CRH3型动车组司机室后端门门锁故障浅析

周新力，邓锡山

（中国铁路广州局集团有限公司广州动车段，广东广州 511483）

0 引言

动车组司机室后端门门锁作为客室与司机室之间的通道，由于其使用频率高、动静状态常变换等诸多因素，使得经常发生门锁无法锁紧、反锁后无法打开、门锁卡滞等功能失效问题[1]。随着高铁在全国大范围的应用，对动车组司机室后端门门锁的可靠性、使用寿命等提出了更高的要求。动车组线上发生司机室后端门门锁无法正常打开时，将直接影响司机换乘，因此，研究司机室后端门锁的应急解锁方法，提高故障应急处置效率十分必要。

1 门锁结构及动作原理

1.1 门锁结构

CRH3型动车组司机室后端门门锁主要由锁芯转子、斜锁舌（一级锁）、方锁舌（二级锁）、连杆、方钢、转子组成等部件构成（图1）。

图1 门锁结构

1.2 动作原理

（1）门锁锁闭过程：关闭司机室门，斜锁舌自动伸出，实现一级锁闭。使用钥匙旋转锁芯转子或使用六角钥匙旋转方钢，方锁舌伸出，实现二级锁闭。

（2）门锁开锁过程：当门锁处于二级锁闭状态时，斜锁舌、方锁舌均处于伸出状态。扳动钥匙，锁芯转子开始顺时针旋转，方锁舌首先被拉回，方锁舌开锁，二级锁闭状态解除。锁芯转子在钥匙的带动下继续顺时针旋转，直至与连杆接触。锁芯转子继续顺时针旋转，将连杆顶起，连杆带动转子组成旋转，转子组成拨动斜锁舌回位，斜锁舌开锁，一级锁闭状态解除，门锁被打开。

2 常见故障分析

根据国铁集团要求，CRH3型动车组司机室后端门门锁实行“专车专配”改造，由鸿裕吉公司供货执行。自改造以来，现场使用中发生多起故障，故障模式主要为：锁舌无法弹出、方锁舌无法缩回、锁芯空转、斜锁舌卡滞等。

2.1 锁舌无法弹出

（1）故障现象：此类故障多发生在新门锁装车后，使用钥匙无法使锁舌正常弹出。

（2）原因分析：与原锁体对比发现，新锁体厚度比原锁体厚，锁体表面存在抗磨现象，分析为新锁体厚度尺寸没有控制到位，导致锁体装入门框中受挤压，进一步影响锁舌无法正常弹出。

（3）整改措施：①制作过程中严格控制门锁锁体厚度尺寸，保证在18±0.5 mm公差尺寸之内；②在装配司机室门锁前，使用专用工装进行试装，如工装能自如装入门框中，再装新门锁锁体，保证新锁体安装时不受挤压。

2.2 方锁舌无法缩回

（1）故障现象：方锁舌伸出到位后，转动钥匙控制锁芯转子转动，但方锁舌无法实现缩回。

（2）原因分析：在正常情况下，转动钥匙，锁芯转子顺时针转动，先后拨动锁舌拨叉1、锁舌拨叉2后，方锁舌缩回实现解锁，如图2所示。对故障件进行测试，发现用手往下按压方锁舌时，方锁舌各运动件间存在运动间隙，方锁舌出现下移。分析为在解锁时，锁舌拨叉1往下移动，锁芯转子顺时针转动与锁舌拨叉1发生干涉，转子无法继续转动，造成方锁舌无法缩回。

（3）整改措施：对锁舌拨叉1端部尖角进行打磨，消除转子与锁舌拨叉1的干涉现象。

图2 方锁舌动作原理示意

2.3 锁芯空转

（1）故障现象：插入钥匙转动锁芯时，部分锁芯出现空转现象，无法带动锁芯转子动作。

（2）原因分析：拆解故障锁芯组件，发现锁芯组件中缺少“拔插弹簧”，判定故障原因为零部件组装不完整，“拔插弹簧”遗漏安装，造成锁芯转动时无法带动转子转动，从而出现空转现象，如图3所示。

图3 锁芯结构

整改措施：要求供应商出厂加强自检，提高产品质量。

2.4 斜锁舌卡滞

（1）故障现象：斜锁舌无法弹出或缩回。

（2）原因分析：①对故障锁体进行检查，发现斜锁舌边缘存在卷边现象，导致开关门时斜锁舌与锁体面板发生抗磨，斜锁舌不能有效弹出或缩回。分析为加工过程中斜锁舌与锁体面板的间隙较小、斜锁舌边缘圆弧角未加工成型，每次开关门时锁舌与面板均产生较大的摩擦力，从而引起了锁舌边缘卷起变形；②将故障斜锁舌与原供应商的斜锁舌进行弹力测试，结果显示原供应商的斜锁舌弹力为4.8 N，故障斜锁舌弹力为10.1 N。进一步拆解斜锁舌，发现造成两种斜锁舌弹力不同的原因为其内部复位弹簧不同。故障斜锁舌的复位弹簧力较大，关门时斜锁舌与门框阻力更大，更易造成斜锁舌变形。

（3）整改措施：①优化斜锁舌与面板配合尺寸，增大两者间的配合间隙；②斜锁舌边缘圆弧角增加C0.8倒角；③更改斜锁舌复位弹簧尺寸，降低复位簧弹力。

3 故障应急处置方案

针对动车组运行中出现司机室后端门一级锁（斜锁舌）无法打开故障时，现有应急处置方案：使用铁丝穿入门缝锁舌中，拉动铁丝带动斜锁舌缩回，或者将一字螺丝刀从门缝插入后上提顶开锁舌，斜锁舌缩回，门即可打开。

若动车组出现二级锁（方锁舌）无法打开故障，只能通过砂轮机选用薄砂轮片对方锁舌进行切割，或者选用专业的锯片进行切割破拆[2]。车组线上运行时，受作业条件限制，该应急处置方法往往并不适用，这将严重影响车组正常运行秩序。

4 门锁优化

为进一步提高动车组司机室后端门门锁可靠性，同时解决线上二级锁反锁后无法快速打开问题，现以CRH3型动车组司机室后端门门锁为对象，提出一种门锁优化方案，以提高故障应急处置效率。

4.1 门锁结构优化

新门锁结构主要由锁体、锁芯、锁舌、门把手、门扣手、锁腹板等组成（图4）。

与原门锁相比，观光区侧门扣手由原一体式更改为可拆卸结构，新锁体面板增加开槽，为二级锁应急解锁操作提供活动空间。二级锁舌压板增设凸台，同时增开了圆孔，可实现二级锁的应急解锁。在锁腹板及锁壳表面预开了凸台活动方孔，可实现一级锁的应急解锁。

图4 新门锁结构

4.2 应急开锁方式

当门锁处于二级锁锁闭且无法正常打开时，首先在观光区侧，通过六角扳手拆卸门扣手下部内六角紧定螺钉，取下门扣手。取下门扣手后，使用一字螺丝刀向上方拨动二级锁舌压板凸台打破二级锁死点，死点解除后将螺丝刀端部插入二级锁舌圆孔内，向右侧拨动二级锁舌将二级锁缩回，从而实现二级锁应急解锁。通过四角钥匙旋转锁腹板及锁壳表面凸台活动方孔，收回一级锁舌，实现一级锁应急解锁。

4.3 成效分析

按照该解锁方案制作了门锁样件，模拟现车工况进行了地面测试，与原应急解锁方式相比，该方式可在5 min内快速解锁，作业时间大大减少，有效提高了线上故障应急处置效率。

5 结束语

动车组司机室后端门门锁故障直接影响动车组运行秩序。结合CRH3型动车组司机室后端门门锁实际情况，对其常见故障进行统计分析并给出相应整改措施，同时针对现有故障应急处置方式存在的不足，提出一种新门锁方案，该方案可实现二级锁快速解锁，提高了动车组故障线上应急处置效率。