CRH5型動(dòng)車組自動(dòng)車鉤自主化檢修的技術(shù)改進(jìn)

周愛生

（北京鐵路安全監(jiān)管辦駐北京動(dòng)車段驗(yàn)收室，北京102600）

CRH5型動(dòng)車組自動(dòng)車鉤自主化檢修的技術(shù)改進(jìn)

周愛生

（北京鐵路安全監(jiān)管辦駐北京動(dòng)車段驗(yàn)收室，北京102600）

針對(duì)北京動(dòng)車段在CRH5型動(dòng)車組運(yùn)用和檢修作業(yè)中發(fā)現(xiàn)的自動(dòng)車鉤故障隱患問(wèn)題進(jìn)行了具體分析，對(duì)其作用機(jī)理進(jìn)行了初步探討，提出了技術(shù)改進(jìn)的相關(guān)建議，以此來(lái)優(yōu)化CRH5型動(dòng)車組自動(dòng)車鉤運(yùn)用檢修流程，促進(jìn)檢修質(zhì)量和運(yùn)行品質(zhì)的提高。

自動(dòng)車鉤；改進(jìn)；自主修；CRH5型

2014年9月11日武漢鐵路局CRH5 A-5096+ 5099重聯(lián)動(dòng)車組擔(dān)當(dāng)D5207次交路，CRH5 A-5099動(dòng)車組00車主控，在漢丹線（漢口—丹江口）隨州—厲山區(qū)間發(fā)生緊急制動(dòng)故障停車，嚴(yán)重影響了動(dòng)車組的正常運(yùn)行。此外，2009年1月26日北京鐵路局CRH5 A-5051+5046重聯(lián)動(dòng)車組擔(dān)當(dāng)D2003次交路時(shí)，也發(fā)生過(guò)運(yùn)行中突然輸出制動(dòng)造成列車非正常停車的故障?；貏?dòng)車段后組織技術(shù)人員檢查分析，發(fā)現(xiàn)兩起故障都與自動(dòng)車鉤的質(zhì)量問(wèn)題有關(guān)。

1　原因分析

經(jīng)調(diào)查分析，第1案例故障原因是CRH5 A-5099動(dòng)車組01車電氣車鉤控制用的2位5通閥前端滾輪銹蝕卡滯，動(dòng)車組在重聯(lián)運(yùn)行且速度達(dá)到60 km/h左右時(shí)，重聯(lián)端車鉤不能緊密連接，電氣連接器插針接觸不良，安全環(huán)路斷開，從而觸發(fā)緊急制動(dòng)停車。第2案例的原因是CRH5 A—5051 A01車一位電氣車鉤1列8行插針?biāo)蓜?dòng)且凸出，4列3行插孔松動(dòng)可前后移動(dòng)，從而也造成安全環(huán)路斷開的故障。兩起雷同的故障案例說(shuō)明CRH5型動(dòng)車組自動(dòng)車鉤存在設(shè)計(jì)方面的問(wèn)題，必須加以改進(jìn)。CRH5型動(dòng)車組從2007年開始運(yùn)用至今已有7年之久，一些部件故障隱患逐漸暴露出來(lái)，尤其是自動(dòng)車鉤作為重聯(lián)編組、與動(dòng)車組連掛重聯(lián)運(yùn)行的關(guān)鍵部件，其質(zhì)量?jī)?yōu)劣直接影響到動(dòng)車組的安全運(yùn)行。目前CRH5型動(dòng)車組大多已經(jīng)完成首輪三級(jí)檢修，四級(jí)檢修正在進(jìn)行，自主化檢修穩(wěn)步推進(jìn)，對(duì)自動(dòng)車鉤的技術(shù)改進(jìn)迫在眉睫。通過(guò)對(duì)CRH5型動(dòng)車組自動(dòng)車鉤作用機(jī)理的分析，可以做到對(duì)自動(dòng)車鉤技術(shù)改造的有的放矢。

2　CRH5型動(dòng)車組自動(dòng)車鉤作用機(jī)理

圖1　自動(dòng)車鉤示意圖

CRH5型動(dòng)車組自動(dòng)車鉤采用丹娜10號(hào)車鉤系統(tǒng)。如圖1所示，自動(dòng)車鉤是位于動(dòng)車組中頭車 M C1和M C2車前端的一個(gè)設(shè)備。通過(guò)該車鉤可將動(dòng)車組連接到其他同型動(dòng)車組。自動(dòng)車鉤鉤頭機(jī)械連接部分由殼體、鉤舌、中心軸、鉤鎖連桿、鉤鎖彈簧、鉤舌定位桿、定位桿頂塊及彈簧、解鉤風(fēng)缸等組成。自動(dòng)車鉤配有機(jī)械、氣動(dòng)和電氣連接。CRH5型動(dòng)車組多編組連掛運(yùn)行時(shí)，第1編組司機(jī)室的控制信息需要實(shí)時(shí)地傳輸?shù)降?編組的各個(gè)控制單元中去，兩編組間控制信息的傳遞通路即為車鉤電氣連接器。電氣連接器安裝于自動(dòng)車鉤的兩側(cè)，通過(guò)氣動(dòng)操作完成電氣連接器的連接，這是自動(dòng)車鉤的一個(gè)關(guān)鍵部件，也是易發(fā)故障的環(huán)節(jié)。

通過(guò)分析研究，從結(jié)構(gòu)材質(zhì)、造修工藝、維護(hù)保養(yǎng)等方面進(jìn)行技術(shù)改進(jìn)，可以提高CRH5型動(dòng)車組自動(dòng)車鉤的檢修質(zhì)量和運(yùn)行品質(zhì)。

3　適應(yīng)自主化檢修的技術(shù)改進(jìn)

3.1對(duì)自動(dòng)車鉤二位五通閥進(jìn)行技術(shù)改進(jìn)

將表面鍍鋅的閥體更換為新型不銹鋼材質(zhì)的閥體，從而達(dá)到抗銹、耐磨的目的，可以有效地防止連掛時(shí)發(fā)生電氣連接器插針接觸不良的問(wèn)題。

圖2　改進(jìn)后的自動(dòng)車鉤五通閥

改進(jìn)后的檢查方法

（1）在車鉤處于待掛狀態(tài)下，打開列車管風(fēng)管連接器觀察蓋，要求二位五通機(jī)械閥滾輪轉(zhuǎn)動(dòng)需靈活，不卡滯。前后推動(dòng)機(jī)械閥滾輪（活塞桿），前后運(yùn)動(dòng)不卡滯。人工頂推車鉤觸發(fā)器，使車鉤處于模擬連掛狀態(tài)，觀察車鉤凸輪和機(jī)械閥滾輪中心應(yīng)在一條線上（軸線對(duì)齊）。

（2）清理車鉤凸輪及二位五通機(jī)械閥滾輪表面的灰塵和銹漬，并使機(jī)械閥滾輪轉(zhuǎn)動(dòng)靈活后，對(duì)凸輪和機(jī)械閥滾輪全表面涂抹T O P2000潤(rùn)滑脂防止銹蝕，并轉(zhuǎn)動(dòng)滾輪，使?jié)櫥鶆蚍植?。?duì)清洗處理后滾輪仍然銹死無(wú)法轉(zhuǎn)動(dòng)的二位五通機(jī)械閥，需要整體更換機(jī)械閥。在風(fēng)壓正常情況下，用封堵工裝進(jìn)行模擬連掛，反復(fù)拉動(dòng)解鉤手柄3～5次，觀察電氣車鉤能正常伸出或縮回到位。

（3）在車鉤處于待掛狀態(tài)下，觀察觸發(fā)器頂筒圓弧頂面與定位桿側(cè)面應(yīng)接觸。人工頂推車鉤觸發(fā)器，使車鉤處于模擬連掛狀態(tài)后，拉動(dòng)解鉤手柄到全開位，此時(shí)若聽到觸發(fā)器復(fù)位的“啪嗒”撞擊聲，表明車鉤已到待掛位，松開解鉤手柄，連掛桿不伸出，頂筒狀態(tài)良好。重復(fù)操作3～5次，每次應(yīng)能聽到觸發(fā)器復(fù)位的“啪嗒”撞擊聲。

（4）若在車鉤處于待掛狀態(tài)下，觀察頂筒圓弧頂面與定位桿側(cè)面沒(méi)有接觸，說(shuō)明頂筒有卡滯，需要分解檢查。松開緊固螺栓，拆下頂筒，清理涂油后再組裝。

目前已經(jīng)全部完成CRH5型動(dòng)車組二位五通閥的技術(shù)改造，運(yùn)用效果良好。

3.2對(duì)電氣車鉤截?cái)嚅y添加保護(hù)罩

在日常運(yùn)用中發(fā)現(xiàn)，自動(dòng)車鉤電氣車鉤截?cái)嚅y門開啟位為橫位，極易因飛石擊打造成順位截?cái)鄽饴?，?dǎo)致電氣車鉤脫鉤現(xiàn)象，此狀況嚴(yán)重影響重聯(lián)動(dòng)車組運(yùn)行安全，可通過(guò)添加保護(hù)罩的方法來(lái)確保電氣車鉤的運(yùn)行安全。

CRH5型動(dòng)車組機(jī)械車鉤兩側(cè)分別安裝一個(gè)電氣車鉤，用于電氣信號(hào)的耦合，電氣車鉤與激活器連接，激活器接收到電氣信號(hào)后通過(guò)氣動(dòng)氣缸推動(dòng)導(dǎo)銷上的滑動(dòng)支架來(lái)移動(dòng)電氣車鉤。氣動(dòng)單元中有一個(gè)截?cái)嚅y（如圖3所示），截?cái)嚅y可以關(guān)閉通往氣動(dòng)單元的主供風(fēng)。當(dāng)截?cái)嚅y關(guān)閉時(shí)，切斷電氣車鉤的供風(fēng)管路，電氣車鉤在重聯(lián)或解編時(shí)將無(wú)法動(dòng)作。若動(dòng)車組在運(yùn)行途中被異物擊打，易造成截?cái)嚅y錯(cuò)位，發(fā)生電氣車鉤自動(dòng)脫開現(xiàn)象，從而導(dǎo)致動(dòng)車組異常停車，對(duì)行車安全及行車秩序造成極大的影響。

圖3　自動(dòng)車鉤各種連接狀態(tài)示意圖

動(dòng)車組重聯(lián)后，將電氣車鉤氣路截?cái)嚅y開啟，安裝防護(hù)罩穿好開尾銷，可確保動(dòng)車組電氣車鉤供風(fēng)管路暢通，電氣車鉤工作正常（如圖4）。

通過(guò)對(duì)CRH5型動(dòng)車組電氣車鉤加裝防護(hù)罩后進(jìn)行多次試驗(yàn)，結(jié)果證明效果良好。建議可在每組動(dòng)車組電氣車鉤氣路截?cái)嚅y均加裝此種防護(hù)罩，以便解決當(dāng)動(dòng)車組運(yùn)行途中因飛石擊打造成截?cái)嚅y順位截?cái)鄽饴?，?dǎo)致發(fā)生電氣車鉤脫鉤現(xiàn)象，確保動(dòng)車組運(yùn)行的安全。

3.3工藝改進(jìn)

（1）用主控量規(guī)測(cè)量機(jī)械鉤頭的磨耗情況

用主控量規(guī)檢測(cè)機(jī)械鉤頭的磨損情況，和自動(dòng)車鉤直接連掛，然后觀察主控量規(guī)的刻度顯示。如果刻度線在IN范圍內(nèi)說(shuō)明機(jī)械鉤頭在正常使用范圍內(nèi)，如果超出范圍在O U T范圍內(nèi)說(shuō)明應(yīng)該對(duì)機(jī)械鉤頭大修，或更換新的機(jī)械鉤頭。

圖4　自動(dòng)車鉤安裝防護(hù)罩后的示意圖

（2）根據(jù)電氣原理圖對(duì)電氣車鉤各插針間進(jìn)行校線

自動(dòng)車鉤在機(jī)械連接頭部上配備有電氣觸頭。電氣觸頭用于在發(fā)生機(jī)械連接之后，來(lái)進(jìn)行兩列車之間的重聯(lián)。在其他任何情況下應(yīng)避免進(jìn)行電氣連接，所以必要時(shí)，車鉤應(yīng)配備有抑制電氣連接的設(shè)備。分離操作時(shí)，電氣觸頭先分離，然后緊接著是機(jī)械連接頭部。電氣觸頭總共包括有2×80個(gè)觸腳，其中2×25包金，2× 55包銀。電氣觸頭配備有一個(gè)自動(dòng)蓋，能保護(hù)人們免受電擊事故；配備有一個(gè)銷狀的套管以防止水與臟物的進(jìn)入。為了避免電氣觸頭內(nèi)部水分聚集，配備一個(gè)加熱設(shè)備。通過(guò)配備有多腳連接器的跨線將電氣觸頭連接到車輛的電氣設(shè)備。列車連接時(shí)，車鉤的金屬部分相當(dāng)于負(fù)極。所有設(shè)備，導(dǎo)電盒，導(dǎo)電箱以及電氣設(shè)備的封閉設(shè)備通過(guò)接地連接在一起，車鉤本身應(yīng)該接地。為了防止電氣車鉤的電氣觸頭發(fā)生接地、斷線等不能正常導(dǎo)通的故障，需要對(duì)電氣車鉤各插針間進(jìn)行校線，共計(jì)112項(xiàng)，以檢驗(yàn)各插針之間的導(dǎo)通性，確保電氣車鉤工作正常。校線試驗(yàn)時(shí)，用萬(wàn)用表2個(gè)觸腳分別連接電氣車鉤對(duì)應(yīng)的兩個(gè)觸點(diǎn)，發(fā)出“嘀”的一聲時(shí)，說(shuō)明兩個(gè)對(duì)應(yīng)觸點(diǎn)是導(dǎo)通的。

3.4故障的修復(fù)和排除

對(duì)于運(yùn)用中發(fā)生的各類故障進(jìn)行及時(shí)修復(fù)，確保自動(dòng)車鉤狀態(tài)良好。比較典型的故障有：CRH5-091 A動(dòng)車組01車鉤舌伸出后無(wú)法收回，經(jīng)檢查確認(rèn)故障原因?yàn)檐囥^扭力彈簧折斷，更換扭力彈簧后故障消除；CRH5054 A在進(jìn)行重聯(lián)試驗(yàn)時(shí)，發(fā)現(xiàn)8車自動(dòng)車鉤無(wú)法與重聯(lián)車輛車鉤進(jìn)行連接。進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)分析，是因?yàn)檐囕v運(yùn)營(yíng)期間與其他車輛進(jìn)行重聯(lián)作業(yè)時(shí)車鉤支架發(fā)生變形，從而導(dǎo)致一側(cè)電子車鉤向外側(cè)傾斜，使得該車無(wú)法完成重聯(lián)試驗(yàn)。由于車鉤頂銷與頂銷孔配合間隙過(guò)小，長(zhǎng)期重聯(lián)或解編運(yùn)行后導(dǎo)致車鉤頂銷與頂銷孔銹死粘連到一起，造成自動(dòng)車鉤解鉤機(jī)構(gòu)出現(xiàn)釋放連掛機(jī)構(gòu)無(wú)法復(fù)位現(xiàn)象，最后更換了車鉤，故障排除。

3.5維護(hù)和保養(yǎng)作業(yè)的優(yōu)化

外溫低于0℃時(shí)，動(dòng)車組重聯(lián)或解編作業(yè)前，須檢查、確認(rèn)自動(dòng)車鉤電伴熱工作正常，鉤頭、電氣連接器和開閉機(jī)構(gòu)無(wú)結(jié)冰、凍結(jié)等異常情況。通過(guò)增加車鉤頂銷的檢查清潔，縮短車鉤頂銷的檢查清潔周期及優(yōu)化作業(yè)指導(dǎo)書，可確保CRH5型動(dòng)車組解編時(shí)不再因解鉤頂銷作用失效，導(dǎo)致重聯(lián)動(dòng)車組解編后發(fā)生異常排風(fēng)現(xiàn)象。

4　結(jié)束語(yǔ)

經(jīng)上述初步改進(jìn)后，CRH5型動(dòng)車組運(yùn)用情況良好，至今未出現(xiàn)類似故障，首列自主化改進(jìn)的CRH5 A5051動(dòng)車組目前已安全運(yùn)行10萬(wàn)km，說(shuō)明前期的自主化改進(jìn)取得了較好的成果。

［1］ 動(dòng)車組總體及轉(zhuǎn)向架［Z］.西南交通大學(xué)、鐵路機(jī)車司機(jī)培訓(xùn)考試中心、2008（9）.

［2］ CRH5型動(dòng)車組運(yùn)用檢修實(shí)作培訓(xùn)教材［Z］.鐵道部運(yùn)輸局裝備部，2007.

［3］ 鐵總運(yùn)［2013］197號(hào).和諧5 A動(dòng)車組三級(jí)檢修規(guī)程［S］.

Technical Im provement for Self-repair of Automatic Coupler of CRH5EMU

Z H O U Aisheng
（Beijing Railway Safety Supervision and M anagement Office in Beijing EMU Depot Acceptance Roo m，Beijing 102600，China）

Aiming at the fault of auto matic coupler in the operation and maintenance of CRH5type EMU，the working principle was explored，and technicalim provement was proposed，in order to optimize ride and maintenance process of auto matic coupler，and to improve maintenance quality and running performances.

auto matic coupler；im provement；self-repair；CRH5

U269.6

A

10.3969/j.issn.1008-7842.2015.05.24

1008-7842（2015）05-0103-03

周愛生（1968—）男，高級(jí)工程師（2015-03-10）