提高沃尔新列车自动清洗机端洗提升系统稳定性

许鸿凯

【摘要】针对深圳地铁沃尔新列车自动清洗机运用故障率高、时常造成洗车作业取消的问题。本文以沃尔新列车自动清洗机端洗提升系统为研究主体，对引起故障的原因进行分析，提出解决方案并实施，产生了良好的效果。

【关键词】提高；列车自动清洗机；提升系统；稳定性

1、 问题的提出

故障的发生不仅会影响设备的正常运行，同时可能会给公司带来巨大的经济损失。随着地铁列车行车间隔的缩短，洗车次数处于明显上升趋势，端洗工位是列车自动清洗机对列车车头及车尾端面进行洗刷的重要部位，而端洗工位中的提升系统是洗车作业中运用最为频繁的系统之一，因此提高列车自动清洗机端洗工位提升系统稳定性及降低其故障率便显得尤为的重要。

2、 原因分析

2.1 故障分类统计

基于设备的组成及工作原理，将设备端洗工位分为三大系统：提升系统、电气系统和气动系统。

对过往8个月发生的沃尔新列车自动清洗机端洗工位的运用故障进行分析统计，发现提升系统发生故障的可能性最大，占整个端洗故障的70%，是造成取消洗车作业的主要原因，为降低列车自动清洗机的运用的故障率，需要提高端洗工位提升系统的稳定性。

2.2 故障原因分析

通过对影响端洗工位提升系统稳定性的因素进行分析，综合考虑故障次数及故障带来的影响，发现导致端洗工位提升系统故障频发的原因主要有PLC程序设计不完善、接近开关性能不稳定、端洗信号电缆线不稳定、电机变频器工作温度过高。

2.2.1 PLC程序设计不完善

2.2.1.1 刷毛绞缠问题

因设备PLC程序设计不完善，曾导致端洗作业过程中发生两侧刷毛绞缠故障，使列车无法正常通行。通过分析，地铁列车在进行端洗作业时，北侧端刷清洗完毕后到达顶部停止旋转和移动，南侧端刷与北侧端刷存在时间差，仍向车顶方向旋转作业未停止，当其上升到与北侧端刷同轴位置时，由于刷毛与车头挤压产生相互作用力，使端部刷毛被挤压甩到相邻静态毛刷（即北侧毛刷）处，并在旋转力的作用下静态毛刷被卷起，部分凌乱刷毛容易绞缠在一起，最终导致毛刷绞缠故障的发生。

2.2.1.2 端刷提升不到位

端刷提升至高位，触发到限位开关后端刷停止上升，在此位置等待下一个动作指令，但由于端刷存在机械惯性，容易造成端刷向下滑落一定距离，导致限位开关未触发，系统无法接收到限位开关触发信号，致使控制系统无法发送下一个动作指令。

2.2.2 接近开关性能不稳定

接近开关也叫近接开关，又称无触点行程开关，它除了可以完成行程控制和限位保护外，还是一种非接触型的检测装置。

列车自动清洗机端洗工位共有30个接近开关，它们是保证设备能正常完成端洗作业的重要传感部件，而从过去的数据可知，接近开关不稳定引起设备发生故障的次数多达5次，经资料查阅，可知只有当有物体移向接近开关，并接近到一定距离时，接近开关传感器才有“感知”，开关才会动作，而这个距离称为“检出距离”。笔者认为，接近开关性能不稳定与这个“检出距离”有一定的关系。查阅厂家提供资料，这些接近开关的“检出距离”设定值为10mm，但是由于清洗机工作环境比较恶劣，长期处于比较潮湿的工作环境中，可能导致接近开关传感器感应信号不够灵敏。

3、 改进方案

3.1完善、优化PLC程序

3.1.1 解决刷毛绞缠

程序设计时应考虑南北端刷均上升至上限位位置并触发限位开关后，使南北端刷同时停止旋转，即可防止刷毛绞缠故障的再次发生。按此方案完善程序，并经多次实验证明，已消除了南北两侧端洗刷组停止旋转的时间差，从而避免发生刷毛绞缠的可能性。

3.1.2 解决端刷提升不到位

端刷触发到限位开关后，是通过电机刹车实现停止上升动作，为了消除机械惯性造成的影响，可通过新增程序调整电机刹车时间，保证端刷保持在一定高度范围内。经实验证明，延长电机刹车0.3s，即可保证端刷长期處于触发限位开关的合理位置。

3.2 调整接近开关的“检出距离”

我们通过调整“检出距离”，对端洗工位左侧提升系统四个接近开关做了试验，试验结果如下：

检出距离设定为10mm时，试验200组数据，共发生故障7次，故障率为3.5%；

检出距离设定为8mm时，试验200组数据，共发生故障4次，故障率为2%；

检出距离设定为5mm时，试验200组数据，共发生故障0次，故障率为0%。

可得出通过降低“检出距离”可降低接近开关的故障率，最终将接近开关的“检出距离”调整为5mm。

为了保证接近开关的“检出距离”保持在5mm，我们将通过修订检修规程及检修工艺，将接近开关的“检出距离”加入设备的检修规程，以此确保接近开关的稳定性。

4、 效益分析

4.1 社会效益分析

通过上述整改措施的实施，使得2012年2月至10月GD-DT-02型列车自动清洗机的运用故障率由4.26次/百列下降到2.08次/百列，故障率下降了51.17%，提高了列车自动清洗机运行的可靠性，为乘客提供舒适、洁净的列车提供了强有力的保障。

4.2 经济效益分析

通过上述项目整改，能有效延长设备关键部件的使用寿命，节省了许多备件的更换项目，使得维护成本也有了下降，具体项目及节省成本核算如下：

总节省成本=每台设备节省总成本（68600元）×设备台数（2台）

=152600×2

=305200

综上所述，共节省成本约30.52万。

4.3 综合效益分析

通过上述措施的实施，不但使得故障率有了大幅度的下降，也产生一定的经济效益，同时也带来了一些联锁效应，具体如下：

4.3.1推广效应：通过本车辆段的攻关，已将上述的整改措施推广至环中线、3号线的沃尔新列车自动清洗机中。

4.3.2人员培训：通过项目的实施，参与成员熟悉了设备的机构组成，工作原理，电路图、PLC程序等相关专业知识，在7月份举行的部门级洗车机维修技术比武中取得了第二、第四的成绩。

4.3.3制度完善：拟将接近开关“检出距离”项目纳入设备的检修规程。

4.3.4故障查找：经过立项到完成攻关，参与人员在故障查找、解决以及应急能力上有较大的提高，目前应急处理得当，大大提高了故障处理的效率。

4.3.5经验分析：提高洗车机端洗工位提升系统稳定性的思路得到了兄弟车间的认可和借鉴。

4.3.6安全效益：经过分析，确立了关键点，通过攻关，大大提高了洗车作业的安全性能。

5、结束语

通过一系列技术措施的实施，不仅降低了列车自动清洗机运用故障率，提高了列车自动清洗机运行的可靠性，节省了一定的维护成本，而且也取得了不错的综合效益，大幅度提高了作业人员故障查找、解决及处理能力。我们将建立列车自动清洗机端洗关键部件的普查制度，提高潜在故障的预见性，对关键部件分级整改，将故障扼杀于摇篮之中，保证列车自动清洗机的运营的安全可靠性。

参考文献：

[1] 深圳地铁运行分公司.资产管理系统

[2] 深圳地铁运营分公司车辆部.2012年设备质量分析月报

[3] 沃尔新（北京）自动设备有限公司《外部自动清洗机维护手册》