电力动车组用电气连接器失效模式、案例分析及预防措施

第一篇：电力动车组用电气连接器失效模式、案例分析及预防措施

电力动车组用电气连接器失效模式、案例分析及预防措施

[摘 要]本文介绍了电力动车组生产过程及运营中出现的几种典型的连接器失效模式，针对实际案例分析了连接器几种典型的失效模式。最后提出了常见的几种预防电气连接器失效的措施。

[关键词]电力动车组 失效模式 电气连接器

中图分类号：U266 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2018）17-0105-02

[Abstract]This paper introduces several typical failure mode of connectors in？manufacturing process for EMU，and in view of the actual case to analysis connector of several typical failure mode.At last，the paper put forward some preventive measures to prevent electrical connector to be failure mode.[Key words]EMU Failure mode Connector

1.引言

?气连接器是电气领域经常用到的连接转换部件，是一种为电线和电缆端头（或设备件）提供快速接通和分断的电气装置，担负电能传送、信号传递的功能，使电路实现预定的传输电流或控制信号的功能。其在轨道交通、航天等领域的中应用十分广泛。

电气连接器在电力动车组上应用十分广泛，各个系统使用了不同型号、不同规格的电气连接器，种类有GTC、QE、HARTING、尼龙连接器（二芯/三芯/六芯/十二芯等）、YH400型等。同时由于设计、生产制造工艺及运营路况等各种原因，也存在较为突出的连接失效问题。

若车辆在正线运营的情况下发生电气连接器失效，势必造成动力、控制、各类信号系统出现故障，直接影响电力动车组的在线运营。因此分析其典型的失效模式，据此制定合理化的预防措施尤为重要。

2.电气连接器的典型失效模式

电气连接器的失效模式有很多，根据电力动车组在生产过程中及正线运营中的故障反馈，从使用角度，总结概括出以下几种典型失效模式。

2.1 接触不良

接触不良，是指连接器用的接触件即插针对没有达到预期导通或信号传递性能，造成信号的时断时续、电流或电压不稳定的故障。

2.2 组装不良

电气连接器的组装工序是非常重要的工序，该工序直接影响电气连接器的连接性能。从生产实践及车辆的功能调试试验分析得知，插针、绝缘体、壳体三者任何一项没有组装到位都有可能出现连接器失效。

2.3 压接或焊接不良

连接器插针采用冷压接工艺或者是锡焊接工艺，在施工作业中，可能出现各种不良，出现品质较差的产品，造成电线导体与插针连接状态不稳定不合理。

压接或焊接不良多发在组装制造过程中，出现该种情况的主要原因是压接工具与使用端子（连接器插针）不匹配。

2.4 绝缘不良

绝缘不良主要是指由于连接器内部的绝缘体开裂、破损等没有起到绝缘作用或绝缘性能降低，造成的连接器失效。

绝缘体的设计机构及材料是影响是绝缘性能的主要因素。另外，由于组装及使用环境等因素的影响，绝缘体受不平衡应力、表面或内部存在杂质、油脂、水汽、焊剂、化学类污染物等，均可能造成短路、漏电、击穿、绝缘电阻低、腐蚀等绝缘不良的现象。

2.5 连接及锁紧机构不良

电气连接器的连接及锁紧机构是连接器机械性能的重要保证，直接关系到连接器结合状态电气连接的可靠性以及频繁连接时操作的便捷性和适宜性。

2.6 密封不良

此种失效模式主要是指连接器内部进水或水蒸气、电介质等导电物质，造成线路短路，而至连接器烧损的一种连接器故障，主要是由于连接器密封不良造成。

另外还有安装结构不良和选型配套不良等失效模式。

三.典型连接器失效分析

3.1 固定失效

2010年配属某局某列动车组出现主变压器油流停止故障，经检查确认，发现4、5车之间过桥线线号为704Z连接器松动脱落，导致APU3无输入电压。打开连接器，连接器内部有烧灼痕迹，如图1、2所示

分析：该连接器是YH400型高压连接器，从故障现场分析，连接器锁紧机构没有松弛、晃动，固定性较差，次问题属于典型的锁紧机构和固定不良造成。连接器锁紧机构存在缺陷，在长期运行环境中导致不能有效锁紧，固定不良导致题发生。

3.2 配套选型不良

2010年某动车组在运行过程中7号车牵引变流器报“接地1”故障，经司机操作RS复位无效后，将7号车动力切除后维持运行。对该车四台牵引电机分别进行了绝缘测试，发现4轴牵引电机侧连接器插针与外壳之间短路。同时在连接器插头绝缘体上有水珠，连接器插头、插座的插针出现变色、电蚀情况，具体如下图3、4所示。

分析：器插头进行了拆解检查，发现连接器U相插针烧损最为严重，其压接部位的热缩管已烧损，插头内部绝缘体在U相的边缘部位出现碳化现象，如图5所示。

由于某电机制造厂家在电机国产化阶段采用了外径较小的电缆，导致了与连接器橡胶堆匹配不良，造成连接器组装后无法保证其密封性能。在外界有雨水、积雪（积雪的危害要大于雨水）的情况下，会造成连接器插头进水。

根据产品及设计需求，牵引电机用电线电缆变更型号规格，新型低烟无卤电缆外径较原电缆细，但牵引电机生产厂家未相应调整电缆及连接器的配型关系，虽然连接器为防水型连接器，且防水等级较高，但由于连接器绝缘体与电缆不配套，造成密封不良。同时，对于运行环境较为恶劣的转向架区域，未采用额外的防水密封作业，造成电气电机连接器内部进水（图6）。

该故障属于典型的匹配选型与密封不良。首先设计要求与连接器选型尺寸不符，线缆与连接器绝缘体不匹配为主要原因；其次未按照要求进行密封防水作业。

四.几种连接失效控制措施及检验方法

根据以上对电气连接器失效模式的分析，对连接器设计、生产制造、选型及使用以下几种措施：

4.1 选型方面

连接器选型必须综合考虑设计参数要求（电气参数、机械参数、安全参数等）、性能、规格（尺寸参数）、以及是否应用在特殊的环境中，是否符合相应的技术标准，有无可参考的应用先例等，操作安装方式、插合锁紧方式和接触端接方式等内容。分析各种连接器的设计可靠性和工艺制作水平，选择稳定、可靠的连接器。

4.2 合理使用、正确操作

电气连接器的合理、正确使用是保证其电气性能及可靠性的重要环节，对电气性能和机械性能的质量和数量影响很大。电气连接器的正确正确操作包括插针与电缆的匹配、安装位置、组装过程、密封作业、锁紧机构等。

4.3 检测方法

电气连接器需要进行检测、检验合格后，才能保证运营的安全。目前检验方法主要有导通回路电阻检测、瞬断检测、单孔分离力检查、拉脱力和保持力检查、绝缘耐压检测、目视检查等方式。

四.结束语

电力动车组长期运营在高速的条件下，环境恶劣，电气连接器受到的振动、冲击较大，车外电气连接器饱受受雨雪天气，温差较大，尤其在兰新线运行的高寒动车组，常年经受风沙等恶劣天气。因此，电力动车组用电气连接器必须有良好的密封性、锁紧机构、良好的绝缘性等，同时建立建立预防机制，定期进行检查检测，保障可靠地优良的电气性能。

参考文献

[1] 《CRH3型高速动车组节衔及连接器制作工艺方法研究》，康瑛等，轨道交通装备与技术，J，2014年第4期.[2] 《自动电气连接器的故障分析与处理》，张鹏，资阳机车科技，J，2014年第2期.作者简介

康海涛，男，山东青岛，1983年10月6日，硕士研究生，工程师，中车青岛四方机车车辆股份有限公司。

第二篇：农村家庭电气火灾案例分析及预防措施

农村家庭电气火灾案例分析及预防措施

摘要：重点对农村家庭电气火灾的原因进行分析和探讨，并提出相应的预防措施。

关键词：农村家庭；电气火灾案例；预防措施

近年来，随着小城镇消防规划建设步伐的加快和消防安全工作的开展，农村消防安全状况得到了较大的改善。但由于农村家用电器的大量使用和用火不慎，使农村火灾事故一直呈增多之势。2000年以来，仅山东省农村就发生火灾37752起，死亡332人，伤366人，直接财产损失约17018余万元，这已经成为制约农民迅速致富、奔小康的重要因素之一。

农村家庭火灾中电气火灾发生率一直居高不下，据统计，每年都占农村火灾总数的四分之一左右。火灾调查表明，引发电气火灾的原因，主要是过负荷、短路、接触电阻过大、电火花、电器及配电线路的安装、使用、保养不当等。

案例一：电气线路设计不合理，线路检修不到位

2004年4月8日上午11肘，济宁市任城区唐口镇一农村家庭发生火灾。在家中无人的半个小时内，大火将四间房屋几乎烧成了灰烬。经过现场勘查和分析，我们发现火灾是由西屋向堂屋蔓延的，西屋南墙上的配电盘已部分燃烧变形，屋顶瓴梁已烧断，且屋内无其他火源和电器。经过现场询问，我们得知在离现场不足100m的村道边又有第二现场。第二现场为一通信线杆，当几乎是听到第一现场“着火”喊声的同时，第二现场发现从通信线杆上掉下了一团鸡蛋大小的火球，燃着了地上的草堆。与此同时，全村有12家正在看的电视忽然一闪，再也打不开了。由此可以推断这是一起电器火灾，但火灾原因是电器短路还是使用不当?谁是“肇事者”呢?这都需要进一步调查。

经过缜密的查看，我们发现位于第二现场的通信线杆所架的通信线上方是农村电网改造后的电线，而且距离很近。工作人员上去一看，电线搭在了通信线杆的顶部，而且通信线杆顶部有一裸露的长约7cm、直径1cm的钢筋。电线与钢筋接触处，绝缘皮已经裂开脱落，露出了电线的铜线，电线随风摆动，摩擦钢筋。最终在大量的调查之后，我们得出结为：由于农村电线与通信线杆裸露的钢筋摩擦导致电线短路引起火灾。

从此案例可以看出，农村电路和通信线路的设计和安装虽然有先有后，但是没有统筹规划，出现火灾隐患。农网改造在造福农民的同时，一定要使用合格电器，认真安装到位。村里要成立一定的组织，制定安全检查制度，实施消防安全检查。重点是对电气不安全的村民实行定期上门，对电线、电表、电器进行检查。这样，主管人员能够发现问题及时检修，发现隐患及时整改，从根本上保证农民的利益。

案例二：电器设备不合格，引发火灾事故

2004年2月14日7时，济宁市任城区许庄镇一农产家发生火灾，造成1老人重伤，两间住房和大部分财物被烧毁。火灾后公安消防机构派人赶到现场，进行火灾调查。通过现场勘查发现，西屋烧损严重，西屋除伤者床上的电热毯外，无其他电器和火源。经询问证实，老人开通电热毯后就睡觉，发现身下起火想离开时已来不及了。电热毯为一年前从小商品批发市场上购买，前几天就有烧糊的气味，但是没当回事，没想到今天会烧的这样惨。所以经推断，火灾原因为电热毯着火。通过购买同一厂家、同一型号的实物证实，这是一个“三无”产品，价钱也不贵，结构简单，说明书无确定的功率，没有保护装置。若电容器被击穿，继电器失灵，变压器温度升高，晶闸管及触发电路发生紊乱时，都有引发火灾的可能。

案例三：电器设备不合格，引发火灾事故

2004年3月8日19时，济宁市任城区南张镇一村民家庭发生电视机爆炸引发火灾。当事人正在看电视，突然电视机发生爆炸，引燃周围物品。由

于扑救及时没有造成人员伤亡。通过现场勘查，发现屋内散布着爆炸后的烟灰，爆炸的电视机为八成新的18in彩电，彩电的插头连通电源的插座，无明显的烧损痕迹。电视机内线圈呈黑紫色，显示出由内向外烧的痕迹，显像管炸裂，电视机内器件烧毁严重，荧光屏的碎片散落一地。经过分析，爆炸范围内，没有找到短路的蛛丝马迹。由此基本可以断定为电视机质量不过关，为内部爆炸。

从案例二和三可以看出，目前农村家庭生活一般都不是很富裕。在这种情况下，很多家庭购买电器时，既考虑质量，也考虑价格，往往购买中低档的电器。有些厂家生产的电器未经有关部门的质量检验，作为“三无”产品投放市场进行销售。有些电器防触电保护合格率非常低，插座内部接触电阻过大，内部温升过高，极易引发火灾。这样都造成了极大的火灾隐患，影响和制约着农村消防安全工作和服务保障水平的提高。作为消防监督部门，要通过多种渠道广泛地进行电气火灾知识的宣传教育，积极联合新闻媒体宣传家用电器的防、灭火知识，提高农民对电气防火的警惕性，增强农村家庭电气防火的消防安全意识。在“以人为本”的前提下，真正减少农民的不必要损失，加快经济发展，加快小城镇建设，为农民的致富和发展提供有力的安全保障。

第三篇：中空玻璃失效的原因分析及预防措施

中空玻璃失效的原因分析及预防措施

中空玻璃作为高效节能材料在建筑上已被广泛使用。当前我国中空玻璃市场比较混乱，部分厂家为降低成本偷工减料，生产管理控制不严，使中空玻璃的使用寿命大大缩短，有些产品不到两年就已经进水结雾了。从行业发展的角度出发，生产厂应采取各种措施确保中空玻璃有足够长的有效使用时间，以满足各种不同用途的需要。

中空玻璃是两片或两片以上的玻璃中间用带有干燥剂的间隔框隔开周边密封的玻璃制品。影响中空玻璃有效使用时间的原因很多，如制造材料的性能、制造工艺及控制、安装方法等。本文就影响中空玻璃有效使用时间的各种因素进行分析，并提出延长中空玻璃有效使用时间的一些相关措施。

一．中空玻璃失效的主要原因

中空玻璃失效的直接原因主要有两种：一是间隔层内露点上升。当环境温度降低到使玻璃表面的温度低于间隔层内的露点时，间隔层内的水汽便在玻璃内表面产生结露或结霜（玻璃内表面温度高于0℃时结露,低于0℃时结霜）。由于玻璃内表面的结露或结霜，影响中空玻璃的透视度，并降低中空玻璃的隔热效果（因水的传热系数为0．5千卡/平方米·小时·摄氏度，干燥空气传热系数为0．021千卡/平方米·小时·摄氏度，随着空气含水量的增加，传热系数增大，使中空玻璃间隔层的热阻降低），同时长时间的结露会使玻璃的内表面发生霉变或析碱，产生白斑，严重影响玻璃的外观质量；二是中空玻璃的炸裂，当中空玻璃在安装使用过程中由于环境温度的不断变化、日晒以及风压的作用使玻璃发生炸裂。玻璃炸裂后（既使极小的裂缝存在）就会失去其密封性，在间隔层内出现结露、结霜从而丧失使用功能。有关方面曾对使用两年后的中空玻璃失效情况进行了调查，失效率为3—5%。各种失效原因之比见表一。从表一中可以看出，失效原因中比例最大的是露点上升（中空玻璃内层结露），其次就是玻璃炸裂。这两种原因构成了总失效的85%。表一：

中空玻璃失效原因 内部结露 炸裂 其他 百分比% 50% 35% 15% 二．中空玻璃失效原因分析

1．露点上升的主要原因分析 中空玻璃的露点是指密封于间隔层的空气湿度达到饱和状态时的温度。低于该温度时间隔层中水蒸气就会凝结成液态水。露点与空气的相对湿度和空气中的含水量之间的对应关系见表二。

表二：

相对湿度%(25℃）露点（℃）含水量g/m3 0.4-40 0.12 1.0-32 0.28 5-16 1.27 20 0 4.84 30 6 7.23 40 10 9.37 50 14 12.05 60 17 14.05 70 19 16.21 80 21 20.06 显然水的含量越高，空气的露点温度也就越高。当玻璃内表面温度低于间隔层内空气的露点时，空气中的水就会在玻璃的内表面结露或结霜（国家标准GB1194——88《中空玻璃》中规定露点为-40℃）。中空玻璃的露点上升是由于外界的水份进入间隔层又不被干燥剂吸收造成的。下列几种原因可导致中空玻璃的露点上升：

（1）密封胶中存在机械杂质或涂胶过程中挤压不实而存在毛细小孔，在间隔层内外压差或湿度差的作用下，空气中的水份进入间隔层使中空玻璃间隔层中的水份含量增加。

（2）干燥剂的有效吸附能力低。中空玻璃干燥剂的有效吸附能力指的是干燥剂被密封于间隔层之后所具有的吸附能力。它是分子筛的性能、空气湿度、装填量以及在空气中放置时间等的函数。干燥剂的作用有两个，其一是吸附掉生产时密封于间隔层中的水份，使得中空玻璃有合格的初始露点；其二是不断地吸附从环境中通过胶层扩散到间隔层中的水份，保证中空玻璃始终有符合使用要求的露点（检测中称为最终露点既经过高温高湿和气候循环试验后测得的露点），因此要求干燥剂要有较强的吸附能力。如果干燥剂的吸附能力差，不能有效的吸附通过扩散进入间隔层中的水份，就会导致水份在间隔层中聚集，使中空玻璃的露点上升。

（3）生产时的环境湿度；如果生产车间的环境湿度较大，就会消耗干燥剂的吸附能力从而使干燥剂的剩余吸附能力降低，使得中空玻璃使用寿命缩短。（湿度应控制在50%以下）

（4）中空玻璃的生产工艺控制；如果分子筛在空气中暴露时间较长，其有效吸附能力就会降低。另外混胶不匀（涂胶后不固化）或一次性混胶太多造成部分胶出现固化（混合后的密封胶随温度升高固化速度加快，一般车间温度应控制在20—25℃，混胶后应在最短的时间内用完，从搅拌到涂胶完毕不应超过20分钟）产生气孔并降低玻璃和密封胶之间的粘结强度。工艺上玻璃清洗不净、双道密封时丁基胶断条或角部密封不严等均可造成中空玻璃的质量下降。

（5）密封胶的水汽透过率和胶层宽度；水汽通过聚合物（密封胶一般均为高分子聚合物）扩散进入间隔层是中空玻璃失效的最主要原因。众所周知任何聚合物都不是绝对不透气的，用于中空玻璃的密封胶（通常为聚硫橡胶、硅橡胶、丁基胶等）也是如此。对于这些高分子材料由于其两侧逸度差（压差或浓度差）的存在，为聚合物做等温扩散提供了驱动力。在逸度较高的一侧聚合物分子因吸附气体分子进入固体聚合物中，移动并穿过聚合物链阵，从聚合物的另一侧（逸度较低的一侧）释放出来。对于中空玻璃的密封胶而言，主要扩散物就是空气中的水份。水份的扩散遵循如下关系式： J = P / L×ΔP 式（1）式中：

J—扩散速率，指单位时间、单位面积上气体通过一定厚度的聚合物的扩散量；

P—气体渗透系数，是材料固有的一种物理性质；

L—聚合物的厚度；

ΔP—聚合物两侧的气体分压差。

从上式可知，影响水蒸汽扩散的因素主要是聚合物的气体渗透系数（气密性）胶层宽度和间隔层内外的水汽分压差。

（6）复合丁基胶条的质量：胶条与玻璃的粘结强度是决定中空玻璃寿命的主要因素。

2．中空玻璃炸裂的原因：

导致中空玻璃炸裂有多种原因。有生产方面的、选材方面的、安装运输方面等。

玻璃炸裂的主要原因可以归纳为以下几种：

（1）生产时的环境温度 生产中空玻璃时，密封于间隔层内的压力是生产环境温度下的压力。在使用过程中，往往是使用温度和生产环境温度相差较大。空气的热胀冷缩会使空气的压力发生变化，在夏季使用环境温度一般都高于生产环境温度，间隔层中的空气发生膨胀，产生正压，特别是用吸热玻璃制作的中空玻璃，玻璃的吸热效果很强，间隔层内空气温度更高，产生的正压也就更大。当由于间隔层空气膨胀引起的压力高于玻璃的破坏压力时，玻璃便会发生炸裂。同样在冬季时，生产温度高于使用时的环境温度，间隔层内空气收缩，而产生负压，当玻璃面积较大而间隔框又较小时，两片玻璃的中心部位有可能帖在一起形成类似彩虹的斑点严重影响使用效果（此缺陷可以事后纠正但比较麻烦）。95年秋天北京曾发生过这一现象，经查证得知中空玻璃是在夏季生产的。当在风雪载荷的联合作用下，有可能使玻璃发生破裂。另外我国地域辽阔如供需两地气压相差较大，也可使玻璃发生变形，这时就应在施工现场进行矫正。

（2）玻璃在生产时的变形

水平法生产中空玻璃时（目前手工或半手工生产几乎全部是水平法），由于玻璃下部受支撑的面积较少而且支撑多在中心部位，加之上片玻璃的重量全部加到下片玻璃上，使下片玻璃向上弯曲，上片玻璃由于自重向下弯曲，结果造成中空玻璃的间隔层变薄，玻璃安装使用时就自然存在负压使玻璃上产生预应力，面积较大的中空玻璃这种现象更为突出（变形严重时必须矫正）。由于玻璃上预应力的存在，减少了其抵抗外力的能力，在外界因素变化较大时容易发生破裂。

（3）使用后产生“热炸裂”

在使用吸热玻璃和镀膜玻璃为原片制作中空玻璃时，由于在玻璃的两点间存在的温度差较大而产生热冲击导致玻璃不破坏。值得一提的是热带地方较少发生热炸裂。

(4)安装时玻璃上产生预应力

玻璃在安装时框架不平或弹性密封胶条质量不佳使玻璃发生弯曲变形从而产生预应力，由于玻璃预应力的存在降低了其抗风压强度，甚至发生破裂。

（5）包装运输不当使玻璃炸裂

中空玻璃不同于其它玻璃，中空玻璃在受到压力时是单片受力，如果衬垫不平极易造成中空玻璃炸裂。另外在生产中玻璃磨边质量不好或在运输中玻璃边部由于碰撞产生微小裂口而在安装前又不易被发现（由于周边涂胶）安装后受外力影响裂纹增长而使玻璃破裂。（6）密封胶质量不佳

制作中空玻璃的密封胶要求在高、低温状态下均有较好的弹性，既与玻璃同步伸缩，不致使玻璃产生较大应力。另外要求中空玻璃密封胶要有较少的有机挥发物（小于1.5%），以防止密封胶收缩过大产生破裂。

三．延长中空玻璃使用时间的措施 要想延长中空玻璃的有效使用时间，必须从各个环节加以控制，如生产工艺条件、原材料选择、安装运输等。

1． 严格控制生产环境的湿度 生产环境的湿度主要是影响干燥剂的有效吸附能力和剩余吸附能力。剩余吸附能力是指中空玻璃密封后。干燥剂吸收间隔层的水份，使之初始露点达到要求，除此之外干燥剂还具有吸附能力，此部分吸附能力称之为剩余吸附能力，定量地说，它等于有效吸附能力减去干燥剂吸附密封于间隔层内空气中的水份消耗的吸附能力。剩余吸附能力的作用是不断地吸附从周边扩散到间隔层中的水份。剩余吸附量的大小决定着对中空玻璃在使用过程中，通过扩散进入间隔层的水份吸附量的大小，也就决定着水份在间隔层中聚集速度的快慢，从而决定着中空玻璃的有效使用时间的长短。中空玻璃生产湿度大时，首先密封于间隔层中的水份多，消耗干燥剂的吸附能力就大其剩余吸附能力就小。从表二中可以看出，空气的湿度越大其含水量就越高，环境湿度由40%增加到80%时，空气中的水份含量提高一倍。其次是环境湿度对干燥剂的吸附速率有很大影响。在不同的湿度下，干燥剂的吸附量与时间的关系如图二所示（目前多数厂家用3A分之筛），湿度越大，干燥剂的吸附速率越快，生产过程中干燥剂暴露于空气中的一段时间内，干燥剂消耗的吸附能力与环境湿度成正相关关系，干燥剂的剩余吸附量随着湿度的升高而减少，因此湿度对中空玻璃的有效使用时间的影响致关重要。要延长中空玻璃的有效使用时间，就必须使生产环境的湿度控制的低一些。

2． 减少水份通过聚合物的扩散（1）选择低渗透系数的密封胶

选择气体渗透系数低的中空玻璃密封胶是减少气体扩散速度的有效措施之一。中空玻璃生产常用的密封胶有：丁基橡胶、聚硫橡胶和硅橡胶等。它们的气体渗透系数为：丁基橡胶1-1.5g/m2·d·cm，聚硫橡胶7-8g/m2·d·cm，硅橡胶10-15g/m2·d·cm。可见丁基橡胶的气体渗透系数最小，所以双道密封的中空玻璃由于使用了丁基橡胶，其有效使用期要明显好于单道密封的中空玻璃。单道密封的中空玻璃（在我国逐步淘汰）的密封胶要采用聚硫胶而不宜采用硅橡胶。需要注意的是在用中空玻璃做玻璃幕墙时，其双道密封的外层胶必须用硅酮橡胶，因为聚硫胶和幕墙施工时所用密封胶发生缓慢化学反应，容易造成工程事故，应特别注意，必要时可向有关方面咨询。（2）合理的胶层厚度

从式一中可以看出气体通过聚合物扩散的量与胶层厚度成反比。胶层越厚其扩散量越小，所以国家标准中规定：使用双道密封胶时其外层胶的胶层厚度为5-7mm，使用单道密封胶时胶层厚度为8-12mm，保证胶层厚度也是减少水汽扩散的重要一户环。在生产时一定要保证胶层厚度和厚度的均匀性，特别保证角部密封的严密性。

（3）减少中空玻璃胶层的内外湿度差

式一中气体的扩散量与中空玻璃内外的水汽分压差成正比，作为中空玻璃其间隔层的湿度（水汽分压）越低越好，要减少ΔP，只有减少外部环境的湿度（或水汽分压），这可以采用在安装框上开排水孔，使沿玻璃表面流到框架内部的积水能迅速排出，从而保证玻璃周边干燥，以延长中空玻璃的有效使用时间。

（4）合理设计和选材 设计时要充分考虑玻璃的“热炸裂”现象，注意防止不要在同一片玻璃的表面或断面产生过大的温度差。为避免“热炸裂”可根据使用地的气象情况，选用经强化处理过的吸热玻璃或透光率较高的镀膜玻璃。在建筑物的东侧一直到南侧，如果使用吸热玻璃和加丝平板玻璃时，一定要进行这项校核。校核应当分两个阶段进行，既定性校核和定量校核，把由于温度差产生的热应力限制在容许的范围内。为保险起见，中空玻璃厂家在接到此类定单时，应向用户说明可能发生“热炸裂”的有关原由，分清责任，以避免事后发生纠纷。（5）选择适当吸附速率的干燥剂并尽量缩短工艺时间 对于手工或半手工生产的中空玻璃，干燥剂灌注过程是不密封的，干燥剂暴露于空气之中，会很快从空气中吸附水份，如果干燥剂的吸附速率较低，在同样的时间内干燥剂的吸附量会很小，损失的有效吸附能力也就小。同样缩短工艺时间也是为了减少吸附能力的损失。

（6）安装时避免中空玻璃上产生预应力 安装玻璃的框架要平整，与玻璃接触的周边密封材料要有良好的弹性，使玻璃不产生任何变形。

第四篇：动车组车门故障分析及改进方法

摘要

车门故障一直是影响动车组正常运行的主要故障之一，本文通过介动车组车门的工作原理，针对动车组车门故障的几起典型故障案例，按机械类、电气类等故障引发的原因分类进行分析总结，并就零部件专业检修、动车组运用检修提出对策措施。2013年年底，全路动车组在运营过程中发生多起车门故障，严重影响了铁路运输正常秩序，成为影响动车组运行安全的极大隐忧，为降低动车组车门系统故障率，确保运输秩序，通过梳理车门故障记录，分析查找共性问题，并以典型案例为突破点进行分析研究，制定完善动车组检修检修整治方法。关键词;动车组车门故障分析处理措施。

I

目录

摘要..................................................................................................................................................I 第1章绪论.......................................................................................................................................1

1.2动车组的发展....................................................................................................................3 第2章塞拉门介绍...........................................................................................................................6

2.1塞拉门系统组成................................................................................................................6 2.2塞拉门主要功能简介........................................................................................................7 2.2.2塞拉门控制....................................................................................................................7

2.2.3拓展功能................................................................................................................9

2.3典型故障原因及分析...............................................................................................................10

2.3.1动车组运行中通过司机室监控屏显示的几种故障现象........................................12

2.4动车组车门常见故障分析.......................................................................................13

第3章动车组车门系统的日常管理和维护.................................................................................15

3.1减少动车组运行中车门故障的数量.......................................................................16 3.2加强对相关部件清洁和润滑...................................................................................16 3.3对策措施...................................................................................................................17

致谢................................................................................................................................................19 参考文献:.......................................................................................................................................20

II

第1章 绪论

随着世界经济的迅速发展，人们生活中的交通不仅变得越来越便利，同时还给社会发展带来了巨大的帮助。在这其中，动车因为自身具有安全和高效的工作特点，成为了社会各界共同关注的问题，其中单翼塞拉门与双翼对开门一直是动车中对应的自动门系统最为典型的两种结构。本文将目前新型动车中自动门系统自身工作原理以及结构性能进行了一次阐述，并且以此作为基础对塞拉门方面的电气控制系统进行了研究。

当今，社会的发展与人们周边的交通环境是分不开的，交通方面的问题一直是自古以来人们共同关注的问题。由于最近几年交通事故在国内引起的社会反映非常强烈，所以交通状况也逐渐成为了人们在生活中经常谈到的话题。在动车方面，因为其自身所具有的快速以及安全等特点，自从出现以来就一直被社会各界的人们所喜爱。本文对动车中塞拉门电气相关控制系统进行了一次分析，并将其中存在的相关问题进行了解决。

动车组最先是从德国与法国这两个国家开始进行研究的，在1903年，世界第一辆动车组在德国诞生。由于德国和法国自身国土面积相对较小，同时欧洲各国自身铁路路基所具有的承重能力相关标准有着巨大的差异，因此在德国以及整个西方国家之中，动车组的发展速度一直都比较缓慢。但是在日本，人们在1964年的时候首先进行了高速新干线的建设与开通，直至今日，日本高速机车方面都在不断地发展着，其传动方式也一直在不断地发生着变化，并且进行着持续地更新和进步，对应的动车组速度也从每小时210千米逐渐提升到了每小时300千米。而和日本情况不同的是，德国与法国两个国家在对动车进行研究的时候，其主要的研究内容是以动力牵引相关模式为主的，法国主要研究的为动力集中式，并且对应的当地第一条投入运行的铁路干线在1983年出现，在动力集中牵引这一作用下，动车组自身速度能够达到每小时270千米，而在1990年，其最高的运行速度已经达到每小时300千米。在德国，人们于1962年所研制出的客车能够达到每小时160公里，在1977年之后便提高到了每小时200公里。在1989年的时候，德国终于开始对高速列车进行制造，并且在1990年的时候这种列车被投入使用。至今，德国已经研制出第三代具有动力分散功能的高速列车，其车速最高 能够达到每小时300千米。在这之中，动车组自身车门都是电动车门，是通过系统进行统一控制的，人们在上下车以及乘车的过程中如果挤靠车门，那么可能会发生严重事故。现在在国内，大部分动车所使用的都是塞拉门式的电气控制相关系统。

1.1动车组简介

动车组，亦称多动力列车组合（Multiple Units,MU），电力动车组叫做EMU，内燃动车组叫DMU，把动力装置分散安装在每节车厢上。动车的动力来源分布在列车各个车厢上的发动机，而不是集中在铁路机车上。电力动车组又分为直流电力动车组和交流电力动车组两种。动车一般指自带动力的轨道车辆，区别于拖车。动车和拖车一起构成动车组。动车类似机车要牵引拖车，因此，某动车的时速肯定大大高于它所在动车组的时速。动车组有两种牵引动力的分布方式，一是动力分散，二是动力集中。但实际上，动力集中式的动车组严格上来说只能算是普通的机车+车辆模式的翻版再升级。动车组是城际和市郊铁路实现小编组、大密度的高效运输工具，以其编组灵活、方便、快捷、安全，可靠、舒适为特点备受世界各国铁路运输和城市轨道交通运输的青睐。

我们通常看到的电力机车和内燃机车，其动力装置都集中安装在机车上，在机车后面挂着许多没有动力装置的客车车厢。如果把动力装置分散安装在每节车厢上，使其既具有牵引动力，又可以载客，这样的客车车辆便叫做动车。而动车组就是几节自带动力的车辆加几节不带动力的车辆编成一组，就是动车组。带动力的车辆叫动车，不带动力的车辆叫拖车。

动车组有两种牵引动力的分布方式，一种叫动力分散，一种叫动力集中。动力分散电动车组的优点是，动力装置分布在列车不同的位置上，能够实现较大的牵引力，编组灵活。由于采用动力制动的轮对多，制动效率高，且调速性能好，制动减速度大，适合用于限速区段较多的线路。另外，列车中一节动车的牵引动力发生故障对全列车的牵引指标影响不大。动力分散的电动车组的缺点是：牵引力设备的数量多，总重量大。动力集中的电动车组也有其优点，动力装置集中安装在2～3节车上，检查维修比较方便，电气设备的总重量小于动力分散的电动车组。中国的动车组列车分为三大级别：高速动车组（时速250及其以上，标号G，主要对应高速铁路），目前还没有上限时速；一般动车组或中速的（标号D，时速160和200公里，主要对应快速铁路）、低速动车组（南车青岛公司把技术能力下延而研究时速140公里的，以适应城市轻轨）。

2007年，动车组开进了北京站、兴城站。

图1 动车组展示

中国的动车技术时速上升很快，株洲南车集团动车组技术仅用了不到4年就从时速160公里起步到2008年实现时速300公里的大飞跃，后来的试验时速接连突破一个个台阶。另外，2015年8月它中国出口马来西亚的米轨铁路动车组创下了时速176公里的米轨铁路世界速度之最。另外，种类发展多，如研制高寒型、城际型如2013年中国首列时速160公里城际动车组下线并准备时速下延以覆盖更多

1.2动车组的发展

动车发明了，单节车厢会动了。由动车编成的动车列车和与无动力车厢混编的列车也有了。编组灵活，加速能力强，有些动车、动车列车或混编列车甚至两头都有司机室，不用专门的调车作业就能往返运行。

早期的动车各节自成体系，不能相互操作，列车中每节动车都要有人操作。然而通勤线路九曲十八弯，通勤列车又走走停停，即使是经验丰富的老司机之间的配合也难免会出差错，一旦前车猛然减速而后车刚好加速，又寸到弯道上。

频繁的脱轨事故使得动车列车编组只能很小，这大大扼杀了动车编组灵活的优势。好在车到山前自有路，一项来自新型电力机车的技术──重联──砸碎了动车发展的枷锁。重联，指用特定手段将兼容机车的联系在一起，由一个司机室操纵。最常见的手段是用一组重联电缆连接多台同系列机车的操控系统或动力系统。动车由电力机车发展而来，产生于电力机车的重联技术也很快用于动车列车。从此，动车列车与无动力车厢混编的列车可以由一个司机全面操控了。从此，动车组诞生了。动车组展示

二战结束，内燃机车也能重联了，内燃动车组出现。

70年代，法国试制了燃气轮机高速动车组──TGV-0。80年代，高速铁路网在欧洲延伸，风驰电掣的各系TGV以300km/h的速度成为法国人的骄傲。

90年代，TGV试验速度突破500km/h。

新世纪，TGV试验速度突破570km/h。中国CRT实验速度突破600公里每小时。

然而在大多数场合，动车组担负的都是市内、市郊、城际通勤任务。大多数轻轨、地铁以及国外大多数城际列车都是动车组。高速列车在动车组中只占很小比例。

引用一份来自网络的统计，世界各国/地区的铁路系统中，使用动车/动车组最大的为日本，占87%；荷兰、英国次之，分别占83%和61%；法国、德国又次之，分别占22%和12%。

我国400km/h以上速度动车组关键技术获得突破

（2015年）8月7日从科技部获悉，近日，科技部高新司在北京组织专家对“十二五”国家科技支撑计划“更高速度等级动车组转向架关键技术研 4 究及装备研制”（2011BAG10B00）项目进行了验收。

项目由青岛市科学技术局组织实施，在南车青岛四方机车车辆股份有限公司、北京交通大学、西南交通大学、同济大学等课题承担单位共同努力下，研制出适用于400km/h以上速度等级动车组转向架样机，并通过台架试验验证。这也标志着我国高速轨道交通技术在350km/h动车组技术平台的基础上得到了进一步的提升与完善

第2章塞拉门介绍

图3 动车

组司机登乘门

2.1塞拉门系统组成

塞拉门系统主要由门板、门上部运动机构、下导轨、门控单元、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。门板、手柄、门锁以及门机构可以满足承受6KPA的空气动力载荷和800N作用于门板中央集中力的强度要求。门机构，门板，门控器，门框组成采用模块化设计。采用整体单元式门框，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，防冻密封系统等。门板与门框之间采用双唇加压密封方式，能保证气密性。

图4 动车组自动塞拉门的基本技术

参数 2.2塞拉门主要功能简介 2.2.1原理设计

新型动车组每节车厢共有4扇门（除特殊车型外），每扇门由独立的门控器（DCU）控制，4个DCU中设置一个主门控器（MDCU），负责与列车控制与监测系统（TCMS）进行数据交换。新型动车组塞拉门电气控制系统由硬线控制、网络控制以及网络监测3部分组成。其中对安全性和可靠性要求较高的功能由硬线控制完成，特殊功能由网络控制完成，整列车塞拉门系统的状态反馈与故障显示由网络监测完成。每个DCU均根据硬线控制命令执行相关功能，同时也接收做为诊断备份使用的网络控制信号（数据流：TCMS-MDCU-DCU）。另外，MDCU将接收从TCMS发送的指令来完成特殊的功能模式。TCMS将从MDCU接收信息用于塞拉门的状态显示、故障维护等功能。每个DCU处理硬线控制命令和网络控制命令的原则如下：

① 硬线+一致时，DCU执行相关功能。

②当硬线信号存在，网络信号无时，DCU执行硬线指令相关功能，DCU产生并在内部储存一个“网络信号与硬线信号不一致”的故障记录。

③当硬线信号无，网络信号存在时，DCU不执行任何功能，DCU产生并在内部储存一个“网络信号与硬线信号不一致”的故障记录。

④当硬线信号存在，网络信号存在但二者不一致时，DCU执行硬线指令相关功能，DCU产生并在内部储存一个“网络信号与硬线信号不一致”的故障记录。

2.2.2塞拉门控制

集控模式门侧选择为了防止司机的误操作和增加塞拉门系统的可靠性和安全性，新型车增加了门侧选择开关。当列车即将进站时，由司机根据车站调度命令选择开门。

侧门缓解、开门、关门塞拉门系统共有4条贯穿全列的控制硬线：左侧门缓解控制线，左侧门开门控制线，右侧门缓解控制线，右门开门控制线。所有的门控器均并联在相应的控制线上。

①集控门缓解功能在列车停车时，司机启动门侧选择开关后，按下相应侧的门缓解按钮，相应侧门缓解指令激活，缓解控制线得电，全列相应侧DCU得到门缓解指令。

②集控开门功能在列车停车时，司机启动门侧选择开关，相应侧门缓解按钮激活后，按下开门按钮，相应侧门打开指令激活，打开控制线得电，全列相应侧DCU得到门打开指令。

③集控关门功能在列车速度V<5km/h，司机启动门侧选择开关同时门处于缓解或者打开状态时，激活关门按钮，全列两侧门缓解控制信号消失，则塞拉门由缓解状态或打开状态变成锁闭状态。

通过速度信号关门如果DCU通过硬线信号得知列车速度大于5km/h，所有的门立即关闭。由于列车是开门行驶，必须要逆着行驶方向进行关门动作，因此DCU会增加关门的力度。通过速度信号关门具有最高优先级，即如果速度信号不符合设计要求规定的值，车门将立即关闭。

门锁闭①当DCU执行门关闭后，会将门关闭的状态反馈给MDCU，MDCU将4个门的锁闭状态通过RS485总线反馈给TCMS。

②每节车均有一个硬线环路监测门的锁闭状态。当4个门均锁闭后，该硬线环路建立，TCMS收到DI输入信号。门的锁闭状态由硬线环路反馈信号和网络反馈信号共同决定：a.当硬线环路反馈信号与网络反馈信号一致时，门锁闭状态正常；b.当硬线环路反馈信号与网络反馈信号不一致时，TCMS发出诊断报警信息。

状态反馈MDCU将4个门的状态信息、故障诊断信息汇总后通过RS485总线发送给TCMS，TCMS将信息实时显示在司机室显示器上，并在维护界面显示相关故障信息，同时生成故障记录。在司机室显示器上，车体两侧的外面各有一条长的黄色直线表示门处于未缓解状态。

防挤压功能有的电动或电控气动塞拉门均需有防挤压功能，以防止门在动作过程中将乘客挤伤。在塞拉门关闭过程中，在车门达到关闭锁紧位置之前，以下情况都可以激活防挤压功能：

①通过防夹手感应胶条的防夹保护塞拉门门扇的前缘安装有2个互相独立的防夹手感应胶条。感应胶条内有一个密闭的空气腔。关门时,在限位开关(门关闭98%)未被激活前,如果遇到障碍,就会在空气腔内产生一个压力波动信号,这个信号通过门板内的空气压力感应开关转换成电信号输入DCU，激活相应的防夹 保护功能。一旦塞拉门到达关闭和锁闭位置后，即限位开关(门关闭98%)未被激活，防夹手感应胶条可以自动失效。

②电机电流监控DCU中存有一个标准电流限界曲线。这个限界曲线不是恒定不变的，而是依据门的位置以及电机在以前关闭过程中的工作电流（变化的限界曲线）生成的。这个工作电流由DCU测量,当车门运动时所测量的电机电流超过标准的限界值，门控单元就视为探测到一个障碍物，防挤压功能激活。

③位移/时间监控塞拉门的位移传感器将门位移划分成许多小段，当在一段确定的时间段内没有走完确定的路程，则启动相应的障碍物探测功能。DCU会测量每段关闭位移的关闭运行时间同时计算下一个关闭位移的关闭运行时间。

换端模式当列车进入换端模式后，在司机离开主控司机室前，塞拉门控制系统通过网络控制信号和硬线控制信号的自动转换，使两端司机室内的相关控制按钮无效，塞拉门保持换端前的状态。

2.2.3拓展功能

远程关门模式随着铁路速度等级和服务需求的不断增长，根据用户的需求，所有乘客登车后，乘务员可以在任何一个塞拉门通过四角钥匙开关发出实现此功能的“远程关门”指令。该功能可以使乘务员不通过司机而关闭全列车的塞拉门。在执行本功能前，乘务员所在位置的塞拉门必须是打开的。执行本功能后塞拉门将执行下列动作：

①如果塞拉门此时处于关闭且缓解状态,则缓解状态取消；

②如果塞拉门此时处于打开状态，则塞拉门关闭。以上动作不包括乘务员所在位置的门。[1]模式激活与结束乘务员顺时针旋转四角钥匙开关，此动作至少持续1s,该模式激活，乘务员所在门的DCU将远程关闭车门指令发送给本车MDCU（若所在门为MDCU则直接发送），由MDCU通过RS485总线发送给TCMS，TCMS接到该指令后，通过RS485总线将指令“远程关门”再发送给各车MDCU，由MDCU通知每个DCU执行远程关闭车门指令。当其他车所有车门均关闭后，TCMS向发出“远程关门模式”指令的MDCU发出“其他所有塞拉门已关闭”信号。该MDCU接到此信号后同时评估本车4个车门的状态。如果本车除发出“远程关门模式”指令的门外，其余3个门均处于锁闭状态，那么MDCU负责激活（或负责通知相应门的DCU激活）发出“远程关门模式”指令的门的蜂鸣器。当乘务员接收到蜂鸣器的通知后，关闭自己所在位置的车门，远程关门模式关闭，所有车门被关闭。9 [2]模式取消在乘务员所在位置的车门没有完全关闭之前,按下本地开门按钮，即取消该功能，乘务员所在那一侧的门重新被缓解。

通知司机出发在所有塞拉门被安全地关闭后，乘务员向司机发出发车命令。乘务员逆时针旋转四角钥匙开关，连续做两次，此时DCU通过RS485总线向TCMS发出信号“激活蜂鸣器”，TCMS激活司机室内的蜂鸣器。司机在听到蜂鸣器鸣响后且司机室显示器上显示所有门已锁闭后开车。

当列车临时停车时，为了使司机能够在运行线路上离开列车，司机可以激活此模式，打开司机室后部的左门和右门，而不需要缓解全列其他塞拉门。1）退出司机室司机将退出司机室模式按钮按下，模式被激活并发送给TCMS。司机将四角钥匙开关顺时针从“0”打到“1”位；按下本地开门按钮打开塞拉门。离开列车后，使用司机专用钥匙将塞拉门锁闭。2）进入司机室使用司机专用钥匙将塞拉门打开，操作本地关门按钮关闭塞拉门，司机将退出司机室模式按钮恢复，模式结束。

列车进入整备模式后，列车内部人员（如清洁人员）可以下车，但是未经允许的人员不能登车（两侧塞拉门都锁闭）。司机在显示器上触发该模式，TCMS向各车MDCU发出指令。仅当两侧的车门都锁闭时，塞拉门系统才接受TCMS发送的整备模式指令，整备模式才能被激活。在进入整备模式后，塞拉门就再不会从外面打开，但可通过按下本地开门按钮从车内打开，同时头车的门可通过司机专用钥匙打开。在整备模式下，塞拉门通过以下2种方式关闭： 1在车内：按下本地关门按钮； ○②在车外：按下本地开门按钮，在该模式下，车外的开门按钮被定义成“关门”，与普通模式相反。

2.3典型故障原因及分析

案例1 XX年XX月XX日，CRH2066C担当G7002次（上海-南京，00车为主控端）交路，列车运行长江至南京区间时，CRH2066C02车3位门报车门关闭故障（代码110）。司机随即停车并通知随车机械师，随车机师立即赶往02车3位门处，检查无异常后，随车机械师手动将车门隔离，维持动车组运行。故障排查：当晚动车组入库进行详细检查，发现02车3位门机构有漏油现象 10 且油位表内已显示无油。原因分析：

车门关闭故障原因该故障为机械类故障，由于密封件（该密封件的使用寿命为3年）磨损变形导致门机构漏油，致使门机构无法动作，引起车门故障。②密封件损坏原因一是因橡胶密封圈老化引起橡胶密封圈在使用中受到油质、温度、时间因素的影响，容易出现老化现象，使密封圈本体失去弹性、密封状态发生改变，此时泄漏发生；二是因机件间的磨损引起，导向活塞表面粗糙度过大降低了密封件的寿命；三是因受力变形引起，油压缸盖与油缸、导向部与间隔筒等处。

处理措施：更换门机构，试验正常。

案例2 XX年XX月XX日RH2075C担当G7002次（上海-南京，00车为主控端）交路，列车运行至苏州至无锡区间，CRH2075C03车报2位车门关闭故障（109），司机停车后随车机师立即赶往03车查看车门关闭情况，对2位车门进行检查未发现异常，隔离2位侧2、4位车门后，司机室关门灯亮，列车恢复正常，后续交路运行正常。

故障排查：当晚动车组入库进行详细检查，发现03车2位车门关门到位开关145+线在接线端子处断开，145C线状态良好。原因分析：

①车门关闭故障原因 车门关闭故障检测原理如下：

该故障为电气类故障，因145+线断开导致DIRR21继电器失电，MON终端装置无法接收车门关闭到位信号而报出车门关闭故障，进而导致牵引丢失故障。

②145+线断线原因

车门关闭到位开关（DS2）安装于门机构上，其伴随车门的压紧动作向车体外侧移动，由于145+线捆扎余量不足，在长期运动作用下导致接线端子尾部电缆疲劳断裂。

处理措施：对145+线重新压接端子并恢复接线，多次开关门试验正常。2.3.1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。

2.3.2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

2.4动车组车门见故障分析

（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。

13(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,也会造成车门工作停止卡滞。

图3为动车组车门故障总数统计分析第3章动车组车门系统的日常管理和维护

3.1减少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,学习动车组相关检修工艺标准。

(4)建立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。

(3)地勤人员根据机车交路情况,合理安排班中工作,主动了解机车运行中存在的问题,提前做好闸瓦备品、机车滑油的准备,做好小辅修作业人员地勤作业兼 16 岗培训,在机车进库较集中的时间段,抽调小辅修人员协助检查,均衡地勤作业,提高机车检查质量。

(4)按轮次确定地勤作业范围。按机车走行公里,分轮次确定机车进库检查范围,综合分析机车整备信息与碎修、临修、小辅修信息,将整备检查、走行部检测信息与动态检测信息反馈相结合,找出各轮次的检查重点,明确各轮次的作业流程。

(5)通过不断引进和运用机车检测的各种先进设备与手段,加强机车状态把控,逐步达到地勤人员按状态检查、检测,上班乘务员重点机能试验的整备作业方式。

3.3对策措施

1.完善运用检修工艺、提高检修标准 2.修订完善一、二级修车门作业指导书

针对车门部件故障发生的频次，成立攻关小组，修订完善CHR2C型动车组车门检修作业指导书，增加“客室车门专项整修”等作业指导书，完善2项作业项点<1>开门到位开关的碰头与开关碰臂配合状态；开门到位开关与周围的螺钉关系<2>有效的解决了开门到位开关动作卡滞的问题。3.加强运用检修动车组车门专业化检修质量卡控

一是动车组车门检修过程中着重注意开关门按钮、固定螺栓、门机构及继电器安装状态的检查，避免发生由于螺栓松动、继电器安装不到位等原因引起的车门故障；二是对车门润滑项目的润滑使用油量及擦拭标准进行严格卡控，切实提高车门检修作业水平；三是结合春秋两季整治，开展动车组车门的整修，对动车组车门进行一次全面的维护保养。4.加强车门常见故障的分析汇总

一是建立车门故障库，将发现的问题进行汇总分析，分析查找惯性故障点，联合主机厂和配件供应商细化作业指导书，逐项制定日常检查维护作业要点，明确相关部件间隙调整周期、项点、方法、标准等要求，从而形成常态化维护；二 17 是组建车门故障攻关组，专项负责车门故障的分析及技术攻关工作，对每一类车门故障，采取合理化措施及整修方案进行处理，有效降低车门系统故障率。5.完善高级修制造工艺、提高验收标准。5.1 完善高级修制造工艺、安装方式。

一是完善高级修部件安装方式，针对CRH2C型动车组继电器盘安装松动故障频发问题，可加强侧门继电器盘的检查，同时改进控制继电器盘各子板的固定方式，从源头质量上解决，降低车门故障发生率；二是完善高级修制造工艺针对案例1问题，对新造和分解修的压紧缸，将导向活塞表面粗糙度由1.6改为0.8，减少由于运动部件间的磨损对密封件寿命的影响，减少门机构漏油故障的发生率。

5.2提高高级修验收标准

加强出厂检验的标准，例如针对案例1问题，可在对增压缸调试过程中，延长其保压时间（由20min延长至30min），可有效防止车门漏油现象的发生。6.加强随车机师应急处理能力

定期对随车机械师开展车门故障应急处理培训，保证随车机械师在动车组运行途中能够做到快速、有效地处理好故障，维持动车组安全运行。

致谢

金工实训已经结束了,首先要感谢我的指导老师——何剑老师,谢谢他为我热心的指导和帮助,是他给我细致的解答疑问,为我提供众多的有关设计书籍资料,又为我提纲契领,梳理脉络,使我确立了本文的框架。论文设计过程中,他为我指导一些以前没有弄清楚的知识,最终圆满的完成了本次设计.通过本次金工实训论文设计使我在各方面都有了很大的提高,还要感谢各位代课老师的精心指导,使我对实际机械加工过程有了更深更全面的认识,对工艺设计公差配合等方面也有更多的了解,为我以后的工作鉴定了扎实的基础。参考文献:

[1].上海铁路局动车组典型故障案例汇编》，上海铁路局车辆处.[2].CRH2C动车组原理图》，南车青岛四方机车车辆股份有限公司.[3].大连机车车辆工厂.东4型内燃机车电力传动[M].大连:大连理工大学出版社,1994.[4].赵敬超,张金才.内燃机车电力传动[M].北京:中国铁道出版社,2002.[5].林聪云.内燃机车电力传动[M].北京:中国铁道出版社,1998.[6]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.[7]张曙光.CRH5型动车组[M].北京:中国铁道出版社,2008.

第五篇：CRH5A型动车组轴温误报警故障原因分析及预防措施范文

CRH5A型动车组轴温误报警故障原因分析及预防措施

摘 要 主要对CRH5A型动车组轴温检测系统的组成、功能及工作原理进行阐述，对轴温误报警故障原因进行分析，并提出库内检修预防措施及建议。

关键词 动车组；轴温；误报警

中图分类号：U266 文献标识码：A 文章编号：1671-7597（2014）06-0074-01

轴温检测系统是CRH5A型动车组的重要安全监控设备，其工作稳定性是保证动车组安全运行和铁路正常运输秩序的关键。自CRH5A型动车组投入营运以来，在运行途中因轴温误报警故障造成临时停车所占比例较高，严重影响着动车组安全、正点运行，也长期困扰着全路配属有CRH5A型动车组的运用检修部门。本文对CRH5A型动车组轴温检测系统的组成、功能及工作原理进行了阐述，对轴温误报警故障原因进行了分析，并提出库内检修预防措施及建议。CRH5A型动车组轴温检测系统的主要组成CRH5型动车组轴温检测系统主要由头车I/O模块、热轴主机、SUT盒、集成传感器、车下接线盒、以及连接这些设备的相关配线、网络控制线等组成。CRH5A型动车组轴温检测系统各部件的功能、位置分布及工作原理

热轴主机主要负责对轴温系统供电和相邻两辆车采集的各轴箱集成传感器温度信号的处理。每列动车组的1车、3车、6车、0车配电柜内各装有一台热轴主机，其中1车热轴主机负责1车和2车各轴箱集成传感器温度信号的处理；3车热轴主机负责3车和4车各轴箱集成传感器温度信号的处理；6车热轴主机负责5车和6车各轴箱集成传感器温度信号的处理；0车热轴主机负责7车和0车各轴箱集成传感器温度信号的处理。各热轴主机利用CAN线相互串联在一起，并通过MVB线经由充电机、卫生间相互连接，与两端头车的TCMS（舒适）构成通讯，最终通过司机室RIOM在显示屏上显示温度值，另不同的是在1车和0车上各设有一个输入输出模块（I/O），实现热轴主机与BPS屏间的信号传输。

SUT盒相当于一个数模转换器，将模拟信号转换为数字信号，在每个转向架上装有2个SUT盒，分别为SUT1盒和SUT2盒，结构互为冗余。相邻两辆车（四个转向架）上的所有SUT1盒利用CAN线1相互串联在一起，与热轴主机形成通讯，而终端SUT1盒利用CAN线1与热轴主机连接进行信号反馈，形成一个闭合通讯环路。同理，相邻两辆车（四个转向架）上的所有SUT2盒利用CAN线2相互串联在一起，与热轴主机形成通讯，而终端SUT2盒利用CAN线2与热轴主机连接进行信号反馈，形成一个闭合通讯环路。

集成传感器主要由热敏电阻组成，通过温度变化来改变电流采集原始模拟信号，每个轴箱装有一个集成温度传感器，分别为PT1000 1和PT1000 2，结构互为冗余，每个转向架上的所有PT1000 1与SUT1盒连接形成通讯。同理，每个转向架上的所有PT1000 2与SUT2盒连接形成通讯。

轴温监测系统车下位置分布图 CRH5A型动车组轴温误报警故障现象

1）BPS屏轴温系统警示灯点亮，监控屏显示轴温正常。

2）BPS屏轴温系统警示灯点亮，监控屏显示轴温跳变或“？”。

3）BPS屏轴温系统警示灯显示正常，监控屏显示轴温跳变。

4）BPS屏轴温系统警示灯显示正常，监控屏显示轴温为“？”。CRH5A型动车组轴温误报警故障原因分析

1）轴温检测系统网络信号传输异常。

2）轴温检测系统设备本身故障，如热轴主机、SUT盒、集成传感器等。

3）SUT盒本身及连接SUT盒的航空插头密封不良，雨雪天气容易进水短路。

4）线路屏蔽效果差，信号传输受干扰造成轴温跳变。

5）集成传感器安装座螺丝松动，造成连接插松动接触不良。

6）轴箱端盖内部碳粉及油迹对集成传感器的信号采集有所干扰。库内检修预防措施及建议

1）坚持车载数据下载分析。每次运行入库后下载车载TCMS数据，对轴温系统故障信息进行分析处理；对热轴主机利用软件监控轴温信号传输状态及温度显示状态。

2）改变安装在转向架上的SUT盒位置。对SUT盒本身及连接SUT盒的航空插头涂打密封胶防水，并将SUT盒的安装位置移至车体舱内部。

3）增加检修项点。在利用18万公里检修对空心轴探伤时，对轴端集成传感器安装状态进行检查，并擦拭传感器上的油迹及碳粉；对轴温检测系统各接插件插头处线路屏蔽层进行检查。

参考文献

[1]刘建国.高速铁路概论[M].北京：中国铁道出版社，2009.[2]李芾，安琪，王华.高速动车组概论[M].成都：西南交通大学出版社，2008.[3]王树宾.动车组网络控制系统的研究[D].北京：北京交通大学，2008.