CRH2型動車組刮雨器作用不良問題淺析

郭文貞

摘 要：西安局配屬的CRH2038A動車組運行速度達到160km/h及以上時，刮雨效果不佳，影響司機瞭望。本人積極深入開展調查研究，經過分析和聯合工廠進行相關技術改造并現車試驗，基本上解決了刮雨器作用不良的問題。

關鍵詞：動車組；刮雨器；改進措施

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2017.06.198

0 引言

西安局配屬的CRH2038A動車組運行速度達到160km/h及以上時，刮雨效果不佳，影響司機瞭望，影響動車組行車安全[1]。本人經過研究和實驗，基本上解決了該問題。下面，從動車組刮雨器的結構原理、存在問題、原因分析和解決措施等方面分別進行闡述。

1 刮雨器結構原理

1.1 刮雨器組成結構

CRH2A型動車組采用單電機雙刮臂方案，主要由驅動電機、變速器、刮臂、刮片裝置、水箱、水泵、傳動連桿、PLC控制裝置、位置傳感器及水電路附屬配件組成。見圖1。

1.2 刮雨器工作原理

機械原理：驅動電機的轉速經過蝸輪蝸桿的減速增扭作用驅動主動刮臂，主動刮臂帶動四連桿機構驅動從動刮臂，實現主駕駛、副駕駛的刮臂同步擺動，帶動雨刮片刮掃擋風玻璃。

電氣原理：通過控制選擇刮雨器旋鈕關閉、間歇、慢速和快速四個檔位，將電信號傳遞到PLC控制裝置，PLC控制驅動電機和水泵的開閉，刮雨器實現相應的功能。

2 刮雨器存在主要問題

（1）對擋風玻璃灰塵及蚊蟲刮掃不徹底。

（2）刮雨器使用后擋風玻璃有劃痕。

（3）雨天高速運行時刮雨效果不良。

3 刮雨器問題的原因分析

3.1 刮片節點少，受力不均

CRH2A型動車組刮片裝置與橡膠條之間經四個連接點固定，橡膠條被分成三段，其撓度低，在刮雨及清潔時扭曲變形，橡膠條各接觸點受力不均勻，四個連接固定點及周邊受力較大，清潔效果較好，兩個連接點之間部位受力較小，清潔效果較差，從而在擋風玻璃上留下灰塵和蚊蟲痕跡。刮片結構見圖2。

3.2 預壓力過小，刮片懸浮

主要表現在兩個方面：一是CRH2A型動車組刮臂裝置與轉軸屬于剛性連接，僅靠刮臂和刮片彈性壓緊，壓緊力較小，在高速運行中受力而導致懸浮，刮臂主要結構見圖3；二是四桿機構結構不合理，刮片運動半徑過小，造成刮片側向受力而導致懸浮，刮片運行軌跡及受風力情況見圖4。

3.3 電機轉矩過小

CRH2A型動車組刮雨器由一臺電機驅動，其功率為77w，轉矩為10Nm，轉矩過小在潤滑不良或受側向風力影響效果。

3.4 噴淋裝置不合理

CRH2A型動車組僅在刮臂安裝根部安裝了2個噴頭，對擋風玻璃的噴淋范圍小，潤滑不到位。

3.5 導流罩設計不合理

為減小運行風阻，動車組頭部為流線型結構，但是高速運行時，動車組頭部的雨水以運行速度涌向擋風玻璃，使擋風玻璃被高速水流覆蓋，即使刮雨器快速動作也無法清除雨水[2]。

4 改進措施

（1）改進刮片結構，增加刮片與橡膠條的連接節點，增大橡膠條的強度。

（2）改進刮臂結構，安裝防懸浮裝置（彈簧），增大刮臂和刮片預壓力，調整四桿機構使刮雨片與運行方向保持一致，減小風阻，防止刮片懸浮

（3）更換驅動電機，改用功率、轉矩適宜的驅動電機，或改由兩臺電機驅動并新增電機同步控制電路。

（4）改進噴淋裝置，在刮臂和刮片上安裝噴頭，使刮雨器工作范圍均能得到潤滑。

（5）改進車頭結構，在導流罩與擋風玻璃連接處增加防雨沿，使雨天向上運動的雨水分流到兩側，減少擋風玻璃上的雨水。

上述改進情況圖示見附件。

5 實踐及注意事項

在本人及主機廠工作人員的共同努力下，四方工廠針對上述問題和改進意見對CRH2A型動車組刮雨器進行全面改造，采納上述1-4項，因第5項影響車體結構流線型并且施工難度大等問題未能改造。北京、沈陽、武漢、上海、西安等鐵路局共計60列CRH2A型動車組均進行了上述改造，效果顯著。

刮雨器的正確使用、日常保養與維護是確保行車安全、提高刮雨效果和延長設備壽命的有效方法，動車組刮雨器使用中應做好以下事項：

（1）暴雨天氣減速運行。目前動車組刮雨器無法在暴雨天氣高速運行的需求，司機瞭望距離短，需要限速運行確保安全。（2）保持擋風玻璃清潔。動車組每日運行結束后，應對擋風玻璃進行徹底清潔，并且添加相應規格的玻璃水，確保擋風玻璃表面清潔，刮雨器工作時能得到充分潤滑。（3）及時更換刮雨膠條。刮雨器的橡膠條出現老化、硬化、裂紋或失去彈性時，應立即更換新的橡膠條。

6 結束語

經上述分析可知，CRH2型動車組刮雨器在運營過程中容易出現各種問題，本文通過對其結構原理、雨刮器中存在的主要問題、存在問題的原因分析、改進措施、實踐及注意事項進行研究能夠極大地避免運行過程中雨刮器再次出現不良問題，對運營通暢性起到良好的保障作用，因此具有較高的實踐價值。

參考文獻：

[1]周建源，劉俠，盛艷明.CRH2A型動車組刮雨器五級檢修工藝研究[J].新技術新工藝，2014（02）：117-119.

[2]周建源，劉俠，盛艷明.時速300km/h的CRH2C型動車組刮雨器四級檢修工藝研究[J].機械工程師，2013（11）：155-156.

[3]青島四方機車車輛有限公司受電弓刮雨器維修說明書[S].