CRH2型動(dòng)車組刮雨器作用不良問題淺析

郭文貞

摘 要：西安局配屬的CRH2038A動(dòng)車組運(yùn)行速度達(dá)到160km/h及以上時(shí)，刮雨效果不佳，影響司機(jī)瞭望。本人積極深入開展調(diào)查研究，經(jīng)過分析和聯(lián)合工廠進(jìn)行相關(guān)技術(shù)改造并現(xiàn)車試驗(yàn)，基本上解決了刮雨器作用不良的問題。

關(guān)鍵詞：動(dòng)車組；刮雨器；改進(jìn)措施

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2017.06.198

0 引言

西安局配屬的CRH2038A動(dòng)車組運(yùn)行速度達(dá)到160km/h及以上時(shí)，刮雨效果不佳，影響司機(jī)瞭望，影響動(dòng)車組行車安全[1]。本人經(jīng)過研究和實(shí)驗(yàn)，基本上解決了該問題。下面，從動(dòng)車組刮雨器的結(jié)構(gòu)原理、存在問題、原因分析和解決措施等方面分別進(jìn)行闡述。

1 刮雨器結(jié)構(gòu)原理

1.1 刮雨器組成結(jié)構(gòu)

CRH2A型動(dòng)車組采用單電機(jī)雙刮臂方案，主要由驅(qū)動(dòng)電機(jī)、變速器、刮臂、刮片裝置、水箱、水泵、傳動(dòng)連桿、PLC控制裝置、位置傳感器及水電路附屬配件組成。見圖1。

1.2 刮雨器工作原理

機(jī)械原理：驅(qū)動(dòng)電機(jī)的轉(zhuǎn)速經(jīng)過蝸輪蝸桿的減速增扭作用驅(qū)動(dòng)主動(dòng)刮臂，主動(dòng)刮臂帶動(dòng)四連桿機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)從動(dòng)刮臂，實(shí)現(xiàn)主駕駛、副駕駛的刮臂同步擺動(dòng)，帶動(dòng)雨刮片刮掃擋風(fēng)玻璃。

電氣原理：通過控制選擇刮雨器旋鈕關(guān)閉、間歇、慢速和快速四個(gè)檔位，將電信號(hào)傳遞到PLC控制裝置，PLC控制驅(qū)動(dòng)電機(jī)和水泵的開閉，刮雨器實(shí)現(xiàn)相應(yīng)的功能。

2 刮雨器存在主要問題

（1）對(duì)擋風(fēng)玻璃灰塵及蚊蟲刮掃不徹底。

（2）刮雨器使用后擋風(fēng)玻璃有劃痕。

（3）雨天高速運(yùn)行時(shí)刮雨效果不良。

3 刮雨器問題的原因分析

3.1 刮片節(jié)點(diǎn)少，受力不均

CRH2A型動(dòng)車組刮片裝置與橡膠條之間經(jīng)四個(gè)連接點(diǎn)固定，橡膠條被分成三段，其撓度低，在刮雨及清潔時(shí)扭曲變形，橡膠條各接觸點(diǎn)受力不均勻，四個(gè)連接固定點(diǎn)及周邊受力較大，清潔效果較好，兩個(gè)連接點(diǎn)之間部位受力較小，清潔效果較差，從而在擋風(fēng)玻璃上留下灰塵和蚊蟲痕跡。刮片結(jié)構(gòu)見圖2。

3.2 預(yù)壓力過小，刮片懸浮

主要表現(xiàn)在兩個(gè)方面：一是CRH2A型動(dòng)車組刮臂裝置與轉(zhuǎn)軸屬于剛性連接，僅靠刮臂和刮片彈性壓緊，壓緊力較小，在高速運(yùn)行中受力而導(dǎo)致懸浮，刮臂主要結(jié)構(gòu)見圖3；二是四桿機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)不合理，刮片運(yùn)動(dòng)半徑過小，造成刮片側(cè)向受力而導(dǎo)致懸浮，刮片運(yùn)行軌跡及受風(fēng)力情況見圖4。

3.3 電機(jī)轉(zhuǎn)矩過小

CRH2A型動(dòng)車組刮雨器由一臺(tái)電機(jī)驅(qū)動(dòng)，其功率為77w，轉(zhuǎn)矩為10Nm，轉(zhuǎn)矩過小在潤(rùn)滑不良或受側(cè)向風(fēng)力影響效果。

3.4 噴淋裝置不合理

CRH2A型動(dòng)車組僅在刮臂安裝根部安裝了2個(gè)噴頭，對(duì)擋風(fēng)玻璃的噴淋范圍小，潤(rùn)滑不到位。

3.5 導(dǎo)流罩設(shè)計(jì)不合理

為減小運(yùn)行風(fēng)阻，動(dòng)車組頭部為流線型結(jié)構(gòu)，但是高速運(yùn)行時(shí)，動(dòng)車組頭部的雨水以運(yùn)行速度涌向擋風(fēng)玻璃，使擋風(fēng)玻璃被高速水流覆蓋，即使刮雨器快速動(dòng)作也無(wú)法清除雨水[2]。

4 改進(jìn)措施

（1）改進(jìn)刮片結(jié)構(gòu)，增加刮片與橡膠條的連接節(jié)點(diǎn)，增大橡膠條的強(qiáng)度。

（2）改進(jìn)刮臂結(jié)構(gòu)，安裝防懸浮裝置（彈簧），增大刮臂和刮片預(yù)壓力，調(diào)整四桿機(jī)構(gòu)使刮雨片與運(yùn)行方向保持一致，減小風(fēng)阻，防止刮片懸浮

（3）更換驅(qū)動(dòng)電機(jī)，改用功率、轉(zhuǎn)矩適宜的驅(qū)動(dòng)電機(jī)，或改由兩臺(tái)電機(jī)驅(qū)動(dòng)并新增電機(jī)同步控制電路。

（4）改進(jìn)噴淋裝置，在刮臂和刮片上安裝噴頭，使刮雨器工作范圍均能得到潤(rùn)滑。

（5）改進(jìn)車頭結(jié)構(gòu)，在導(dǎo)流罩與擋風(fēng)玻璃連接處增加防雨沿，使雨天向上運(yùn)動(dòng)的雨水分流到兩側(cè)，減少擋風(fēng)玻璃上的雨水。

上述改進(jìn)情況圖示見附件。

5 實(shí)踐及注意事項(xiàng)

在本人及主機(jī)廠工作人員的共同努力下，四方工廠針對(duì)上述問題和改進(jìn)意見對(duì)CRH2A型動(dòng)車組刮雨器進(jìn)行全面改造，采納上述1-4項(xiàng)，因第5項(xiàng)影響車體結(jié)構(gòu)流線型并且施工難度大等問題未能改造。北京、沈陽(yáng)、武漢、上海、西安等鐵路局共計(jì)60列CRH2A型動(dòng)車組均進(jìn)行了上述改造，效果顯著。

刮雨器的正確使用、日常保養(yǎng)與維護(hù)是確保行車安全、提高刮雨效果和延長(zhǎng)設(shè)備壽命的有效方法，動(dòng)車組刮雨器使用中應(yīng)做好以下事項(xiàng)：

（1）暴雨天氣減速運(yùn)行。目前動(dòng)車組刮雨器無(wú)法在暴雨天氣高速運(yùn)行的需求，司機(jī)瞭望距離短，需要限速運(yùn)行確保安全。（2）保持擋風(fēng)玻璃清潔。動(dòng)車組每日運(yùn)行結(jié)束后，應(yīng)對(duì)擋風(fēng)玻璃進(jìn)行徹底清潔，并且添加相應(yīng)規(guī)格的玻璃水，確保擋風(fēng)玻璃表面清潔，刮雨器工作時(shí)能得到充分潤(rùn)滑。（3）及時(shí)更換刮雨膠條。刮雨器的橡膠條出現(xiàn)老化、硬化、裂紋或失去彈性時(shí)，應(yīng)立即更換新的橡膠條。

6 結(jié)束語(yǔ)

經(jīng)上述分析可知，CRH2型動(dòng)車組刮雨器在運(yùn)營(yíng)過程中容易出現(xiàn)各種問題，本文通過對(duì)其結(jié)構(gòu)原理、雨刮器中存在的主要問題、存在問題的原因分析、改進(jìn)措施、實(shí)踐及注意事項(xiàng)進(jìn)行研究能夠極大地避免運(yùn)行過程中雨刮器再次出現(xiàn)不良問題，對(duì)運(yùn)營(yíng)通暢性起到良好的保障作用，因此具有較高的實(shí)踐價(jià)值。

參考文獻(xiàn)：

[1]周建源，劉俠，盛艷明.CRH2A型動(dòng)車組刮雨器五級(jí)檢修工藝研究[J].新技術(shù)新工藝，2014（02）：117-119.

[2]周建源，劉俠，盛艷明.時(shí)速300km/h的CRH2C型動(dòng)車組刮雨器四級(jí)檢修工藝研究[J].機(jī)械工程師，2013（11）：155-156.

[3]青島四方機(jī)車車輛有限公司受電弓刮雨器維修說明書[S].