速動車組塞拉門開關(guān)門故障分析及處理

1、 高速動車組塞拉門開關(guān)門故障分析及處理摘 要本文介紹了高速動車組塞拉門的機械結(jié)構(gòu)，工作原理及應(yīng)用，分析了高速動車組運營中塞拉門存在的開關(guān)門故障。并針對性的提出了解決方案，為以后高速動車組塞拉門相似故障提供處理經(jīng)驗。關(guān)鍵詞高速動車組；塞拉門；故障中圖分類號：u292.914 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：a 文章編號：1009-914x（2013）16-0015-01塞拉門是高速動車組普遍采用的一種車門系統(tǒng)。與傳統(tǒng)的內(nèi)藏式車門和外掛式車門相比較，塞拉門系統(tǒng)具有良好的密封性能；較高的可靠性高；控制智能化；關(guān)門后美觀等優(yōu)點。本文針對crh3型高速動車組塞拉門系統(tǒng)原理與結(jié)構(gòu)方面的一些特點進(jìn)行介紹，同時對武廣線在運營初期

2、動車組塞拉門存在的開關(guān)門故障進(jìn)行了分析，并針對性的提出了解決方案，為以后高速動車組塞拉門相似故障提供了處理經(jīng)驗。1 高速動車組塞拉門結(jié)構(gòu)及原理高速動車組塞拉門主要由門框、鎖閉機構(gòu)、驅(qū)動單元、門扇四部分組成。其中門框采用整體式門框，由鋁型材和鑄鋁件拼焊而成，內(nèi)部充填發(fā)泡隔熱材的結(jié)構(gòu)，該結(jié)構(gòu)具有較高的隔音隔熱性能；鎖閉機構(gòu)由氣動鎖、氣動單元、主鎖、限位開關(guān)等構(gòu)成；驅(qū)動單元采用直流電機進(jìn)行驅(qū)動。塞拉門控制原理：整車塞拉門由控制單元（dcu）、中央控制單元（ccu）和人機接口（hmi）的通訊通過mvb總線實現(xiàn)。司機操作開門或關(guān)門按鈕，發(fā)出開門或關(guān)門指令，主控端ccu進(jìn)行處理后，本牽引單元通過主控端cc

3、u經(jīng)mvb傳給主dcu，其它牽引單元ccu通過wtb接收主控端ccu發(fā)送的信號進(jìn)行處理后，再經(jīng)mvb傳給各車主dcu，主dcu通過can線接口給本車其它dcu發(fā)出開門或關(guān)門指令。單扇塞拉門的開關(guān)動作可以由本地開關(guān)門按鈕或司機室集控開關(guān)實現(xiàn)，當(dāng)dcu得到信號后，控制驅(qū)動電機帶動皮帶，皮帶帶動門扇通過上導(dǎo)軌實現(xiàn)開關(guān)。關(guān)閉時，塞拉門從完全打開運行到98%行程時，門扇通過對98%限位開關(guān)滾輪搖臂的作用，使其滾輪搖臂的角度發(fā)生變化，產(chǎn)生信號并傳遞給dcu，由dcu通過電磁閥控制氣路使氣動鎖的供風(fēng)或排風(fēng)，從而實現(xiàn)氣動鎖鎖舌的伸出，最終使門扇緊扣在門框上保證車廂的氣密性。高速動車組塞拉門在運營初期存在的常見

4、開關(guān)門故障可分為塞拉門閃縫故障；塞拉門開門故障。2 塞拉門關(guān)門故障2.1 故障現(xiàn)象塞拉門在運行過程中，進(jìn)行車組例檢過程中，發(fā)現(xiàn)個別車塞拉門門扇與門框之間有縫隙，漏光、漏風(fēng)或漏雨，但在hmi上顯示門關(guān)閉并鎖閉正常，故障車的ccu和故障門的dcu沒有關(guān)于此現(xiàn)象的故障代碼，此故障簡稱為塞拉門閃縫（如圖1所示）。2.2 故障分析通過前期故障處理，在對某些關(guān)鍵尺寸稍加調(diào)整后可以使故障率下降，但是單純的對某一部件進(jìn)行調(diào)整，無法從根本解決閃縫問題。塞拉門系統(tǒng)的開關(guān)門過程是主鎖、氣動鎖、限位開關(guān)和dcu等關(guān)鍵部件配合的過程，因此單獨的部件功能正常并不能保證門系統(tǒng)功能的正常。因此，閃縫故障是由于以下幾個原因同時

5、造成的。（1）門板受到外力影響，門扇在車內(nèi)受到的外力來自兩個方面，一方面是來自空調(diào)風(fēng)壓的影響，另一方面來自門扇下導(dǎo)軌尺寸誤差的影響；由于門扇上部固定在門驅(qū)動的門攜架上，整個門板處于以門攜架為支點的懸臂結(jié)構(gòu)，在門扇關(guān)閉過程中受到外力時，門扇下部在關(guān)閉過程中向外發(fā)生位移，下部氣動鎖動作后無法準(zhǔn)確勾入門扇法蘭而卡滯在門扇法蘭盤外側(cè)，阻止了門扇的正常關(guān)閉，造成閃縫。（2）上下氣動鎖鎖閉動作不同步，由于上部氣動鎖氣路結(jié)構(gòu)中有一個單向氣閥控制流量，而下部氣動鎖與氣動管路直接連接，因此在門扇關(guān)閉過程中上部氣動鎖動作比下部氣動鎖慢，因此門扇關(guān)閉過程中稍遇外力，動作延遲便會造成氣動鎖卡滯在門扇法蘭外部，造成閃縫

6、。（3）98%限位開關(guān)的位置與氣動鎖動作的關(guān)系，雖然調(diào)整98%限位開關(guān)可以改善閃縫故障，但是在運行一段時間后故障會復(fù)發(fā)，根據(jù)塞拉門電氣原理圖分析，塞拉門的dcu中可能已經(jīng)設(shè)置門扇關(guān)閉位置記憶，98%限位開關(guān)位置的并不能完全控制門鎖動作，只是限位開關(guān)位置與dcu設(shè)置的位置相近時，門功能正常，但是當(dāng)限位開關(guān)位置與dcu設(shè)置不同時，門鎖的動作還是執(zhí)行dcu的指令，還是依靠dcu存儲的記憶位置發(fā)出信號來控制門鎖動作，因此98%限位開關(guān)位置對門鎖動作的影響。2.3 故障處理針對以上故障分析，在此次故障處理中采取了以下一些措施。2.3.1 外門受力測試由于車輛在運行過程中，門扇在車內(nèi)受到的外力只能來自空調(diào)

7、風(fēng)壓和下導(dǎo)軌的尺寸誤差。在車輛靜止時進(jìn)行風(fēng)壓測試，由于受到作業(yè)環(huán)境的影響，無法進(jìn)行模擬最后關(guān)門門扇的受力影響，因此采用手動對關(guān)閉過程的門扇施加外力模擬空調(diào)風(fēng)壓的影響，首先進(jìn)行關(guān)門過程的塞拉門電機電流測試，試圖找出門扇受力與電機電流的關(guān)系，但是由于塞拉門電機有過電流保護(hù)，且關(guān)門過程中，電機電流一直處于極限位置（電流大約為6a），當(dāng)門扇在關(guān)閉過程中受到過大的外力，電流曲線只是出現(xiàn)劇烈的抖動，但是數(shù)值不會有明顯變化，（如圖3），圖中紅色曲線為塞拉門開關(guān)門電流，門扇由于受到電機過流保護(hù)的作用，會直接打開，重新嘗試關(guān)閉，因此無法通過電流測試發(fā)現(xiàn)外力對門扇的影響（如圖2）。對門扇下導(dǎo)軌進(jìn)行更換，前期由于下

8、導(dǎo)軌的制作采用47±2mm的標(biāo)準(zhǔn)，可能會導(dǎo)致下部擺臂與下導(dǎo)軌配合不良，造成閃縫故障的出現(xiàn)，決定采用47±0.5mm的下導(dǎo)軌，經(jīng)過對武廣線運營的高速動車組塞拉門系統(tǒng)的下導(dǎo)軌更換，高速動車組閃封故障率有所降低。2.3.2 上下氣動鎖同步性測試由于門扇受到的異常外力的情況下出現(xiàn)，為了首先解決閃縫故障，在運營車輛的下部氣動鎖處增加排氣閥，減慢關(guān)門過程中下部氣動鎖的動作速度，事實證明這種方法已經(jīng)基本解決閃縫問題，到目前為止武廣運營的高速動車組再未出現(xiàn)過閃縫故障。因此在測量的時候分別測量上下氣動鎖的動作時間，通過測試數(shù)據(jù)證明閃縫是由于下部氣動鎖動作過快造成，并通過測試數(shù)據(jù)的對比選用合適的調(diào)節(jié)閥調(diào)節(jié)下部氣動鎖的動作，保證上下氣動鎖動作的同步性，這樣能保證消除閃封故障。3.結(jié)束語塞拉門在高速動車組應(yīng)用中具有自身的優(yōu)勢，但是由于機械結(jié)構(gòu)及電氣控制系統(tǒng)復(fù)雜，因此在運營過程中也會存在一些問題，車門系統(tǒng)故障是影響列車正常運營的主要故障之一，本文分析了高速動車組在運營中存在的常見問題，并提出了解決方案，自從采取上述措