摘要:对动车组电气装配工序进行系统调查,确定低压箱接线为电气装配的关键问题。对低压箱接线环节进行过程能力分析,判断其过程能力;通过鱼骨图分析法寻找影响接线质量的因素;利用灰度层次分析法对接线影响因素从3个方面进行重要度排序;运用发明问题解决理论(TRIZ)与工业工程理论相结合的方法提出解决问题的方案。
关键词:动车组;电气装配;低压箱接线
引言
动车组设计和加工过程的误差会对整车装配产生影响。动车组的功能实现依赖于电气传动与控制,因此,电气装配尤为重要。本文对动车组电气装配质量进行因素分析,确定影响装配质量的因素并提出改进建议。
1电气装配流程
动车组电气装配需要在两个车间进行,下线车间根据图纸要求剪线并运送至装配车间,装配车间执行布线、设备安装、接线和绝缘耐压试验4大流程。实际情况调查表明,对电气装配质量影响最大的操作难点是低压箱端子排接线问题。
2常见故障类型分析
2.1辅助电气
辅助电气系统故障主要集中在配电盘、车内照明以及辅助电源装置。配线盘故障往往存在于配线盘接线不规范,空气开关及接触器损坏,电气元器件部件损坏,继电器不动作等。检修时应该加强对配线盘的监控,尤其是空气开关的开合测试,提出专项检查。车内照明系统常出现的故障为照明灯、应急灯照明异常,亮灭功能缺失。通过切换常用与紧急状态下的照明实验即可确认是否存在异常。
2.2牵引供电
受电弓与接触电网连接,掌控着电能传输的第一步。受电弓及附属件在运行过程中磨损较为严重,裂纹、连接松动也有发生,多次升降受电弓确认工作状态也可有效的确认受电弓是否存在问题,受电弓影像化可以清晰的暴露受电弓的运行情况。牵引供电系统中的各项零部件连接情况可以在动调时暴露,确认各轴牵引是否缺失可以有效的确认牵引供电系统是否正常工作。
2.3车端连接
动车组往往采用8编组或者16编组的形式进行编组,车端连接的过桥线裸露在外,其磨损状态以及防水状态直接影响了列车的运行安全,多次细致检查,加大检查力度能够及时的发现安全隐患。出现故障后应该严格按照技术工艺要求更换新品。
2.4转向架
转向架作为动车组重要组成部分,其所配备的接地装置,传感器尤为重要。存在于转向架上的传感器部分暴露在外,容易受到外物击打损坏,尤其是熔断时温度检测器以及贴片式温度检测器尤为明显,调试过程中针对转向架的传感器着重进行外观质量确认,存在异常问题及时进行更换。
3影响接线质量因素评价
3.1评价方法筛选
层次分析法主观影响大,灰度分析法缺乏主观因素之间的关系判断,故将层次分析法与灰度关联分析法结合,以弥补两种方法的不足。
3.2功能模型的建立
功能模型的本质是将系统预定的抽象总功能转换成详细的子功能,再继续转换成具体的基本功能。因此建模时首先确定产品的总功能,尽量选择比较抽象简练的词汇来描述总功能;然后将总功能分解为存在层次关系的子功能,再将子功能继续分解为易于实现的基本功能,基本功能的组成元素为功能单元。在系统功能分解的基础上,将系统按其结构形式分解为可以单独存在的组成部分,直至最小组成部分即基本结构,基本结构的组成元素为结构单元。
3.3物场模型的建立
在功能模型图中,重点关注功能不足、过度和有害的区域,这些区域一般可作为创新设计感兴趣的区域。另外,需要注意只有箭头指向的元件或只有箭尾的元件。TRIZ理论将物场模型分为了四类。创新设计区域内的任意相互作用的两功能元件,箭头指向的元件为物场模型中的S1,箭尾处的元件为S2,元件间的相互作用为场F并可判断场的类型。
4改进方法
4.1座椅改进
(1)座椅高度:根据人体测量数据,座椅距底面的高度不应低于40cm,故应增加脚踏板。
(2)座椅深度宽度:取第5百分数的3/4,按照人体测量尺寸应为350~400mm,宽度不应小于400mm。
(3)靠背:当前车间座椅采用中靠背,对腰椎没有起到良好的支撑作用,应采用全靠背设计;摇摆角度应是95°~110°;人体测量上半身(包含头部)平均为690~700mm,为保证头部支撑,靠背部分与头部总长设计为750mm,脖子处适当凸起,宽度方面取410mm。
(4)座椅面倾斜角:一般工作状态时倾斜角设计为3°,休息为5°以上,因此,倾斜角设置在工作和休息之间的4°。
4.2操作柜改进
(1)矛盾矩阵。希望支撑图纸的操作柜能够适应图纸不同的位置变化,但加大了操作柜结构的复杂性,产生技术矛盾。查找矛盾矩阵其中气压与液压原理和机械系统替代原理,可以改进现有结构,实现高度转换。
(2)物质—场模型。场的作用力不足导致操作平台对图纸的支撑作用不足。通过采用一个容易控制的场代替一个不易控制的场,即在当前的图纸和操作平台间引入另一个更易于操作的物质加强对图纸的控制。
利用特性转移方法,考虑与当前系统有同样要求的学生书桌及置书架,可将其结构转移至操作柜上。操作柜结构采用铝合金或不锈钢材质,用螺纹连接,结构简单容易实现。连杆机构控制操作平面升高时,当低压箱位置在侧面且较低时,平台会与低压箱碰撞。由于操作平面的高度和角度的调节不灵活,因此采用夹具改善使之更便捷有效。
4.3新技术
当前我国电力企业在检测设备绝缘耐压性方面可以选择的方法与技术比较多,然而不同的试验方法均存在一定的不足之处,在具体的试验过程中,通常需要投入比较多的财力、物力与人力,同时也会在一定程度上损害电气设备,影响到电气设备的使用寿命,设备故障检出率也有待提升。为了使以上几方面问题得到改善,电力企业需要进一步加强在电气设备绝缘程度方面的研究,进而实现检测水平的进一步提升。比如,无需停运设备、解体设备,也不需要取样、不用接触红外线的诊断技术,这种技术一方面在操作上比较简便,另一方面在智能化程度上也明显较高。
结语
当前我国已经进入到改变经济发展方法、产业结构优化升级的关键阶段,电力企业有责任为工业生产与民用消费提供更加优质的电力服务。这就需要电力企业综合运用各种手段提高电气设备的运行稳定性。技术人员也需要对高压电气设备绝缘耐压技术进行深入研究与分析,一方面要保证电气设备在实验过程中其质量不会受到过于严重的损坏,另一方面也要确保试验结果具有充分的科学性与可靠性,将破坏性检测技术与非破坏性检测技术有机结合起来,提高非破坏性试验在整个试验体系中所占的比重。
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