關(guān)于貴陽(yáng)地鐵1號(hào)線(xiàn)全自動(dòng)車(chē)鉤電氣車(chē)鉤推送氣缸漏氣故障分析

萬(wàn)平

摘 要：全自動(dòng)車(chē)鉤是地鐵車(chē)輛的一個(gè)重要電氣部件，它直接影響地鐵車(chē)輛運(yùn)行的可靠性、平穩(wěn)性和舒適性。故在地鐵車(chē)輛入庫(kù)或者準(zhǔn)備檢修時(shí)要及時(shí)對(duì)全自動(dòng)車(chē)鉤進(jìn)行檢查維護(hù)。目前，隨著地鐵車(chē)輛運(yùn)行速度的不斷提高，載客量的不斷上升，以及連掛要求不斷提高。對(duì)車(chē)鉤檢查維護(hù)具有更高要求。

關(guān)鍵詞：地鐵電客車(chē) 全自動(dòng)車(chē)鉤 電鉤 檢查維護(hù)

1 引言

隨著城市軌道交通的發(fā)展，地鐵等軌道交通成為人們出行必不可少的選擇。貴陽(yáng)1號(hào)線(xiàn)車(chē)輛為六輛編組，四動(dòng)二拖。編組頭尾端采用頭車(chē)全自動(dòng)鉤緩裝置連接，每個(gè)單元之間使用中間車(chē)半自動(dòng)鉤緩裝置連接，其余車(chē)輛之間使用半永久鉤緩裝置進(jìn)行連接。在地鐵的實(shí)際運(yùn)營(yíng)過(guò)程中，全自動(dòng)車(chē)鉤是地鐵車(chē)輛最基本的也是最重要的部件之一，它是安裝連接每節(jié)車(chē)輛上的牽枕緩上，連通列車(chē)內(nèi)部的風(fēng)路，電路和機(jī)械，從而使車(chē)輛形成一個(gè)整體。涉及車(chē)輛安全以及乘客生命和財(cái)產(chǎn)安全。城市軌道交通管理人員在日常檢修中加強(qiáng)對(duì)車(chē)鉤各部件檢查及維護(hù)。

2 問(wèn)題描述

貴陽(yáng)地鐵1號(hào)線(xiàn)輪值班對(duì)車(chē)鉤日常檢查維護(hù)時(shí)，發(fā)現(xiàn)010061車(chē)全自動(dòng)車(chē)鉤電氣車(chē)鉤推送氣缸在活塞桿處及提銷(xiāo)處出現(xiàn)漏風(fēng)現(xiàn)象，活塞桿漏風(fēng)故障現(xiàn)場(chǎng)照片見(jiàn)圖1。將漏風(fēng)的故障氣缸拆下后，進(jìn)行外觀檢查、保壓試驗(yàn)、拆解檢查，以判斷漏風(fēng)故障點(diǎn)并進(jìn)行原因分析。

2.1 常見(jiàn)全自動(dòng)車(chē)鉤電鉤氣缸漏氣故障原因及處理措施

（1）活塞桿上由于有潤(rùn)滑油，車(chē)輛在隧道中運(yùn)行，隧道中的粉塵粘貼到氣缸活塞桿上，時(shí)間越久，粉塵積累越多，導(dǎo)致活塞桿在來(lái)回運(yùn)動(dòng)過(guò)程中與防塵圈摩擦，使防塵圈磨損配合間隙大等導(dǎo)致氣缸漏氣。及時(shí)清潔活塞桿上粉塵并按照《貴陽(yáng)地鐵一號(hào)線(xiàn)氣缸防塵圈更換工藝》更換氣缸活塞桿上防塵圈。

（2）氣缸活塞桿長(zhǎng)期來(lái)回運(yùn)動(dòng)，氣缸內(nèi)壓力壓力大使氣缸發(fā)生塑性變形，導(dǎo)致氣缸漏氣。按照《貴陽(yáng)地鐵一號(hào)線(xiàn)電鉤氣缸更換工藝》更換氣缸。

（3）氣缸活塞桿長(zhǎng)期來(lái)回運(yùn)動(dòng)，在組裝氣缸前端蓋、后端蓋安裝螺栓時(shí)，未按照《氣缸前端蓋、后端蓋安裝工藝》要求進(jìn)行組裝使螺栓松動(dòng)導(dǎo)致氣缸漏氣。按照《氣缸前端蓋、后端蓋安裝工藝》要求進(jìn)行組裝螺栓。

3 產(chǎn)品結(jié)構(gòu)及工作原理

電氣車(chē)鉤的推送機(jī)構(gòu)采用了直推的方式，如圖2所示，主要由導(dǎo)向桿、推送氣缸和氣缸懸掛部件組成。導(dǎo)向桿保證了電氣車(chē)鉤能夠按照設(shè)計(jì)的軌道運(yùn)動(dòng)，推送氣缸提供退出和縮回的驅(qū)動(dòng)力，氣缸懸掛保證了氣缸安裝和彈性行程的需要。推送氣缸具有自鎖功能，在推出和縮回時(shí)能夠自動(dòng)鎖定，以防止在沒(méi)有空氣壓力或氣壓不足時(shí)電氣車(chē)鉤能夠保持在動(dòng)作位。

氣缸由前端蓋、后端蓋及密封件等重要部件組成。氣缸內(nèi)部空腔被活塞分成兩個(gè)空腔。當(dāng)壓縮氣體從一個(gè)空腔流入壓縮空氣時(shí)，另一個(gè)腔進(jìn)行排氣，氣缸的兩個(gè)空腔壓力差作用在活塞上，形成壓力推動(dòng)活塞往復(fù)運(yùn)動(dòng)，使活塞桿伸出與縮回。若有兩腔交替進(jìn)氣和排氣，活塞實(shí)現(xiàn)往復(fù)直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)，如圖3所示。

全自動(dòng)車(chē)鉤在待連掛狀態(tài)時(shí)，只有總風(fēng)管連接器后端有壓力氣體。此時(shí)，壓力氣體通過(guò)電鉤氣路控制閥進(jìn)入氣路控制單元，壓力氣體到達(dá)兩位五通閥2分配端，由于兩位五通閥2處于拉力作用。所以，壓力氣體經(jīng)過(guò)兩位無(wú)通閥流向電鉤氣缸前端和全自動(dòng)車(chē)鉤水平對(duì)中裝置。車(chē)鉤電鉤氣缸在壓力氣體下縮回，帶動(dòng)電氣車(chē)鉤縮回，且全自動(dòng)車(chē)鉤具有水平對(duì)中功能。

全自動(dòng)車(chē)鉤在連掛狀態(tài)時(shí)，機(jī)械車(chē)鉤連掛完成后，總風(fēng)管連接器被導(dǎo)通?？傦L(fēng)管連接器兩位五通閥打開(kāi)，壓力氣體從后端流入前端，并經(jīng)電鉤動(dòng)作氣路控制閥進(jìn)入控制單元內(nèi)部。壓力空氣到達(dá)兩位五通閥1分配端，由于兩位五通閥1處于彈簧作用位，所以壓力空氣經(jīng)過(guò)分配流向兩位五通閥2控制端。兩位五通閥2在壓力空氣作用下?lián)Q向，將原先分配給電鉤氣缸前端壓力氣體分配給電鉤氣缸后端。電鉤氣缸在壓力氣體推動(dòng)下向前推動(dòng)，帶動(dòng)電氣車(chē)鉤向前推出進(jìn)行連掛，連掛完成后，電鉤氣缸保持。此時(shí)水平對(duì)中裝置沒(méi)有空氣壓力，車(chē)鉤不具有水平對(duì)中功能。

全自動(dòng)車(chē)鉤在解鉤時(shí)，司機(jī)室按壓解鉤按鈕，向解鉤管路充風(fēng)，壓力空氣從總風(fēng)管進(jìn)入解鉤管路，一路到達(dá)解鉤氣缸后端，另一路經(jīng)過(guò)單向閥進(jìn)入控制單元，到達(dá)兩位五通閥1控制端。兩位五通閥1在壓力空氣作用下?lián)Q向，將原先分配給兩位五通閥2控制端的壓力空氣分配給解鉤管路流向兩位五通閥1的控制端，用以保持兩位五通閥1處于控制位。兩位五通閥2在控制壓力消失后，由于拉力作用回到原來(lái)位置，將分配給推送氣缸后端的壓力氣體重新分配給推送氣缸的前端及水平對(duì)中裝置。

4 故障調(diào)查

4.1 現(xiàn)場(chǎng)故障調(diào)查

現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)人員在電氣車(chē)鉤推送氣缸處聽(tīng)到漏風(fēng)聲，然后使用試漏劑對(duì)電氣車(chē)鉤推送氣缸進(jìn)行了檢查，如圖1所示。檢查過(guò)程中，發(fā)現(xiàn)活塞桿處出現(xiàn)氣泡，從而判斷泄露點(diǎn)為推送氣缸活塞桿密封圈處。

4.2 地面故障調(diào)查

檢修人員將故障氣缸拆解下車(chē)后，為確認(rèn)故障原因，在地面分別進(jìn)行了氣密封試驗(yàn)及拆解檢查。

4.2.1 氣密性試驗(yàn)

按照《貴陽(yáng)地鐵1號(hào)線(xiàn)全自動(dòng)車(chē)鉤端鎖氣缸檢測(cè)工藝》對(duì)氣缸進(jìn)行檢測(cè)，現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)氣壓為 1.05MPa，將氣缸易泄露處置于水中，觀察各氣缸泄露情況，試驗(yàn)照片如圖 4、圖 5。

4.2.2 拆解檢查

氣缸進(jìn)行完氣密性試驗(yàn)后，對(duì)氣缸進(jìn)行拆解檢查，拆解照片如圖6及圖7，提銷(xiāo)處拆解照片見(jiàn)圖8。拆解完成后進(jìn)行檢查：氣缸內(nèi)潤(rùn)滑脂狀態(tài)良好，前、后端蓋與缸體結(jié)合處清潔無(wú)雜質(zhì)，O形圈無(wú)明顯變形及裂縫，缸體內(nèi)部無(wú)劃痕且潤(rùn)滑脂清潔，活塞無(wú)損傷；但前端蓋活塞桿密封圈處存在大量的油污，對(duì)前端蓋活塞桿密封圈清潔后進(jìn)行檢查，未發(fā)現(xiàn)密封圈處存在明顯的損傷，清潔后的照片見(jiàn)圖9。

5 分析結(jié)論

5.1 活塞桿處漏風(fēng)分析結(jié)論

氣缸前端蓋的密封圈除了起到密封作用外還起到刮塵的作用。當(dāng)氣缸縮回時(shí)，氣缸前端蓋的密封圈可以清除活塞桿上的油污等雜質(zhì)，起到防止雜質(zhì)進(jìn)入氣缸內(nèi)部的作用。通過(guò)上述氣密性試驗(yàn)及拆解檢查，造成推送氣缸活塞桿漏風(fēng)可能的原因?yàn)椋寒?dāng)前端蓋的活塞桿密封圈被油污等雜質(zhì)污染嚴(yán)重后，其刮塵能力降低。當(dāng)氣缸縮回，由于活塞桿運(yùn)動(dòng)，附著在活塞桿上的雜質(zhì)存在進(jìn)入到活塞桿與其密封圈之間的可能性，破壞了活塞桿密封圈的密封性，從而出現(xiàn)漏風(fēng)現(xiàn)象。進(jìn)入到活塞桿密封圈的雜質(zhì)，可能在氣缸運(yùn)輸及拆解過(guò)程中，在外力的作用下脫落，從而出現(xiàn)在地面進(jìn)行氣密性試驗(yàn)時(shí)不存在漏風(fēng)的現(xiàn)象。由于破壞活塞桿密封圈的密封性需要較大的顆粒物進(jìn)入活塞桿與其密封圈之間，具有一定的偶發(fā)性，因此推送氣缸從活塞桿處漏風(fēng)為個(gè)例。

5.2 提銷(xiāo)處漏風(fēng)分析結(jié)論

通過(guò)對(duì)提銷(xiāo)處拆解、檢查（見(jiàn)圖2）可以看出，起到主要密封作用為氣缸前端蓋提銷(xiāo)處的O型圈，當(dāng)0型圈損壞時(shí)，風(fēng)壓會(huì)從提銷(xiāo)處泄露。從圖2可以看出，推送氣缸提銷(xiāo)在組裝過(guò)程中，先組裝O型圈，O型圈安裝完成后在其上部裝入金屬環(huán)，以便O型圈能夠起到良好的密封作用。在推送氣缸裝配過(guò)程中，由于在O型圈未裝配到位的情況下（見(jiàn)圖 10）裝入金屬環(huán)，導(dǎo)致O型圈在金屬環(huán)擠壓作用下出現(xiàn)損壞，進(jìn)而出現(xiàn)推送氣缸在提銷(xiāo)處漏風(fēng)的故障。

6 處理措施

（1）現(xiàn)場(chǎng)更換新的推送氣缸，保證車(chē)組上線(xiàn)使用。（2）對(duì)電氣車(chē)鉤推送進(jìn)行日常檢查時(shí)，及時(shí)清理活塞桿及活塞桿密封圈處的油污等雜質(zhì)。

7 結(jié)語(yǔ)

車(chē)鉤是電客車(chē)重要部件之一，車(chē)鉤檢修是對(duì)電鉤、電氣連接氣、氣路連接器以及機(jī)械鉤頭檢查維護(hù)，對(duì)它的檢修要精而再精，對(duì)電鉤活塞桿清潔，清潔結(jié)束后再對(duì)各個(gè)部件的磨損程度進(jìn)行測(cè)量提取數(shù)據(jù)，更換需要更換的部件，對(duì)不需要更換的部件進(jìn)行維護(hù)保養(yǎng)，確保二次使用壽命。以確保在連掛時(shí)的穩(wěn)定性。

參考文獻(xiàn)：

[1]陳銀燕，趙冉冉，張惠編，著.《氣動(dòng)控制及應(yīng)用教程》，機(jī)械工業(yè)出版社.

[2]張利平，主編.《氣動(dòng)閥原理、使用與維護(hù)》，化學(xué)工業(yè)出版社.