須深入調查，合理分析。大膽地對410原設計進行改進。為降低410定子故障進行質量攻關，并取得了較好的效果。現總結如下： 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）、強調線圈套極的一體化效果，對寬度方向尺寸較大的線圈適當增加適形氈的層數，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、聯線燒損

（1）、將引出線改為軟聯線。改變原設計的扁銅線或銅編織線結構，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，使車間內緊固螺栓斷現象得到了杜絕。車間還多次與接頭板生產單位結合，使接頭板質量也有了很大的提高，并一直比較穩定。（3）、為使聯線綁扎牢靠。車間改用了無緯帶對聯線進行綁渣，機械強度較蠟線有了很大的提高，聯線的可振動幅度大大降低。（4）、在聯線固定方面，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電機主極間聯線由原設計的兩根50平方銅編織線全部更換成3根，提高電機載流量，并執行先浸漆后裝聯線的工藝，防止聯線因吸絕緣漆而變硬。

經過以上兩項技術改進的措施，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、電氣類等故障引發的原因分類進行分析總結，并就零部件專業檢修、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生多起車門故障，嚴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動車組的發展....................................................................................................................3 第2章塞拉門介紹...........................................................................................................................6

2.1塞拉門系統組成................................................................................................................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控屏顯示的幾種故障現象........................................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量.......................................................................16 3.2加強對相關部件清潔和潤滑...................................................................................16 3.3對策措施...................................................................................................................17

致謝................................................................................................................................................19 參考文獻:.......................................................................................................................................20

II

第1章 緒論

隨著世界經濟的迅速發展，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的自動門系統最為典型的兩種結構。本文將目前新型動車中自動門系統自身工作原理以及結構性能進行了一次闡述，并且以此作為基礎對塞拉門方面的電氣控制系統進行了研究。

當今，社會的發展與人們周邊的交通環境是分不開的，交通方面的問題一直是自古以來人們共同關注的問題。由于最近幾年交通事故在國內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控制系統進行了一次分析，并將其中存在的相關問題進行了解決。

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標準有著巨大的差異，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與開通，直至今日，日本高速機車方面都在不斷地發展著，其傳動方式也一直在不斷地發生著變化，并且進行著持續地更新和進步，對應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，其主要的研究內容是以動力牽引相關模式為主的，法國主要研究的為動力集中式，并且對應的當地第一條投入運行的鐵路干線在1983年出現，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，是通過系統進行統一控制的，人們在上下車以及乘車的過程中如果擠靠車門，那么可能會發生嚴重事故。現在在國內，大部分動車所使用的都是塞拉門式的電氣控制相關系統。

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，內燃動車組叫DMU，把動力裝置分散安裝在每節車廂上。動車的動力來源分布在列車各個車廂上的發動機，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，區別于拖車。動車和拖車一起構成動車組。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的青睞。

我們通常看到的電力機車和內燃機車，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。而動車組就是幾節自帶動力的車輛加幾節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點是，動力裝置分布在列車不同的位置上，能夠實現較大的牽引力，編組靈活。由于采用動力制動的輪對多，制動效率高，且調速性能好，制動減速度大，適合用于限速區段較多的線路。另外，列車中一節動車的牽引動力發生故障對全列車的牽引指標影響不大。動力分散的電動車組的缺點是：牽引力設備的數量多，總重量大。動力集中的電動車組也有其優點，動力裝置集中安裝在2～3節車上，檢查維修比較方便，電氣設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，標號G，主要對應高速鐵路），目前還沒有上限時速；一般動車組或中速的（標號D，時速160和200公里，主要對應快速鐵路）、低速動車組（南車青島公司把技術能力下延而研究時速140公里的，以適應城市輕軌）。

2007年，動車組開進了北京站、興城站。

圖1 動車組展示

中國的動車技術時速上升很快，株洲南車集團動車組技術僅用了不到4年就從時速160公里起步到2008年實現時速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下了時速176公里的米軌鐵路世界速度之最。另外，種類發展多，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備時速下延以覆蓋更多

1.2動車組的發展

動車發明了，單節車廂會動了。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，不用專門的調車作業就能往返運行。

早期的動車各節自成體系，不能相互操作，列車中每節動車都要有人操作。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勢。好在車到山前自有路，一項來自新型電力機車的技術──重聯──砸碎了動車發展的枷鎖。重聯，指用特定手段將兼容機車的聯系在一起，由一個司機室操縱。最常見的手段是用一組重聯電纜連接多臺同系列機車的操控系統或動力系統。動車由電力機車發展而來，產生于電力機車的重聯技術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

二戰結束，內燃機車也能重聯了，內燃動車組出現。

70年代，法國試制了燃氣輪機高速動車組──TGV-0。80年代，高速鐵路網在歐洲延伸，風馳電掣的各系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，TGV試驗速度突破570km/h。中國CRT實驗速度突破600公里每小時。

然而在大多數場合，動車組擔負的都是市內、市郊、城際通勤任務。大多數輕軌、地鐵以及國外大多數城際列車都是動車組。高速列車在動車組中只占很小比例。

引用一份來自網絡的統計，世界各國/地區的鐵路系統中，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以上速度動車組關鍵技術獲得突破

（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向架關鍵技術研 4 究及裝備研制”（2011BAG10B00）項目進行了驗收。

項目由青島市科學技術局組織實施，在南車青島四方機車車輛股份有限公司、北京交通大學、西南交通大學、同濟大學等課題承擔單位共同努力下，研制出適用于400km/h以上速度等級動車組轉向架樣機，并通過臺架試驗驗證。這也標志著我國高速軌道交通技術在350km/h動車組技術平臺的基礎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塞拉門系統組成

塞拉門系統主要由門板、門上部運動機構、下導軌、門控單元、門開關按鈕、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，門板，門控器，門框組成采用模塊化設計。采用整體單元式門框，安裝方便，易于維護保養，并具有如下的設計創新：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

參數 2.2塞拉門主要功能簡介 2.2.1原理設計

新型動車組每節車廂共有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中設置一個主門控器（MDCU），負責與列車控制與監測系統（TCMS）進行數據交換。新型動車組塞拉門電氣控制系統由硬線控制、網絡控制以及網絡監測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，特殊功能由網絡控制完成，整列車塞拉門系統的狀態反饋與故障顯示由網絡監測完成。每個DCU均根據硬線控制命令執行相關功能，同時也接收做為診斷備份使用的網絡控制信號（數據流：TCMS-MDCU-DCU）。另外，MDCU將接收從TCMS發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顯示、故障維護等功能。每個DCU處理硬線控制命令和網絡控制命令的原則如下：

① 硬線+一致時，DCU執行相關功能。

②當硬線信號存在，網絡信號無時，DCU執行硬線指令相關功能，DCU產生并在內部儲存一個“網絡信號與硬線信號不一致”的故障記錄。

③當硬線信號無，網絡信號存在時，DCU不執行任何功能，DCU產生并在內部儲存一個“網絡信號與硬線信號不一致”的故障記錄。

④當硬線信號存在，網絡信號存在但二者不一致時，DCU執行硬線指令相關功能，DCU產生并在內部儲存一個“網絡信號與硬線信號不一致”的故障記錄。

2.2.2塞拉門控制

集控模式門側選擇為了防止司機的誤操作和增加塞拉門系統的可靠性和安全性，新型車增加了門側選擇開關。當列車即將進站時，由司機根據車站調度命令選擇開門。

側門緩解、開門、關門塞拉門系統共有4條貫穿全列的控制硬線：左側門緩解控制線，左側門開門控制線，右側門緩解控制線，右門開門控制線。所有的門控器均并聯在相應的控制線上。

①集控門緩解功能在列車停車時，司機啟動門側選擇開關后，按下相應側的門緩解按鈕，相應側門緩解指令激活，緩解控制線得電，全列相應側DCU得到門緩解指令。

②集控開門功能在列車停車時，司機啟動門側選擇開關，相應側門緩解按鈕激活后，按下開門按鈕，相應側門打開指令激活，打開控制線得電，全列相應側DCU得到門打開指令。

③集控關門功能在列車速度V<5km/h，司機啟動門側選擇開關同時門處于緩解或者打開狀態時，激活關門按鈕，全列兩側門緩解控制信號消失，則塞拉門由緩解狀態或打開狀態變成鎖閉狀態。

通過速度信號關門如果DCU通過硬線信號得知列車速度大于5km/h，所有的門立即關閉。由于列車是開門行駛，必須要逆著行駛方向進行關門動作，因此DCU會增加關門的力度。通過速度信號關門具有最高優先級，即如果速度信號不符合設計要求規定的值，車門將立即關閉。

門鎖閉①當DCU執行門關閉后，會將門關閉的狀態反饋給MDCU，MDCU將4個門的鎖閉狀態通過RS485總線反饋給TCMS。

②每節車均有一個硬線環路監測門的鎖閉狀態。當4個門均鎖閉后，該硬線環路建立，TCMS收到DI輸入信號。門的鎖閉狀態由硬線環路反饋信號和網絡反饋信號共同決定：a.當硬線環路反饋信號與網絡反饋信號一致時，門鎖閉狀態正常；b.當硬線環路反饋信號與網絡反饋信號不一致時，TCMS發出診斷報警信息。

狀態反饋MDCU將4個門的狀態信息、故障診斷信息匯總后通過RS485總線發送給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故障信息，同時生成故障記錄。在司機室顯示器上，車體兩側的外面各有一條長的黃色直線表示門處于未緩解狀態。

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。在塞拉門關閉過程中，在車門達到關閉鎖緊位置之前，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膠條。感應膠條內有一個密閉的空氣腔。關門時,在限位開關(門關閉98%)未被激活前,如果遇到障礙,就會在空氣腔內產生一個壓力波動信號,這個信號通過門板內的空氣壓力感應開關轉換成電信號輸入DCU，激活相應的防夾 保護功能。一旦塞拉門到達關閉和鎖閉位置后，即限位開關(門關閉98%)未被激活，防夾手感應膠條可以自動失效。

②電機電流監控DCU中存有一個標準電流限界曲線。這個限界曲線不是恒定不變的，而是依據門的位置以及電機在以前關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,當車門運動時所測量的電機電流超過標準的限界值，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/時間監控塞拉門的位移傳感器將門位移劃分成許多小段，當在一段確定的時間段內沒有走完確定的路程，則啟動相應的障礙物探測功能。DCU會測量每段關閉位移的關閉運行時間同時計算下一個關閉位移的關閉運行時間。

換端模式當列車進入換端模式后，在司機離開主控司機室前，塞拉門控制系統通過網絡控制信號和硬線控制信號的自動轉換，使兩端司機室內的相關控制按鈕無效，塞拉門保持換端前的狀態。

2.2.3拓展功能

遠程關門模式隨著鐵路速度等級和服務需求的不斷增長，根據用戶的需求，所有乘客登車后，乘務員可以在任何一個塞拉門通過四角鑰匙開關發出實現此功能的“遠程關門”指令。該功能可以使乘務員不通過司機而關閉全列車的塞拉門。在執行本功能前，乘務員所在位置的塞拉門必須是打開的。執行本功能后塞拉門將執行下列動作：

①如果塞拉門此時處于關閉且緩解狀態,則緩解狀態取消；

②如果塞拉門此時處于打開狀態，則塞拉門關閉。以上動作不包括乘務員所在位置的門。[1]模式激活與結束乘務員順時針旋轉四角鑰匙開關，此動作至少持續1s,該模式激活，乘務員所在門的DCU將遠程關閉車門指令發送給本車MDCU（若所在門為MDCU則直接發送），由MDCU通過RS485總線發送給TCMS，TCMS接到該指令后，通過RS485總線將指令“遠程關門”再發送給各車MDCU，由MDCU通知每個DCU執行遠程關閉車門指令。當其他車所有車門均關閉后，TCMS向發出“遠程關門模式”指令的MDCU發出“其他所有塞拉門已關閉”信號。該MDCU接到此信號后同時評估本車4個車門的狀態。如果本車除發出“遠程關門模式”指令的門外，其余3個門均處于鎖閉狀態，那么MDCU負責激活（或負責通知相應門的DCU激活）發出“遠程關門模式”指令的門的蜂鳴器。當乘務員接收到蜂鳴器的通知后，關閉自己所在位置的車門，遠程關門模式關閉，所有車門被關閉。9 [2]模式取消在乘務員所在位置的車門沒有完全關閉之前,按下本地開門按鈕，即取消該功能，乘務員所在那一側的門重新被緩解。

通知司機出發在所有塞拉門被安全地關閉后，乘務員向司機發出發車命令。乘務員逆時針旋轉四角鑰匙開關，連續做兩次，此時DCU通過RS485總線向TCMS發出信號“激活蜂鳴器”，TCMS激活司機室內的蜂鳴器。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，模式被激活并發送給TCMS。司機將四角鑰匙開關順時針從“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，操作本地關門按鈕關閉塞拉門，司機將退出司機室模式按鈕恢復，模式結束。

列車進入整備模式后，列車內部人員（如清潔人員）可以下車，但是未經允許的人員不能登車（兩側塞拉門都鎖閉）。司機在顯示器上觸發該模式，TCMS向各車MDCU發出指令。僅當兩側的車門都鎖閉時，塞拉門系統才接受TCMS發送的整備模式指令，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種方式關閉： 1在車內：按下本地關門按鈕； ○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擔當G7002次（上海-南京，00車為主控端）交路，列車運行長江至南京區間時，CRH2066C02車3位門報車門關閉故障（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：當晚動車組入庫進行詳細檢查，發現02車3位門機構有漏油現象 10 且油位表內已顯示無油。原因分析：

車門關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）磨損變形導致門機構漏油，致使門機構無法動作，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、溫度、時間因素的影響，容易出現老化現象，使密封圈本體失去彈性、密封狀態發生改變，此時泄漏發生；二是因機件間的磨損引起，導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、導向部與間隔筒等處。

處理措施：更換門機構，試驗正常。

案例2 XX年XX月XX日RH2075C擔當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間，CRH2075C03車報2位車門關閉故障（109），司機停車后隨車機師立即趕往03車查看車門關閉情況，對2位車門進行檢查未發現異常，隔離2位側2、4位車門后，司機室關門燈亮，列車恢復正常，后續交路運行正常。

故障排查：當晚動車組入庫進行詳細檢查，發現03車2位車門關門到位開關145+線在接線端子處斷開，145C線狀態良好。原因分析：

①車門關閉故障原因 車門關閉故障檢測原理如下：

該故障為電氣類故障，因145+線斷開導致DIRR21繼電器失電，MON終端裝置無法接收車門關閉到位信號而報出車門關閉故障，進而導致牽引丟失故障。

②145+線斷線原因

車門關閉到位開關（DS2）安裝于門機構上，其伴隨車門的壓緊動作向車體外側移動，由于145+線捆扎余量不足，在長期運動作用下導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接線，多次開關門試驗正常。2.3.1動車組運行中通過司機室監控屏顯示的幾種故障現象

(1)司機室 BPS 屏顯示車門未關閉,此類故障多為車門鎖閉不到位。由于車內外空氣壓力差過大,運行前期車門承受壓力限度 60 Pa,車門關閉時經常由于內壓過大導致車門無法正常關閉。經過對車門軟件升級將車門壓力限度調為 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鎖閉不到位,重新開關門或復位后,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上 S12限位開關位置發生偏移,造成主鎖在一級鎖閉時 S12開關不能正常釋放,車門關閉信號不能正常傳輸。經過對 S12 開關調整后故障消失。

(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。此類故障判斷為網絡故障,主要是網絡傳輸異常或受到干擾導致,一般進行復位后故障可以消除。

(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,經常出現司機室 BPS 屏瞬間性報車門故障,停車檢查時故障馬上消失,后經檢查發現,動車組在高速運行時,由于空氣阻力使得機械車門晃動,導致機械鎖鎖閉機構出現瞬間性的活動, 造成限位開關信號時斷時續,以至于檢測系統誤判斷為車門未鎖閉。后來經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生原因分析

(1)操作不當而產生的故障：

①自動翻板上的機械隔離鎖被打到隔離位未恢復, 導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(S22)被打到 on 位,導致門激活信號輸出后,開門按鈕燈不亮。

③車門內、外部緊急解鎖裝置在使用后未復位,導致報警器長響,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,導致門激活信號輸出后,開門按鈕燈不亮。當CRH5 型動車組發生以上4 類故障時,一般情況恢復車門或自動翻版隔離開關后故障均能消除。

(2)門控器(DCU)插線排松動及自身原因產生的故障

2.4動車組車門見故障分析

（1）操作不當。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指示燈,如果檢測到門控器故障時,需更換處理。

(3)車門反復開關故障①下踏板關閉后行程開關不到位,此時應調節罩板調節桿的長短,使其在關閉后聽到清脆“咔”的一聲,表明車門正常關閉。②檢查 98%行程開關位置是否正常,主要是位置是否發生偏移,否則需重新進行調整。③檢查門關閉及鎖閉限位開關(S12)位置是否正常,車門經過長時間動作,限位開關很容易產生松動或偏移,當位置不正確時要重新進行調整。④檢查氣動鎖的位置是否準確,不準確重新進行調整;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,門關閉到一定程度時門膠條是否會撞擊到自動翻板的邊緣,導致敏感膠條被激活。

13(4)車門集控時不開門和集控時不關門故障①先檢查翻版是否鎖閉到位,隔離是否恢復,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。檢查網絡信號是否到位。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檢查車門集控時網絡信號是否正常,若不正常, 車門將無法接受集控指令,導致無法集控開啟或關閉。

(5)車門正常關閉且指示燈正確,但 TD 顯示屏上卻顯示離線或故障當發生此類故障時,應打開相應位置車門檢查門, 將S5 由“1”位撥至“0”位,關閉此門控制系統的電源,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, 當門控器上的標志燈只剩下最上面和最下面兩個綠燈亮時,松手),如果按此操作仍顯示錯誤,應為網絡故障,此時以門狀態為準,并檢查網絡。

(6)其他原因導致的車門故障①車內緊急解鎖長時間被激活。此操作會導致車門K1繼電器始終吸合,這是一種非常規的操作,長期發生將會導致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下清洗車體。在車門打開狀態下清洗車體或高站臺翻板時,有時會使水濺到供電設備上,導致電氣設備燒毀,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,當水流入臺階內時,還可能會使車門下踏板的轉動機構生銹,從而導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,車門集控關閉時,突然受到障礙物擠壓(如夾旅客行李等),導致車門故障。④日常缺少對車門機構的保養和維護,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統計分析第3章動車組車門系統的日常管理和維護

3.1減少動車組運行中車門故障的數量

(1)加強地面檢修人員的業務技能培養。作為動車組運營部門,最重要的一個環節就是動車組檢修,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的車門控制系統的培訓和實地演練,做到每個人整體業務水平的提高。

(2)加強隨車乘務人員的理論培訓和實地演練,可以通過現車模擬動車組運行途中出現的故障,對車門故障進行系統演練。對每個可能發生故障的部位進行剖析,分析原因。

(3)加強各項工藝標準的落實,無論是地面檢修人員或是隨車乘務人員,學習動車組相關檢修工藝標準。

(4)建立動車組車門故障管理臺帳,由專人負責收錄日常發生的車門故障,并通過對故障進行分析歸類,掌握車門故障的規律,采取技術措施,有效控制車門故障的發生。

3.2加強對相關部件清潔和潤滑

(1)要通過對車門故障的統計分析,逐步摸索車門故障規律,適當調整有關部件檢修周期,有效降低車門故障的發生。

(2)定期對車門相關部件進行集中普查,如限位開關,門控器插線排、臺階踏板行程開關等,由于動車組高速運行,勢必會造成限位開關偏移、線排松動或行程開關移位等現象,可以采取定期普查的方式消除車門較易發生的故障。

(3)地勤人員根據機車交路情況,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、機車滑油的準備,做好小輔修作業人員地勤作業兼 16 崗培訓,在機車進庫較集中的時間段,抽調小輔修人員協助檢查,均衡地勤作業,提高機車檢查質量。

(4)按輪次確定地勤作業范圍。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檢測信息反饋相結合,找出各輪次的檢查重點,明確各輪次的作業流程。

(5)通過不斷引進和運用機車檢測的各種先進設備與手段,加強機車狀態把控,逐步達到地勤人員按狀態檢查、檢測,上班乘務員重點機能試驗的整備作業方式。

3.3對策措施

1.完善運用檢修工藝、提高檢修標準 2.修訂完善一、二級修車門作業指導書

針對車門部件故障發生的頻次，成立攻關小組，修訂完善CHR2C型動車組車門檢修作業指導書，增加“客室車門專項整修”等作業指導書，完善2項作業項點<1>開門到位開關的碰頭與開關碰臂配合狀態；開門到位開關與周圍的螺釘關系<2>有效的解決了開門到位開關動作卡滯的問題。3.加強運用檢修動車組車門專業化檢修質量卡控

一是動車組車門檢修過程中著重注意開關門按鈕、固定螺栓、門機構及繼電器安裝狀態的檢查，避免發生由于螺栓松動、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準進行嚴格卡控，切實提高車門檢修作業水平；三是結合春秋兩季整治，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。4.加強車門常見故障的分析匯總

一是建立車門故障庫，將發現的問題進行匯總分析，分析查找慣性故障點，聯合主機廠和配件供應商細化作業指導書，逐項制定日常檢查維護作業要點，明確相關部件間隙調整周期、項點、方法、標準等要求，從而形成常態化維護；二 17 是組建車門故障攻關組，專項負責車門故障的分析及技術攻關工作，對每一類車門故障，采取合理化措施及整修方案進行處理，有效降低車門系統故障率。5.完善高級修制造工藝、提高驗收標準。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問題，可加強側門繼電器盤的檢查，同時改進控制繼電器盤各子板的固定方式，從源頭質量上解決，降低車門故障發生率；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，減少門機構漏油故障的發生率。

5.2提高高級修驗收標準

加強出廠檢驗的標準，例如針對案例1問題，可在對增壓缸調試過程中，延長其保壓時間（由20min延長至30min），可有效防止車門漏油現象的發生。6.加強隨車機師應急處理能力

定期對隨車機械師開展車門故障應急處理培訓，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

金工實訓已經結束了,首先要感謝我的指導老師——何劍老師,謝謝他為我熱心的指導和幫助,是他給我細致的解答疑問,為我提供眾多的有關設計書籍資料,又為我提綱契領,梳理脈絡,使我確立了本文的框架。論文設計過程中,他為我指導一些以前沒有弄清楚的知識,最終圓滿的完成了本次設計.通過本次金工實訓論文設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,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。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型內燃機車電力傳動[M].大連:大連理工大學出版社,1994.[4].趙敬超,張金才.內燃機車電力傳動[M].北京:中國鐵道出版社,2002.[5].林聰云.內燃機車電力傳動[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.