引言

司控器是地鐵車輛用于操縱運行的主令控制器,是利用控制電路的低壓電器間接控制主電路的電氣設備,其動作性能直接影響到地鐵車輛的平穩(wěn)操縱以及各種工況的實現。隨著國內城市軌道交通行業(yè)不斷發(fā)展,地鐵車輛司控器種類也越來越多,應用過程中出現了許多問題。

本文對廣州地鐵14號線車輛司控器的常見問題進行了分析,并提出了相應的改進措施。

1廣州地鐵14號線車輛司控器概況

廣州地鐵14號線車輛使用的司控器型號為S316CC.003,該型號司控器主要有控制手柄、方向開關以及鑰匙開關等3種可操作機構?？刂剖直?0"位、牽引最大位、牽引最小位、制動最大位、制動最小位、快速制動位等均有定位,在這些定位之間為無級調節(jié),控制手柄通過轉動同軸的電位器來調節(jié)輸入電壓指令,從而達到調節(jié)牽引力和電制動力的目的。方向開關在"RMR""0FF""PM""RMF"4個檔位均有定位,操作時可穩(wěn)定落在對應的檔位中。控制手柄、方向開關和鑰匙開關之間相互聯(lián)鎖。

2典型故障及原因分析

2.1司控器鑰匙不能插入

2.1.1結構組成及原理

司控器鑰匙開關的結構如圖1所示。當插入鑰匙時,鑰匙開關內部的5組彈子依次彈開,隨后可通過旋轉鑰匙觸發(fā)行程開關激活司機臺實現占有功能。

圖1司控器鎖芯實物及內部示意圖

2.1.2故障分析

當司控器鎖芯內部的彈子卡滯時,鑰匙不能完全插入鎖芯,無法實現占有功能,這給正線運營帶來了嚴重影響。如圖2、圖3所示,鑰匙插入鎖芯僅能到達一定的深度,對照鎖芯故障時鑰匙的卡滯位置,在分解的鎖芯上進行測試模擬,當鑰匙插入相同深度時,鑰匙頭正好與第3個彈子接觸,判斷為第3個彈子無法正?？s回導致鑰匙無法繼續(xù)插入。

2.1.3結論

鎖芯內部的彈子及彈簧因卡滯不能正常伸縮,導致鑰匙無法完全插入鎖芯。

2.2方向開關回零后無法關鑰匙

2.2.1結構組成及原理

鑰匙開關與方向開關存在聯(lián)鎖關系,其聯(lián)鎖結構如圖4所示。鑰匙開關處于"0N"位時,鑰匙開關凸輪的凹槽轉向聯(lián)鎖軸,使聯(lián)鎖軸有向右滑動的空間,即此時方向開關可進行旋轉操作,方向開關轉動后鑰匙開關被聯(lián)鎖不能關閉:當方向開關回零后,聯(lián)鎖軸存在向左滑動的空間,此時鑰匙開關可轉動至"0FF"位。

圖2故障時鑰匙插入深度

圖3鎖芯拆卸后進行模擬

圖4鑰匙開關凸輪與聯(lián)鎖軸

2.2.2故障分析

司控器聯(lián)鎖座與聯(lián)鎖軸的結構如圖5所示,聯(lián)鎖軸為扁塊形,在聯(lián)鎖座的方形孔內左右平移,兩端圓弧形頭部與凸輪接觸起到聯(lián)鎖的作用。在對故障件拆解、試驗的過程中發(fā)現,聯(lián)鎖軸與凸輪的接觸面積相對較大,當方向開關回零后,鑰匙開關關閉時容易出現偶發(fā)性卡滯,甚至無法關閉。

圖5聯(lián)鎖座與聯(lián)鎖軸結構

2.2.3結論

司控器鑰匙開關和方向開關的聯(lián)鎖結構存在設計缺陷,兩者之間為面接觸,接觸面積較大,容易導致方向開關回零后鑰匙無法關閉。

3改進措施

3.1司控器鑰匙不能插入的改進措施

3.1.1鎖芯彈子去三留二

司控器鎖芯內部主要是5組彈子及彈簧,如圖6、圖7所示,其中彈子孔3、4、5號處主要用于區(qū)分78#、77#鑰匙(前者主要由司機、檢修人員使用,后者則由保潔等服務界面使用）,而彈子孔1號處彈子為鑰匙插入時第一個接觸鑰匙的彈子,其在非鑰匙插入情況下可起到一定的封堵異物的作用,故1號處彈子不考慮拆除。鑒于彈子孔3號處故障概率最高,綜合考慮將3、4、5號處的彈子拆除,以提升鎖芯的可靠性。

3.1.2定期清潔、潤滑鎖芯

結合維修規(guī)程,每年使用鎖芯潤滑劑對司控器鎖芯進行潤滑、清潔,確保鎖芯內部彈子、彈簧之間活動順暢,避免因卡滯而導致鑰匙無法插入。

3.2方向開關回零后無法關鑰匙的改進措施

針對鑰匙開關與方向開關之間的聯(lián)鎖方式為面接觸形式,對聯(lián)鎖座和聯(lián)鎖軸的結構進行優(yōu)化、換型,優(yōu)化后結構及實物分別如圖8、圖9所示,將原方形聯(lián)鎖軸改為圓形聯(lián)鎖軸,聯(lián)鎖軸兩端頭部改為半球形:將接觸形式改為點接觸,減小接觸面積,減少卡滯現象。

圖6鎖芯內5組彈子拆解圖

圖7鎖芯彈子孔結構示意圖

圖8聯(lián)鎖軸改造后結構

圖9聯(lián)鎖軸改造后實物

4結語

本文分析了當前廣州地鐵14號線車輛司控器存在的問題,并提出拆除鎖芯部分彈子、定期清潔潤滑鎖芯、聯(lián)鎖機構優(yōu)化換型等改進措施,有效降低了該型號司控器故障率,為提高地鐵車輛操作的安全性、穩(wěn)定性提供了有力保障和支持。