南玉才
(福州地铁集团有限公司运营分公司车辆中心,福建福州 350001)
福州地铁车辆受电弓ADD(快速降弓)控制箱作为受电弓整体中的一个重要组成部分,其作用相当重要,它实时检测气囊、弓头碳滑板中的气压,在受电弓碳滑板磨耗到限或弓头遇到外力损坏时,受电弓能以大于1 m/s 的速度做快速降弓动作,有效的保护受电弓和接触网的安全。这就要求ADD 控制箱须具有很高的可靠性和稳定性。
ADD 控制箱位于受电弓后端,通过升弓气囊与弓头之间的气压差控制ADD 装置的触发,通过释放升弓气囊内风压,从而达到自动降弓目的。ADD 控制箱中的两个压力开关分别实现对受电弓升弓/降弓到位和弓头碳滑板气压的检测,其中升/降弓位置信号反馈至列车网络控制系统,用于列车司机室相关界面显示(显示屏及指示灯),弓头碳滑板气压信号反馈至牵引系统,用于触发自动断开主断。
福州地铁2016 年5 月开通试运营,至2017 年1 月,列车未出现过受电弓ADD 控制箱漏气现象;而2017 年2 月—2018 年2 月,共发生了8 起漏气故障。随着车辆使用时间的延长,受电弓ADD 控制箱的故障逐渐增多,具体表现为使用一段时间后ADD 控制箱出现漏气故障。
统计发生的8 起ADD 控制箱漏气故障中,气管破损占2起、直角快拧接头损坏占5 起、压力继电器损坏占1 起。其中继电器故障处理后未再出现过类似故障,判断为个例,解决故障的方向主要为气管及直角快拧接头。
2.2.1 气管类故障处理
2017 年8 月28 日,0101 车双周检发现2 车ADD 控制箱有漏气声,经检查气管与ADD 电磁阀顶部有接触的部位破裂,长度约3 mm,破裂处的气管表面泛黄,有明显老化现象,如图1和图2 所示。
图1 气管与电磁阀顶部接触
图2 气管破裂处泛黄、老化
因电磁阀工作温度能达到50 ℃左右,气管若与电磁阀表面接触或距离太近,长时间受热后将出现老化、破裂,导致气管漏气;针对此故障,组织对福州1 号线所以电客车的ADD控制箱进行开箱检查,未发现气管与电磁阀接触问题,结合普查还对距离近的隐患气管进行了重新布置,后续未再出现因气管受热老化破裂导致的漏气故障。
2.2.2 直接快拧接头故障处理
ADD 控制箱中,共有6个直角快拧接头,其直角接头部分可360°旋转,该特性也决定了其密封要求比普通接头要高很多。6 个快拧接头分别被安装在ADD 控制箱的进气口、两个压力继电器的进气孔、膜片阀出气口以及ADD电磁阀的进/出气口处。发生的5 起直角快拧接头损坏导致ADD 控制箱漏气故障中,仅1 起发生在压力继电器上,另4 起均在ADD 电磁阀上。对漏气的快拧接头进行通气检查,发现漏气点均为接头可旋转的位置,其他如螺纹部位、接管部位均正常,未出现泄漏,如图3 所示。
图3 故障快拧接头漏气检查
ADD 电磁阀安装的直角快拧接头是大批量生产的产品,该接头由螺纹接头体、接管接头体装配组合而成。将接头解体后发现,装配位置起密封作用的密封圈表面不平整,密封不严导致漏气。对于密封圈表面不平整的原因,可能与装配时密封圈没有被安装到位有关,而ADD 电磁阀的工作温度较高,促进了密封圈的变形进程。
经研究探讨,把快拧接头的接管接头体处密封圈由1 个升级为2 个,如图4 所示。既能减小密封圈未被安装到位的概率(两个密封圈同时未安装到位才可能漏气),也能进一步提高正常组装接头体的密封性能。福州1 号线车辆受电弓ADD 控制箱电磁阀处的直角快拧接头,自2018 年5 月23 日更换为新型接头后,至今未再新增ADD 控制箱漏气故障。
图4 整改前后的接头体
受电弓是地铁车辆的关键部件,其ADD 控制箱多次出现漏气故障,影响列车的正常运行;若漏气进一步扩大,可能引发自动降弓等一系列恶性故障,给正线运营带来重大安全隐患。
通过优化ADD 控制箱内的气管布置、快拧接头的技术改造,大大提高了ADD 控制箱的可靠性和稳定性,从根本上解决了漏气故障。