理论教育 列车服务设施设备维修手册

列车服务设施设备维修手册

时间:2023-10-12 理论教育 版权反馈
【摘要】:在自动驾驶模式或者超速防护人工驾驶模式下,列车自动控制系统车载设备控制列车运行或完成折返作业以及车门安全开闭功能。信号发给综合监控的信息基本为单向传送,综合监控作为列车中央控制器向广播系统发出指令。1)以车载无线设备作为分界点PIS系统在列车上仅设置天线和车载无线AP,车载播控系统全部由车辆专业实施。2)以车载播控器作为分界点将关键设备车载播控器纳入PIS系统。

列车服务设施设备维修手册

(一)国内PIS接口现状

PIS系统是依托多媒体网络技术,以计算机技术为核心,以地铁显示终端为媒介向乘客提供信息服务的系统,PIS系统是非安全系统,主要将列车到站信息、服务时间、运营公告、地铁公益广告、运营紧急救灾、媒体新闻、天气预报、政府公告等信息提供给广大旅客。由于区间隧道及列车上复杂的电磁环境、列车高速运行状态下移动通信的不确定性等因素将影响该接口,因此要慎重对待该接口的管理和实施。

(1)接口基础

传输系统与其他子系统接口传输系统是专用通信系统的基础,主要为其他子系统提供业务信息传送的物理通道。其可提供的接口类型丰富多样,目前应用的主要包括2 M、10/100 M、1 000 M、CAN等,与其他子系统接口界面在数字配线架或数据配线架外线侧,配线架内侧由传输系统负责实施,配线架外侧由其他子系统负责实施。

1)时钟系统与其他子系统接口

时钟系统与其他子系统的接口类型为标准的RS485、CAN接口,接口界面在综合配线架的外线侧,配线架内侧由时钟系统负责实施,配线架外侧由其他子系统负责实施。

2)报警系统与其他子系统接口

集中报警系统与其他子系统网络管理系统之间通常采用标准、通用的硬件接口,接口类型为RS485、CAN接口。

3)通信电源系统与其他子系统接口

通信电源系统与其他子系统的接口界面在UPS输出配电柜的输出端,UPS输出配电柜至各子系统设备的配线由各子系统自行负责,电源系统只负责UPS输出配电柜至UPS设备间的供电。

4)视频监视系统与车载视频监视系统接口

视频监视系统与车载视频监视系统接口类型为标准的100 M以太网接口,接口界面在控制中心通信数据配线架外线侧,配线架内侧由视频监视系统负责实施,配线架外侧由乘客信息系统负责实施。

(2)广播系统与信号系统接口

城市轨道交通车辆与信号系统的接口在车辆诸多接口中至关重要,是影响系统联调进度的关键因素,更是影响列车自动控制功能实现、保证列车安全、可靠、准点、舒适运营的决定性因素。在自动驾驶模式或者超速防护人工驾驶模式下,列车自动控制系统车载设备控制列车运行或完成折返作业以及车门安全开闭功能。信号设备满足电源及信号设备功耗、控制逻辑输出、电气连接、设备接地、车地信息载频、牵引/制动特性、列车参数、系统响应时间、列车管理系统通信协议

信号系统需向广播系统提供列车相关信息,如列车接近、到达、离去等信息。广播系统需与信号系统进行互联,考虑到综合监控系统同时与信号、广播系统互联,从简化系统间接口的角度出发,信号系统一般直接通过综合监控系统将列车相关运营信息转发至广播系统,广播系统不与信号系统直接进行互联,如图4.62所示。

图4.62 广播系统与信号系统连接

(3)信号系统与综合监控系统接口

广播系统主要受控于综合监控,而综合监控的指令来源于信号系统。因此,广播系统需要的时钟信息、线路信息、方向信息、区间信息、站信息、距离信息、位置信息等,均由信号提供给综合监控系统,再由其提供给广播系统。

信号发给综合监控的信息基本为单向传送,综合监控作为列车中央控制器向广播系统发出指令。在自动驾驶模式期间,综合监控系统不对接收的信号做任何处理,直接发给广播系统,广播系统也不对接收的信号做任何处理,而是直接开始执行命令。只有在自动驾驶模式下,综合监控系统和广播系统才有信号处理能力。

由此可以发现,广播播报涉及3个系统同时发出信号时该如何处理的问题,一般系统会预先设定优先级来区分信号来源。信号设备优先级最低,自动驾驶模式正常运行则可以信号设备为来源,综合监控作为信号来源高于信号设备,而广播系统本身优先级最高。这种设计思路主要以手动操作高于自动信号为准,方便应对突发状况,如图4.63所示。

在确定来源的前提下,广播系统通过上级发来的上下行、终点站、始发站信息建立线路信息,通过设定当前站来调取播放信息,在列车运行中,通过不断更新每一个区间的离站距离信息、下一站到站距离信息及速度来判断广播的报送时机,通过时钟来记录广播的实际数据。某地广播播报机制如图4.64所示。

图4.63 某地铁广播信息输入机制

图4.64 某地铁的广播播报机制

(4)广播系统与综合监控系统接口

广播系统在信号模式下主要接收综合监控系统从信号设备转发来的控制信号。通过这些信息,广播系统做出相应的应对。在正常行车过程中,接受信号会触发其内置的报站机制,称为数字语音报站,包含存储好的语音信息、设定好的LED、LCD显示信息等内容,作为正常行车的广播播报。广播系统与综合监控系统一般通过以太网或RS485线进行通信。广播系统内部则通过CAN线或RS485线进行通信。

在特殊情况下,客室乘客对紧急报警装置进行操作,该信号会上报广播系统,再上报综合监控系统,多级反馈给司机室内的司机进行处理。这一过程涉及广播系统、综合监控系统、视频监控系统。当客室紧急报警被按压后,广播系统首先接收到信号,接着综合监控系统接收信息,同时将信号发送给视频监控系统。在这一联动效果下,司机可在司机室内看到具体报警位置、开启对讲,且视频监控系统会自动将监控屏幕画面切换到对应的摄像头上。

另外,运行控制中心可以通过信号对综合监控系统发出命令,由综合监控系统再开启广播系统的语音通道,实现运行控制中心直接对列车进行人工广播的功能,如图4.65所示。

图4.65 运行控制中心广播播报机制

(5)广播系统与视频监控系统接口

原则上,国内轨道交通因设计思路的不同,广播系统与视频监控系统采用的接口方式多种多样,包括下述内容。

1)以车载无线设备作为分界点

PIS系统在列车上仅设置天线和车载无线AP,车载播控系统全部由车辆专业实施。

2)以车载播控器作为分界点

将关键设备车载播控器纳入PIS系统。PIS系统设置的车载播控器通过车—地无线通信接收播放列表和直播视频,并直接输出至列车分屏器,最后在终端屏幕上显示,这一过程中的协议转换均由PS系统内部完成,因此它能够消除地面、列车2个系统间的不兼容问题。

3)以分屏器作为分界点

无线AP及天线、车载播放控制器、分屏器划归于车站PIS系统,剩下的显示屏划归车辆。此种方式除了能够实现OCC统一控制、车载视频直播、网络管理以及紧急消息的发布之外,还能够保证车载PIS系统车头、车尾播放控制器的冗余热备功能,同时PIS与车辆厂之间的责任确定也相对简单,方便后期的系统运营管理。

4)所有车载设备划归PIS系统

将“以分屏器作为分界点”中PIS系统的覆盖范围再扩展,即所有车载设备全部划归PIS系统。PIS在车辆上设置无线AP及天线、车载播放控制器、分屏器、显示屏等所有系统设备。

综上所述,不同设计思路导致广播系统与视频监控系统的设计划分不同,所需要的安装、调试、维护方法也有所不同,需要区别对待。

(6)广播系统内部接口

系统内部通信是列车广播系统设计的关键部分。为了使列车通信网络层次清晰,方便管理,在列车司机室广播主机增加CAN通信模块,CAN模块是连接两节车通信的桥梁,负责解析通信协议,一方面接收信息,解析并转发给本车控制模块;另一方面将本车的信息转发出去。通过CAN模块可以方便地传递广播信息,如列车编号、列车端、各车客室端的通信信息等。

广播通道除了物理连接好以外,还应考虑总线音量值的调节问题,否则会影响客室广播音量。

报警通道接通后,各客室的报警信息通过本车CAN模块附加列车号信息转发至主机端,司机接通报警后可与乘客通话。

(7)广播典型故障排查

广播系统有设备多、通信线路复杂、全列车分散式分布的特点。因此广播系统的故障,必然是依托于广播系统的架构而产生的。在充分理解广播系统架构的基础上,熟悉部件的功能,可以通过许多表象快速判断故障的内因,做到快速查找、准确定位、根治。

现通过一些典型故障来训练故障查找的思路,为了方便说明,首先将广播系统的架构再熟悉一遍。

全列车广播架构如图4.66所示,客室广播架构如图4.67所示。

图4.66 全列车广播架构

正常故障处理流程如下所述。

1)现象还原

处理故障需要了解现场故障的状况,故障状况可以通过3个方式逼近得到,它们分别是现场人员口述、故障记录数据、视频及音频监控录像。

通过上述3种方式,最大限度还原故障发生时的状况,掌握现场第一手故障资料作为后续故障分析的参考。

图4.67 客室广播架构

2)思路分析

通过故障现象,结合具体广播系统结构组成、备件安装、电路设置、通信协议,可以将故障原因范围大幅度缩小,再通过逐一排查、故障重现、换位测试等方式,最终定位故障点。

3)处理方法

处理方法依据不同故障现象而采取不同的措施。一般插头松动类问题通过紧固、重新压接等方式处理;广播音量类问题通过软硬件调整进行处理;广播显示类故障通过解码器、显示屏测试更换进行处理;另有许多综合故障需要更换板件或整机进行返厂维修。

典型故障——显示设备故障

1)故障案例:正线报动态地图故障(信号故障)

①现象还原:列车回库以后,下载数据。通过对数据进行调查分析,初步推断在自动驾驶模式下,由信号发送信息错误,导致广播系统报站异常,而动态地图是根据广播主机发出的报站信息指令进行同步显示,因此动态地图也出现显示异常。

②思路分析:进一步调查,列车在A站发车前关门后更新下一站,由于此时信号提供的下一站信息仍未更新,因此广播系统的下一站信息显示仍为A站,由于此前已经对A站信息进行了播报,广播系统认为已行驶完成该区间,而下一站再次更新为A站,导致广播系统出现异常,同时动态地图也显示异常,直至司机在对信号系统进行重新设置后才恢复正常。

对广播及信号系统内部协议进行研究,发现“下一站ID”更新时机应为列车停在站台时,但此故障实为列车停在A台时并未更新“下一站ID”,而是在列车以自动驾驶模式启动离开站台瞬间才作更新。因此导致列车广播系统更新的下一站为已经播报过的A站,进而导致自动广播异常,而动态地图根据广播主机发出相关信息指令进行同步显示,所以同时动态地图显示也发生异常。

③处理方法:信号设备升级软件,避免此类问题。

2)故障案例:正线报列车单节车厢动态地图失效(主机故障)

①现象还原:安排车辆驻站人员上车确认,单节车动态地图失效、无广播报站,并且LED无显示。

a.回库后查看数据记录,并检查客室。

b.报单节车全部动态地图故障。

c.两端LED无显示信息。

d.单节车无广播。

e.单节车8个动态地图无显示。

②思路分析:单节车的客室广播电源和信息来源均来自客室主机,动态地图和LED客室内显示器信息来源于客室主机,广播电源来自客室主机。当客室主机故障后,客室主机将无法正常工作,因此导致列车正线报“单节车动态地图失效”。

对客室主机进行检查,故障原因可能为:

a.断路器跳闸。

b.电源板故障。

c.控制板故障。

d.通信异常。

③处理方法:本次故障发现该主机内部电源板存在短路。更换该板卡后故障消失,将该板卡安装于其他列车,正线故障现象在其他车重现。

因此,可以判定列车单节车动态地图故障原因是客室主机内部存在短路。

3)故障案例:正线报列车单个动态地图失效(单个部件)

①现象还原:列车回库后,打开罩板,对故障位动态地图进行检查,发现动态地图电源插头松动,对该插头重新插接紧固后,动态显示恢复正常。

②思路分析:单个动态地图故障原因有电源故障;通信故障;动态地图故障;经过检查,本次故障发现电源插头松动导致动态地图不亮。

③处理方法:本次故障从原理上来判断是动态地图电源插头未正常插接导致无法串接供电。其次结合现场经验,发现不同列车均有报此类故障,对该问题进行统一调研后发现,厂家设计中认为插头可以凭借自身卡扣牢固安装,现场情况则是列车运行中振动较大,最终导致插头容易松动,最终在插头后部增加绑线架来稳定插头,根除此类故障。

4)故障案例:正线报列车无广播(信号故障)

①现象还原:列车在折返后,动态地图显示不正常,且无自动语音广播报站,IDU无显示。

列车回库以后,调取数据对车辆状态进行检查。列车折返后广播系统主机由头车切换为尾车,即此时列车方向变更。检查广播系统数据,加载基础数据一直失败,并不断尝试重新加载,导致列车从折返后一直无列车自动广播报站,且动态地图均失效,司机无法恢复广播状态,开始使用人工广播。其后司机将广播模式重置,重新设置自动广播模式,广播系统在复位后停车期间接收到加载下一站ID指令,并加载成功,此后自动广播报站功能恢复正常。

②思路分析:此故障发生在自动折返期间,此时列车司机室激活端由头车变更为尾车,换端动作由信号设备控制自动折返电器实现。

正常情况下,此设计模式下是信号设备控制自动折返继电器实现换端后,再向广播系统发送新的线路指令,并建立站信息。这一过程中每一个节点都经过反复调试,形成一套严格的流程。系统不接受其中任何节点的变化。

故障发生时,通过检测主控端继电器的信号,发现两端继电器有一瞬间的双端导通,即一端未彻底断开时,另一端已经导通。这一现象是继电器本身的性能所导致,本身只有不到1 s的导通时间。但这一信号被信号系统所记录,主控端继电器启动的同时会检查全列车车门关好的信号,这一导通会让信号设备接收到并认为列车进行了一次关门动作,而广播系统的站信息更新则通过关门信号来推进。这样造成的结果是,广播系统在折返中收到一次假信息,认为车门有一次开闭,被迫更新下一站信息,而此时的真实情况是列车正在折返中,车门未打开,换端尚未完成,于是广播系统在新线路未建立的情况下收到了反向的站信息更新指令,广播系统陷入死循环。

因此该故障的故障现象是列车无自动广播、动态地图失效故障,真实原因是信号设备检测到错误的信息,发出了错误的指令,导致列车在广播主备机切换前发出新线路的站信息,造成广播主机程序卡死,无法正常加载基础数据,造成自动广播报站、动态地图失效。司机在重新设置列车广播模式后,广播系统重新加载基础数据成功,功能恢复正常。

③处理方法:信号设备升级软件、避免此类问题发生。

5)故障案例:正线报列车无广播(人为故障)

①现象还原:列车在五路口下行出现自动广播无广播,司机使用人工广播。列车回库后,对手动及自动广播报站功能进行测试,状态正常。下载数据,显示列车在运行中,广播模式从自动变为手动。下载司机室监控视频,司机在列车从转换轨等待时在广播控制盒有不明操作。后续列车从转换轨启动及到达各站时间与数据吻合,广播一直处于手动模式,无法播报自动广播内容,司机开始采用人工语音进行广播播报。

②思路分析:经添乘人员与司机沟通,该车为司机在折返后发现广播无报站,后改为手动报站,添乘人员进入司机室后指导复位广播控制空开后正常。

在自动驾驶模式下的自动模式广播必须将广播控制盒保持在开机后的自动模式,该模式才会正常工作。自动模式是广播系统中优先级最低的模式,如果司机误操作切换到手动模式,则自动模式无法正常工作。该列车在转换轨等待时司机对广播控制盒进行了模式切换,因此折返后广播一直无声音。

司机发现异常后,使用人工报站,即直接使用麦克风对客室进行广播报送,人工播报优先级又比手动模式要高,此时处于手动模式的广播系统又能播放出司机的声音。

③处理方法:在复位广播控制电源空开时,广播控制盒默认进入自动模式,此时,又可以正常进行报站。

6)故障案例:正线报列车无广播(主机故障)

①现象还原:列车在正线报广播无声音;列车折返后,驻站人员上车跟踪,回复广播系统恢复正常。

列车回库后检查数据,司机在开往A站的过程中发现广播无声,改用人工报站,在A站切换模式尝试复位广播设备,无效果。司机在后续站继续使用人工报站,其后多次尝试复位广播设备,无效果。

②思路分析:司机将该故障跟踪多站,其间多次进行人工广播,排除司机在不知道的状况下打开人工广播挤占语音总线的情况。

司机操作切换模式复位广播达2次,排除司机在不知道的状况下切换到人工模式导致自动广播无法正常工作的情况。

每次进行人工播报都在自动广播信号发出以后进行,排除司机在自动广播播报之前就打开了人工广播的可能性。

据此基本排除司机误操作可能。

下载故障时的客室视频录像,发现客室显示器在正常播放广播的时间开始出现滚动字幕,而对比司机室监听,此时广播无声音。可以确认故障现象为显示系统有显示,广播无声音。该故障原因较多,广播系统的各个环节都有可能导致无声故障,因此需要逐一排查。

司机室监听喇叭故障。司机室监听喇叭既能监听广播报站,又能监听人工广播。故障期间,司机操作人工广播未报出异常现象,说明人工广播监听正常,即监听喇叭功能正常。

扬声器故障一般指单节车客室扬声器无声音或单个扬声器无声音。单节车客室扬声器无声音一般是客室主机故障。单个扬声器故障不会导致语音总线故障,也就无法影响到司机室监听功能。所以排除客室扬声器故障的可能。

排除终端喇叭故障的可能性后,继续检查是否是客室主机引起该问题。根据前期经验,如果客室主机触发音量保护功能,可能导致报站无声音。过音量保护功能是客室主机为防止音量过大,即电流过大烧坏主机的一种保护功能。故障现象为音量过大时,客室扬声器会暂时无声,后续等待一段时间或重启主机后,可以继续进行播报。

根据广播系统架构,司机室监听功能从总线采集声音。即广播主机通过语音总线向客室主机发送语音,每个客室的主机与司机室的监听都会收到同样的语音消息。这种架构的最直接好处是,任意一台客室主机故障,不会影响其他客室主机,也不会影响司机室监听。正因为由于司机室监听与客室主机互不干涉,可以排除客室主机故障的可能性。

司机室监听语音会通过广播控制盒进行传递,如果广播控制盒故障,监听也会出问题。人工广播播报也会通过广播控制盒反馈到司机室监听。在正线行车中,司机开启人工广播正常进行人工语音播报。说明在这条线路上,广播控制盒的监听功能正常。

广播主机:广播主机功能部件有功放板、控制主板、通信板。

通信板会接收CPU主板发送的一切信息,包含显示信息及语音信息。故障期间,客室显示器正常显示,说明通信板已经将控制板发出的信息正常送达后端终端,据此可以判断,通信板功能正常。

功放板主要功能是对所有语音信息进行一级放大,该板连接广播控制盒、主机、后续客室主机,是语音总线的总枢纽。如果该板出现故障,将直接导致所有语音信息无法播报,包括司机对客室的人工广播。所以可以排除功放板故障的可能性。

控制板卡:控制主板构成模块有数据记录、播放模块、控制芯片

数据记录本身负责记录数据,与广播系统运作不干涉,可以排除数据记录故障的可能性。

控制芯片会将需要发出的信息统一发给通信板,通信板将信息发给客室主机。如果控制芯片出现故障,将直接导致信息错误,后续系统无法识别命令。故障发生时,客室显示器工作正常,可以证明,控制芯片功能正常。

播放模块内部存储了语音报站的文件,当司机使用自动报站功能时,控制芯片发出指令从播放模块中调用语音文件,将语音文件加载到语音总线上报送至全列车。

③处理方法:若播放模块出问题,将导致语音调用不正确,进而导致广播无声;将故障车的播放模块换到其他车,故障在其他车重现。

小结

案例中前3个故障依次以信号故障、广播架构故障、单个部件故障的形式体现。在现场故障排查中,列车检修工要熟悉整个系统的结构,才能纵观全局,从表象中找到切入点,最终锁定故障范围;同为显示系统的动态地图故障,因其故障现象的不同,需要检查的位置和方式都不相同,处理手段也不一样;若不能理解其中关系,则容易在处理故障的过程中因选择错误的方式而走进死胡同,事倍功半。从案例中后3个故障可以看出,广播系统的故障不一定是本系统故障,从信号系统到人为操作,都有可能是故障的原因,即使是广播系统本身的故障,也需要对广播系统的整体结构和每个配件的内部板件十分熟悉,才能做到快速定位,逐一排查,高效地完成故障检查。

(二)空调控制系统检查

(1)空调控制系统

列车空调机组采用微机控制方式,既可根据外界环境温度进行客室内温度控制,也可根据每车各自的温控器进行客室内温度控制,具有自诊断功能和故障记录功能。为了实现列车空调电气控制系统的小型化、智能化和系统化,在列车客室内设置了空调控制柜。此控制柜内包含了与空调控制相关的接触器、继电器、断路器以及PLC或空调控制器和不同空调元件进行通信所必须的连接器等,它根据预设参数,实现自动控制对空调机组运行参数进行实时检测,出现故障时及时进行保护动作,避免了由于保护不及时而引起的严重后果。

(2)列车空调控制运作模式

列车空调机组的控制运作模式主要有下述几种模式。

①通风状态:两个机组的通风机全部运行,而且新风阀、回风阀全部打开。

②紧急通风状态:两个机组的通风机全部运行,且新风阀全部打开,回风阀全部关闭。

③半冷(弱冷)状态:两个机组的送风机全部运行,冷凝风机也全部运行,每个机组的压缩机只有累计运行时间少的压缩机运行,即一半的压缩机启动。

④全冷(强冷)状态:两个机组的送风机全部运行,冷凝风机全部运行,每个机组压缩机全部运行,即所有的压缩机启动。

⑤自动冷状态:空调机组根据规定的目标温度来控制空调机组处于通风模式、半冷模式及全冷模式。

1)按照UIC曲线计算的目标温度

根据UIC 553,当环境温度高于19℃时,客室温度将按以下公式计算:

Tic=22℃+0.25(Te-19℃)

当环境温度低于19℃时,客室温度将维持22℃,即Tic=22℃。

在实际控制过程中,室内温度与目标温度将保持在±1℃的偏差范围内,即

当Te>19℃,Ti=22℃+0.25(Te-19℃)±1℃。

当Te≤19℃,Ti=(22±1)℃。

式中 Te——外界环境温度;

Ti——室内温度;

Tic——室内目标温度。

室内目标温度与环境温度的变化关系如图4.68所示。

图4.68 UIC目标温度曲线计算

2)设定的目标温度

目标温度也可根据实际需要人为地将温度值设定在19℃、21℃、23℃、25℃、27℃等。

停机状态:所有的通风机、冷凝风机、压缩机均停止运行。

(3)列车空调控制系统的保养

1)电气系统的维护

空调控制装置属于电气设备。其应按电气系统进行定期的维护保养。日常检修过程中应该注意各种连接导线是否断线、脱落、虚接、绝缘老化,以及接触是否良好,必须经常清理电器元件上的污垢和灰尘,雨季要防止绝缘受潮漏电。电气设备的接地线必须安全可靠,维护时还必须注意作业安全。

①控制盘的维护。控制盘的灰尘、潮湿和污垢易造成电气绝缘电阻下降、触头接触不良、散热条件恶化,甚至造成接地与短路故障,因此应注意检查各电气元件有无污垢和绝缘破损的现象,要经常清扫灰尘和污垢。在列车运行中,电气控制柜内电气连接紧固处易松动,可能引起发热、短路、打火等故障,因此必须经常检查柜内各电器和接线端子的安装紧固情况,对接触器、接线端子、引线有烧焦变色痕迹的地方要进行检查和更换处理。对温度控制器和各保护器整定值的调节要合理适当,不要随意调整。(www.daowen.com)

②电气线路的维护。对于电气线路,主要进行各分线盒内接点的紧固情况与绝缘检查,一般每年进行1次。各接点必须紧固,绝缘板不得有变色、焦痕,必要时更换新绝缘板。

2)电气系统的检查

空调机组在长期的运行中可能会出现各种各样的问题,故必须进行电气设备的各种检查。

①绝缘电阻的检查。空调机组长期使用,加上水汽和灰尘的长期积累,使电气零部件的绝缘性能下降。因此必须对电气设备进行必要的绝缘检查。如出现绝缘水平下降的情况,可采取断开有关线路分段测量的方法,找到漏电部位后,更换零部件或加强其绝缘性。

②电器开关元件的检查。对于这类元件,主要检查选择开关、温度控制器、保护继电器触点是否完好,动作机构是否灵活。平时应掌握各种电器线圈的阻值数据,这是判断电器好坏的重要标志之一。因为在继电器吸引线圈烧毁的故障中,单从外表观察是不容易发现问题的,这时只有用万用表实际测量吸引线圈的阻值来判断故障点。

通常各种电气开关元件集中装在控制盘内,接触器检查步骤如下所述。

a.断开控制盘连接的电源。

b.断开与接触器连接的接线。

c.松开卡扣式外壳,拆下接触器。

d.检查接触器有没有灰尘或接触不良,并用软毛刷或真空吸尘器清理接触器的灰尘。

e.晃动接触器,如果有“咔嗒”的声音,表明接触器内部已经烧坏,更换烧坏的接触器。

f.检查触点有没有严重的毛刺,用200目的细锉刀将损坏部位锉平,然后用浸染了四氯化碳的布清洗接触器的触点。如果触点熔化而牢固的连接在一起,应立即更换接触器。

g.扣上外壳,将线缆连接到接触器。

空气断路器和继电器检查步骤如下所述。

a.确定与控制盘连接的电源已经断开。

b.断开与空气断路器和继电器连接的线路。

c.松开卡扣式外壳,拆下空气断路器或继电器。

d.检查空气断路器或继电器有没有接触不良或灰尘。

e.需要时,用软毛刷或真空吸尘器清理接触器的灰尘。

f.更换接触不良或烧坏的空气断路器或继电器。

g.扣上外壳,将线路重新连接到断路器上。

(4)小结

空调控制系统是城市轨道车辆空调系统的核心部分,控制空调系统各部分在各种工况下有条不紊的运作,是整个空调系统正常运行的重要保障。本部分介绍了空调控制系统的运作模式,重点介绍了城市轨道车辆空调控制系统的日常保养工作。

(三)空调检漏及高低压故障

(1)空调检漏

空调系统制冷剂泄漏故障是地铁车辆常见故障之一,其泄漏部位主要发生在管路的焊接处、压缩机吸排气口的连接处、压力开关的引接处等,管路焊接不良或车辆运行中冲击、振动造成连接螺钉松动或连接部位多次振动后出现裂纹等原因均可造成空调系统制冷剂泄漏。

制冷剂的泄漏因原因不同,其泄漏程度也不尽相同。较轻微的泄漏可引起制冷量不足,低压压力过低而压力开关保护动作,蒸发器吸热不足等现象。严重的泄漏可造成机组制冷不良。制冷剂已漏光,系统中混入空气,压缩机继续运转将最终导致压缩机因过热而被烧毁。

制冷剂的检漏方法如下所述。

1)外观检查

由于制冷剂泄漏会渗出冷冻油,一旦发现管路某处有油迹的话,可用白布擦拭或用手直接触摸检查,并做进一步确认。

2)泡沫检漏

泡沫检漏是一种简便的方法,用混有清洁剂的水涂在预计可能发生泄漏的被检处,若该处有泄漏的话,将会出现气泡,从而可以准确确定泄漏发生的位置。

3)电子检漏仪

用电子检漏仪接近被检处,一旦检漏仪检测到有泄漏,将发出异常的声音予以提示,此时应擦拭干净触头,在怀疑处再次测试确认。

4)压力检查

将复合式压力表连接到系统中,检查系统停机时的平衡压力,以及机组运行情况下的低压压力。

(2)充注制冷剂

充注制冷剂是制冷设备维修中的重要操作工艺之一。在制冷设备的使用说明书上,一般都标有充注制冷剂的品名和充注量,不能随便改换制冷剂或充注量。

1)制冷剂充注量的判定

制冷剂充注量的判定一般以实验方法为主,在维修过程中,制冷剂的充注量可按下述几种方法判定。

①称质量。将制冷剂钢瓶放在电子秤上,充注前记下钢瓶的总质量,在向制冷剂系统充注制冷剂的过程中,注意电子秤数值的变化,当钢瓶内制冷剂的减少量等于所需制冷剂的充注量时即可停止充注。

②测压力。根据安装在系统上的压力表的压力值即可判断制冷剂充注量是否合适。

③测电流。以压缩机电机的满载电流值为标准,如测得的电流符合规定值,即表示制冷剂充注量合适。

④测温度。蒸发器进口与出口温度之差以及气液分离器出口与蒸发器出口的温度之差与制冷剂充注量有关,因此可测量上述各点的温度以判断制冷剂充注量是否合适。

另外,根据系统的结霜情况也可判断制冷剂充注量是否合适。例如,结霜只限于毛细管上,表示充注量不足。结霜在蒸发器铜管上,表示充注量过多。结霜刚好在毛细管与蒸发器的交接处,表示充注量合适。若吸气管结霜段过长或邻近压缩机处有结霜现象,则表明充注量过多。

2)制冷剂充注程序

制冷剂的充注方法一般有低压充注法和高压充注法两种。低压充注法的优点是比较容易控制制冷剂的充注量,安全且不易损坏部件,但充注时间较长,而且制冷剂呈气态,含水量较大,必须经干燥器处理。高压充注法的优点是充注时间短,但较难控制制冷剂的充注量。

①开启式半封闭压缩机制冷剂的充注操作如下所述。

a.将制冷剂钢瓶放在电子秤上,拧上钢瓶接头。

b.将压缩机低压吸入控制阀沿逆时针方向旋紧,关闭多用通道口,再拧下多通道口上的螺塞和其他安装部件。

c.装上三通换向阀,一端接真空压力表,另一端接直径6 mm的紫铜管,并经干燥过滤器连接到制冷剂钢瓶的接头上。

d.稍稍打开钢瓶上的阀门,使紫铜管中充满氟利昂气体,在稍稍打开三通换向阀接头上的接头螺母,利用氟利昂气体的压力将充注管及干燥过滤器中的气体排出,然后拧紧所有接头螺母,将钢瓶阀门打开。

e.使连接管及干燥过滤器处于均匀不受力的状态,从电子秤上读出钢瓶质量,同时注意充注用具及电子秤也不得承受外力,以免影响读数。

f.按顺时针方向旋转压缩机的低压吸入控制阀,使多用通道口和低压吸入管及压缩机处于连通状态,制冷剂即由此进入制冷系统,充注时应注意制冷剂钢瓶质量的变化和低压表压力的变化。如压力已达到平衡而充注量还未达到规定值,应先开冷却水(或冷却风扇),待冷却水从冷凝器出水口流出后,再启动压缩机进行充注。开机前应将低压吸入控制阀向逆时针方向旋转,关小多用通道口,以免发生液击(如有液击,应立即停机),然后按顺时针方向慢慢开大多用通道口,使制冷剂进入制冷剂系统。

g.当达到规定的充注量时,先关闭钢瓶阀门,然后逆时针旋转低压吸入控制阀,关闭多用通道口,再立即停下压缩机。

h.卸下接管螺母、充注用具以及三通换向阀,将原先卸下的细牙接头、低压表等部件装上并拧紧。

i.顺时针旋转低压吸入阀1/2~3/4圈,使多用通道口与低压表及压力控制器相通(开启的大小以低压表指针无跳动为准)。

②全封闭压缩机制冷系统的充注操作如下所述。

a.将装有压力表的三通换向阀一端接压缩机低压工艺管,另一端接制冷剂钢瓶。

b.稍稍开启制冷剂钢瓶并倒置,将连接管内的空气排出,然后拧紧接头螺母,关闭钢瓶阀门。

c.开启三通换向阀和钢瓶阀门,使制冷剂徐徐充入制冷系统,当表压达到规定值时关闭三通换向阀。

d.启动压缩机,观察蒸发器结霜情况,当制冷剂充注量足够时,冷凝器和吸气管的温度、压缩机的工作电流均在额定范围之内。如充注过量,应放掉多余的制冷剂。

e.充注量足够时,先关闭钢瓶阀门,让压缩机继续运行,将钢瓶连接管中的制冷剂抽入制冷系统后,再关闭三通换向阀。

f.在距压缩机充气管口20 cm处,用封口钳夹扁充气管,进行封口操作。

(3)空调机组低压和高压故障处理

空调机组故障处理见表4.8所示。

表4.8 空调机组故障处理

(4)小结

本部分主要介绍了空调系统制冷剂泄漏的检测方法,重点介绍了空调制冷剂泄漏后充注制冷剂的方法、步骤以及空调机组低压和高压故障的原因、处理方法等。

(四)车门典型故障及处理未改

(1)地铁车门客车侧门概述

地铁车辆客室侧门系统故障诊断功能由系统控制单元集中完成,这也是列车检修工经常需要经常检查处理的点之一。在客室侧门系统工作时,其硬件和软件故障在任何时候都能通过诊断系统检测到。并且所有诊断信息以及故障信息自动提供给列车监控系统。监控系统通过列车总线控制系统接收从客室侧门系统传来的故障信息,并附带一定的相关数据和相应的时间。

以某城市电动内藏门的门控系统为例。该门控制系统具有故障自动诊断功能和车门状态指示功能。故障诊断功能用数码管显示,不同数值和字母代表不同的车门状态、动作、门控器响应的指令及故障。另外,通过在线软件,使用USB口与计算机连接,从而对车门的状态和故障实现在线诊断或对程序进行刷新。

所有的故障信息可断电保存在存储器里,可方便地下载,存储容量达到1 M。

对重要的故障信息包含相应的相关数据,通过相应的分析软件和专门通信线可以将下载的数据还原成可用于分析故障的故障记录表,分析过程可以在通用的PC上完成。

门控制系统有故障自动诊断功能和车门状态指示功能。故障诊断和状态显示功能可以用位于门控器表面的LED数码管显示,不同数值代表不同的故障现象和车门状态。其中存在的常见故障数值代码见表4.9。

表4.9 LED数值显示列表

(2)门系统故障分析及应急处理方法

1)门系统不能手动关闭

故障分析:

①下导轨处有障碍物。

②两门板中间有障碍物。

③门道内有障碍物。

④电机故障。

运营中处理方法:

①现场排除障碍物。

②无法处理的情况下做隔离式清客处理。

2)车门不能电动开门

故障分析:

①门控器无电源。

②电源开关故障。

③门控器故障。

④电磁铁故障。

⑤后部密封胶条刮侧墙。

⑥集控开门信号线插接不良或断路。

⑦零速信号线插接不良或断路。

⑧开门使能信号线插接不良或断路。

⑨闭锁开关卡滞。

⑩电机开路或电机短路故障。

[11]编码器故障。

处理方法:对门进行隔离。在车内或站台上用四方钥匙操作隔离锁将门系统隔离。

3)不能电动关门

故障分析:

①后部密封胶条刮侧墙。

②地板面导轨槽变形或损伤。

③门关到位开关和锁到位开关位置松动。

④门关到位开关和锁到位开关损坏。

⑤门控器故障。

⑥关门阻力大。

⑦集控关门信号线插接不良或断路。

⑧电机开路或电机短路故障。

⑨电机线松动或接触不良。

⑩编码器故障。

[11]编码器线松动或接触不良。

[12]下导轨处有障碍物。

[13]两门板中间有障碍物。

[14]门道内有障碍物。

处理方法:

①故障分析中发生前11项时:对门进行隔离。在车内或站台上隔离锁将门系统隔离。

②故障分析中发生后3项时:现场排除障碍物。

(3)门在开关门无减速、缓冲功能

故障分析:

①门控器故障。

②编码器线松动或接触不良。

③编码器故障。

处理方法:对门进行隔离。

(4)门关好指示灯不亮

故障分析:

①门板开关或闭锁开关故障。

②门安全环线线路接触不良或断路。

③门关好指示灯故障。

处理方法:清客回库处理。

(5)门控器故障

故障现象:包括门控器硬件故障、突然死机等。

查找处理:检查门控器软件版本是否为最新版本,若不是则更换新软件后重新开关门试验,检查是否正常。检查门控器的接线端子等是否异常,若不正常,则重新安装接线端子,若为门控器本身故障,则更换门控器单元。

(6)关门位置检测开关故障

故障现象:车门打开按下关门按钮后,单个车门无法关闭,车辆显示屏显示该车门故障。该故障的主要原因是开门行程开关在车门打开过程中出现故障或误动作,在关门过程中,门控器收不到“门关好”信息。

查找处理:检查该行程开关是否有故障,若有故障,将其更换;检查该行程开关的安装是否过紧,并检查其调整是否满足其要求。

(7)车门电机故障

故障现象:车门不动作、车门动作一段距离后停止运动。

查找处理:检查车门电机各接线是否有松动或断裂的情况,若松动,则重新紧固或更换断裂的部件,检查车门电机的连接件包括电机皮带、联轴器是否正常,若以上检查均正常,则考虑更换电机。

(8)电磁铁故障

故障现象:门无法正常打开。

查找处理:开门时,门控器已经驱动电磁铁输出,但未检测到锁钩被抬起,此时报出电磁铁故障,打开开门罩板,开门时观察锁钩状态,如果锁钩有抬起动作,则查找锁闭开关及接线。如果锁钩未抬起,则检查电磁铁或门控器。

其他机械故障如下所述。

①机械尺寸的变化引起的故障。

故障现象:在客流量大而集中时,由于车体挠度等因素的影响,造成车门相关部件与车体等部位的干涉,从而引起车门故障。

查找处理:此类故障应检查车门的尺寸调整是否在规定的范围内,如V型尺寸,车门对中尺寸等;同时还应该检查车门的各部件是否存在相互干涉的情况。

②车门解锁故障。

故障现象:地铁车门不能正常解锁,地铁车门显示一直处在解锁状态,造成地铁车门不能正常开关,从而影响地铁的正常应用,甚至威胁人身安全。

查找处理:解锁钢丝绳一段紧固在车门制动器上的螺栓而产生的影响,对其故障分析时,主要从这方面考虑。检查车门解锁钢丝绳在车门制动器处的紧固螺栓是否存在松脱现象,将使车门的解锁器产生移动的现象,在碰到紧急解锁开关的情况下解锁器将会动作,车门不能正常开关,在这种情况下必须重新紧固螺栓,这样才能有效解决地铁车门解锁故障问题,从而保证地铁列车车门系统的正常运行。

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