CRH3型動車組司機室后端門門鎖故障淺析

周新力，鄧錫山

（中國鐵路廣州局集團有限公司廣州動車段，廣東廣州 511483）

0 引言

動車組司機室后端門門鎖作為客室與司機室之間的通道，由于其使用頻率高、動靜狀態(tài)常變換等諸多因素，使得經(jīng)常發(fā)生門鎖無法鎖緊、反鎖后無法打開、門鎖卡滯等功能失效問題[1]。隨著高鐵在全國大范圍的應用，對動車組司機室后端門門鎖的可靠性、使用壽命等提出了更高的要求。動車組線上發(fā)生司機室后端門門鎖無法正常打開時，將直接影響司機換乘，因此，研究司機室后端門鎖的應急解鎖方法，提高故障應急處置效率十分必要。

1 門鎖結(jié)構(gòu)及動作原理

1.1 門鎖結(jié)構(gòu)

CRH3型動車組司機室后端門門鎖主要由鎖芯轉(zhuǎn)子、斜鎖舌（一級鎖）、方鎖舌（二級鎖）、連桿、方鋼、轉(zhuǎn)子組成等部件構(gòu)成（圖1）。

圖1 門鎖結(jié)構(gòu)

1.2 動作原理

（1）門鎖鎖閉過程：關閉司機室門，斜鎖舌自動伸出，實現(xiàn)一級鎖閉。使用鑰匙旋轉(zhuǎn)鎖芯轉(zhuǎn)子或使用六角鑰匙旋轉(zhuǎn)方鋼，方鎖舌伸出，實現(xiàn)二級鎖閉。

（2）門鎖開鎖過程：當門鎖處于二級鎖閉狀態(tài)時，斜鎖舌、方鎖舌均處于伸出狀態(tài)。扳動鑰匙，鎖芯轉(zhuǎn)子開始順時針旋轉(zhuǎn)，方鎖舌首先被拉回，方鎖舌開鎖，二級鎖閉狀態(tài)解除。鎖芯轉(zhuǎn)子在鑰匙的帶動下繼續(xù)順時針旋轉(zhuǎn)，直至與連桿接觸。鎖芯轉(zhuǎn)子繼續(xù)順時針旋轉(zhuǎn)，將連桿頂起，連桿帶動轉(zhuǎn)子組成旋轉(zhuǎn)，轉(zhuǎn)子組成撥動斜鎖舌回位，斜鎖舌開鎖，一級鎖閉狀態(tài)解除，門鎖被打開。

2 常見故障分析

根據(jù)國鐵集團要求，CRH3型動車組司機室后端門門鎖實行“專車專配”改造，由鴻裕吉公司供貨執(zhí)行。自改造以來，現(xiàn)場使用中發(fā)生多起故障，故障模式主要為：鎖舌無法彈出、方鎖舌無法縮回、鎖芯空轉(zhuǎn)、斜鎖舌卡滯等。

2.1 鎖舌無法彈出

（1）故障現(xiàn)象：此類故障多發(fā)生在新門鎖裝車后，使用鑰匙無法使鎖舌正常彈出。

（2）原因分析：與原鎖體對比發(fā)現(xiàn)，新鎖體厚度比原鎖體厚，鎖體表面存在抗磨現(xiàn)象，分析為新鎖體厚度尺寸沒有控制到位，導致鎖體裝入門框中受擠壓，進一步影響鎖舌無法正常彈出。

（3）整改措施：①制作過程中嚴格控制門鎖鎖體厚度尺寸，保證在18±0.5 mm公差尺寸之內(nèi)；②在裝配司機室門鎖前，使用專用工裝進行試裝，如工裝能自如裝入門框中，再裝新門鎖鎖體，保證新鎖體安裝時不受擠壓。

2.2 方鎖舌無法縮回

（1）故障現(xiàn)象：方鎖舌伸出到位后，轉(zhuǎn)動鑰匙控制鎖芯轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動，但方鎖舌無法實現(xiàn)縮回。

（2）原因分析：在正常情況下，轉(zhuǎn)動鑰匙，鎖芯轉(zhuǎn)子順時針轉(zhuǎn)動，先后撥動鎖舌撥叉1、鎖舌撥叉2后，方鎖舌縮回實現(xiàn)解鎖，如圖2所示。對故障件進行測試，發(fā)現(xiàn)用手往下按壓方鎖舌時，方鎖舌各運動件間存在運動間隙，方鎖舌出現(xiàn)下移。分析為在解鎖時，鎖舌撥叉1往下移動，鎖芯轉(zhuǎn)子順時針轉(zhuǎn)動與鎖舌撥叉1發(fā)生干涉，轉(zhuǎn)子無法繼續(xù)轉(zhuǎn)動，造成方鎖舌無法縮回。

（3）整改措施：對鎖舌撥叉1端部尖角進行打磨，消除轉(zhuǎn)子與鎖舌撥叉1的干涉現(xiàn)象。

圖2 方鎖舌動作原理示意

2.3 鎖芯空轉(zhuǎn)

（1）故障現(xiàn)象：插入鑰匙轉(zhuǎn)動鎖芯時，部分鎖芯出現(xiàn)空轉(zhuǎn)現(xiàn)象，無法帶動鎖芯轉(zhuǎn)子動作。

（2）原因分析：拆解故障鎖芯組件，發(fā)現(xiàn)鎖芯組件中缺少“拔插彈簧”，判定故障原因為零部件組裝不完整，“拔插彈簧”遺漏安裝，造成鎖芯轉(zhuǎn)動時無法帶動轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動，從而出現(xiàn)空轉(zhuǎn)現(xiàn)象，如圖3所示。

圖3 鎖芯結(jié)構(gòu)

整改措施：要求供應商出廠加強自檢，提高產(chǎn)品質(zhì)量。

2.4 斜鎖舌卡滯

（1）故障現(xiàn)象：斜鎖舌無法彈出或縮回。

（2）原因分析：①對故障鎖體進行檢查，發(fā)現(xiàn)斜鎖舌邊緣存在卷邊現(xiàn)象，導致開關門時斜鎖舌與鎖體面板發(fā)生抗磨，斜鎖舌不能有效彈出或縮回。分析為加工過程中斜鎖舌與鎖體面板的間隙較小、斜鎖舌邊緣圓弧角未加工成型，每次開關門時鎖舌與面板均產(chǎn)生較大的摩擦力，從而引起了鎖舌邊緣卷起變形；②將故障斜鎖舌與原供應商的斜鎖舌進行彈力測試，結(jié)果顯示原供應商的斜鎖舌彈力為4.8 N，故障斜鎖舌彈力為10.1 N。進一步拆解斜鎖舌，發(fā)現(xiàn)造成兩種斜鎖舌彈力不同的原因為其內(nèi)部復位彈簧不同。故障斜鎖舌的復位彈簧力較大，關門時斜鎖舌與門框阻力更大，更易造成斜鎖舌變形。

（3）整改措施：①優(yōu)化斜鎖舌與面板配合尺寸，增大兩者間的配合間隙；②斜鎖舌邊緣圓弧角增加C0.8倒角；③更改斜鎖舌復位彈簧尺寸，降低復位簧彈力。

3 故障應急處置方案

針對動車組運行中出現(xiàn)司機室后端門一級鎖（斜鎖舌）無法打開故障時，現(xiàn)有應急處置方案：使用鐵絲穿入門縫鎖舌中，拉動鐵絲帶動斜鎖舌縮回，或者將一字螺絲刀從門縫插入后上提頂開鎖舌，斜鎖舌縮回，門即可打開。

若動車組出現(xiàn)二級鎖（方鎖舌）無法打開故障，只能通過砂輪機選用薄砂輪片對方鎖舌進行切割，或者選用專業(yè)的鋸片進行切割破拆[2]。車組線上運行時，受作業(yè)條件限制，該應急處置方法往往并不適用，這將嚴重影響車組正常運行秩序。

4 門鎖優(yōu)化

為進一步提高動車組司機室后端門門鎖可靠性，同時解決線上二級鎖反鎖后無法快速打開問題，現(xiàn)以CRH3型動車組司機室后端門門鎖為對象，提出一種門鎖優(yōu)化方案，以提高故障應急處置效率。

4.1 門鎖結(jié)構(gòu)優(yōu)化

新門鎖結(jié)構(gòu)主要由鎖體、鎖芯、鎖舌、門把手、門扣手、鎖腹板等組成（圖4）。

與原門鎖相比，觀光區(qū)側(cè)門扣手由原一體式更改為可拆卸結(jié)構(gòu)，新鎖體面板增加開槽，為二級鎖應急解鎖操作提供活動空間。二級鎖舌壓板增設凸臺，同時增開了圓孔，可實現(xiàn)二級鎖的應急解鎖。在鎖腹板及鎖殼表面預開了凸臺活動方孔，可實現(xiàn)一級鎖的應急解鎖。

圖4 新門鎖結(jié)構(gòu)

4.2 應急開鎖方式

當門鎖處于二級鎖鎖閉且無法正常打開時，首先在觀光區(qū)側(cè)，通過六角扳手拆卸門扣手下部內(nèi)六角緊定螺釘，取下門扣手。取下門扣手后，使用一字螺絲刀向上方撥動二級鎖舌壓板凸臺打破二級鎖死點，死點解除后將螺絲刀端部插入二級鎖舌圓孔內(nèi)，向右側(cè)撥動二級鎖舌將二級鎖縮回，從而實現(xiàn)二級鎖應急解鎖。通過四角鑰匙旋轉(zhuǎn)鎖腹板及鎖殼表面凸臺活動方孔，收回一級鎖舌，實現(xiàn)一級鎖應急解鎖。

4.3 成效分析

按照該解鎖方案制作了門鎖樣件，模擬現(xiàn)車工況進行了地面測試，與原應急解鎖方式相比，該方式可在5 min內(nèi)快速解鎖，作業(yè)時間大大減少，有效提高了線上故障應急處置效率。

5 結(jié)束語

動車組司機室后端門門鎖故障直接影響動車組運行秩序。結(jié)合CRH3型動車組司機室后端門門鎖實際情況，對其常見故障進行統(tǒng)計分析并給出相應整改措施，同時針對現(xiàn)有故障應急處置方式存在的不足，提出一種新門鎖方案，該方案可實現(xiàn)二級鎖快速解鎖，提高了動車組故障線上應急處置效率。