《鐵路客車常見故障問題研究15000字（論文）》

緒論1.1研究背景目前，我國進入了軌道交通大發(fā)展的周期，尤其是城市軌道交通建設(shè)迎來了大規(guī)模的建設(shè)和規(guī)劃，正因其公益性交通基礎(chǔ)設(shè)施的屬性存在，在改善現(xiàn)代城市內(nèi)交通擁堵的困擾局面、促進城市區(qū)域發(fā)展、優(yōu)化產(chǎn)業(yè)布局、提升經(jīng)濟發(fā)展水平等方面具有顯著優(yōu)勢。實踐證明，發(fā)展軌道交通，特別是城軌交通的發(fā)展可在較大程度上解決城市因地域增大、經(jīng)濟發(fā)展帶來的交通問題，同時其發(fā)展程度在體現(xiàn)城市綜合實力上占有較大的比重。而在地鐵、輕軌等城市軌道交通運輸系統(tǒng)中，車門屬于城軌車輛車體設(shè)備結(jié)構(gòu)的重要組成，它是一種能夠適應(yīng)城軌交通運行和車輛運動要求的新型車門，更是動車組等車輛上的重要裝備。目前，我國各大城市地鐵運行速度在60-80km/h，而動車組、高鐵等高速列車的平均運行速度高達250km/h。當(dāng)軌道車輛在高速運行時，通過隧道口時容易產(chǎn)生空氣壓力波，將會嚴(yán)重影響行車安全和旅客乘坐的舒適度，加之列車塞拉門是乘客上下列車的通道，因其數(shù)量較多、操作頻繁，且車門分布及數(shù)量、開合控制的方式與方法、車門開關(guān)運動速度等因素，均會不同程度的影響旅客上下車的速度，同時車門控制的精確性、開合運動的可靠性、關(guān)閉后的密封性及安全性等綜合因素，使得車門成為車輛設(shè)備的重要的部件。車門又有較多類型，其中普通平移門閉鎖后，無法確保車體的密閉性以及安全性。而塞拉門緊密結(jié)合高速列車的發(fā)展，它的產(chǎn)生適應(yīng)了現(xiàn)代列車的運行要求，解決了普通平移門存在的問題。同時為了避免旅客列車的排便對鐵路環(huán)境造成污染，全世界各國都在積極的研制和發(fā)展對環(huán)境不易造成污染的集便系統(tǒng)，以用來替代傳統(tǒng)的直排式廁所。日本從1984年的下半年開始，新干線和所有新的城建快車與臥鋪車等都使用了真空式的集便器。韓國從80年代的中期就開始對循環(huán)式列車廁所的應(yīng)用。在1992年韓國己經(jīng)開始研制自己的自動開閉式廁所，并于1994年開始使用。英國在海峽隧道開通了以后，海峽隧道穿梭列車都裝備著瑞典EVAC公司所產(chǎn)的EVAC2000型真空式廁所。美國1970年之后造的所有客車全都安裝了封閉式的廁所，其中就有循環(huán)式的全儲存式廁所，Monogram真空密封式廁所、Microphor密封式廁所，且美國有關(guān)法律就己規(guī)定1971年以后所造的車組都必須使用集便系統(tǒng)我國的鐵路普通客車較普遍采用的是開放式的直排式廁所，這就造成了不容忽視環(huán)境污染問題，因此有必要采取果斷的措施，切斷其污染源，防止可能造成疫病的傳播，以保護鐵路沿線的衛(wèi)生與環(huán)境，同時保護旅客和鐵路周邊人民的健康。為了滿足廣大乘客對乘車環(huán)境越來越高的要求，保障鐵路員工以及沿線居民的身心健康，降低對線路、車輛的污染和維修工作量。保障行車安全。同時提升我國鐵路客車的技術(shù)裝備水平。在鐵路客車上安裝集便系統(tǒng)是非常必要的。當(dāng)今我國的鐵路發(fā)展十分迅速，動車以其高效快捷的優(yōu)勢成為了越來越多人們的出行選擇。周末、假日、春運等時期更是一票難求。在本來就擁擠的情況下，若是再出現(xiàn)集便系統(tǒng)以及塞拉門的故障，無疑將直接影響旅客的出行體驗，因此降低車組集便系統(tǒng)及塞拉門的故障率，提高旅客的滿意度，提高故障的處理效率顯得尤為重要。1.2研究目的及意義在現(xiàn)階段，越來越多的旅客接受并選擇了坐動車與高鐵出行，為了迎合旅客的需求，同時追求贏利。隨著車組配屬的增多與一次次的調(diào)圖，上線動行的車組也越來越多。對于承擔(dān)車組日常維護檢修的所級作業(yè)單位而言都己處在近于飽和的維修量上。并且隨著鐵路公司制的實施，為了追求利益的最大化，符合上線條件的車組基本都按排了上線任務(wù)，特別是每逢周末、寒暑運、春運時刻，所有車組都基本處于運行狀態(tài)，一旦有車組出了問題，不符合上線條件那么將面臨著無備用車可替的情況，而集便系統(tǒng)及塞拉門不能使用的故障就屬于不符合上線運行條件的情況之一。車組若無法正常上線運行那必定面臨旅客大面積退票與不滿，這也將會造成十分不良的影響。隨著車組運行時間的增加，集便系統(tǒng)及塞拉門的故障率越來越高并且常常碰到維修耗時過長的狀況。而當(dāng)前的維修車組量己近飽和，且很多車組維修后距正式上線運行的時間短，意味著車組一檢修結(jié)束很快就將要去上線運行。如若此時花過多時間用于處理故障那將會導(dǎo)致后續(xù)車組的維修時長不夠，而不經(jīng)檢修的車組也將不符合上線運行的條件，這給生產(chǎn)任務(wù)帶來了極大的挑戰(zhàn)。而在實際中也確確實實碰到過因修復(fù)集便系統(tǒng)和塞拉門故障時間過長導(dǎo)致后續(xù)車組生產(chǎn)任務(wù)來不及完成等的情況。而旅客列車集便器和塞拉門的日常使用，直接關(guān)系到旅客的乘車舒適度和安全性，本論文將針對合肥車輛段運用實際中對于集便器和塞拉門的常見故障進行逐類分析，歸納總結(jié)相應(yīng)的故障處理方法，為客車運用故障維修部門提供有力的知識和經(jīng)驗保障。1.3文獻綜述近些年來我國在基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)方面做了很大的投入，尤其是鐵路運輸業(yè)發(fā)展迅猛，國內(nèi)的鐵路線越來越多，并且國家在“十一五”城市交通規(guī)劃中明確提出在未來的幾十年里，將在全國主要大城市建成軌道交通運輸網(wǎng)，爭取使人口在百萬人以上的城市總的客運量達到50%以上，北京、上海等一線城市達到80%以上，并且在“十一五”期間里，國內(nèi)新建鐵路線將達到17000公里，客運線占到了40%以上。到2010年底，我國在鐵路方面的投資己達到8000億元，時速在200km/h及以上的動車組軌道客車己達到700列之多。由此可見高速軌道客車己經(jīng)成為人們生活中的重要交通工具之一，并且扮演著越來越重要的角色。旅客列車集便器和塞拉門的日常使用，直接關(guān)系到旅客的乘車舒適度和安全性，本論文將針對合肥車輛段運用實際中對于集便器和塞拉門的常見故障進行逐類分析，歸納總結(jié)相應(yīng)的故障處理方法，為客車運用故障維修部門提供有力的知識和經(jīng)驗保障。通過查閱文獻[1],已知文中提到至今為止，我國對氣動塞拉門的檢測和診斷仍停留在手工測量階段，檢測過程中的參數(shù)記錄也是靠手工完成。人工測量不僅測量工具落后(卡鉗、直尺等)，存在目測的準(zhǔn)確性差、測量重復(fù)性誤差、較大的測量誤差難以避免等問題，而且測量過程繁瑣、勞動強度大(兩個人測量一組門至少需30分鐘)，易使測量人員產(chǎn)生疲勞，進一步影響測量的準(zhǔn)確性，測量工作效率也難以得到提高。在現(xiàn)實中,被測對象的許多被測幾何、物理和化學(xué)等參數(shù)是人用手工手段難以測量的,還有一些被測參數(shù)即便用手工手段可以測量但測量過程會對人身健康造成傷害,人們總是希望通過測試儀器來實現(xiàn)這些參數(shù)的自動測量,自動化測試技術(shù)及相應(yīng)的測試系統(tǒng)就是在這種需求背景下產(chǎn)生。通過查閱文獻[2]，已知文中提到鐵路客車電控氣動塞拉門裝置集電、氣、機械于一體。檢查和處理塞拉門故障時，必須熟悉系統(tǒng)組成、功能描述、工作原理等，具體問題具體分析。通過對關(guān)鍵部位的技術(shù)狀態(tài)檢查，系統(tǒng)自診斷功能狀態(tài)提示，由電控、氣動到機械執(zhí)行機構(gòu)，層層篩選，判斷系統(tǒng)發(fā)生故障的具體部位，有效提高了運用客車塞拉門故障的檢修效率。通過查閱文獻[3]，闡述了為了避免類似塞拉門攜門架軸承卡滯問題的再次發(fā)生，防范措施如下:一是完善產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)設(shè)計，要求供應(yīng)商在攜門架上增加注油口;二是完善組裝過程的注脂工藝要求，注脂時讓油脂從攜門架兩側(cè)溢出，讓油脂充分填充攜門架空間，這樣保證軸承內(nèi)腔與外界能隔離，使水無法進入軸承內(nèi)腔;三是將此批次及以后生產(chǎn)的全部塞拉門系統(tǒng)直線軸承“RM-M”油脂改用前期使用效果較好的“2號低溫鏗基脂”，提高油脂的抗低溫及防銹性能。通過查閱文獻[4]，了解到目前，新型鐵路客車以及動車組已普遍采用高性能的電控氣動塞拉門，以提高客車的密封性和安全性。該車門通常由鋁型材拼焊而成，內(nèi)部填充隔熱阻燃蜂窩材料，周邊鑲嵌特制的密封橡膠條，不僅具有較好的強度和剛度，且密封性及安全性均優(yōu)于傳統(tǒng)的折頁門。在塞拉門發(fā)生故障時進行故障維修工程中首先確認(rèn)緊急解鎖開關(guān)的狀態(tài)是否在解鎖狀態(tài)，①應(yīng)把緊急解鎖裝置復(fù)位或調(diào)整緊急解鎖開關(guān)的位置;②檢查氣路系統(tǒng)的氣管有無折彎的現(xiàn)象，應(yīng)把氣路系統(tǒng)的氣管接好理順;③檢查門控器的輸出口上開關(guān)門信號的電壓是否正常，如不正常更換門控器;④開關(guān)門信號都正常，而門還不動作，則是開門或關(guān)門電磁閥損壞，這時可將開門電磁閥與關(guān)門電磁閥的輸出口氣管互換(互換前需關(guān)閉空氣過濾減壓閥上的氣路開關(guān)，互換完了后再打開)，原不能開門的能開而不能關(guān)門了或原不能關(guān)門的能關(guān)而不能開門了，說明對應(yīng)的電磁閥損壞，更換開門電磁閥或關(guān)門電磁閥。通過查閱文獻[5]，其中主要針對鐵路旅客列車真空集便裝置的故障，采取了3種方案進行處理改造，都有一定實用價值，對電路的改造比較多，效果相對而言要好一些，經(jīng)過改造后板卡己裝車試驗，經(jīng)過實踐檢驗具有很強的實用價值，證明其改造是成功的。通過查閱文獻[6]，我們了解到拼裝式測試平臺適用于各型號真空集便器系統(tǒng)的功能檢測，該測試平臺具有很高的可靠性及實時性?？蓪ο到y(tǒng)中所有測試參數(shù)進行修改、重新設(shè)定，以滿足不同工況的測試需要。能夠有效地檢測各類型集便器是否能正常完成整個沖洗動作循環(huán)包括集便器正常沖洗循環(huán)中沖洗流型是否正確，沖洗管路及接頭有無泄漏等。并且該測試平臺具有自動記錄和打印功能，把測試數(shù)據(jù)自動保存在相應(yīng)設(shè)定的目錄文件夾中，可選擇有用數(shù)據(jù)進行打印以備查詢。測試平臺操作流程簡便，全部試驗主要通過計算機自動控制與檢測，極大地降低了測試工作量，一定程度上節(jié)省了人力、物力，提高了工作效率，是一種經(jīng)濟有效的測試檢修方式。通過該測試平臺，在檢修各類集便器過程中，有效檢測集便器系統(tǒng)故障，并對其故障進行維修，為旅客及鐵路沿線營造一個安全、舒適的良好旅途環(huán)境。通過查閱文獻[7]，文中羅列了目前現(xiàn)場處理故障常用的六種觀察方法及這些方法在具體各類故障中的應(yīng)用，并且指出客車真空集便器故障的產(chǎn)生大都是由水、電、風(fēng)和集便器自身故障引起的，所以故障的分析判斷也要緊緊圍繞幾個關(guān)鍵項點來進行。首先要檢查真空集便系統(tǒng)的水、電和壓力空氣的供給情況，并通過儀表觀察風(fēng)壓、水壓和電壓是否正常；確認(rèn)正常后再進行2～3次的沖洗循環(huán)操作，以沖洗、抽空兩種基本工作條件的故障現(xiàn)象為切入點，確認(rèn)故障類型；最后通過六種分析判斷方法有針對性地進行排查，從而能夠準(zhǔn)確找出故障點。綜上所訴旅客列車集便器和塞拉門的日常使用，直接關(guān)系到旅客的乘車舒適度和安全性，了解其原理和相應(yīng)的故障處理方法，能為客車運用故障維修部門提供有力的知識和經(jīng)驗保障。2理論基礎(chǔ)2.1塞拉門原理及功能2.3.1列車塞拉門結(jié)構(gòu)目前的高速列車中電動塞拉門的主要組成部分如圖2-1所示:提供整個驅(qū)動動力部分一電機、主鎖和輔助鎖組成的鎖閉機構(gòu)、門扇組成、傳動機構(gòu)、門控系統(tǒng)等部分組成。圖2.1車門三維圖塞拉門整體運動分為直線和塞拉兩部分，采用直流電機作為驅(qū)動源，提供動力，在上下導(dǎo)軌的約束下，門扇通過XY運動機構(gòu)實現(xiàn)沿車長方向做直線運動同時又實現(xiàn)在車寬方向塞拉，門扇關(guān)閉到位后，門扇前端與門框楔塊壓緊，在門扇后端，側(cè)面鎖閉裝置上的主鎖和輔助鎖壓緊將門扇安全鎖閉，實現(xiàn)門扇和門框的四周密封。在主鎖和輔助鎖上都具有限位開關(guān)用來保證所有的鎖是上緊的。門在完全打開后，由電機維持門板一直處于打開的狀態(tài)，即使在受到外力的情況下，電機將會逐步加力使門板處于全開位，此時門板處于車廂外側(cè)并且平行于車體如圖2-2所示，這樣能夠節(jié)省內(nèi)部的空間。圖2.2車門實物圖塞拉門系統(tǒng)原理的框圖如下:圖2.3塞拉門原理框圖2.2.2工作原理（1）手動塞拉門在無風(fēng)或無電的情況下，可手動開關(guān)門。手動時，轉(zhuǎn)動車內(nèi)外三角鎖，帶動鋼絲繩拉動鎖閉機構(gòu)上的撥叉，實現(xiàn)手動解鎖功能，然后拉動車門扣手將門打開。(2)自動在有電、風(fēng)壓為450kPa的情況下，塞拉門可自動關(guān)閉和開啟。通過轉(zhuǎn)動電控鎖常用開關(guān)，接通電源、開閉電磁閥，控制壓縮空氣的通斷。關(guān)門時，給無桿風(fēng)缸的關(guān)門端提供450kPa風(fēng)壓，開著的門將沿著門的上下導(dǎo)軌運動軌跡關(guān)閉，反之，門將開啟。門關(guān)閉的同時，安裝在門框上的閉鎖風(fēng)缸也同時動作將門板自動鎖定，翻轉(zhuǎn)腳蹬由于其風(fēng)缸失去風(fēng)壓而受扭簧的扭力作用，腳蹬收起。開門時，無桿風(fēng)缸開門端加壓，開啟的同時，開鎖風(fēng)缸動作使鎖舌轉(zhuǎn)動與門板鎖扣脫離。翻轉(zhuǎn)腳蹬風(fēng)缸接通風(fēng)源，推動腳蹬打開。2.3.3塞拉門控系統(tǒng)功能塞拉門在實際使用中，一般其控制系統(tǒng)具有以下功能:1.初始化檢測確認(rèn)電源接通后，門控器繼而得到啟動。若車門處于關(guān)閉，同時處于鎖緊狀態(tài)時，車門得到信號待啟動，仍然保持閉合，依照后續(xù)動作命令執(zhí)行;若車門未關(guān)合及處于鎖緊狀態(tài)時，車門位置將無法受到門控器的監(jiān)控。而此時，對一扇未完全關(guān)合且鎖緊的車門，在車輛運行速度<1km/h時(即零速列車線有效)，門控系統(tǒng)仍舊開始初始化檢測，同時車門完成閉合動作。與此同時，車門在首次執(zhí)行初始化時，將會在關(guān)門的過程中進行障礙物檢測，確保車門系統(tǒng)正常工作。車門打開的前提必須是零速列車線有效時，此時接收到開門信號，門控器內(nèi)部的安全繼電器將會由開門信號激活，電機的電源將由被激活的安全繼電器執(zhí)行動作而切斷，則門體向開門方向運動的動作由軟件控制執(zhí)行。2.門釋放列車線“門釋放列車線”信號的作用，當(dāng)其有效時，允許執(zhí)行開門操作，若此時操作緊急解鎖裝置門將釋放停;當(dāng)其無效時，處于開啟狀態(tài)的門將被立即關(guān)閉，而障礙物檢測仍有效。3.門的開啟和關(guān)閉（1）開門1）請激活門列車。當(dāng)門系統(tǒng)啟動并設(shè)置延遲時間（可在0-3秒內(nèi)調(diào)整）時，門開始打開。在門打開到結(jié)束位置后，保持當(dāng)前位置直到收到門關(guān)閉命令。2）用維護按鈕打開門。維護人員可以通過操作維護按鈕打開相應(yīng)的門。當(dāng)再次操作維護按鈕時，打開門的順序按照關(guān)門的順序改變。（2）關(guān)門1）通過激活關(guān)閉的火車線關(guān)閉門。通過啟動關(guān)門列車關(guān)閉門。如果通知響3秒鐘（可在0-3秒內(nèi)調(diào)整），則門開始關(guān)閉。2）用維護按鈕關(guān)閉門。維護人員可以通過操作維護按鈕來關(guān)閉門。當(dāng)再次操作維護按鈕時，門打開順序變?yōu)殚T打開順序。（3）在零速列車線上用無效信號關(guān)閉車門。如果零速列車信號無效，則門立即開始關(guān)閉，無法再次打開。4.緊急解鎖功能“緊急解鎖裝置”的設(shè)置重在出現(xiàn)特殊情形下，需要快速啟動解鎖程序，與此同時該裝置的使用可以允許以人為手動操作的方式進行，開關(guān)門電磁閥失電，關(guān)到位開關(guān)及限位開關(guān)彈開，解鎖完成，可實現(xiàn)開門功能[[25]。當(dāng)零速列車線有效時(速度<1km/h),車門的開啟和閉合可正常手動完成;當(dāng)零速列車線無效時(速度>1km/h)，車門處于關(guān)閉狀態(tài)，手動開門需至少300N的操作力。5.復(fù)位“緊急解鎖裝置”的關(guān)門功能“緊急解鎖裝置”為車內(nèi)手動鎖，一般任意情況下均可實現(xiàn)手動解鎖(除保險鎖鎖閉時)，解鎖后電磁閥斷電，蜂鳴器啟動報警，當(dāng)緊急情況得以解決，列車再次正常運行前，必須對該裝置進行手動復(fù)位，以確保車門開閉功能恢復(fù)至正常狀態(tài)，符合運行要求。若未操作“隔離裝置”，進行緊急解鎖裝置復(fù)位后，車門將立即執(zhí)行關(guān)門操作;若不進行手動復(fù)位，則蜂鳴器持續(xù)報警，電磁閥斷電使自動開關(guān)門功能喪失。6.車門指示燈與蜂鳴器一般車門的內(nèi)側(cè)與外側(cè)均會設(shè)置指示燈，用以提醒乘客車門動作，起到安全警示作用。當(dāng)車門執(zhí)行開、關(guān)動作時，指示燈閃爍，直至完全打開或關(guān)閉，指示燈熄滅，同時配合蜂鳴器鳴叫，直至指示燈熄滅。7.關(guān)門過程中的障礙檢測關(guān)門過程中的障礙由下列系統(tǒng)監(jiān)測:（1）電機電流監(jiān)控。在每次關(guān)門過程中，電機正常關(guān)閉，電流曲線自動保存和調(diào)整。當(dāng)電動機的實際電流超過額定值時，激活障礙物檢測。（2）距離/時間監(jiān)控。通過檢測門位置傳感器將門的移動分成距離段，并且如果門在給定時間內(nèi)沒有通過距離段，則啟動障礙物檢測。當(dāng)障礙物檢測被激活時，施加0.5秒的最大閉合力。之后，門自動打開約350mm（距離可調(diào)），停止清除障礙物，然后再次關(guān)閉。如果障礙物繼續(xù)，則該循環(huán)重復(fù)3次。如果在三次連續(xù)關(guān)閉期間激活障礙物檢測，則門保持打開狀態(tài)。8、門隔離每套車門系統(tǒng)上均有門隔離鎖，可由人工啟用鑰匙進行隔離，將對應(yīng)車門切除，實現(xiàn)車門退出服務(wù)功能。9、車門安全互鎖回路功能安全聯(lián)鎖電路通過串聯(lián)連接位置開關(guān)S1的鎖的常閉觸點，斷開位置開關(guān)S4和緊急解鎖開關(guān)S3而形成。當(dāng)安全聯(lián)鎖電路閉合時，可以拖曳列車。如果門是隔離的，門的安全聯(lián)鎖電路將被忽略。安全互鎖回路觸點結(jié)構(gòu)的連接方式如圖2.4所示。圖2.4安全互鎖回路觸點示意列車要正常起動運行，只有當(dāng)所有車門處于完全關(guān)閉狀態(tài)，此時各個車門的安全互鎖回路閉合，對應(yīng)繼電器得電方可。2.2真空集便器原理及功能2.2.1真空集便器構(gòu)成（1）構(gòu)造以鐵路客車上常用的蒙諾格真空式集便器為例，集便系統(tǒng)由污物收集系統(tǒng)、顯示器、便器、沖水按鈕、沖水控制系統(tǒng)等組成。真空保持式集便系統(tǒng)（VEWS）需要列車供應(yīng)電源、壓縮空氣及水。系統(tǒng)和防凍保護所需電壓為二組220VAC,50Hz。兩條線路都與系統(tǒng)控制器相連?？刂破鲀?nèi)的端子板將電源分配給便器、電磁閥、開關(guān)、指示燈及防凍保護系統(tǒng)。圖2.5真空集便器結(jié)構(gòu)圖真空集便器如圖2-5所示各部位名稱為:1、真空開關(guān)；2、控制單元；3、電器連接；4、滑門閥；5、便盆；6、液位傳感器；7、排污口；8、噴嘴；9、水管；10、地面位置指示線真空集便器為安裝于地板上的模塊，材質(zhì)為噴砂不銹鋼便器，它的真空集便單元包括的主要部件有:噴水口、真空集便器、光電感應(yīng)高液位傳感器滑動閥和一個壓力開關(guān)。其設(shè)計可用最小的耗水量進行最有效的清洗。每次沖水的耗水量約為0.5升。便器的出口比其系統(tǒng)的其它部位口徑要略小些，與90度的彎頭相連接，當(dāng)來自便器的污物可能引起系統(tǒng)阻塞時，便有很大的可能被阻擋于此處。圖2-6中地面位置指示線以下的部分均處于車廂地面以下位置，除便盆上部、噴嘴的噴頭與液位傳感器的感應(yīng)頭部分在車廂內(nèi)可見外其余部件在裙板內(nèi)，而裙板內(nèi)空間位置有限，各管路線路密集給檢修維護工作帶來了及大的不便。而蹲式集便器相比西式集便器而言有更多的部件不在車廂內(nèi)，而在車廂下方的裙板內(nèi)。（2）集便系統(tǒng)的水系統(tǒng)組成圖2-6水系統(tǒng)組成圖如圖2-3所示各部位名稱為：1、過濾器；2、電磁閥；3、電磁閥；4、水泵；5、蓄水箱；6,溫水器；7,混水閥水泵工作將水從車底總水箱中抽出，經(jīng)過手動隔離閥后進行過濾器再進入水路系統(tǒng)中并引入如圖2-7的水箱內(nèi)，后分兩路，一路經(jīng)漫水器與混水閥供至水龍頭組成，另一路通向集便系統(tǒng)的便盆處用于便盆的沖洗。（3）集便系統(tǒng)的空氣系統(tǒng)組成圖2-7空氣系統(tǒng)組成圖如圖2-7所示各部位名稱為:1、電磁閥；2、壓力調(diào)節(jié)器；3、手動截止閥；4、噴射器壓力調(diào)節(jié)器如圖2-7所示氣體從圖左側(cè)進行進入，經(jīng)各部件后分兩路，一路至便器，另一路至噴射器。2.2.2真空集便器工作原理圖2-8真空集便器整體示意圖當(dāng)旅客按下了沖洗按鈕之后，系統(tǒng)中的噴射器便開始啟動，于便器與污物箱之間的管道中產(chǎn)生約為一35kPa間隙式的真空，于此同時壓縮空氣作用于水增壓器，所產(chǎn)生一定壓力的水流用于沖洗便器;之后系統(tǒng)中的排放閥將打開，在壓力水流與間隙式的負(fù)壓力作用之下污物則被吸入污物箱之中，緊接著排放閥將關(guān)閉。其系統(tǒng)利用了壓縮空氣把污物運輸管路和污物箱相聯(lián)系，有著抗破壞能力強、可靠性較高等特點，其沖刷的等待時間與單次沖刷的循環(huán)時間很短且不受限于污物箱容量。合肥車輛段的真空集便系統(tǒng)為低真空類型，它的工作真空的等級為-30至35kPa。利用斷斷續(xù)續(xù)的真空將來原于便器中污物直接的傳送至污物箱之內(nèi)。圖2-8所示的系統(tǒng)模塊是蹲式廁所的真空集便系統(tǒng)。此外集便系統(tǒng)中還配有一套完整的真空發(fā)生器，它包括了有著供風(fēng)閥的過濾調(diào)節(jié)器。若便器因某種原因液體滿(例如便器出口堵等)，液位傳感器將給控制單元發(fā)信號，然后便器就將進行3次無水沖洗，盡量消除堵塞。若是糾正性的循環(huán)失敗，那么真空集便系統(tǒng)就進入故障模式。此外集便系統(tǒng)還有個緊靠著出口管路的真空開關(guān)和一個裝在噴射器之前的壓力開關(guān)。這樣當(dāng)系統(tǒng)運行時，若出現(xiàn)集污箱通風(fēng)管阻塞，便能防止出現(xiàn)回流的情況。如果系統(tǒng)檢測到了壓力的不正常，系統(tǒng)的控制單元將馬上中斷傳送至真空發(fā)生器的壓縮空氣同時集便系統(tǒng)進入故障模式。（1）目前市場上鐵路真空集便器按其工作原理可分為真空保持式和真空在線式。真空保持式集便器是采用壓縮空氣抽取污物箱內(nèi)真空并在待機狀態(tài)保持設(shè)定的真空度的工作原理，便器內(nèi)的污物是通過便器與污物箱內(nèi)產(chǎn)生的壓差，從便器輸送到污物箱內(nèi)。真空在線式集便器是使用間歇性真空原理，在管道中創(chuàng)建真空，污物從衛(wèi)生間直接輸送到污物箱。按下沖洗按鈕，噴射器在管路中產(chǎn)生一股強大的吸力，水增壓器激活并沖洗便盆，滑閥打開便盆內(nèi)的污物被輸送到污物箱。（2）按照鐵路總公司公布的客車真空集便裝置暫行技術(shù)條件及統(tǒng)型技術(shù)圖紙的通知（鐵總運〔2014〕67）可分為:統(tǒng)型與非統(tǒng)型。并且2014年7月后生產(chǎn)安裝的集便器須符合統(tǒng)型的技術(shù)條件。（3）合肥車輛段的真空集便器檢修在全集團公司中相對檢修質(zhì)量較高?，F(xiàn)主要廠家的集便器種類均有涉及。在早期主要為美國進口的蒙諾格真空集便器和德國的EVAC真空集便器，現(xiàn)國內(nèi)的生產(chǎn)廠家生產(chǎn)的真空集便器型號主要為福建云集的YJWCS-TO1/-8/-10型、山東華騰EVAV2000P,BP-0,2000TRANSFER型、無錫萬里WL/E-VAC-Online-A型和株洲的NJJz型。其中2000TRANSFER型應(yīng)用在青藏車上，此外集便裝置中的一些較大配件比如污物箱等也有很多的廠家生產(chǎn)。2.2.3真空集便器的特點合肥車輛段的動車組的集便系統(tǒng)是屬于由壓力空氣噴射所產(chǎn)生污物箱負(fù)壓的真空式集便系統(tǒng)。其特點如下:1）利用壓縮空氣真接將污物箱的靈活性與污物運輸系統(tǒng)的可靠性互相結(jié)合，可靠性高。2）沖刷的等待與循環(huán)時間短，不受污物箱容量的約束。3）按鈕觸發(fā)沖洗動作。4）故障顯示功能:通過故障顯示面板反饋故障信息。5）集便器的基本技術(shù)參數(shù):每次使用廁所都要消耗一定數(shù)量的壓縮空氣，集便器的基本技術(shù)參數(shù)如下:供風(fēng)壓力不低于350kPa(3.Sbar)氣壓的單次消耗量約為70L(常壓)運行的真空壓力為35kPa蹲便器的耗水量約為0.SL/次6）污物箱:污物箱為不銹鋼材質(zhì)，設(shè)置在設(shè)備艙中一一通過安裝架及其他支架固定后再通過螺栓與車體連接，整個污物箱吊掛在車體底架上，污物箱內(nèi)設(shè)有80%和100%的液位儀。3真空集便器常見故障及處理方法3.1故障統(tǒng)計據(jù)統(tǒng)計2018年7月1日一2019年6月30日（一年）上海鐵路總公司合肥車輛段動車組的故障總數(shù)為27685件。經(jīng)過長時間對總故障的分類與篩選，最終確認(rèn)其中集便系統(tǒng)以及與其相關(guān)的故障共計3376件，占總故障12%。集便系統(tǒng)的月均故障量約為281。平均每組車一年的故障約為147件。合肥車輛段動車所在這段時期內(nèi)的月均車組數(shù)為23組，可得出平均每組車的月故障數(shù)約為12件，具體故障現(xiàn)象與原因在本章節(jié)后續(xù)內(nèi)容中將詳細(xì)說明。從以上數(shù)據(jù)可以看出集便系統(tǒng)的故障量還是比較大的，若不出臺一定的優(yōu)化方案勢必會影響到其在線上運行過程中的設(shè)備質(zhì)量。3.2常見故障現(xiàn)象分析與重點故障確認(rèn)表3-1故障統(tǒng)計表故障現(xiàn)象故障數(shù)（起）故障比例（%）是否確認(rèn)為重點故障噴水角度高1855.5是便池滿1805.3是水泵故障1263.7否管路漏水46913.9是無真空35810.6是管路堵71621.2是集污箱滿1695否主要故障現(xiàn)如表3-1所示，其故障原理、解決方法與確認(rèn)為重點故障原因如下:（1）噴水角度高:正常情況下水噴入便盆中一定延時之后再被噴入污物箱，但由于出現(xiàn)問題，其故障現(xiàn)象表現(xiàn)為便盆內(nèi)的噴水口向下方噴水的角度過高而導(dǎo)致水噴到了便器的上方。如果此時使用者踩在蹲便器的兩邊，那么水將噴到使用者的腳上，那么這必定是一次不愉快體驗。本文的目標(biāo)為通過集便系統(tǒng)的優(yōu)化來提高旅客的出行滿意度，故此故障雖不至于導(dǎo)致集便系統(tǒng)不能使用，但在這依舊把其列入重點故障的行列。（2）便池滿:其可能造成此故障的原因如下。廁所堵:污水無法被吸入，導(dǎo)致便盆內(nèi)污水滿。此原因在后下面“管路堵”系列故障中再分析。便盆污物滿:污物超過高液位傳感器未及時人工排污報故障，此次如果廁所集便系統(tǒng)作用正常，則集便系統(tǒng)會進行三次自動抽空動作，直至液位降至高液位傳感器以下，此情況非故障無需處理，只需強制抽空即可恢復(fù)正常使用。傳感器臟:如果故障原因是傳感器臟那只要將傳感器擦拭干凈就行，可使用檸檬酸來清潔。傳感器故障:如果便池實際上并沒有滿，且用了上述的方法清潔后故障仍無法消除的原因則考慮為傳感器的本體出現(xiàn)了故障，需要更換新傳感器。而傳感器的更換具實際作業(yè)統(tǒng)計，有可能將耗時超一小時。在夜班作業(yè)時車組多，時間緊迫，過多的處理時間將有可能導(dǎo)致車組無法按時出庫，這將嚴(yán)重影響作業(yè)節(jié)點，可能會導(dǎo)致之后的作業(yè)車組無足夠的作業(yè)時間，甚至影響作業(yè)后的車組能否正常出庫上線運行。另外耗時過長也將可能導(dǎo)致車組故障來不及處理而導(dǎo)致車組帶故障出庫。所以此故障因其更換耗時較長而定為重點故障。（3）水泵故障:解決的方式是對水泵進行更換，耗時只需20分鐘左右。此故障雖會導(dǎo)致廁所無法使用，但由于處理簡單，耗時并不長，故不列入重點故障范圍之內(nèi)。（4）管路漏水:此故障的發(fā)生將有可能耗盡車廂水箱內(nèi)的水，間接導(dǎo)致廁所無法使用。包括上述的水泵在內(nèi)所有走水路的地方皆有可能發(fā)生，好在統(tǒng)計期間內(nèi)的漏水點都較好處理，基本都可在五十分鐘內(nèi)將故障處理好。但由于此故障發(fā)生次數(shù)較多，因此列入重點故障范圍。（5）無真空:故障原因有可能是排污管路漏氣，真空膜破損，真空發(fā)生器故障等原因。此故障的處理時間因原因而異也有可能會超過1小時，故定為重點故障。（6）管路堵:由于旅客使用不當(dāng)?shù)仍蚨斐晒苈返亩氯麨橹饕颉Ｌ幚砉收系臅r間因其堵塞物的大小、種類以及堵塞位置而異，也有可能超過1小時，故將此故障定為重點故障。（7）集污箱滿:故障原因是集污箱滿或傳感器故障。若是污物箱滿只需吸污后便可使用，若是更換傳感器約1小時左右便可完成。跟據(jù)統(tǒng)計此故障出現(xiàn)的原因?qū)儆趥鞲衅鞴收蟽H有3次且基本可在1小時內(nèi)完成更換，故不納入重點故障。3.3故障發(fā)生時的判定方式經(jīng)過詢問工班作業(yè)人員，發(fā)現(xiàn)作業(yè)人員對一些集便系統(tǒng)的基本故障現(xiàn)象沒有一個明確的處理流程概念，隨機抽問的作業(yè)人員在聽完我們口述的故障現(xiàn)象后，其對可能造成的故障原因與位置無法做精準(zhǔn)的判斷。這點現(xiàn)象在新入單位的作業(yè)人員中顯的更為明顯，這意味著作業(yè)人目前為止對集便系統(tǒng)故障的判斷僅僅只靠經(jīng)驗。但在現(xiàn)實中故障現(xiàn)象眾多，且同一故障現(xiàn)象出現(xiàn)的故障部位也有可能不同，如果僅靠經(jīng)驗而言，要把眾多故障現(xiàn)象與故障原因與故障位置一一碰到一遍，之后再去了解的話所需的周期較長，且有的較為復(fù)雜的故障需反復(fù)碰到多次才能形成經(jīng)驗。而動車的發(fā)展十分迅速，作業(yè)人員基本可以說要達到了青黃不接的地步了，所以只按經(jīng)驗來讓各個作業(yè)人員熟悉的話需要的時間過長，顯的不太現(xiàn)實。3.4主要故障處理措施3.4.1氣故障解決措施產(chǎn)生這種情況可能是不產(chǎn)生真空或真空度不夠、氣壓不正常等。進一步是由于壓力開關(guān)故障、真空開關(guān)故障、電磁閥故障LCU故障、空氣管路堵、氣閥作用不良等。在現(xiàn)場查找和處理故障時還要具體問題具體分析。此外隨著運用中加裝的真空集便器客車越來越多，加上客車日常進庫維護時間較短，隨車集便器維護周期不能及時的得到執(zhí)行，當(dāng)運用時間過長后，進入段修的集便器往往存在故障較多現(xiàn)象。在處理故障中我們經(jīng)常發(fā)現(xiàn)，集便器箱體下部真空發(fā)生器內(nèi)部文丘里管因長期使用，腐蝕嚴(yán)重。并且單向閥部件由于原材質(zhì)為銅質(zhì)配件，在檢修人員進行作業(yè)時，存在環(huán)境濕度不可控，造成配件氧化嚴(yán)重，大大降低了污物箱抽真空后保壓的性能，為保證能夠到下個修程作用良好，只有通過更換真空發(fā)生器。此外，為了保證抽真空部件的工作可靠性，在真空發(fā)生器的除垢環(huán)節(jié)上可用弱酸性物質(zhì)浸泡刷洗，達到真空發(fā)生器由內(nèi)而外100%的清潔度。同時將單向閥材質(zhì)改為不銹鋼。3.4.2污物箱故障解決措施在客車運行途中由污物箱原因?qū)е录闫鞑荒芄ぷ鞯那闆r也很常見。主要有污物箱己滿100%信號報警，指示燈亮。一種情況是需要進行清空污物箱，另一種則是液位開關(guān)故障，從污物箱上將箱滿指示開關(guān)拆下來，當(dāng)開關(guān)在水平位置時，無串聯(lián)時，檢查控制板上的電流情況。若斷路則需更換液位開關(guān)?；蛘呤潜旧淼臒糇c控制器之間的線路故障。3.4.3水系統(tǒng)故障解決措施（1）安裝接水式管路泄露報警裝置這種方式的原理是將傳感器接置在管路接頭等處的下方，當(dāng)發(fā)生管路泄露時水滴入傳感器內(nèi)引起了阻值的變化，通過監(jiān)測電阻值的變化來判斷是否泄漏而進行管路泄路的報警。這種方式雖然能達到一定的效果，但是比較適合在漏水常發(fā)處小范圍的布置使用，而當(dāng)前上海鐵路總公司合肥段車組的水系統(tǒng)智能化高，因此其所組成的各個部件相對較多，各部件通過各種方式相連所形成的接頭也多，如果用此方式來進行管路泄漏報警的實現(xiàn)，那么所需的布置量將很大，成本較高，且其設(shè)置的位置精度也相對要求高，對于日后的維護保養(yǎng)十分不利，但此方式適用于上海鐵路總公司合肥段車組的水箱測漏。（2）水流監(jiān)測式通過檢測一定時間內(nèi)的持續(xù)水流來判定管路中是否存在的漏水情況。車組在正常用水情況下一般不會出現(xiàn)持續(xù)水流達到1分鐘以上的情況，當(dāng)然也只是限于正常使用，并不能排除有人非正常惡意使用等浪費水的現(xiàn)象，但這必竟是極少數(shù)的情況。如果通過設(shè)定一個合適的時間段來判定管路中是否有持續(xù)水流情況來判定水管是否存在泄漏，便可達到判斷是否存在管路泄漏的目的，所以這個方案能夠起到一定的效果。4塞拉門常見故障及處理方法4.1故障統(tǒng)計本文主要統(tǒng)計了我國上海鐵路總公司合肥車輛段動車組2018-2019年塞拉門系統(tǒng)所發(fā)生的故障，塞拉門系統(tǒng)故障共1733件，共五類，其中異物卡滯367件，機械故障512件，通信故障458件，開門阻力過大故障155件，其他故障件240件。故障分布圖如圖4.1所示。圖4.12018-2019年塞拉門系統(tǒng)故障統(tǒng)計圖4.2故障分類1機械故障機械故障主要是由于下面幾個原因造成的:“門98%關(guān)閉”限位開關(guān)故障、間隙補償器故障、氣閥故障?！伴T98%關(guān)閉”限位開關(guān)故障主要為位置不正確，導(dǎo)致關(guān)門故障，當(dāng)外門關(guān)閉時，門板無法關(guān)閉，在即將關(guān)閉到位瞬間，門板再次自動打開;或者當(dāng)門板關(guān)閉到位時，下門板閃縫。補償器快排閥由于出廠時涂抹有黃油，導(dǎo)致黃油將快排閥排氣口堵塞，導(dǎo)致排氣速度過慢，補償器不能夠在規(guī)定時間內(nèi)打開。間隙補償器限位開關(guān)故障主要是由于補償器氣缸內(nèi)活塞上的磁性物質(zhì)范圍較小，當(dāng)補償器限位開關(guān)發(fā)生微小位移后，限位開關(guān)不能感應(yīng)到氣缸活塞位置。2異物卡滯異物卡滯現(xiàn)象主要原因是由于補償器轉(zhuǎn)軸處存在異物，導(dǎo)致補償器機構(gòu)不能在規(guī)定的時間內(nèi)動作到位。3通信故障由于軟件缺陷問題，導(dǎo)致車組在換端激活主控時，非站臺側(cè)塞拉門釋放，站臺側(cè)邊關(guān)閉現(xiàn)象。瞬間通訊故障，受到異常信號干擾所導(dǎo)致，故障觸發(fā)不久后自動消失，CCU/DCU內(nèi)均無故障記錄。4開門阻力過大開門阻力過大主要由塞拉門潤滑脂過多或者過臟造成，車組過隧道后，開門方向側(cè)的門框膠條(非密封膠條)被緊壓在門框上，由于潤滑脂過多或者是過臟，導(dǎo)致開門時膠條與門框摩擦力過大，電機電流增大到超過軟件設(shè)定最大允許電流，門控單元起保護控制電機停止運動，觸發(fā)故障。5其他故障其他故障主要包括緊急按鈕玻璃破損、補償器防滑條脫落、旅客誤操作等。主要原因為:緊急按鈕玻璃由于尺寸較小，導(dǎo)致與緊急按鈕安裝板接觸面積太小，膠水粘合后由于車組運行震動，導(dǎo)致緊急按鈕玻璃脫落或是破裂;補償器防滑條松脫主要是旅客上下車時，行李將防滑條邊掛脫膠，導(dǎo)致其松脫。4.3常見故障原因分析本節(jié)主要針對動車組塞拉門系統(tǒng)站臺間隙補償器故障、“門98關(guān)閉”限位開關(guān)故障、開門阻力過大故障等幾類動車組在日常運用中常見的典型故障進行分析。分析其發(fā)生的現(xiàn)象、故障原因。在分析的基礎(chǔ)上提出故障處理措施。4.3.1站臺間隙補償器故障（1）站臺間隙補償器打開故障開門時，門控單元會在規(guī)定，時間內(nèi)檢測補償器狀態(tài)，當(dāng)超過規(guī)定時間時，門控單元將觸發(fā)補償器未及時打開故障。造成此類故障的因素有補償器下方有異物、補償器卡滯、氣缸內(nèi)部故障卡滯、間隙補償器打開電磁閥故障導(dǎo)致排風(fēng)慢，限位開關(guān)故障或是位置偏移。(2)站臺間隙補償器關(guān)閉故障關(guān)門時，門控單元會在規(guī)定時間內(nèi)檢測補償器狀態(tài)，當(dāng)超過規(guī)定時間時，門控單元將觸發(fā)補償器未及時關(guān)閉故障。造成此故障原因有補償器運動卡滯、電磁閥充風(fēng)速度過慢，間隙補償器限位開關(guān)故障或是位置偏移。4.3.2“門98%關(guān)閉”限位開關(guān)故障“門98%關(guān)閉”限位開關(guān)故障主要為位置不正確，導(dǎo)致關(guān)門故障，當(dāng)外門關(guān)閉時，門板無法關(guān)閉，在即將關(guān)閉到位瞬間，門板再次自動打開;或者當(dāng)門板關(guān)閉到位時，下門板閃縫。當(dāng)“門98%關(guān)閉”限位開關(guān)錯誤(提前動作或者是滯后動作)時，氣動鎖動作錯誤，導(dǎo)致關(guān)門故障。當(dāng)“門98%關(guān)閉”限位開關(guān)提前動作時時，氣動鎖提前動作，氣動鎖鎖舌不能伸如法蘭里，導(dǎo)致氣動鎖鎖舌頂在門框上，此時門板還未完全關(guān)閉，關(guān)門電機繼續(xù)拉動門板，由于氣動鎖鎖舌頂住門板，導(dǎo)致關(guān)門時電流急增，超過最大允許電流，門控單元接收到此信號后，控制電機將門板打開，同時觸發(fā)故障代碼。當(dāng)“門98%關(guān)閉”限位開關(guān)滯后動作時，氣動鎖動作過慢，導(dǎo)致氣動鎖鎖舌頂將門板頂開，門己關(guān)閉到位，門板閃縫，此時已出發(fā)100%關(guān)門并鎖閉限位開關(guān)，門控單元不會觸發(fā)任何故障。4.3.3開門阻力過大故障開門時，門板不能打開或只打開一條縫。由于輔助氣動鎖電磁閥故障，電磁閥排氣過慢，導(dǎo)致電機在拉動門板開門瞬間，輔助氣動鎖還未完全解鎖，電機電流急增到超過軟件設(shè)定最大允許電流，門控單元起保護控制電機停止運動，觸發(fā)故障。4.4故障處理措施4.4.1站臺間隙補償器故障處理措施根據(jù)上述故障原因分析，站臺間隙補償器故障處理步驟如下:(1)打開塞拉門面板，釋放塞拉門，操作本地開關(guān)門按鈕，首先確認(rèn)故障是由站臺間隙補償器動作過慢，還是限位開關(guān)沒有感應(yīng)到站臺間隙補償器位置造成。(2)若確認(rèn)動作過慢時，根據(jù)以下步驟處理第一步:檢查補償器是否是機械卡滯或是氣缸內(nèi)部活塞桿卡滯，或者是其他電器元件故障導(dǎo)致。判斷方法:關(guān)閉門控單元電源開關(guān)，打開塞拉門面板，關(guān)閉塞拉門處的壓縮空氣截斷閥，手動上下翻動補償器，可以感覺出來是否是補償器機械結(jié)構(gòu)卡滯還是氣缸活塞卡滯。如果是卡滯處理方法如下:處理方法:首先清潔補償器轉(zhuǎn)軸處異物，清潔完畢后使用除銹劑潤滑轉(zhuǎn)軸處，潤滑完畢后，再次手動上下翻動補償器，查看卡滯現(xiàn)象是否消除，如果還是很卡滯則需更換站臺補償器。補償器氣缸活塞卡滯處理方法:更換氣缸第二步:如果第一步檢查出無卡滯，則站臺間隙補償器快排閥故障，導(dǎo)致排氣速度慢，站臺間隙補償器不能在規(guī)定時間內(nèi)打開處理方法:調(diào)節(jié)快排閥排氣速度，‘順時針調(diào)節(jié)為減少排氣速度;逆時針調(diào)節(jié)為增加排氣速度。站臺間隙補償器關(guān)閉電磁閥充風(fēng)速度過慢，導(dǎo)致站臺間隙補償器不能在規(guī)定時間內(nèi)關(guān)閉。處理方式:調(diào)節(jié)站臺間隙補償器關(guān)閉電磁閥充風(fēng)速度，順時針調(diào)節(jié)為減少排氣速度;逆時針調(diào)節(jié)為增加排氣速度。4.4.2“門98%關(guān)閉”限位開關(guān)故障處理措施根據(jù)上述原理，當(dāng)出現(xiàn)上述情況時，測量“門98%關(guān)閉”限位開關(guān)的位置，測量方法為:（1）將門板手動關(guān)閉到位，測量安裝面板點A到門板上任意固定一點B的距離S1（A，B兩點在同一水平