許鴻凱

【摘要】針對(duì)深圳地鐵沃爾新列車自動(dòng)清洗機(jī)運(yùn)用故障率高、時(shí)常造成洗車作業(yè)取消的問題。本文以沃爾新列車自動(dòng)清洗機(jī)端洗提升系統(tǒng)為研究主體，對(duì)引起故障的原因進(jìn)行分析，提出解決方案并實(shí)施，產(chǎn)生了良好的效果。

【關(guān)鍵詞】提高；列車自動(dòng)清洗機(jī)；提升系統(tǒng)；穩(wěn)定性

1、 問題的提出

故障的發(fā)生不僅會(huì)影響設(shè)備的正常運(yùn)行，同時(shí)可能會(huì)給公司帶來巨大的經(jīng)濟(jì)損失。隨著地鐵列車行車間隔的縮短，洗車次數(shù)處于明顯上升趨勢(shì)，端洗工位是列車自動(dòng)清洗機(jī)對(duì)列車車頭及車尾端面進(jìn)行洗刷的重要部位，而端洗工位中的提升系統(tǒng)是洗車作業(yè)中運(yùn)用最為頻繁的系統(tǒng)之一，因此提高列車自動(dòng)清洗機(jī)端洗工位提升系統(tǒng)穩(wěn)定性及降低其故障率便顯得尤為的重要。

2、 原因分析

2.1 故障分類統(tǒng)計(jì)

基于設(shè)備的組成及工作原理，將設(shè)備端洗工位分為三大系統(tǒng)：提升系統(tǒng)、電氣系統(tǒng)和氣動(dòng)系統(tǒng)。

對(duì)過往8個(gè)月發(fā)生的沃爾新列車自動(dòng)清洗機(jī)端洗工位的運(yùn)用故障進(jìn)行分析統(tǒng)計(jì)，發(fā)現(xiàn)提升系統(tǒng)發(fā)生故障的可能性最大，占整個(gè)端洗故障的70%，是造成取消洗車作業(yè)的主要原因，為降低列車自動(dòng)清洗機(jī)的運(yùn)用的故障率，需要提高端洗工位提升系統(tǒng)的穩(wěn)定性。

2.2 故障原因分析

通過對(duì)影響端洗工位提升系統(tǒng)穩(wěn)定性的因素進(jìn)行分析，綜合考慮故障次數(shù)及故障帶來的影響，發(fā)現(xiàn)導(dǎo)致端洗工位提升系統(tǒng)故障頻發(fā)的原因主要有PLC程序設(shè)計(jì)不完善、接近開關(guān)性能不穩(wěn)定、端洗信號(hào)電纜線不穩(wěn)定、電機(jī)變頻器工作溫度過高。

2.2.1 PLC程序設(shè)計(jì)不完善

2.2.1.1 刷毛絞纏問題

因設(shè)備PLC程序設(shè)計(jì)不完善，曾導(dǎo)致端洗作業(yè)過程中發(fā)生兩側(cè)刷毛絞纏故障，使列車無法正常通行。通過分析，地鐵列車在進(jìn)行端洗作業(yè)時(shí)，北側(cè)端刷清洗完畢后到達(dá)頂部停止旋轉(zhuǎn)和移動(dòng)，南側(cè)端刷與北側(cè)端刷存在時(shí)間差，仍向車頂方向旋轉(zhuǎn)作業(yè)未停止，當(dāng)其上升到與北側(cè)端刷同軸位置時(shí)，由于刷毛與車頭擠壓產(chǎn)生相互作用力，使端部刷毛被擠壓甩到相鄰靜態(tài)毛刷（即北側(cè)毛刷）處，并在旋轉(zhuǎn)力的作用下靜態(tài)毛刷被卷起，部分凌亂刷毛容易絞纏在一起，最終導(dǎo)致毛刷絞纏故障的發(fā)生。

2.2.1.2 端刷提升不到位

端刷提升至高位，觸發(fā)到限位開關(guān)后端刷停止上升，在此位置等待下一個(gè)動(dòng)作指令，但由于端刷存在機(jī)械慣性，容易造成端刷向下滑落一定距離，導(dǎo)致限位開關(guān)未觸發(fā)，系統(tǒng)無法接收到限位開關(guān)觸發(fā)信號(hào)，致使控制系統(tǒng)無法發(fā)送下一個(gè)動(dòng)作指令。

2.2.2 接近開關(guān)性能不穩(wěn)定

接近開關(guān)也叫近接開關(guān)，又稱無觸點(diǎn)行程開關(guān)，它除了可以完成行程控制和限位保護(hù)外，還是一種非接觸型的檢測(cè)裝置。

列車自動(dòng)清洗機(jī)端洗工位共有30個(gè)接近開關(guān)，它們是保證設(shè)備能正常完成端洗作業(yè)的重要傳感部件，而從過去的數(shù)據(jù)可知，接近開關(guān)不穩(wěn)定引起設(shè)備發(fā)生故障的次數(shù)多達(dá)5次，經(jīng)資料查閱，可知只有當(dāng)有物體移向接近開關(guān)，并接近到一定距離時(shí)，接近開關(guān)傳感器才有“感知”，開關(guān)才會(huì)動(dòng)作，而這個(gè)距離稱為“檢出距離”。筆者認(rèn)為，接近開關(guān)性能不穩(wěn)定與這個(gè)“檢出距離”有一定的關(guān)系。查閱廠家提供資料，這些接近開關(guān)的“檢出距離”設(shè)定值為10mm，但是由于清洗機(jī)工作環(huán)境比較惡劣，長(zhǎng)期處于比較潮濕的工作環(huán)境中，可能導(dǎo)致接近開關(guān)傳感器感應(yīng)信號(hào)不夠靈敏。

3、 改進(jìn)方案

3.1完善、優(yōu)化PLC程序

3.1.1 解決刷毛絞纏

程序設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)考慮南北端刷均上升至上限位位置并觸發(fā)限位開關(guān)后，使南北端刷同時(shí)停止旋轉(zhuǎn)，即可防止刷毛絞纏故障的再次發(fā)生。按此方案完善程序，并經(jīng)多次實(shí)驗(yàn)證明，已消除了南北兩側(cè)端洗刷組停止旋轉(zhuǎn)的時(shí)間差，從而避免發(fā)生刷毛絞纏的可能性。

3.1.2 解決端刷提升不到位

端刷觸發(fā)到限位開關(guān)后，是通過電機(jī)剎車實(shí)現(xiàn)停止上升動(dòng)作，為了消除機(jī)械慣性造成的影響，可通過新增程序調(diào)整電機(jī)剎車時(shí)間，保證端刷保持在一定高度范圍內(nèi)。經(jīng)實(shí)驗(yàn)證明，延長(zhǎng)電機(jī)剎車0.3s，即可保證端刷長(zhǎng)期處于觸發(fā)限位開關(guān)的合理位置。

3.2 調(diào)整接近開關(guān)的“檢出距離”

我們通過調(diào)整“檢出距離”，對(duì)端洗工位左側(cè)提升系統(tǒng)四個(gè)接近開關(guān)做了試驗(yàn)，試驗(yàn)結(jié)果如下：

檢出距離設(shè)定為10mm時(shí)，試驗(yàn)200組數(shù)據(jù)，共發(fā)生故障7次，故障率為3.5%；

檢出距離設(shè)定為8mm時(shí)，試驗(yàn)200組數(shù)據(jù)，共發(fā)生故障4次，故障率為2%；

檢出距離設(shè)定為5mm時(shí)，試驗(yàn)200組數(shù)據(jù)，共發(fā)生故障0次，故障率為0%。

可得出通過降低“檢出距離”可降低接近開關(guān)的故障率，最終將接近開關(guān)的“檢出距離”調(diào)整為5mm。

為了保證接近開關(guān)的“檢出距離”保持在5mm，我們將通過修訂檢修規(guī)程及檢修工藝，將接近開關(guān)的“檢出距離”加入設(shè)備的檢修規(guī)程，以此確保接近開關(guān)的穩(wěn)定性。

4、 效益分析

4.1 社會(huì)效益分析

通過上述整改措施的實(shí)施，使得2012年2月至10月GD-DT-02型列車自動(dòng)清洗機(jī)的運(yùn)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%，提高了列車自動(dòng)清洗機(jī)運(yùn)行的可靠性，為乘客提供舒適、潔凈的列車提供了強(qiáng)有力的保障。

4.2 經(jīng)濟(jì)效益分析

通過上述項(xiàng)目整改，能有效延長(zhǎng)設(shè)備關(guān)鍵部件的使用壽命，節(jié)省了許多備件的更換項(xiàng)目，使得維護(hù)成本也有了下降，具體項(xiàng)目及節(jié)省成本核算如下：

總節(jié)省成本=每臺(tái)設(shè)備節(jié)省總成本（68600元）×設(shè)備臺(tái)數(shù)（2臺(tái)）

=152600×2

=305200

綜上所述，共節(jié)省成本約30.52萬。

4.3 綜合效益分析

通過上述措施的實(shí)施，不但使得故障率有了大幅度的下降，也產(chǎn)生一定的經(jīng)濟(jì)效益，同時(shí)也帶來了一些聯(lián)鎖效應(yīng)，具體如下：

4.3.1推廣效應(yīng)：通過本車輛段的攻關(guān)，已將上述的整改措施推廣至環(huán)中線、3號(hào)線的沃爾新列車自動(dòng)清洗機(jī)中。

4.3.2人員培訓(xùn)：通過項(xiàng)目的實(shí)施，參與成員熟悉了設(shè)備的機(jī)構(gòu)組成，工作原理，電路圖、PLC程序等相關(guān)專業(yè)知識(shí)，在7月份舉行的部門級(jí)洗車機(jī)維修技術(shù)比武中取得了第二、第四的成績(jī)。

4.3.3制度完善：擬將接近開關(guān)“檢出距離”項(xiàng)目納入設(shè)備的檢修規(guī)程。

4.3.4故障查找：經(jīng)過立項(xiàng)到完成攻關(guān)，參與人員在故障查找、解決以及應(yīng)急能力上有較大的提高，目前應(yīng)急處理得當(dāng)，大大提高了故障處理的效率。

4.3.5經(jīng)驗(yàn)分析：提高洗車機(jī)端洗工位提升系統(tǒng)穩(wěn)定性的思路得到了兄弟車間的認(rèn)可和借鑒。

4.3.6安全效益：經(jīng)過分析，確立了關(guān)鍵點(diǎn)，通過攻關(guān)，大大提高了洗車作業(yè)的安全性能。

5、結(jié)束語

通過一系列技術(shù)措施的實(shí)施，不僅降低了列車自動(dòng)清洗機(jī)運(yùn)用故障率，提高了列車自動(dòng)清洗機(jī)運(yùn)行的可靠性，節(jié)省了一定的維護(hù)成本，而且也取得了不錯(cuò)的綜合效益，大幅度提高了作業(yè)人員故障查找、解決及處理能力。我們將建立列車自動(dòng)清洗機(jī)端洗關(guān)鍵部件的普查制度，提高潛在故障的預(yù)見性，對(duì)關(guān)鍵部件分級(jí)整改，將故障扼殺于搖籃之中，保證列車自動(dòng)清洗機(jī)的運(yùn)營(yíng)的安全可靠性。

參考文獻(xiàn)：

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