YJ92型牽引電機三相電連接器插針偏斜原因分析及處理

陳 拓 上海鐵路局上海動車段

YJ92型牽引電機三相電連接器插針偏斜原因分析及處理

陳 拓 上海鐵路局上海動車段

針對在動車組轉(zhuǎn)向架高級檢修過程中出現(xiàn)的大量YJ92型牽引電機三相電連接器插針偏斜故障，深入分析故障產(chǎn)生的原因，提出故障消除的辦法，從而提高牽引電機的檢修質(zhì)量，確保動車組安全穩(wěn)定運行。

動車組轉(zhuǎn)向架；高級修；牽引電機；航空插頭；故障處理

1 引言

牽引電機作為動車組動力輸出的主要部件，它的質(zhì)量直接關(guān)系到了動車組的運行安全。在動車組高級檢修過程中，通過加強故障分析能力、處理能力，以使?fàn)恳姍C在檢修過程中的質(zhì)量得到保障，具有十分重要的現(xiàn)實意義。

2 牽引電機三相電連接器插針偏斜故障的提出

YJ92型牽引電機主要以架懸的方式裝配于CRH2A/B/E型動車組轉(zhuǎn)向架上。動力車配備4臺，1個基本動力單元配備8臺。以CRH2A型動車組為例，全列YJ92型牽引電機數(shù)量共計16臺。在前期動車組高級檢修施修過程中，通過檢查發(fā)現(xiàn)，安裝于CRH2A型動車組上的該型號牽引電機，出現(xiàn)航空插頭三相電連接器插針偏斜故障的比例最多達到總數(shù)的30%以上。

存在偏斜的三相電連接器插針，在與車體對應(yīng)端口進行裝配時易造成端口損傷甚至折斷，進而影響到牽引電機與運行控制系統(tǒng)間電信號的傳輸，最終對動車組的運行造成影響。過去處理此類故障多采用批量更換牽引電機航空插頭的方式，這種處理方法，工作量大、更換效率低、檢修成本高。

因此，對該故障進行深入分析和判定以提高牽引電機的檢修質(zhì)量，保證作業(yè)的高效性、經(jīng)濟性非常重要。

3YJ92型牽引電機航空插頭結(jié)構(gòu)及裝配原理分析

通過對多個三相電連接器插針偏斜的航空插頭進行導(dǎo)通試驗，發(fā)現(xiàn)電纜部分導(dǎo)通正常，說明航空插頭插針偏斜不是由電纜本身的缺陷造成的。經(jīng)分析，造成偏斜的主要原因是：電纜及其安裝件裝配結(jié)構(gòu)存在缺陷。

3.1 三相引出線與電連接器安裝原理

要明確牽引電機航空插頭的具體結(jié)構(gòu)，需以連接器的電纜線走向為線索，逐個分析各安裝部件，為后續(xù)的分析工作提供依據(jù)。通過查閱相關(guān)圖紙，以及航空插頭實物分解等方式，發(fā)現(xiàn)三相引出線壓接插針，是通過卡箍、壓緊螺母、螺絲鉗、扣眼、端箍、絕緣護套、卡簧等安裝件后與電連接器進行裝配的。

結(jié)合裝配結(jié)構(gòu)進行初步判斷，三相引出線壓接的插針，其偏斜的主要原因是由于電纜與零件的裝配所造成的。在明確了航空插頭的整體裝配結(jié)構(gòu)后，需要對航空插頭進行進一步分解，以確定與電纜直接接觸的安裝件，明確導(dǎo)致偏斜產(chǎn)生的主要位置。

3.2 三相引出線與電連接器各部件裝配情況

通過分解航空插頭，可以發(fā)現(xiàn)，電纜通過的主要部件包括有耦合螺母、端箍、扣眼、壓緊螺母、螺絲鉗、卡箍等。其中與電纜線發(fā)生直接接觸的有扣眼、耦合螺母處的卡簧、壓緊螺母和螺絲鉗。進一步的結(jié)構(gòu)分解情況如圖1所示。

圖1 航空插頭分解圖及安裝件名稱

并非所有與電纜接觸的安裝件都會對電纜的穿行方向產(chǎn)生影響，重點還在于這些直接接觸的安裝件，是否對電纜走向形成約束。

扣眼與三相電連接器插針電纜直接接觸并產(chǎn)生橫向約束力。其他部件如壓緊螺母、螺絲鉗等是用于將扣眼這個安裝件固定在端箍上；耦合螺母處的絕緣護套則是為了安裝插針卡簧所設(shè)置的固定座體，主要用于固定電纜線插針與電連接器。這些部件不會對電纜的穿行方向造成干擾。綜上所述，造成三相電連接器插針偏斜的主要安裝件可以確定為扣眼。

4 插針偏斜原因分析

在整個電連接器裝配中與電纜線存在直接關(guān)系的只有扣眼這個組件，通過對扣眼進行進一步分解，觀察其結(jié)構(gòu)，以及直觀展現(xiàn)插針插入的實際情況（見圖2）。

扣眼的材質(zhì)為橡膠，其孔內(nèi)部為階梯結(jié)構(gòu)。經(jīng)測量，扣眼部件的下端，即電纜線插入端的孔徑為φ17mm，扣眼部件的出口端孔徑為φ18mm。電纜線的直徑經(jīng)測量為φ17mm，即扣眼和電纜線進行裝配時，存在部分間隙。

在扣眼孔內(nèi)部的階梯結(jié)構(gòu)中，φ17mm和φ18mm兩種孔徑值，分別占據(jù)了整個孔長的1/2，如圖3右上所示。當(dāng)電纜線插入后，進入扣眼的電纜長度有1/2無法得到扣眼的有效約束，間隙較為明顯。同時，通過對固定插針卡簧的絕緣護套下端口進行測量，確定其直徑為φ18mm，電纜線與其存在一定間隙，因此整個電纜線裝配至電連接器中，實際只有1/4左右的長度受到約束，這種結(jié)構(gòu)容易造成扣眼與電纜線間相對位置的移動。

另外，橡膠材質(zhì)的扣眼與電纜線相比硬度較小，在進行牽引電機運送或吊運時，外力的晃動會進一步加大插針的偏斜量，加劇插針偏斜。

5 三相電連接器插針偏斜故障的處理

經(jīng)過研究分析發(fā)現(xiàn)，造成YJ92型牽引電機三相電連接器插針偏斜故障主要是由于扣眼與電纜間的結(jié)構(gòu)原因造成的。

結(jié)合動車組高級檢修的實際情況，在此類現(xiàn)象的處理上，關(guān)鍵在于對偏斜插針進行矯正，保證其與車體對應(yīng)端口在裝配過程中不因角度上的偏差而造成損傷。

通過大量的現(xiàn)場實踐，在連接器結(jié)構(gòu)未改變的情況下，最簡單有效的處理方式為：使用鐵棒從耦合螺母的卡簧處插入，進行三相電連接器插針偏斜的調(diào)整。同時，矯正用的鐵棒在設(shè)計時應(yīng)充分考慮插針孔徑大小，并保證插針孔內(nèi)壁在矯正過程中不受損傷。根據(jù)插針孔徑情況，設(shè)計鐵棒直徑為φ15mm；結(jié)合目前常規(guī)的車削精度，設(shè)計鐵棒表面粗糙度為Ra6.3。

通過大量現(xiàn)場實踐，確定此規(guī)格鐵棒能夠有效矯正插針的偏斜，并且不會對插針本身造成損傷。

6 結(jié)束語

對YJ92型牽引電機三相電連接器插針偏斜故障進行深入分析，明確了故障產(chǎn)生的原因，為處理方案的制定提供了理論依據(jù)。優(yōu)化后的方案不僅提高了作業(yè)的效率，也有效避免了因牽引電機航空插頭的盲目更換而造成的浪費。

責(zé)任編輯：王華 朱挺

來稿日期：2014-08-14