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关于康尼车门的预见性故障分析

康尼车门预见性故障分析自2009年7月4日进入公司以来,我先后参与了124和125的预验收工作,了解车辆调试的流程和相关规章制度。

在检修车间和大修车间轮班的过程中,熟悉班组的工作流程。

今年2月份还参与了部门的贯标工作,审核部门上交的80个标准文本,整理资料室的资料并全部归档。

参与了车门均衡修的准备工作,对法维莱车门和康尼车门有一定的了解,能处理一些车门故障。

在111车贯通道和司机室漏雨问题上,与厂家联系,提出解决方案,对司机室部分进行了修补。

配合综合组胡立新,完善车体车门部分的物资信息。

今年的1月底去长春客车厂进行专业知识学习,并负责2号线车钩和转向架部分的教材编写任务,对2号线车辆有一定了解。

5月底去上海、南京和青岛参加了供货商VOITH、康尼和ULTIMATE 的专业知识培训,讨论了现有车辆存在的一些问题。

现在在大修车体车门班工作。

随着增购四列车、株洲二十六列车的投入使用,以及即将开通的深圳二号线、五号线,康尼车门在客室车门中所占的比例越来越大。

为了避免因康尼车门故障影响行车安全和行车指标,准确及时地对康尼车门进行检修,由此对康尼车门的故障分析应逐渐提上日程中。

在本篇文章中,简要的对康尼车门有可能出现故障的部件,进行预见性分析。

一、机械部分康尼车门是由无刷三相电机作为动力,通过齿轮箱带动丝杆转动,从而实现车门的开关动作。

现我们从已经发生的故障来分析车门在今后使用中可能出现的问题。

1、行程开关故障重要度:已发故障:①2009年10月1日1284车18/20门在国贸下行关不上切除故障原因:螺母副的挡块与行程开关的挡块搭接量太小,不能有效地触发行程开关S1②2009年10月24日1323车2/4门关门时自动弹开无法关闭故障原因:检查车门自动防挤压,无法关闭,原因为S1开关处于临界状态,未触发。

③2010年05月23日1284车在购物上行18/20门关门慢切除故障原因:检查发现右门螺母副的撞块螺丝松动,当车门关闭时,S1开关动作不可靠,车门出现防挤压康尼车门有四个行程开关,分别为锁到位行程开关(S1)、隔离开关(S2)、紧急解锁行程开关(S3)和关到位行程开关(S4)。

其中S1与S4行程开关除安装位置不一样,在车门的逻辑性能上是一样的。

在关门的过程中,车门有两种情况可能产生防夹:遇到障碍物,电机电流过大;在门关到位后,没有触发S1和S4两个行程开关或者EDCU没能有效地接收到这两个信号。

上述的三个故障,都是因为S1行程开关没能有效触发,激发自动防夹功能;如果S4行程开关没有触发,也会产生相同故障。

隔离开关S2故障的现象为,当S1或者S4行程开关故障后切除车门,不能有效地构成车门的安全互锁回路。

故障原理详细请见附件一。

紧急解锁行程开关S3故障时,分为两种情况:a.常闭触点损坏或接触不良,造成车门安全互锁回路不能构成;b.车门紧急解锁以后,行程开关卡滞,EDCU 不能接收到车门解锁的信息。

检修建议:在车门调试初期,要求供货商对S1和S4按维修手册要求“锁(关)到位开关上滚轮与铰链臂的斜面的间隙为0.5~1.5mm”作为关键点进行检查(见图1),对不符合要求的进行整改。

检查。

对行程开关做寿命性分析,在架修中对S1和S4进行更换,在大修中对S1-S4全部更换。

2、挡销锁钩组件故障重要度:已发故障:①2010年5月11日1236车正线运行发现13/15门未完全关到位故障原因:挡销与锁钩压的太紧,不能完全关到位②2010年5月15日1236车1/3门关不上切除故障原因:由于锁钩压得太紧,导致关门阻力大③2010年5月15日1236车13/15门高速运行时时门页往外摆,导致不平,风噪较大在罗湖切除该门故障原因:挡销没有压到锁钩,在客室与隧道压差大的情况下,门页之间出现一定缝隙。

分析:锁钩与挡销组件如图2。

调节比较困难,需要一定的经验和技巧。

挡销和锁钩组件配合过紧,在门即将关到位时,会产生一个较大的关门电流,造成车门不能关到位,产生防夹,如故障①和②;挡销和锁钩组件配合不到位时,就起不到压紧车门的作用,车门的密封性、防夹功能不能实现,在客室与隧道压差较大的情况下,还会产生风噪声,如故障③。

检修建议:首先加大员工车门知识的培训,寻找更好的车门调试方法;其次在后续的车辆中尽量避免使用挡销和锁钩组件,改用容易调节的平衡轮结构。

3、携门架干涉重要度:已发故障:①2009年10月2日1322车14/16门开门时有异响故障原因:车门携门架与门柱间隙板之间干涉产生异响②2009年10月4日1302车国贸上行9/11门关不上切除故障原因:回库检查为门立柱间隙板与门驱机构携门架干涉分析:在株洲二十六列车的预验收过程中,发现很多门柱间隙板与携门架有轻微干涉,这属于车辆的组装配合问题。

同时因为康尼车门的防夹原理比较特殊,防夹功能激发时的最大电流不是恒定的,是由门的位置和前几次关门运动的电流决定。

因此,当车门携门架与门柱间隙板之间发生干涉时,并不一定就会产生防夹现象。

这种现象在增购四列车上也同样存在,在双周检的过程中,发现车门的携门架的油漆有严重刮痕,检查发现门驱盖板锁与携门架有干涉,但并没有产生防夹。

检修建议:在新车的调试预验收过程和初期的双周检中,注意检查携门架在车门开关过程中,是否与其他部件有干涉。

对于发现某部件有划痕时,检查划痕的原因。

4、长导柱锈蚀重要度:★★★★车辆PAC预验收前期,发现很多车门的长导柱机构有轻微锈蚀,车门试验台也存在相同的问题。

分析:在康尼车门的维修手册中要求,每3个月对长导柱和丝杆用锂基脂3#进行润滑一次,每年对直线轴承、上下导轨以及护指胶条进行润滑一次。

现在前海车辆停放期间,缺少必要的润滑保护,同时深圳的空气湿度大,长导柱锈蚀的可能性很大。

长导柱作为门页运动的主要承载部件,要求与直线轴承的配合度很高。

长导柱锈蚀以后,会影响其寿命。

检修建议:现用细砂纸将长导柱上的锈迹打磨掉,然后再长导柱、短导柱和丝杆上面涂一层较厚的锂基脂,防止其氧化。

每三个月委派检修人员对这些部件进行检查,如发现油脂变质或有锈蚀现象,将表面油脂擦除重新润滑。

车辆下次启用前,将油脂擦除重新对直线轴承注3#锂基脂。

5、解锁杆断裂重要度:★★★★已发故障:2010年6月15日1301车6/8门螺母副上的解锁杆断裂。

分析:经拆验,解锁杆存在设计缺陷。

结构如图:图3螺母副示意图图4 解锁杆尺寸图康尼厂家对此结构进行了受力分析,在不考虑低周疲劳断裂和制作偏差的情况下,安全系数S=1.10较低。

现已经要求厂家对此结构进行整改,将圆柱头沉孔改为90°沉孔。

检修建议:在车门完成整改后,建议在年检或偶次三月检中增加对解锁杆的检查。

6、平衡轮故障重要度:★★★✩已发故障:在三月检过程中,多次发现在车门关紧时平衡轮可以用手转动。

分析:在二十六列车项目中,车门的压紧机构采用的是平衡轮。

对比增购四列车和二号线使用的挡销和锁钩组件,平衡轮的可维护性更高。

在检查过程中,发现多个车门的平衡轮没有有效的压紧,可能会影响车门的密封性和防夹功能的实现,严重时可能会产生风噪声。

检修建议:在三月检中,平衡轮作为关键项点重点检查。

7、螺母副故障重要度:★★★✩在车辆检修过程中,多次发现螺母副的固定螺钉松动。

分析:螺母副与丝杆配合(结构如图5),实现车门的开关动作。

如果情况严重,造成螺母副与丝杆卡滞,车门不能够正常开关,必须将故障门切除。

图5 螺母副的结构示意图检修建议:建议将螺母副的紧固螺钉用乐泰螺纹胶243紧固后划线,在双周检以上规程进行检查。

8、下部挡销与门槛嵌块干涉重要度:分析:在车辆使用初期,机械结构磨耗比较快,门页之间的护指胶条的硬度变化也会比较大,因此对下部挡销和门槛嵌块的配合尺寸会经常变化。

下部挡销的配合情况及尺寸要求,见图6。

图6 下部挡销与门槛嵌块的配合挡销末端和嵌块底部之间的距离在2-3mm之间,见图7。

图7 挡销与嵌块的配合检修建议:在新车双周检及以上规程中,注意检查下部挡销与门槛嵌块之间的配合尺寸。

同时车辆使用前期,下部挡销与门槛嵌块外侧的配合尺寸可以由现在的1~2mm放大到1~3mm。

9、下摆臂滚轮故障重要度:分析:下摆臂组件的作用是与下滑道配合,保证车门的运动轨迹。

下摆臂的结构设计如图8。

图8 下摆臂组件的结构示意图下摆臂滚轮损坏,或者滚轮粘有异物时,车门开关动作会伴随剧烈震动和异响。

检修建议:在偶次三月检以上规程中,检查滚轮的运动状态,确认滚轮完好。

滚轮破损后,有两种检修办法:a.更换整改摆臂组件;b.用电喷枪加热滚轮固定螺钉(滚轮用高强度乐泰固定),然后拆卸滚轮更换。

10、紧固件故障重要度:已发故障:①2010年2月19日1294车5/7门长导柱固定螺栓断一颗②2010年5月18日1303车13门下滑道紧固螺丝断裂分析:以上两个故障只是车门紧固件故障的一部分,新车上线运营后,发现很多部件存在紧固问题(不仅仅存在车门部分)。

建议在新车交车前,对有力矩要求和关键部位的螺钉进行检查,并按着技术通知单划线,方便日常检修。

以下整理为车门螺钉的紧固力矩要求:a、非指定要求,拧紧力矩应符合下表:检修建议:日常检修和部件更换安装过程中,严格按着螺钉紧固要求紧固。

注意与门页连接的螺钉不能打乐泰螺纹胶,具体在下表中列出:11、门页密封性重要度:分析:影响车门密封性的参数有很多,包括车辆自身的制作偏差、装配偏差、门页的平行度、锁钩尺寸的调节等。

车辆在运行过程中,客室压力大于隧道和外界中的压力,如果密封性达不到要求,容易造成风噪声,影响乘客的乘车舒适度。

12、其他故障分析:除上述的故障外,门页的对中、门页的高度和开度等都是车门关键的技术参数,车门电机、减速箱、上滑道等是车门的正常动作必须部分,都有可能影响到车门的正常动作和乘车舒适度。

熟悉车门的工作原理,了解车门的调节顺序,在车门的使用过程中积极改进检修工艺,是车门维护的一项长期任务。

二、电气与功能部分1、EDCU故障已发故障:2009年10月8日1304车14/16门显红故障原因:更换EDCU后,故障消失。

分析:通过分析康尼的电控原理图,康尼车门的电控原理比较简单,其中的主控核心怀疑为小型PLC编程控制器或为单片机结构。

程序紊乱的可能性不是很大,可能发生故障是由其硬件问题或者信号传输问题。

检修建议:建议成立专门的技术攻关小组,对康尼车门的EDCU(包括MDCU 和LDCU)控制逻辑进行分析,提取信号改进康尼车门软件功能不足的问题。

2、车辆运行中拉下EED在车辆运行中,拉下EED会出现往复开关动作,打开的最大距离为300mm,存在较大的安全隐患。

现已要求供货商整改,整改后再做相应测试。

三、在调试和验收过程中要注意的问题针对现已经上线的123-125和127-132存在的车门故障,对今后的车辆调试提出下述建议:1、检查每个门的外观(包括门槛组件是否有磨痕);2、检查每列车开关门功能、再关门功能、门切除功能、紧急解锁功能(包括零速信号有效和无效时)、障碍检测功能(包括关门障碍检测和开门障碍检测)、通讯冗余功能;3、检查必要的尺寸,例如门开度、关门力峰值等。

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