CRH5型动车组车门常见故障分析

彭胜录

(郑州铁路局 郑州客车车辆段,河南郑州450000)

CRH5型动车组全列由8辆车组成,共有6个机械门和26个自动门,分别为端部司机室各两个机械门,餐车两个上货用的机械门,其余在每辆车的端部每侧各有一个由列车终端控制系统(MPU)控制的乘客自动车门。所有乘客车门均配有高站台翻板和低站台活动脚蹬,两者可以视情况相互转化,方便乘客在高站台和低站台上下车。动车组自动车门采用的是高速列车塞拉门。结合CRH5型动车组运用和检修实际,将CRH5型动车组车门故障及处理方法进行分析。

1 CRH5型动车组车门系统的概述

1.1 CRH 5型动车组机械门

CRH 5型动车组司机室登乘门是为乘务员上下车设置的手动内开关式机械门,采用合页将门与紧固在车体上的整体门框相连,门系统装有双舌锁,在门框的上部和下部均设有锁闭位置,门的外侧装有两个内凹式把手(见图1),在站台(500mm和1 200 mm的两种类型高低站台)上的人能轻松地打开车门,门内侧设置有一个内把手,可保证车上人员打开该门。当登乘门正常锁闭时(车门上、下面的锁舌正确地进到各自的锁口),安装在门框锁口的限位开关检测到门被关闭(锁舌已正确进到门框锁口的插销内),并将关闭的信号传输给列车控制系统,同时通过台处车门正常锁闭指示灯绿灯亮(未锁闭时绿灯灭)。

CRH5型动车组餐车上货门与司机室登乘门一样,也是一个手动内开关式机械门,采用合页将门与紧固在车体上的整体门框相连,在上货门外部设置一个沉入式扣手,内部设置一个把手,当列车静止需要上货时,先通过三角钥匙打开把手柜门,然后通过转动内部把手来实现上货门的开关。该门系统装有双舌锁,其控制简单,也是通过位于锁孔内的一个限位开关和门上方的一个绿色信号灯来检测门的开关状态。与司机室登乘门唯一不同的一点就是餐车上货门多设计一个门打开或门未达到二级锁时的红色状态指示灯(当门未关闭或门关闭但未锁紧时红灯亮)。

图1 动车组司机登乘门

1.2 CRH 5型动车组自动塞拉门

(1)CRH5型动车组自动塞拉门简介

CHR5型动车组塞拉门采用高速列车塞拉门,按照UIC 560设计,为气密封型、移动式、电驱动门。分别分布于列车端部,每辆车各有4个塞拉门(动车组头车和餐车除外,头车带有2个塞拉门,餐车有两个塞拉门)。为方便乘客上下车,所有塞拉门都配有活动式脚蹬,并安装有可人工操作自动伸缩的踏板。乘客可以根据外界站台环境的不同,从高度500mm或高度1 250 mm的站台上车。每个塞拉门、自动踏板和活动式脚蹬由车门控制系统控制。每辆车的4个车门控制单元通过一个CAN接口连接在一起,而主车门(每辆车的3位门)控制单元则通过MVB接口与列车控制单元连接在一起。车门控制单元接收来自列车控制单元的功能信号和命令,主门控制单元将不同的状态信号和诊断信号从所有车门控制单元传送至列车控制单元。然后车门控制单元再根据本地车门控制命令(如内侧和外侧的乘客开门按钮)和列车控制命令开启和关闭车门、活动式脚蹬或自动踏板。

塞拉门系统主要由门扇、车门上部运动机构、下导轨、车门控制单元、车门开关按钮、紧急开门装置、门锁闭和隔离装置、活动脚蹬等组成。门扇、手柄、门锁以及门机构可以满足承受 6 kPa的空气动力载荷和800 N作用于门板中央集中应力的强度要求。

门机构、门板、门控器、门框组成采用模块化设计。整体单元式门框,安装方便,易于维护保养。并具有如下的设计创新:密封采用压紧方式而非充气方式,局部损坏时对密封性影响小,压紧密封对乘客无人身危险。门板与门框之间采用双唇加压密封方式,能保证气密性。压力损失在试验室从6 000 Pa减少到1 000 Pa至少需要20 min。门板隔热、隔声性能优异,门板内发泡处理K值为3.5W/m2◦K,隔声值为31 dB(A),能满足列车提速到300 km/h以上的要求。

(2)CRH 5型动车组自动塞拉门的基本技术参数

2 CRH5型动车组运行中车门系统常见故障

自配属郑州铁路局的CRH5型动车组开行以来,车门故障一直是影响动车组正常运行的主要故障之一。

2.1 CRH 5型动车组运行中通过司机室监控屏显示的几种故障现象

(1)司机室BPS屏显示车门未关闭,此类故障多为车门锁闭不到位。由于车内外空气压力差过大,运行前期车门承受压力限度60 Pa,车门关闭时经常由于内压过大导致车门无法正常关闭。经过对车门软件升级将车门压力限度调为80 Pa后,此类故障基本消除。

(2)司机室BPS屏报警,TD屏显示车门故障,监控室LT屏显示故障,车门显示灯红灯亮。此类故障大多为车门机构锁闭不到位,重新开关门或复位后,此故障基本可以消除。

(3)司机室BPS屏报车门故障,TD屏显示车门故障,监控室LT屏显示故障,车门指示灯显示正常。此类故障主要是车门主锁闭机构上S12限位开关位置发生偏移,造成主锁在一级锁闭时S12开关不能正常释放,车门关闭信号不能正常传输。经过对S12开关调整后故障消失。

(4)司机室BPS屏报车门故障,TD屏显示车门故障,监控室LT屏显示正常,车门指示灯显示正常。此类故障判断为网络故障,主要是网络传输异常或受到干扰导致,一般进行复位后故障可以消除。

(5)司机室BPS屏瞬间性报车门(主要是机械门)故障。CRH5型动车组开行前期,经常出现司机室BPS屏瞬间性报车门故障,停车检查时故障马上消失,后经检查发现,动车组在高速运行时,由于空气阻力使得机械车门晃动,导致机械锁锁闭机构出现瞬间性的活动,造成限位开关信号时断时续,以至于检测系统误判断为车门未锁闭。后来经过对机械门门锁进行改造,此类故障消除。

2.2 CRH 5型动车组运行中车门一般性故障产生原因分析

(1)操作不当而产生的故障

①自动翻板上的机械隔离锁被打到隔离位未恢复,导致门激活信号输出后,开门按钮灯不亮。

②自动翻板电隔离开关(S22)被打到on位,导致门激活信号输出后,开门按钮灯不亮。

③车门内、外部紧急解锁装置在使用后未复位,导致报警器长响,集控信号无作用。

④自动翻板锁在翻板竖起或放下后未锁闭到位,导致门激活信号输出后,开门按钮灯不亮。

当CRH5型动车组发生以上4类故障时,一般情况恢复车门或自动翻版隔离开关后故障均能消除。

(2)门控器(DCU)插线排松动及自身原因产生的故障

①操作不当。故障检查完毕后,假如故障仍未消除的、则考虑故障可能是因为门控器插头松动而产生,所以建议在排除其他故障时,首先考虑门控器的插头是否松动,如有松动应紧固处理。

②如果门控器插头紧固后故障未能消除,考虑是否门控器故障,此时可以查看车门门控器状态指示灯,如果检测到门控器故障时,需更换处理。

(3)车门反复开关故障

①下踏板关闭后行程开关不到位,此时应调节罩板调节杆的长短,使其在关闭后听到清脆“咔”的一声,表明车门正常关闭。

②检查98%行程开关位置是否正常,主要是位置是否发生偏移,否则需重新进行调整。

③检查门关闭及锁闭限位开关(S12)位置是否正常,车门经过长时间动作,限位开关很容易产生松动或偏移,当位置不正确时要重新进行调整。

④检查气动锁的位置是否准确,不准确重新进行调整;检查气动锁滚轮上是否有灰尘等赃物,要及时对车门机构进行清洁;检查车门气动锁压力是否大于4.5×102Pa。

⑤检查自动翻板的位置是否正确,门关闭到一定程度时门胶条是否会撞击到自动翻板的边缘,导致敏感胶条被激活。

(4)车门集控时不开门和集控时不关门故障

①先检查翻版是否锁闭到位,隔离是否恢复,气动锁滚轮上压力是否正常。

②检查5 km信号、门释放信号、高低站台的选择是否正确。检查网络信号是否到位。

③检查车门敏感胶条上是否有撞痕,胶条的电气接线是否脱落。

④检查车门集控时网络信号是否正常,若不正常,车门将无法接受集控指令,导致无法集控开启或关闭。

(5)车门正常关闭且指示灯正确,但TD显示屏上却显示离线或故障

当发生此类故障时,应打开相应位置车门检查门,将S5由“1”位拨至“0”位,关闭此门控制系统的电源,并在再次送电时(将S5由“0”位拨至“1位”)彻底重启门控器(具体操作为送电之前按住门控器上的Reset键,当门控器上的标志灯只剩下最上面和最下面两个绿灯亮时,松手),如果按此操作仍显示错误,应为网络故障,此时以门状态为准,并检查网络。

(6)其他原因导致的车门故障

①车内紧急解锁长时间被激活。此操作会导致车门K1继电器始终吸合,这是一种非常规的操作,长期发生将会导致K1继电器的触点接触不良。

②保洁人员在车门打开或者踏板伸出的状态下清洗车体。在车门打开状态下清洗车体或高站台翻板时,有时会使水溅到供电设备上,导致电气设备烧毁,如黄色踏板电机、台阶踏板电机等的非正常烧损也是日常车门的典型故障之一,当水流入台阶内时,还可能会使车门下踏板的转动机构生锈,从而导致下踏板开启时机械卡滞(低站台模式开门时,如果台阶3 s内未打开,车门将不能正常开启)。

③动车组运行途中,车门集控关闭时,突然受到障碍物挤压(如夹旅客行李等),导致车门故障。

④日常缺少对车门机构的保养和维护,也是造成车门故障的主要原因之一。诸如车门运动机构的润滑、维护不到位时,也会造成车门动作卡滞等。

图1为动车组车门故障总数统计分析。

图3 2009年与2010年上半年动车组车门故障统计分析图

3 CRH5型动车组车门系统的日常管理和维护

3.1 减少CRH 5型动车组运行中车门故障的数量

(1)加强地面检修人员的业务技能培养。作为动车组运营部门,最重要的一个环节就是动车组检修,始终坚持检修保运用的原则,抓好动车组各项检修工作。首先就是要对地面检修人员进行基础的车门控制系统的培训和实地演练,做到每个人整体业务水平的提高。

(2)加强随车乘务人员的理论培训和实地演练,可以通过现车模拟动车组运行途中出现的故障,对车门故障进行系统演练。对每个可能发生故障的部位进行剖析,分析原因。

(3)加强各项工艺标准的落实,无论是地面检修人员或是随车乘务人员,学习CRH5动车组相关检修工艺标准。

(4)建立CRH 5型动车组车门故障管理台帐,由专人负责收录日常发生的车门故障,并通过对故障进行分析归类,掌握车门故障的规律,采取技术措施,有效控制车门故障的发生。

3.2 加强对相关部件清洁和润滑

(1)要通过对车门故障的统计分析,逐步摸索车门故障规律,适当调整有关部件检修周期,有效降低车门故障的发生。

(2)定期对车门相关部件进行集中普查,如限位开关,门控器插线排、台阶踏板行程开关等,由于动车组高速运行,势必会造成限位开关偏移、线排松动或行程开关移位等现象,可以采取定期普查的方式消除车门较易发生的故障。

[1]中华人民共和国铁道部.CRH5型动车组途中应急故障处理手册[M].北京:中国铁道出版社,2009.

[2]张曙光.CRH5型动车组[M].北京:中国铁道出版社,2008.