CRH2型動(dòng)車組側(cè)門排水槽阻障器設(shè)計(jì)

劉振宇 吳 清

(1.上海鐵路局集團(tuán)公司南京動(dòng)車段 江蘇 南京 210012 ；2.上海鐵路局集團(tuán)公司合肥機(jī)務(wù)段 安徽 合肥 230000)

一、背景介紹

(一)側(cè)門排水槽介紹。CRH2型動(dòng)車組的側(cè)門采用電控氣動(dòng)內(nèi)藏式側(cè)拉門的方案，具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、穩(wěn)定可靠的優(yōu)點(diǎn)。側(cè)門下部設(shè)置了金屬覆蓋的滑槽[1]，兼具了排水與密封的功能。側(cè)門在左右平移的過程中，門的下沿始終與滑槽在垂直方向上保持著5mm以上的間隙，確保不會(huì)發(fā)生相互摩擦。

(二)內(nèi)藏式側(cè)拉門介紹。內(nèi)藏式側(cè)拉門主要實(shí)現(xiàn)兩個(gè)功能:1.門扇的打開與關(guān)閉，保證旅客上下列車；2.門扇與車體壓緊，確保列車運(yùn)行過程中車廂的氣密性。其中門扇的打開與關(guān)閉是通過上部驅(qū)動(dòng)氣缸實(shí)現(xiàn)的，該氣缸為雙作用氣缸，通過一端進(jìn)氣另一端排氣實(shí)現(xiàn)活塞桿的左右平移[2]。門扇的壓緊通過分布在兩側(cè)的四個(gè)液壓缸實(shí)現(xiàn)，當(dāng)旋轉(zhuǎn)“關(guān)車門安全”旋鈕時(shí)，四個(gè)液壓缸的活塞伸出，并將門扇頂在門框上，實(shí)現(xiàn)壓緊密貼。

(三)故障分析。動(dòng)車組上線運(yùn)行過程中，存在旅客的小件物品不慎掉落的情況。隨著列車運(yùn)行時(shí)的震動(dòng)，小件物體可能會(huì)滾動(dòng)進(jìn)入排水槽與門扇下沿之間的間隙，阻礙門扇的左右移動(dòng)，造成車門無法正常的打開與關(guān)閉。

二、阻障器介紹

本設(shè)計(jì)提出了一種固定安裝在排水槽上的液壓阻障器，通過在客室地板平面上補(bǔ)償排水槽與門扇間的間隙，達(dá)到阻止障礙物滑入排水槽的目的，從而有效控制側(cè)門在線上發(fā)生異物卡滯無法開關(guān)的故障。

液壓阻障器主要包括底座、頂蓋、毛刷、液壓缸四個(gè)部分，其中液壓缸與門兩側(cè)的壓緊缸串聯(lián)，可實(shí)現(xiàn)門壓緊時(shí)阻障器的毛刷同步向外移動(dòng)，當(dāng)門未壓緊時(shí)毛刷在液壓缸的自復(fù)位作用下縮回，有效做到補(bǔ)償間隙的目的。

(一)阻障器基本結(jié)構(gòu)。阻障器的本體結(jié)構(gòu)可分為三部分，分別為底座、頂蓋以及毛刷。如圖1所示，為阻障器本體的爆炸圖。

圖1 阻障器爆炸圖

1.底座部分。該部分通過下部的螺栓直接固定在排水槽的底部，上部與通過兩個(gè)螺栓孔與頂蓋固定，在兩側(cè)開有長(zhǎng)度為10.5mm的方形槽，對(duì)毛刷起到固定移動(dòng)路徑和支撐運(yùn)動(dòng)的作用。方槽上部有長(zhǎng)度為5mm的槽口，用于毛刷部件的安裝。

2.毛刷部分。本部分為座固定的一排尼龍毛刷，部分寬度為9mm，毛刷部分長(zhǎng)度為11mm。通過毛刷補(bǔ)償排水槽與門扇的間隙。座的兩端有焊接的驅(qū)動(dòng)桿，分別與兩側(cè)的液壓缸連接。

因門扇在關(guān)閉狀態(tài)下存在壓緊與釋放兩種狀態(tài)，門在釋放狀態(tài)下與排水槽上沿間隙為21mm；門在壓緊狀態(tài)下與排水槽上沿間隙為31mm。毛刷可在液壓缸的推動(dòng)作用下移動(dòng)9mm，保持與門扇的距離在1-2mm，實(shí)現(xiàn)間隙的動(dòng)態(tài)補(bǔ)償。

3.頂蓋部分。頂蓋的厚度為2mm，前端分別有兩個(gè)M3沉頭孔，用于固定底座的兩端；后端為六個(gè)沉頭孔，直接固定在客室地板上。在頂蓋兩側(cè)分別有兩個(gè)長(zhǎng)度為5mm，寬度為2mm的凸臺(tái)，用于補(bǔ)充底座的槽口，使毛刷驅(qū)動(dòng)桿的滑道密閉。

(二)控制原理

1.電路原理。以E02型車1車1位門為例，發(fā)出關(guān)門指令后，142Z線加壓使DVCR1得電，常閉觸點(diǎn)斷開，DVR12與DVR11失電，DV11變?yōu)榉莿?lì)磁狀態(tài)，門扇關(guān)閉并通過機(jī)械接觸閉合DS1，145A線加壓使DIRR11得電，常開觸電閉合；當(dāng)需要壓緊時(shí)，右旋“關(guān)車門安全”DLS，33COR得電常閉觸點(diǎn)斷開，30DLR失電，常閉觸點(diǎn)閉合，使DV12電磁閥的得電，增壓缸的進(jìn)氣口壓力增大，直到達(dá)到規(guī)定的壓力觸發(fā)PS1壓力傳感器，使DPSR1得電實(shí)現(xiàn)自鎖，門扇持續(xù)壓緊。伴隨門扇向門框運(yùn)動(dòng)，毛刷在液壓缸的推動(dòng)作用下向門扇方向運(yùn)動(dòng)，保證間隙的補(bǔ)償效果。

2.氣路原理。如圖2所示為內(nèi)藏式側(cè)拉門的氣路失意圖。當(dāng)DPSR1得電時(shí)，即SJ-3P電磁閥導(dǎo)通，壓縮空氣對(duì)AL-4增壓缸的氣腔施加壓力，推動(dòng)油壓腔運(yùn)動(dòng)，通過兩側(cè)活塞面積不同實(shí)現(xiàn)增壓。液壓油推動(dòng)四個(gè)壓緊缸的活塞桿伸出，將門扇與門框壓緊密貼。

在本設(shè)計(jì)中，分別在左右兩側(cè)的液壓缸下各串聯(lián)一個(gè)液壓缸，新串聯(lián)的液壓缸的活塞桿分別與毛刷兩側(cè)的驅(qū)動(dòng)桿連接，可實(shí)現(xiàn)毛刷的前后移動(dòng)。

圖2 氣路示意圖

三、總結(jié)與展望

動(dòng)車組的側(cè)門對(duì)列車線上運(yùn)行的正點(diǎn)率有著十分顯著的影響，本項(xiàng)目?jī)H針對(duì)異物卡滯故障提出了一種改進(jìn)方案，希望能為降低故障率起到積極作用，也希望可以為解決側(cè)門或同類問題提供一種思路。

同時(shí)，本設(shè)計(jì)還存在很多問題，如毛刷驅(qū)動(dòng)桿滑槽的摩擦問題、驅(qū)動(dòng)桿及底座的強(qiáng)度問題等都有待進(jìn)一步地探討，希望在以后的工作中逐步改進(jìn)或改良。