廣州地鐵14號(hào)線司控器問題分析及改進(jìn)措施

引言

司控器是地鐵車輛用于操縱運(yùn)行的主令控制器,是利用控制電路的低壓電器間接控制主電路的電氣設(shè)備,其動(dòng)作性能直接影響到地鐵車輛的平穩(wěn)操縱以及各種工況的實(shí)現(xiàn)。隨著國(guó)內(nèi)城市軌道交通行業(yè)不斷發(fā)展,地鐵車輛司控器種類也越來(lái)越多,應(yīng)用過程中出現(xiàn)了許多問題。

本文對(duì)廣州地鐵14號(hào)線車輛司控器的常見問題進(jìn)行了分析,并提出了相應(yīng)的改進(jìn)措施。

1廣州地鐵14號(hào)線車輛司控器概況

廣州地鐵14號(hào)線車輛使用的司控器型號(hào)為S316CC.003,該型號(hào)司控器主要有控制手柄、方向開關(guān)以及鑰匙開關(guān)等3種可操作機(jī)構(gòu)。控制手柄在"0"位、牽引最大位、牽引最小位、制動(dòng)最大位、制動(dòng)最小位、快速制動(dòng)位等均有定位,在這些定位之間為無(wú)級(jí)調(diào)節(jié),控制手柄通過轉(zhuǎn)動(dòng)同軸的電位器來(lái)調(diào)節(jié)輸入電壓指令,從而達(dá)到調(diào)節(jié)牽引力和電制動(dòng)力的目的。方向開關(guān)在"RMR""0FF""PM""RMF"4個(gè)檔位均有定位,操作時(shí)可穩(wěn)定落在對(duì)應(yīng)的檔位中?？刂剖直⒎较蜷_關(guān)和鑰匙開關(guān)之間相互聯(lián)鎖。

2典型故障及原因分析

2.1司控器鑰匙不能插入

2.1.1結(jié)構(gòu)組成及原理

司控器鑰匙開關(guān)的結(jié)構(gòu)如圖1所示。當(dāng)插入鑰匙時(shí),鑰匙開關(guān)內(nèi)部的5組彈子依次彈開,隨后可通過旋轉(zhuǎn)鑰匙觸發(fā)行程開關(guān)激活司機(jī)臺(tái)實(shí)現(xiàn)占有功能。

圖1司控器鎖芯實(shí)物及內(nèi)部示意圖

2.1.2故障分析

當(dāng)司控器鎖芯內(nèi)部的彈子卡滯時(shí),鑰匙不能完全插入鎖芯,無(wú)法實(shí)現(xiàn)占有功能,這給正線運(yùn)營(yíng)帶來(lái)了嚴(yán)重影響。如圖2、圖3所示,鑰匙插入鎖芯僅能到達(dá)一定的深度,對(duì)照鎖芯故障時(shí)鑰匙的卡滯位置,在分解的鎖芯上進(jìn)行測(cè)試模擬,當(dāng)鑰匙插入相同深度時(shí),鑰匙頭正好與第3個(gè)彈子接觸,判斷為第3個(gè)彈子無(wú)法正常縮回導(dǎo)致鑰匙無(wú)法繼續(xù)插入。

2.1.3結(jié)論

鎖芯內(nèi)部的彈子及彈簧因卡滯不能正常伸縮,導(dǎo)致鑰匙無(wú)法完全插入鎖芯。

2.2方向開關(guān)回零后無(wú)法關(guān)鑰匙

2.2.1結(jié)構(gòu)組成及原理

鑰匙開關(guān)與方向開關(guān)存在聯(lián)鎖關(guān)系,其聯(lián)鎖結(jié)構(gòu)如圖4所示。鑰匙開關(guān)處于"0N"位時(shí),鑰匙開關(guān)凸輪的凹槽轉(zhuǎn)向聯(lián)鎖軸,使聯(lián)鎖軸有向右滑動(dòng)的空間,即此時(shí)方向開關(guān)可進(jìn)行旋轉(zhuǎn)操作,方向開關(guān)轉(zhuǎn)動(dòng)后鑰匙開關(guān)被聯(lián)鎖不能關(guān)閉:當(dāng)方向開關(guān)回零后,聯(lián)鎖軸存在向左滑動(dòng)的空間,此時(shí)鑰匙開關(guān)可轉(zhuǎn)動(dòng)至"0FF"位。

圖2故障時(shí)鑰匙插入深度

圖3鎖芯拆卸后進(jìn)行模擬

圖4鑰匙開關(guān)凸輪與聯(lián)鎖軸

2.2.2故障分析

司控器聯(lián)鎖座與聯(lián)鎖軸的結(jié)構(gòu)如圖5所示,聯(lián)鎖軸為扁塊形,在聯(lián)鎖座的方形孔內(nèi)左右平移,兩端圓弧形頭部與凸輪接觸起到聯(lián)鎖的作用。在對(duì)故障件拆解、試驗(yàn)的過程中發(fā)現(xiàn),聯(lián)鎖軸與凸輪的接觸面積相對(duì)較大,當(dāng)方向開關(guān)回零后,鑰匙開關(guān)關(guān)閉時(shí)容易出現(xiàn)偶發(fā)性卡滯,甚至無(wú)法關(guān)閉。

圖5聯(lián)鎖座與聯(lián)鎖軸結(jié)構(gòu)

2.2.3結(jié)論

司控器鑰匙開關(guān)和方向開關(guān)的聯(lián)鎖結(jié)構(gòu)存在設(shè)計(jì)缺陷,兩者之間為面接觸,接觸面積較大,容易導(dǎo)致方向開關(guān)回零后鑰匙無(wú)法關(guān)閉。

3改進(jìn)措施

3.1司控器鑰匙不能插入的改進(jìn)措施

3.1.1鎖芯彈子去三留二

司控器鎖芯內(nèi)部主要是5組彈子及彈簧,如圖6、圖7所示,其中彈子孔3、4、5號(hào)處主要用于區(qū)分78#、77#鑰匙(前者主要由司機(jī)、檢修人員使用,后者則由保潔等服務(wù)界面使用）,而彈子孔1號(hào)處彈子為鑰匙插入時(shí)第一個(gè)接觸鑰匙的彈子,其在非鑰匙插入情況下可起到一定的封堵異物的作用,故1號(hào)處彈子不考慮拆除。鑒于彈子孔3號(hào)處故障概率最高,綜合考慮將3、4、5號(hào)處的彈子拆除,以提升鎖芯的可靠性。

3.1.2定期清潔、潤(rùn)滑鎖芯

結(jié)合維修規(guī)程,每年使用鎖芯潤(rùn)滑劑對(duì)司控器鎖芯進(jìn)行潤(rùn)滑、清潔,確保鎖芯內(nèi)部彈子、彈簧之間活動(dòng)順暢,避免因卡滯而導(dǎo)致鑰匙無(wú)法插入。

3.2方向開關(guān)回零后無(wú)法關(guān)鑰匙的改進(jìn)措施

針對(duì)鑰匙開關(guān)與方向開關(guān)之間的聯(lián)鎖方式為面接觸形式,對(duì)聯(lián)鎖座和聯(lián)鎖軸的結(jié)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化、換型,優(yōu)化后結(jié)構(gòu)及實(shí)物分別如圖8、圖9所示,將原方形聯(lián)鎖軸改為圓形聯(lián)鎖軸,聯(lián)鎖軸兩端頭部改為半球形:將接觸形式改為點(diǎn)接觸,減小接觸面積,減少卡滯現(xiàn)象。

圖6鎖芯內(nèi)5組彈子拆解圖

圖7鎖芯彈子孔結(jié)構(gòu)示意圖

圖8聯(lián)鎖軸改造后結(jié)構(gòu)

圖9聯(lián)鎖軸改造后實(shí)物

4結(jié)語(yǔ)

本文分析了當(dāng)前廣州地鐵14號(hào)線車輛司控器存在的問題,并提出拆除鎖芯部分彈子、定期清潔潤(rùn)滑鎖芯、聯(lián)鎖機(jī)構(gòu)優(yōu)化換型等改進(jìn)措施,有效降低了該型號(hào)司控器故障率,為提高地鐵車輛操作的安全性、穩(wěn)定性提供了有力保障和支持。