CRH5型動車組司控器工作原理及故障預(yù)防策略

夏鵬

摘 要：本文以CRH5型動車組為例，對其司控器的工作原理進行了分析，并對司控器在運行過程中可能存在的故障，以及故障的預(yù)防策略進行了研究和討論，希望能夠為動車組列車的運行安全提供一定的參考。

關(guān)鍵詞：CRH5型動車組；司控器；工作原理；故障預(yù)防策略

中圖分類號：U269 文獻標(biāo)識碼：A 文章編號：1671-2064（2017）06-0058-01

近年來，人們的生活節(jié)奏不斷加快，對于出行的效率提出了更高的要求，在這種情況下，依托于鐵路系統(tǒng)的動車組列車得到了發(fā)展，并且迅速成為了社會各界關(guān)注的熱點，其能夠在保持較高速度和效率的同時，將價格壓縮在公眾可以接受的范圍內(nèi)。在動車組列車中，牽引和制動指令需要由司控器實現(xiàn)，因此，一旦司控器出現(xiàn)故障，就可能給列車的運行安全帶來嚴(yán)重威脅。

1 CRH5型動車組司控器的工作原理

CRH5型動車組由北車長春軌道客車分有限公司負責(zé)國內(nèi)部分的生產(chǎn)，屬于8節(jié)車輛編組座車動車組，最高運行速度可以達到250km/h，同時具備提速到300km/h的條件。在動車組中，司控器是非常關(guān)鍵的設(shè)備，關(guān)系著動車組牽引和制動指令的傳達，如果在運行過程中，出現(xiàn)司控器作用不良，或者因故障無法發(fā)揮作用的情況，可能會導(dǎo)致動車無法正常啟動，或者無法輸出牽引力，嚴(yán)重的甚至可能會引發(fā)動車組制動故障，造成難以估量的后果。因此，必須重視對于司控器的研究[1]。

在5型動車組中，司控器主要包括了數(shù)字編碼器、模擬編碼器、微動開關(guān)、凸輪、控制手柄以及傳動齒輪等。其中，控制手柄可以分為主手柄LC、方向手柄LINV以及速度設(shè)定手柄LV。司控器的工作原理為：牽引手柄按照從前到后的順序，依次設(shè)定有數(shù)個不同的位置和牽引區(qū)域，分別為最大牽引位、最小牽引位、0位、電制動位、最大常用制動位、緊急制動位，在這些位置和區(qū)域，牽引手柄都設(shè)置有定位，可以在牽引區(qū)域內(nèi)完成無極調(diào)節(jié)。同時，從安全的角度考慮，在牽引手柄中還設(shè)置有相應(yīng)的警惕裝置，一般是通過按下手柄頭的方式激活。如果手柄向前運動，從最大常用制動位向牽引區(qū)域移動，則需要按下牽引手柄頭，否則手柄將無法移動；如果是向后運動，則不需要按。事實上，在任意位置，手柄上的警惕裝置都可以按下。無論在任何位置，只要松開手柄，手柄都可以穩(wěn)定停下，不會出現(xiàn)位移的情況。在方向手柄上，設(shè)置有三個不同的檔位，依次為前檔、0檔和后檔，每一個檔位都設(shè)定有定位。

2 CRH5型動車組司控器常見故障

結(jié)合實際運營過程中收集到的數(shù)據(jù)信息，發(fā)現(xiàn)在CRH5型動車組運營中，司控器故障一般表現(xiàn)在牽引手柄方面，對2014年1月到2015年5月某車站配屬的12組CRH5型動車組列車牽引手柄故障進行統(tǒng)計分析，發(fā)現(xiàn)常見的故障現(xiàn)象有四種，這里對故障的原因進行討論和分析。

（1）手柄出現(xiàn)松動或者搖晃現(xiàn)象，影響操作效果。該故障占據(jù)了故障總數(shù)的25%，對手柄進行檢查，發(fā)現(xiàn)主要是因為手柄的固定螺絲在長期操作中出現(xiàn)了松動和脫落的問題，對螺絲進行重新安裝和緊固，故障解除[2]。（2）手柄在進行換位操作時發(fā)生斷裂。對手柄斷裂的問題進行全面檢查和分析，發(fā)現(xiàn)主要是因為手柄固定螺絲的連接絲扣存在有機械損傷或者疲勞損傷的情況，在沒有及時處理的情況下，當(dāng)應(yīng)力相對集中時，就可能會出現(xiàn)斷裂問題。（3）無論如何操作，始終都僅能輸出最小牽引力，且牽引力的數(shù)值不超過10kN。分析原因，同樣是司控器內(nèi)部編碼器出現(xiàn)了問題，導(dǎo)致信號無法有效輸出。（4）輸出的牽引力與實際反饋數(shù)值存在較大誤差，出現(xiàn)了定速不準(zhǔn)確的問題。對司控器進行全面檢驗和分析后，最終判斷導(dǎo)致該故障現(xiàn)象的原因，是司控器內(nèi)部的編碼器出現(xiàn)了故障，在將模擬信號轉(zhuǎn)化為數(shù)字信號時，出現(xiàn)了錯誤命令。

3 CRH5型動車組司控器故障預(yù)防策略

3.1 完善測試內(nèi)容

動車組在結(jié)束運營入庫時，需要安排專業(yè)技術(shù)人員，對動車組兩端的司控器進行全面檢測，以Serdeb98軟件，檢測手柄微動開關(guān)的位置狀態(tài)信息，確認(rèn)編碼器輸出的模擬量和數(shù)字量正確有效。通過這樣的檢驗測試，可以有效預(yù)防牽引力的輸出數(shù)值不超過10kN，或者輸出的牽引力與實際反饋數(shù)值誤差較大，定速不準(zhǔn)確等故障。

3.2 強化細節(jié)測試

在入庫檢測，需要注重細節(jié)，對手柄進行反復(fù)測試，通過連續(xù)提拉手柄的方式，從橫向和縱向兩個方面，查看手柄是否存在固定不良或者晃動等問題，也通過對手柄前后運動狀態(tài)的檢驗，測試手柄的齒輪鏈接是否存在卡滯問題。

3.3 重視內(nèi)部檢驗

應(yīng)該重視對司控器內(nèi)部機械結(jié)構(gòu)動作檢查、接線檢查、觸點檢查等，適當(dāng)增加檢查項目，通過直接觀察以及動作測試，可以提前發(fā)現(xiàn)并且解決接線松脫導(dǎo)致的牽引力無法輸出、手柄固定螺絲松動等問題。應(yīng)該將司控器定期檢修的周期從3個月降低到1個月，以切實保證列車運行安全。

4 結(jié)語

通過上述預(yù)防措施，自2016年1月至今，司控器故障僅發(fā)生2起，有效預(yù)防各類故障14起，避免了動車組運行故障發(fā)生的可能性，提高了列車運行的安全系數(shù)，保證了動車組列車的運行安全。

參考文獻

[1]薛蓮敏，符建民.淺析CRH3型動車組司控器[J].神州旬刊，2016（3）：17.

[2]武蘇永.淺析CRH5型動車組司控器故障原因及預(yù)防措施[J].河南鐵道，2011（4）：1-5.