CRH2型动车组刮雨器作用不良问题浅析

CRH2型动车组刮雨器作用不良问题浅析作者：郭文贞来源：《山东工业技术》2017年第06期摘要：西安局配属的CRH2038A动车组运行速度达到160km/h及以上时，刮雨效果不佳，影响司机瞭望。本人积极深入开展调查研究，经过分析和联合工厂进行相关技术改造并现车试验，基本上解决了刮雨器作用不良的问题。关键词：动车组；刮雨器；改进措施DOI：10.16640/ki.37-1222/t.2017.06.1980引言西安局配属的CRH2038A动车组运行速度达到160km/h及以上时，刮雨效果不佳，影响司机瞭望，影响动车组行车安全［1］。本人经过研究和实验，基本上解决了该问题。下面，从动车组刮雨器的结构原理、存在问题、原因分析和解决措施等方面分别进行阐述。1刮雨器结构原理1.1刮雨器组成结构CRH2A型动车组采用单电机双刮臂方案，主要由驱动电机、变速器、刮臂、刮片装置、水箱、水泵、传动连杆、PLC控制装置、位置传感器及水电路附属配件组成。见图1。1.2刮雨器工作原理机械原理：驱动电机的转速经过蜗轮蜗杆的减速增扭作用驱动主动刮臂，主动刮臂带动四连杆机构驱动从动刮臂，实现主驾驶、副驾驶的刮臂同步摆动，带动雨刮片刮扫挡风玻璃。电气原理：通过控制选择刮雨器旋钮关闭、间歇、慢速和快速四个档位，将电信号传递到PLC控制装置，PLC控制驱动电机和水泵的开闭，刮雨器实现相应的功能。2刮雨器存在主要问题（1）对挡风玻璃灰尘及蚊虫刮扫不彻底。（2）刮雨器使用后挡风玻璃有划痕。（3）雨天高速运行时刮雨效果不良。3刮雨器问题的原因分析3.1刮片节点少，受力不均CRH2A型动车组刮片装置与橡胶条之间经四个连接点固定，橡胶条被分成三段，其挠度低，在刮雨及清洁时扭曲变形，橡胶条各接触点受力不均匀，四个连接固定点及周边受力较大，清洁效果较好，两个连接点之间部位受力较小，清洁效果较差，从而在挡风玻璃上留下灰尘和蚊虫痕迹。刮片结构见图2。3.2预压力过小，刮片悬浮主要表现在两个方面：一是CRH2A型动车组刮臂装置与转轴属于刚性连接，仅靠刮臂和刮片弹性压紧，压紧力较小，在高速运行中受力而导致悬浮，刮臂主要结构见图3；二是四杆机构结构不合理，刮片运动半径过小，造成刮片侧向受力而导致悬浮，刮片运行轨迹及受风力情况见图4。3.3电机转矩过小CRH2A型动车组刮雨器由一台电机驱动，其功率为77w，转矩为10Nm，转矩过小在润滑不良或受侧向风力影响效果。3.4喷淋装置不合理CRH2A型动车组仅在刮臂安装根部安装了2个喷头，对挡风玻璃的喷淋范围小，润滑不到位。3.5导流罩设计不合理为减小运行风阻，动车组头部为流线型结构，但是高速运行时，动车组头部的雨水以运行速度涌向挡风玻璃，使挡风玻璃被高速水流覆盖，即使刮雨器快速动作也无法清除雨水［2］。4改进措施（1） 改进刮片结构，增加刮片与橡胶条的连接节点，增大橡胶条的强度。（2） 改进刮臂结构，安装防悬浮装置（弹簧），增大刮臂和刮片预压力，调整四杆机构使刮雨片与运行方向保持一致，减小风阻，防止刮片悬浮（3） 更换驱动电机，改用功率、转矩适宜的驱动电机，或改由两台电机驱动并新增电机同步控制电路。（4） 改进喷淋装置，在刮臂和刮片上安装喷头，使刮雨器工作范围均能得到润滑。（5） 改进车头结构，在导流罩与挡风玻璃连接处增加防雨沿，使雨天向上运动的雨水分流到两侧，减少挡风玻璃上的雨水。上述改进情况图示见附件。5实践及注意事项在本人及主机厂工作人员的共同努力下，四方工厂针对上述问题和改进意见对CRH2A型动车组刮雨器进行全面改造，采纳上述1-4项，因第5项影响车体结构流线型并且施工难度大等问题未能改造。北京、沈阳、武汉、上海、西安等铁路局共计60列CRH2A型动车组均进行了上述改造，效果显著。刮雨器的正确使用、日常保养与维护是确保行车安全、提高刮雨效果和延长设备寿命的有效方法，动车组刮雨器使用中应做好以下事项：（1）暴雨天气减速运行。目前动车组刮雨器无法在暴雨天气高速运行的需求，司机瞭望距离短，需要限速运行确保安全。（2）保持挡风玻璃清洁。动车组每日运行结束后，应对挡风玻璃进行彻底清洁，并且添加相应规格的玻璃水，确保挡风玻璃表面清洁，刮雨器工作时能得到充分润滑。（3）及时更换刮雨胶条。刮雨器的橡胶条出现老化、硬化、裂纹或失去弹性时，应立即更换新的橡胶条。6结束语经上述分析可知，CRH2型动车组刮雨器在运营过程中容易出现各种问题，本文通过对其结构原理、雨刮器中存在的主要问题、存在问题的原因分析、改进措施、实践及注意事项进行研究能够极大地避免运行过程中雨刮器再次出现不良问题，对运营通畅性起到良好的保障作用，因此具有较高的实践价值。参考文献：周建源，刘侠，盛艳明.CRH2A型动车组刮雨器五级检修