深圳地铁205车客室侧门端部解锁故障分析论文_林郁

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摘要:本文通过205车客室侧门端部解锁故障分析,从结构、材质、原理上分析故障的原因,阐述故障的原因,从而找到故障的根源,并为正线运营提供的可靠保障。

关键词:端部解锁装置、风险评估、改进方案

1、概述

2016年7月24日,205车司机在赤湾上行站台关门作业时,2051车1门无法关闭,尝试手动亦无法关门后,行调命令司机进行清客,清客完毕司机后切除ATC并合门旁路,在NRM模式下从赤湾上行以区间限速40km/h,站台限速5km/h的速度运行至后海车辆段回厂线。故障造成最大增晚列车终到新秀延误9分03秒。

2、故障调查分析

通过对车门电气、机械部件的检查及相关数据的调查分析,2051车1门无法关闭的原因是2051车1门端部解锁装置阻尼盘弹性圆柱销断裂(见图1),导致阻尼盘不被限位,使得在未操作紧急解锁装置下丝杆连接轴完全自由正反转动,造成车门关闭困难现象。

图1. 端部解锁装置阻尼盘弹性圆柱销断裂

通常情况下,操作紧急解锁装置,拉动钢丝绳从而带动图1所示的解锁拉线轮转动,解锁拉线轮逆时针转动的初始10°左右的行程内,图1所示的阻尼盘不跟随一起转动,在解锁拉线轮内部的抱紧装置将与丝杆同步转动的丝杆连接轴套抱紧,此时的丝杆连接轴套只能沿开门方向转动(逆时针转动)而不能沿关门方向转动(顺时针转动)。在正线运营电动关门时,紧急解锁装置未被操作,解锁拉线轮是不动的,而阻尼盘在列车行驶过程中出现了如图1所示位置的摆动,则此时对于端部解锁装置来说解锁拉线轮逆时针转动了一定的角度,此时的结果就会造成解锁拉线轮内部的抱紧装置将丝杆连接轴套抱紧,车门只能打开而不能关闭,因此由于阻尼盘不被限位螺钉限位就造成了上述故障。

3、故障件分析

将故障件返厂对弹性圆柱销材料和金相组织进行分析,。根据上海SGS 出具的材质报告,发现其材质不符合要求。

Mn 的含量主要影响弹性圆柱销的疲劳和韧性,如果较低则会出现过早疲劳和脆断。

4、风险评估

通过端部解锁组件是与LS 锁配套使用的手动解锁装置,手动解锁装置一般应用于例行维护、维修以及突发事件下的紧急疏散,因此端部解锁的使用频次相对较低,常规操作下循环解锁试验可以满足54750 次,常规操作是指按照常规速度操作紧急解锁和复位,操作把手解锁和复位时间均超过2 秒。

端部解锁装置的设计寿命为54750 次解锁,经过了54750 次台架试验未出现弹性圆柱销断裂和限位螺钉弯曲现象,因此端部解锁组件上的弹性圆柱销断裂和限位螺钉弯曲主要是操作紧急解锁后的复位速度过快造成,紧急解锁操作并复位可以在0.6 秒内完成,按照这样的速度操作紧急解锁并复位,必然会对端部解锁内的弹性圆柱销和限位螺钉巨大的冲击,一旦弹性圆柱销断裂并且阻尼盘反向转动α超过20°(见图2),必然会造成无法手动和电动关门,进而对列车运营造成清客延误影响。

图2. 弹性圆柱销断裂与阻尼盘反向转动α

5、改进方案

考虑到端部解锁装置弹性圆柱销较小,在材料上和热处理上都有可能存在质量问题,并且操作紧急解锁和复位的速度差别较大,经过2号线专业工程师及厂家评审讨论,拟采用如下方案进行优化,见图3。采用如下方案可以有效解决限位问题,但权衡考虑后,此处限位得到了加强,推杆就成了薄弱环节,阻尼盘的转动是扭簧带动解锁拉线轮上的推杆推动,阻尼盘被可靠限位了,而推杆则会受到阻尼盘的反向推力,可能会造成推杆弯曲或断裂,因此还需要对推杆进行加强,在推杆上增加轴肩,并适当加粗以增加其抗弯强度。

图3. 改进方案

6、措施及建议

(一)在整改前对201-235列车端部解锁装置进行普查,对存在问题的端部解锁装置进行更换;

(二)尽快按改进方案对对存在问题的端部解锁装置进行更换。

论文作者:林郁

论文发表刊物:《基层建设》2016年18期

论文发表时间:2017/8/24

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