关于贵阳地铁1号线全自动车钩电气车钩推送气缸漏气故障分析

万平

摘 要：全自动车钩是地铁车辆的一个重要电气部件，它直接影响地铁车辆运行的可靠性、平稳性和舒适性。故在地铁车辆入库或者准备检修时要及时对全自动车钩进行检查维护。目前，随着地铁车辆运行速度的不断提高，载客量的不断上升，以及连挂要求不断提高。对车钩检查维护具有更高要求。

关键词：地铁电客车 全自动车钩 電钩 检查维护

1 引言

随着城市轨道交通的发展，地铁等轨道交通成为人们出行必不可少的选择。贵阳1号线车辆为六辆编组，四动二拖。编组头尾端采用头车全自动钩缓装置连接，每个单元之间使用中间车半自动钩缓装置连接，其余车辆之间使用半永久钩缓装置进行连接。在地铁的实际运营过程中，全自动车钩是地铁车辆最基本的也是最重要的部件之一，它是安装连接每节车辆上的牵枕缓上，连通列车内部的风路，电路和机械，从而使车辆形成一个整体。涉及车辆安全以及乘客生命和财产安全。城市轨道交通管理人员在日常检修中加强对车钩各部件检查及维护。

2 问题描述

贵阳地铁1号线轮值班对车钩日常检查维护时，发现010061车全自动车钩电气车钩推送气缸在活塞杆处及提销处出现漏风现象，活塞杆漏风故障现场照片见图1。将漏风的故障气缸拆下后，进行外观检查、保压试验、拆解检查，以判断漏风故障点并进行原因分析。

2.1 常见全自动车钩电钩气缸漏气故障原因及处理措施

（1）活塞杆上由于有润滑油，车辆在隧道中运行，隧道中的粉尘粘贴到气缸活塞杆上，时间越久，粉尘积累越多，导致活塞杆在来回运动过程中与防尘圈摩擦，使防尘圈磨损配合间隙大等导致气缸漏气。及时清洁活塞杆上粉尘并按照《贵阳地铁一号线气缸防尘圈更换工艺》更换气缸活塞杆上防尘圈。

（2）气缸活塞杆长期来回运动，气缸内压力压力大使气缸发生塑性变形，导致气缸漏气。按照《贵阳地铁一号线电钩气缸更换工艺》更换气缸。

（3）气缸活塞杆长期来回运动，在组装气缸前端盖、后端盖安装螺栓时，未按照《气缸前端盖、后端盖安装工艺》要求进行组装使螺栓松动导致气缸漏气。按照《气缸前端盖、后端盖安装工艺》要求进行组装螺栓。

3 产品结构及工作原理

电气车钩的推送机构采用了直推的方式，如图2所示，主要由导向杆、推送气缸和气缸悬挂部件组成。导向杆保证了电气车钩能够按照设计的轨道运动，推送气缸提供退出和缩回的驱动力，气缸悬挂保证了气缸安装和弹性行程的需要。推送气缸具有自锁功能，在推出和缩回时能够自动锁定，以防止在没有空气压力或气压不足时电气车钩能够保持在动作位。

气缸由前端盖、后端盖及密封件等重要部件组成。气缸内部空腔被活塞分成两个空腔。当压缩气体从一个空腔流入压缩空气时，另一个腔进行排气，气缸的两个空腔压力差作用在活塞上，形成压力推动活塞往复运动，使活塞杆伸出与缩回。若有两腔交替进气和排气，活塞实现往复直线运动，如图3所示。

全自动车钩在待连挂状态时，只有总风管连接器后端有压力气体。此时，压力气体通过电钩气路控制阀进入气路控制单元，压力气体到达两位五通阀2分配端，由于两位五通阀2处于拉力作用。所以，压力气体经过两位无通阀流向电钩气缸前端和全自动车钩水平对中装置。车钩电钩气缸在压力气体下缩回，带动电气车钩缩回，且全自动车钩具有水平对中功能。

全自动车钩在连挂状态时，机械车钩连挂完成后，总风管连接器被导通。总风管连接器两位五通阀打开，压力气体从后端流入前端，并经电钩动作气路控制阀进入控制单元内部。压力空气到达两位五通阀1分配端，由于两位五通阀1处于弹簧作用位，所以压力空气经过分配流向两位五通阀2控制端。两位五通阀2在压力空气作用下换向，将原先分配给电钩气缸前端压力气体分配给电钩气缸后端。电钩气缸在压力气体推动下向前推动，带动电气车钩向前推出进行连挂，连挂完成后，电钩气缸保持。此时水平对中装置没有空气压力，车钩不具有水平对中功能。

全自动车钩在解钩时，司机室按压解钩按钮，向解钩管路充风，压力空气从总风管进入解钩管路，一路到达解钩气缸后端，另一路经过单向阀进入控制单元，到达两位五通阀1控制端。两位五通阀1在压力空气作用下换向，将原先分配给两位五通阀2控制端的压力空气分配给解钩管路流向两位五通阀1的控制端，用以保持两位五通阀1处于控制位。两位五通阀2在控制压力消失后，由于拉力作用回到原来位置，将分配给推送气缸后端的压力气体重新分配给推送气缸的前端及水平对中装置。

4 故障调查

4.1 现场故障调查

现场作业人员在电气车钩推送气缸处听到漏风声，然后使用试漏剂对电气车钩推送气缸进行了检查，如图1所示。检查过程中，发现活塞杆处出现气泡，从而判断泄露点为推送气缸活塞杆密封圈处。

4.2 地面故障调查

检修人员将故障气缸拆解下车后，为确认故障原因，在地面分别进行了气密封试验及拆解检查。

4.2.1 气密性试验

按照《贵阳地铁1号线全自动车钩端锁气缸检测工艺》对气缸进行检测，现场检测气压为 1.05MPa，将气缸易泄露处置于水中，观察各气缸泄露情况，试验照片如图 4、图 5。

4.2.2 拆解检查

气缸进行完气密性试验后，对气缸进行拆解检查，拆解照片如图6及图7，提销处拆解照片见图8。拆解完成后进行检查：气缸内润滑脂状态良好，前、后端盖与缸体结合处清洁无杂质，O形圈无明显变形及裂缝，缸体内部无划痕且润滑脂清洁，活塞无损伤；但前端盖活塞杆密封圈处存在大量的油污，对前端盖活塞杆密封圈清洁后进行检查，未发现密封圈处存在明显的损伤，清洁后的照片见图9。

5 分析结论

5.1 活塞杆处漏风分析结论

气缸前端盖的密封圈除了起到密封作用外还起到刮尘的作用。当气缸缩回时，气缸前端盖的密封圈可以清除活塞杆上的油污等杂质，起到防止杂质进入气缸内部的作用。通过上述气密性试验及拆解检查，造成推送气缸活塞杆漏风可能的原因为：当前端盖的活塞杆密封圈被油污等杂质污染严重后，其刮尘能力降低。当气缸缩回，由于活塞杆运动，附着在活塞杆上的杂质存在进入到活塞杆与其密封圈之间的可能性，破坏了活塞杆密封圈的密封性，从而出现漏风现象。进入到活塞杆密封圈的杂质，可能在气缸运输及拆解过程中，在外力的作用下脱落，从而出现在地面进行气密性试验时不存在漏风的现象。由于破坏活塞杆密封圈的密封性需要较大的颗粒物进入活塞杆与其密封圈之间，具有一定的偶发性，因此推送气缸从活塞杆处漏风为个例。

5.2 提销处漏风分析结论

通过对提销处拆解、检查（见图2）可以看出，起到主要密封作用为气缸前端盖提销处的O型圈，当0型圈损坏时，风压会从提销处泄露。从图2可以看出，推送气缸提销在组装过程中，先组装O型圈，O型圈安装完成后在其上部装入金属环，以便O型圈能够起到良好的密封作用。在推送气缸装配过程中，由于在O型圈未装配到位的情况下（见图 10）装入金属环，导致O型圈在金属环挤压作用下出现损坏，进而出现推送气缸在提销处漏风的故障。

6 处理措施

（1）现场更换新的推送气缸，保证车组上线使用。（2）对电气车钩推送进行日常检查时，及时清理活塞杆及活塞杆密封圈处的油污等杂质。

7 结语

车钩是电客车重要部件之一，车钩检修是对电钩、电气连接气、气路连接器以及机械钩头检查维护，对它的检修要精而再精，对电钩活塞杆清洁，清洁结束后再对各个部件的磨损程度进行测量提取数据，更换需要更换的部件，对不需要更换的部件进行维护保养，确保二次使用寿命。以确保在连挂时的稳定性。

参考文献：

[1]陈银燕，赵冉冉，张惠编，著.《气动控制及应用教程》，机械工业出版社.

[2]张利平，主编.《气动阀原理、使用与维护》，化学工业出版社.