动车组车门故障分析及改进方法Word格式文档下载.docx
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2.2.2塞拉门控制 7
2.2.3拓展功能 8
2.3典型故障原因及分析 10
2.3.1动车组运行中通过司机室监控屏显示的几种故障现象 11
2.4动车组车门常见故障分析 12
第3章动车组车门系统的日常管理和维护 13
3.1减少动车组运行中车门故障的数量 13
3.2加强对相关部件清洁和润滑 14
3.3对策措施 15
致谢 16
参考文献:
16
II
第1章绪论
随着世界经济的迅速发展,人们生活中的交通不仅变得越来越便利,同时还给社会发展带来了巨大的帮助。
在这其中,动车因为自身具有安全和高效的工作特点,成为了社会各界共同关注的问题,其中单翼塞拉门与双翼对开门一直是动车中对应的自动门系统最为典型的两种结构。
本文将目前新型动车中自动门系统自身工作原理以及结构性能进行了一次阐述,并且以此作为基础对塞拉门方面的电气控制系统进行了研究。
当今,社会的发展与人们周边的交通环境是分不开的,交通方面的问题一直是自古以来人们共同关注的问题。
由于最近几年交通事故在国内引起的社会反映非常强烈,所以交通状况也逐渐成为了人们在生活中经常谈到的话题。
在动车方面,因为其自身所具有的快速以及安全等特点,自从出现以来就一直被社会各界的人们所喜爱。
本文对动车中塞拉门电气相关控制系统进行了一次分析,并将其中存在的相关问题进行了解决。
动车组最先是从德国与法国这两个国家开始进行研究的,在1903年,世界第一辆动车组在德国诞生。
由于德国和法国自身国土面积相对较小,同时欧洲各国自身铁路路基所具有的承重能力相关标准有着巨大的差异,因此在德国以及整个西方国家之中,动车组的发展速度一直都比较缓慢。
但是在日本,人们在1964年的时候首先进行了高速新干线的建设与开通,直至今日,日本高速机车方面都在不断地发展着,其传动方式也一直在不断地发生着变化,并且进行着持续地更新和进步,对应的动车组速度也从每小时210千米逐渐提升到了每小时300千米。
而和日本情况不同的是,德国与法国两个国家在对动车进行研究的时候,其主要的研究内容是以动力牵引相关模式为主的,法国主要研究的为动力集中式,并且对应的当地第一条投入运行的铁路干线在1983年出现,在动力集中牵引这一作用下,动车组自身速度能够达到每小时270千米,而在1990年,其最高的运行速度已经达到每小时300千米。
在德国,人们于1962年所研制出的客车能够达到每小时160公里,在1977年之后便提高到了每小时200公里。
在1989年的时候,德国终于开始对高速列车进行制造,并且在1990年的时候这种列车被投入使用。
至今,德国已经研制出第三代具有动力分散功能的高速列车,其车速最高能够达到每小时300千米。
在这之中,动车组自身车门都是电动车门,是通过系统进行统一控制的,人们在上下车以及乘车的过程中如果挤靠车门,那么可能会发生严重事故。
现在在国内,大部分动车所使用的都是塞拉门式的电气控制相关系统。
1.1动车组简介
动车组,亦称多动力列车组合(MultipleUnits,MU),电力动车组叫做EMU,内燃动车组叫DMU,把动力装置分散安装在每节车厢上。
动车的动力来源分布在列车各个车厢上的发动机,而不是集中在铁路机车上。
电力动车组又分为直流电力动车组和交流电力动车组两种。
动车一般指自带动力的轨道车辆,区别于拖车。
动车和拖车一起构成动车组。
动车类似机车要牵引拖车,因此,某动车的时速肯定大大高于它所在动车组的时速。
动车组有两种牵引动力的分布方式,一是动力分散,二是动力集中。
但实际上,动力集中式的动车组严格上来说只能算是普通的机车+车辆模式的翻版再升级。
动车组是城际和市郊铁路实现小编组、大密度的高效运输工具,以其编组灵活、方便、快捷、安全,可靠、舒适为特点备受世界各国铁路运输和城市轨道交通运输的青睐。
我们通常看到的电力机车和内燃机车,其动力装置都集中安装在机车上,在机车后面挂着许多没有动力装置的客车车厢。
如果把动力装置分散安装在每节车厢上,使其既具有牵引动力,又可以载客,这样的客车车辆便叫做动车。
而动车组就是几节自带动力的车辆加几节不带动力的车辆编成一组,就是动车组。
带动力的车辆叫动车,不带动力的车辆叫拖车。
动车组有两种牵引动力的分布方式,一种叫动力分散,一种叫动力集中。
动力分散电动车组的优点是,动力装置分布在列车不同的位置上,能够实现较大的牵引力,编组灵活。
由于采用动力制动的轮对多,制动效率高,且调速性能好,制动减速度大,适合用于限速区段较多的线路。
另外,列车中一节动车的牵引动力发生故障对全列车的牵引指标影响不大。
动力分散的电动车组的缺点是:
牵引力设备的数量多,总重量大。
动力集中的电动车组也有其优点,动力装置集中安装在2~3节车上,检查维修比较方便,电气设备的总重量小于动力分散的电动车组。
中国的动车组列车分为三大级别:
高速动车组(时速250及其以上,标号G,主要对应高速铁路),目前还没有上限时速;
一般动车组或中速的(标号D,时速160和200公里,主要对应快速铁路)、低速动车组(南车青岛公司把技术能力下延而研究时速140公里的,以适应城市轻轨)。
2007年,动车组开进了北京站、兴城站。
图1动车组展示
中国的动车技术时速上升很快,株洲南车集团动车组技术仅用了不到4年就从时速160公里起步到2008年实现时速300公里的大飞跃,后来的试验时速接连突破一个个台阶。
另外,2015年8月它中国出口马来西亚的米轨铁路动车组创下了时速176公里的米轨铁路世界速度之最。
另外,种类发展多,如研制高寒型、城际型如2013年中国首列时速160公里城际动车组下线并准备时速下延以覆盖更多
1.2动车组的发展
动车发明了,单节车厢会动了。
由动车编成的动车列车和与无动力车厢混编的列车也有了。
编组灵活,加速能力强,有些动车、动车列车或混编列车甚至两头都有司机室,不用专门的调车作业就能往返运行。
早期的动车各节自成体系,不能相互操作,列车中每节动车都要有人操作。
然而通勤线路九曲十八弯,通勤列车又走走停停,即使是经验丰富的老司机之间的配合也难免会出差错,一旦前车猛然减速而后车刚好加速,又寸到弯道上。
频繁的脱轨事故使得动车列车编组只能很小,这大大扼杀了动车编组灵活的优势。
好在车到山前自有路,一项来自新型电力机车的技术──重联──砸碎了动车发展的枷锁。
重联,指用特定手段将兼容机车的联系在一起,由一个司机室操纵。
最常见的手段是用一组重联电缆连接多台同系列机车的操控系统或动力系统。
动车由电力机车发展而来,产生于电力机车的重联技术也很快用于动车列车。
从此,动车列车与无动力车厢混编的列车可以由一个司机全面操控了。
从此,动车组诞生了。
图2动车组展示
二战结束,内燃机车也能重联了,内燃动车组出现。
70年代,法国试制了燃气轮机高速动车组──TGV-0。
80年代,高速铁路网在欧洲延伸,风驰电掣的各系TGV以300km/h的速度成为法国人的骄傲。
90年代,TGV试验速度突破500km/h。
新世纪,TGV试验速度突破570km/h。
中国CRT实验速度突破600公里每小时。
然而在大多数场合,动车组担负的都是市内、市郊、城际通勤任务。
大多数轻轨、地铁以及国外大多数城际列车都是动车组。
高速列车在动车组中只占很小比例。
引用一份来自网络的统计,世界各国/地区的铁路系统中,使用动车/动车组最大的为日本,占87%;
荷兰、英国次之,分别占83%和61%;
法国、德国又次之,分别占22%和12%。
我国400km/h以上速度动车组关键技术获得突破
(2015年)8月7日从科技部获悉,近日,科技部高新司在北京组织专家对“十二五”国家科技支撑计划“更高速度等级动车组转向架关键技术研究及装备研制”(2011BAG10B00)项目进行了验收。
项目由青岛市科学技术局组织实施,在南车青岛四方机车车辆股份有限公司、北京交通大学、西南交通大学、同济大学等课题承担单位共同努力下,研制出适用于400km/h以上速度等级动车组转向架样机,并通过台架试验验证。
这也标志着我国高速轨道交通技术在350km/h动车组技术平台的基础上得到了进一步的提升与完善
第2章塞拉门介绍
图3动车组司机登乘门
2.1塞拉门系统组成
塞拉门系统主要由门板、门上部运动机构、下导轨、门控单元、门开关按钮、紧急开门装置、门锁闭和隔离装置、活动脚蹬等组成。
门板、手柄、门锁以及门机构可以满足承受6KPA的空气动力载荷和800N作用于门板中央集中力的强度要求。
门机构,门板,门控器,门框组成采用模块化设计。
采用整体单元式门框,安装方便,易于维护保养,并具有如下的设计创新:
密封采用压紧方式而非充气方式,局部损坏时对密封性影响小,压紧密封对乘客无人身危险,防冻密封系统等。
门板与门框之间采用双唇加压密封方式,能保证气密性。
图4动车组自动塞拉门的基本技术参数
2.2塞拉门主要功能简介
2.2.1原理设计
新型动车组每节车厢共有4扇门(除特殊车型外),每扇门由独立的门控器(DCU)控制,4个DCU中设置一个主门控器(MDCU),负责与列车控制与监测系统(TCMS)进行数据交换。
新型动车组塞拉门电气控制系统由硬线控制、网络控制以及网络监测3部分组成。
其中对安全性和可靠性要求较高的功能由硬线控制完成,特殊功能由网络控制完成,整列车塞拉门系统的状态反馈与故障显示由网络监测完成。
每个DCU均根据硬线控制命令执行相关功能,同时也接收做为诊断备份使用的网络控制信号(数据流:
TCMS-MDCU-DCU)。
另外,MDCU将接收从TCMS发送的指令来完成特殊的功能模式。
TCMS将从MDCU接收信息用于塞拉门的状态显示、故障维护等功能。
每个DCU处理硬线控制命令和网络控制命令的原则如下:
①硬线+一致时,DCU执行相关功能。
②当硬线信号存在,网络信号无时,DCU执行硬线指令相关功能,DCU产生并在内部储存一个“网络信号与硬线信号不一致”的故障记录。
③当硬线信号无,网络信号存在时,DCU不执行任何功能,DCU产生并在内部储存一个“网络信号与硬线信号不一致”的故障记录。
④当硬线信号存在,网络信号存在但二者不一致时,DCU执行硬线指令相关功能,DCU产生并在内部储存一个“网络信号与硬线信号不一致”的故障记录。
2.2.2塞拉门控制
集控模式门侧选择为了防止司机的误操作和增加塞拉门系统的可靠性和安全性,新型车增加了门侧选择开关。
当列车即将进站时,由司机根据车站调度命令选择开门。
侧门缓解、开门、关门塞拉门系统共有4条贯穿全列的控制硬线:
左侧门缓解控制线,左侧门开门控制线,右侧门缓解控制线,右门开门控制线。
所有的门控器均并联在相应的控制线上。
①集控门缓解功能在列车停车时,司机启动门侧选择开关后,按下相应侧的门缓解按钮,相应侧门缓解指令激活,缓解控制线得电,全列相应侧DCU得到门缓解指令。
②集控
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