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摘 要：为了能够使动车组运行安全和乘客的人身安全得到有效的保障，本文首先分析了动车组无人警惕装置的功能，随后通过一次真实故障的描述，认真、细致的分析了无人警惕脚踏开关的故障原因，并且将故障消除，最终能够全面的加强动车组的安全性。
关键词：动车组；无人警惕装置；开关故障；
中图分类号：U266 文献标识码：A 文章编号：1674-3520（2015）-12-00-01
在我国铁路事业高速发展的今天出现了越来越多的动车组，动车组在极大的方便了人们的出行的同时，其安全性也受到了人们的普遍关注。在动车组中无人警惕装置属于一个非常重要的装置，其极大的影响到了动车组的安全性能。为此，本文对动车组无人警惕装置进行了简单的介绍，并且分析了无人警惕装置的脚踏开关故障，希望能够有效的提升无人警惕装置的安全性。
一、无人警惕装置的作用
在无人警惕装置动作的条件下，避免司机启动惩罚制动导致出现列车停车的现象，从而使行车安全性得到充分的保证。司机可以通过位于司机室开关面板上的按钮对停车制动进行操作，其中一个是停车制动缓解按钮，而另一个是停车制动投入按钮。控制系统会读出两个按钮的状态，从而可以在远程机车或者被重联机车中对停车制动功能进行投入和缓解，如果关闭了蓄电池主开关，這时候就会自动投入停车制动。为了能够有效的防止机车在运行的过程中发生意外滑动的情况，在机车停留的时候就需要进行停放制动，这时候就需要通过对两个按钮的操纵来实现，首先是操纵停车制动投入按钮进行停放制动，其次是操作停车制动缓解按钮进行缓解停放制动。其中的起控条件为：在手柄处于零位、具有小于或等于3千米每小时的速度或者处于静止状态的时候，无人警惕装置没有动作。其中电制动的最为主要的作用就是常规制动和降低机车速度，其目的是就是严格地控制空气制动部件的磨耗。电制动制动力只有在具有小于或等于3千米每小时的速度的情况下才会降低，而且被空气制动力所取代。无人警惕装置在前一阶段每隔60秒会进行一次启动，从而对司机进行提醒。机车紧急装置会在超过3千米每小时的机车速度时进入到监视状态，司机在这种情况下每隔60秒就需要对无人警惕按钮进行按压，并且对紧急装置控制开关进行踩踏，也可以利用响风笛、撒沙、动单伐、动手柄等方式从而重新使警惕装置进入监控状态。同时无人警惕装置还可以对司机的活动能力进行监控，利用移动司机控制器、踩下脚踏开关以及按下按钮等方式持续的监控司机的反应。脚踏开关在无人警惕装置部件的操作中具有十分重要的作用，其具有超过司机控制器手柄的优先性[1]。
二、动车组无人警惕脚踏开关故障描述
某动车组在担当任务的时候在某区间运行时为15：05 分，在这个时候司机发现警惕报警失效，并且触发紧急制动停车，通过对该车进行检查发现是由于警惕脚踏卡滞而导致出现警惕动作，车辆输出紧急制动。在动车组起当晚在某动车所停留的时候，对现车进行检查发现有断裂脱落的现象出现于无人警惕脚踏板下弹簧上部，从而造成脚踏无法复位，在对其进行更换之后发现库内试验良好。
出现问题的脚踏开关属于地铁司机以及机车司机用作警惕装置的一种产品，而且在相应工况的工业自动化控制设备、电动车组、工矿机车、电力机车等也得到了十分广泛地应用。这种型号的脚踏开关具有免维修或少维修、寿命较长、较高的可靠性、较轻的重量、较小的体积、结构紧凑等一系列的特点，采用德国先进的触头模块作为触头，其触头属于密封结构、速动自净型[2]。
三、动车组无人警惕脚踏开关故障原因分析
首先，笔者获得了动车组该次事故中断裂弹簧的一部分，然后对某计量检测股份有限公司进行委托，使其采用化学分析的方式对该弹簧进行分析。与此同时，与某公司出具的分析报告结果相结合，经过分析，认为该动车组无人警惕脚踏开关故障弹簧的材料与设计图纸中的要求相符合。其次，笔者立足于设计层面复核了该弹簧的使用寿命，该弹簧的许用安全系数S需要符合下面的条件：S>[S]。在这个条件中[S]的取值范围为1.3—1.7。如果变负荷作用次数为107，那么在脉动循环下弹簧的剪切疲劳强度则可以用τ0=τp来表示，切应力在最小和最大工作负荷下用8kD/πd3·F2和8kD/πd3·F1来表示，这时候就可以将弹簧的许用安全系数S求出。通过对该弹簧许用安全系数的分析，我们可以发现，在设计方面该弹簧能够满足寿命要求，而且具有一定的使用寿命余量。再次，通过对故障脚踏开关模拟实验的上盖板图片和其实物盖板图片的分析，我们能够发现这两种图片均有类似的痕迹，而且该痕迹通常都是在完成弯曲安装弹簧的工作之后与上盖板之间形成摩擦才会出现[3]。第四，通过对弹簧表面的放大观察，我们可以发现有纵向分布的表面拉痕存在于弹簧的表面中，在绕制加工弹簧的时候不恰当的处理会导致该拉痕的出现，而且弹簧的使用寿命在一定程度上会受到该拉痕的影响。最后，经过分析，笔者认为该弹簧的尺寸参数以及材料等均与相关的设计要求和标准相符合。在使用过程中不恰当的弹簧安装以及加工弹簧时形成的表面拉痕是导致本次故障的主要原因[4]。
四、动车组无人警惕脚踏开关故障的后续跟踪情况
为了能够使上述的问题得到有效的解决，弹簧供应商必须要对弹簧加工工艺进行积极的改进，从而防止绕制加工弹簧的过程中形成弹簧表面拉痕。与此同时，在对弹簧进行入厂检查的时候，需要适当的添加检测弹簧表面的检查内容。应该分别采用弯曲安装脚踏开关弹簧以及正常安装脚踏开关弹簧的方式进行寿命对比试验，对不同安装方式下的弹簧与上盖板的摩擦痕迹和使用寿命等进行探究。
五、结语
在动车组中无人警惕装置具有十分重要的作用，为了能够保证动车组的安全稳定运行，就必须要高度的重视无人警惕装置的质量和安全。本文针对动车组无人警惕脚踏开关的故障实例进行了分析和介绍，希望能够对动车组的维护检修人员具有一定的借鉴作用。
参考文献：
[1]颉进平.HXD1C型机车无人警惕装置使用及改进建议[J]. 科技与企业. 2014（04）
[2]丁玉峰，刘明杰.HX_D3型机车警惕装置原理及故障分析[J]. 内燃机车. 2013（03）
[3]任义军. HXD3型机车警惕装置的改进与完善[J]. 轨道交通装备与技术. 2013（02）
[4]申屠慧平，叶林.HXD3电力机车无人警惕装置的技术改进[J]. 上海铁道科技. 2012（02）
关键词：动车组；无人警惕装置；开关故障；
中图分类号：U266 文献标识码：A 文章编号：1674-3520（2015）-12-00-01
在我国铁路事业高速发展的今天出现了越来越多的动车组，动车组在极大的方便了人们的出行的同时，其安全性也受到了人们的普遍关注。在动车组中无人警惕装置属于一个非常重要的装置，其极大的影响到了动车组的安全性能。为此，本文对动车组无人警惕装置进行了简单的介绍，并且分析了无人警惕装置的脚踏开关故障，希望能够有效的提升无人警惕装置的安全性。
一、无人警惕装置的作用
在无人警惕装置动作的条件下，避免司机启动惩罚制动导致出现列车停车的现象，从而使行车安全性得到充分的保证。司机可以通过位于司机室开关面板上的按钮对停车制动进行操作，其中一个是停车制动缓解按钮，而另一个是停车制动投入按钮。控制系统会读出两个按钮的状态，从而可以在远程机车或者被重联机车中对停车制动功能进行投入和缓解，如果关闭了蓄电池主开关，這时候就会自动投入停车制动。为了能够有效的防止机车在运行的过程中发生意外滑动的情况，在机车停留的时候就需要进行停放制动，这时候就需要通过对两个按钮的操纵来实现，首先是操纵停车制动投入按钮进行停放制动，其次是操作停车制动缓解按钮进行缓解停放制动。其中的起控条件为：在手柄处于零位、具有小于或等于3千米每小时的速度或者处于静止状态的时候，无人警惕装置没有动作。其中电制动的最为主要的作用就是常规制动和降低机车速度，其目的是就是严格地控制空气制动部件的磨耗。电制动制动力只有在具有小于或等于3千米每小时的速度的情况下才会降低，而且被空气制动力所取代。无人警惕装置在前一阶段每隔60秒会进行一次启动，从而对司机进行提醒。机车紧急装置会在超过3千米每小时的机车速度时进入到监视状态，司机在这种情况下每隔60秒就需要对无人警惕按钮进行按压，并且对紧急装置控制开关进行踩踏，也可以利用响风笛、撒沙、动单伐、动手柄等方式从而重新使警惕装置进入监控状态。同时无人警惕装置还可以对司机的活动能力进行监控，利用移动司机控制器、踩下脚踏开关以及按下按钮等方式持续的监控司机的反应。脚踏开关在无人警惕装置部件的操作中具有十分重要的作用，其具有超过司机控制器手柄的优先性[1]。
二、动车组无人警惕脚踏开关故障描述
某动车组在担当任务的时候在某区间运行时为15：05 分，在这个时候司机发现警惕报警失效，并且触发紧急制动停车，通过对该车进行检查发现是由于警惕脚踏卡滞而导致出现警惕动作，车辆输出紧急制动。在动车组起当晚在某动车所停留的时候，对现车进行检查发现有断裂脱落的现象出现于无人警惕脚踏板下弹簧上部，从而造成脚踏无法复位，在对其进行更换之后发现库内试验良好。
出现问题的脚踏开关属于地铁司机以及机车司机用作警惕装置的一种产品，而且在相应工况的工业自动化控制设备、电动车组、工矿机车、电力机车等也得到了十分广泛地应用。这种型号的脚踏开关具有免维修或少维修、寿命较长、较高的可靠性、较轻的重量、较小的体积、结构紧凑等一系列的特点，采用德国先进的触头模块作为触头，其触头属于密封结构、速动自净型[2]。
三、动车组无人警惕脚踏开关故障原因分析
首先，笔者获得了动车组该次事故中断裂弹簧的一部分，然后对某计量检测股份有限公司进行委托，使其采用化学分析的方式对该弹簧进行分析。与此同时，与某公司出具的分析报告结果相结合，经过分析，认为该动车组无人警惕脚踏开关故障弹簧的材料与设计图纸中的要求相符合。其次，笔者立足于设计层面复核了该弹簧的使用寿命，该弹簧的许用安全系数S需要符合下面的条件：S>[S]。在这个条件中[S]的取值范围为1.3—1.7。如果变负荷作用次数为107，那么在脉动循环下弹簧的剪切疲劳强度则可以用τ0=τp来表示，切应力在最小和最大工作负荷下用8kD/πd3·F2和8kD/πd3·F1来表示，这时候就可以将弹簧的许用安全系数S求出。通过对该弹簧许用安全系数的分析，我们可以发现，在设计方面该弹簧能够满足寿命要求，而且具有一定的使用寿命余量。再次，通过对故障脚踏开关模拟实验的上盖板图片和其实物盖板图片的分析，我们能够发现这两种图片均有类似的痕迹，而且该痕迹通常都是在完成弯曲安装弹簧的工作之后与上盖板之间形成摩擦才会出现[3]。第四，通过对弹簧表面的放大观察，我们可以发现有纵向分布的表面拉痕存在于弹簧的表面中，在绕制加工弹簧的时候不恰当的处理会导致该拉痕的出现，而且弹簧的使用寿命在一定程度上会受到该拉痕的影响。最后，经过分析，笔者认为该弹簧的尺寸参数以及材料等均与相关的设计要求和标准相符合。在使用过程中不恰当的弹簧安装以及加工弹簧时形成的表面拉痕是导致本次故障的主要原因[4]。
四、动车组无人警惕脚踏开关故障的后续跟踪情况
为了能够使上述的问题得到有效的解决，弹簧供应商必须要对弹簧加工工艺进行积极的改进，从而防止绕制加工弹簧的过程中形成弹簧表面拉痕。与此同时，在对弹簧进行入厂检查的时候，需要适当的添加检测弹簧表面的检查内容。应该分别采用弯曲安装脚踏开关弹簧以及正常安装脚踏开关弹簧的方式进行寿命对比试验，对不同安装方式下的弹簧与上盖板的摩擦痕迹和使用寿命等进行探究。
五、结语
在动车组中无人警惕装置具有十分重要的作用，为了能够保证动车组的安全稳定运行，就必须要高度的重视无人警惕装置的质量和安全。本文针对动车组无人警惕脚踏开关的故障实例进行了分析和介绍，希望能够对动车组的维护检修人员具有一定的借鉴作用。
参考文献：
[1]颉进平.HXD1C型机车无人警惕装置使用及改进建议[J]. 科技与企业. 2014（04）
[2]丁玉峰，刘明杰.HX_D3型机车警惕装置原理及故障分析[J]. 内燃机车. 2013（03）
[3]任义军. HXD3型机车警惕装置的改进与完善[J]. 轨道交通装备与技术. 2013（02）
[4]申屠慧平，叶林.HXD3电力机车无人警惕装置的技术改进[J]. 上海铁道科技. 2012（02）