青島地鐵3號(hào)線不落輪鏇床側(cè)壓輪動(dòng)作異常研究

王寧寧，范東生，孫海濤

（青島地鐵集團(tuán)有限公司運(yùn)營(yíng)分公司，山東 青島 266000）

1 問(wèn)題概述

青島地鐵3號(hào)線試運(yùn)營(yíng)初期，電客車(chē)輪對(duì)多次發(fā)生擦傷、剝離等問(wèn)題，需要實(shí)施鏇輪作業(yè)。在2016年的鏇輪作業(yè)中，不落輪鏇床多次出現(xiàn)側(cè)壓輪動(dòng)作異?，F(xiàn)象，導(dǎo)致無(wú)法正常鏇修。起初操作人員通過(guò)設(shè)備重啟暫時(shí)規(guī)避改問(wèn)題，然而隨著輪對(duì)鏇修次數(shù)的增加，該問(wèn)題發(fā)生的頻率逐漸增大，導(dǎo)致鏇修效率降低。

2 故障經(jīng)過(guò)

故障時(shí)間：2016年。

故障現(xiàn)象：右側(cè)側(cè)壓輪在裝夾過(guò)程中舉升到位后，水平方向不動(dòng)作。

影響主要系統(tǒng)：裝夾系統(tǒng)、驅(qū)動(dòng)舉升系統(tǒng)。運(yùn)營(yíng)影響程度：影響鏇修輪對(duì)作業(yè)。

3 問(wèn)題分析及處理過(guò)程

（1）側(cè)壓輪的位置由PLC通過(guò)光柵尺進(jìn)行檢測(cè)（如圖1所示）。觀察故障現(xiàn)象，可發(fā)現(xiàn)左右側(cè)側(cè)壓輪舉升高度不一樣。首先判斷為右側(cè)光柵尺故障導(dǎo)致右側(cè)側(cè)壓輪無(wú)法舉升到位。將左右光柵尺對(duì)換后，發(fā)現(xiàn)右側(cè)故障仍存在，且不隨部件位置更換而變，排除光柵尺故障。

圖1 右側(cè)測(cè)壓輪液壓系統(tǒng)電氣原理圖

（2）按鏇床控制側(cè)壓輪的原理，側(cè)壓輪的原點(diǎn)與工作點(diǎn)均可通過(guò)PLC程序進(jìn)行控制和設(shè)定。重刷程序后，并手動(dòng)設(shè)置原點(diǎn)和工作點(diǎn)，本次裝夾過(guò)程中可以消除故障。但重啟設(shè)備后或進(jìn)行下次裝夾，故障會(huì)復(fù)現(xiàn)。

（3）現(xiàn)場(chǎng)操作人員對(duì)試切削輪對(duì)進(jìn)行裝夾，裝夾過(guò)程中左右兩側(cè)側(cè)壓輪在X方向上升之后停止，Z方向上無(wú)動(dòng)作。

①將機(jī)床打到JOG（手動(dòng)）模式，分別選擇刀架按鍵和側(cè)壓輪X和Z方向按鍵。

②經(jīng)檢查發(fā)現(xiàn)左側(cè)側(cè)壓輪X方向到位，Z方向未到位，右側(cè)側(cè)壓輪X方向未到位，Z方向到位。

③手動(dòng)控制側(cè)壓輪升降及水平方向移動(dòng)多次，側(cè)壓輪X方向?qū)嶋H到位后，其到位“+”“-”按鈕指示燈閃爍，或者不亮，經(jīng)初步判斷，側(cè)壓輪X方向到位傳感器定位不準(zhǔn)。然后手動(dòng)卸載輪對(duì)。

④由于側(cè)壓輪X方向位置是由光柵尺及感應(yīng)塊發(fā)出的模擬信號(hào)發(fā)送至機(jī)床兩側(cè)PLC計(jì)算出來(lái)的，所以可以判斷出信號(hào)線被干擾。

⑤拆卸機(jī)床鈑金及光柵尺至PLC的信號(hào)線，加裝屏蔽防波管，再次試機(jī)，此故障現(xiàn)場(chǎng)消失。

4 原因分析及整改措施

4.1 原因分析

電磁干擾（Electromagnetic Interference，EMI）是干擾電纜信號(hào)并降低信號(hào)完好性的電子噪音。電磁干擾產(chǎn)生的原因很多，研究表明，任何一種電磁干擾的產(chǎn)生都應(yīng)同時(shí)具有3個(gè)基本的條件：首先，應(yīng)有干擾源存在；其次，應(yīng)具備傳播干擾能量能通過(guò)的途徑和通道；最后，還應(yīng)有被干擾的對(duì)象。由于側(cè)壓輪X方向位置是由光柵尺及感應(yīng)塊發(fā)出的模擬信號(hào)，在機(jī)床內(nèi)部有AC380V三相交流電，如果信號(hào)線與動(dòng)力線距離較近，就出現(xiàn)電磁干擾現(xiàn)象。

（1）在裝夾過(guò)程中，由于機(jī)床具備安全連鎖，如果側(cè)壓輪上升不到位，機(jī)床下一步動(dòng)作將無(wú)法執(zhí)行。

（2）在機(jī)床卸載過(guò)程中，側(cè)壓輪下降到位后，活動(dòng)軌閉合，松壓爪，驅(qū)動(dòng)滾輪下降，如果驅(qū)動(dòng)滾輪下降過(guò)程中，側(cè)壓輪光柵尺信號(hào)受干擾，X方向位置發(fā)生變化，機(jī)床系統(tǒng)檢測(cè)到側(cè)壓輪不在原始位，機(jī)床會(huì)停止下一步動(dòng)作，此時(shí)驅(qū)動(dòng)滾輪下降就會(huì)出現(xiàn)不連續(xù)現(xiàn)象。

4.2 改進(jìn)措施

將側(cè)壓輪光柵尺至PLC的信號(hào)線加裝屏蔽防波管，電磁干擾現(xiàn)象消失，側(cè)壓輪、驅(qū)動(dòng)輪動(dòng)作正常。

5 結(jié)語(yǔ)

通過(guò)研究發(fā)現(xiàn)，導(dǎo)致側(cè)壓輪故障的原因是線路的電磁干擾現(xiàn)象，該電磁干擾源屬于人為干擾源，是在完成自身功能的同時(shí)附帶產(chǎn)生電磁能量的發(fā)射，導(dǎo)致信號(hào)線不能正常傳遞信號(hào)。通過(guò)加裝屏蔽防波管，解決了電磁干擾現(xiàn)象。在大型設(shè)備中電磁干擾現(xiàn)象很多，針對(duì)此種人為干擾源通常利用屏蔽技術(shù)減少電磁干擾。通常使用屏蔽電纜、單/雙屏蔽的雙絞線或加裝屏蔽防波管解決電磁干擾現(xiàn)象。