动车组实时温度传感器修复技术研究

动车组实时温度传感器修复技术研究

汪小川

身份证 42118219910607****

摘要：最近几年，高速铁路里程不断增加，动车组的各项技术也都得到了迅速提升和发展。一般为了保证列车行车安全，都会给其中设置各种传感器以监测温度、电压、电流、加速度、速度等。所以实时温度传感器就是为了监测动车组的温度可靠性而设置的，其性能的优劣也直接影响着行车安全。对此，这就必须对传感器的基本情况加以了解，明确其中常见故障的一些修复技术。

关键词：动车组；温度传感器；修复技术

引言

在全国高速铁路网逐渐完善之下，大众在享受出行便利的同时，动车组的运营安全也受到了越来越多重视。一般动车组在高速运行当中所产生的各项参数都会直接把列车的安全运行状态真实反映出来，为及时采集和分析这些参数，对列车动态进行监控，动车组上则应用了多种传感器。其中实时温度传感器的主要作用在于对列车齿轮箱、轴箱等温度状态进行监测，因此它在反映列车安全和状态等方面都具有极大作用，更是动车组检修当中的一项关键内容。

一、温度传感器主要类型

（一）电热偶

这类传感器当前应用范围较广，主要是通过两类不同材料的导体组合成热电偶的电热效应所产生的热电动势去进行温度监测。其中热电动势包含了温差和接触两类。但因为动车组其接触网应用的供电系统为 ，高压部件在运行当中带来的感应电压会给列车电压信号带来极大影响，所以就会导致电压信号系统极易受此影响，稳定性降低。所以这类传感器在动车组当中并不常见。

（二）电阻式

这类传感器主要是应用导体以及半导体的电阻值跟随温度变化而产生变化的相关性质进行温度监测的。通常金属类的叫作热电阻；半导体类叫作热敏电阻。其中热电阻包含了铂热和铜热两种，其测温范围差异较大，前者处于-200-650℃之间；后者处于-50-150℃之间^[1]。但因为动车组本身的温度监测需求比较大，所以当前铂热电阻的应用比较广泛。为了减少动车组当中高压部件在实际工作时所产生的一些感应电压带来的影响，在使用该电阻时往往会把不容易受到影响的恒流源应用在其两边，使较为稳定的电流信号直接转换成电压信号，最大程度上减少干扰问题。

二、修复技术分析

（一）金属垫圈无法取出

在动车组中，该设备内部的金属垫圈在维修当中都是必须进行更换的，但却时常会发生无法拿出的现象。

1.原因分析

针对其中金属垫圈无法拿出的现象，可能是因为最初组装的时候受到一定挤压导致出现延展变形，从而使内孔的孔径减小，使得探头被完全卡紧^[2]。在动车组的长期运行下以及它和活动螺母之间本身的间隙并不大，难以进行拆卸，所以就可能导致最终在维修的时候难以取出。

2.修复技术

实际取出操作时，可以应用由顶部螺栓、固定工装架、钢刀等组成的装置进行辅助。即把刀具直接嵌入探头当中，再通过固定块把刀具固定在工装架里，使传感器可以留置在预留孔当中。通过有效调节之后，使其顶部螺栓凸台可以和刀具内部孔洞精准对接，再继续通过专门的力矩扳手将其完全拧紧，完全达到既定的力矩值之后再缓缓放松，这时候金属垫圈基本就会被完全压碎，直接使用小型的镊子等工具将其碎片取出即可。

（二）温度跳变

1.原因分析

现阶段动车组所使用的这类传感器在生产完成正式销售之前都必须开展振动试验，所以通过总结基本可以确定出其振动试验不合格的原因主要包含这几项：1）铂热电阻其基本效用不完全；2）铂热电阻和导线相互焊接的位置发生虚假焊接的现象，甚至断裂的问题；3）电连接器插针和导线之间的连接工作并未充分落实；4）导线自身就有问题^[3]。

2.修复技术

针对高温振动故障，在修复的时候需要先将故障件进行分解，找到故障发生点。通过分析总结之后，如果发现是出厂装配时导线屏蔽层处理不当引起的，则在处理时应及时对导线屏蔽层进行修复。

（三）内部线路开路或短路

1.原因分析

从对传感器的故障分析总结当中能够得知，导致其内部线路产生短路或开路主要是由这几项因素引起的：1）其中的金属探头和屏蔽线间的绝缘耐压强度在最初设计时并未留出充足余量；2）并未完全落实探头和电缆保护管相互连接点的绝缘工作，导致经常发生尖端放电的现象^[4]。

2.修复技术

针对上述两项原因，在实际处理的过程中则必须从其金属探头和屏蔽线之间的连接上着手，给其设置充分的绝缘耐压强度，尽可能提升绝缘效果，以此有效减少放电问题。

（四）绝缘电阻问题

1.原因分析

从实际对绝缘不合格的传感器产品进行分析整理发现，导致其出现绝缘电阻下降等问题的原因不外乎这几项：1）传感器结构本身难以满足过度复杂的行车环境；2）其中使用到的灌封胶材料质量难以达到既定标准。

2.修复技术

动车组在实际行车当中，所经地区其气候差异往往比较大，所以环境条件较为复杂，再加上行车过程中传感器振动会比较强烈一些，所以一旦其夹布浇灌和探头组件的密封结构不佳，就会导致其无法满足过于复杂的行车环境。针对于此，在具体修复时则应以传感器结构为主，进一步优化密封环境，同时使用材料优良的夹布胶管，能够完全防水且可以承受高温，最大程度上保证传感器内部的绝缘性能。

三、结束语

总的来说，通过对动车组温度传感器维修过程中的一些常见故障进行分析，明确了这类故障的产生原因和相应的修复技术。比如金属垫圈难以取出就可能是因为组装初期受到加压导致发生延展变形，所以在修复的时候则应该采取专门的装置将其慢慢压碎；或者绝缘电阻问题基本都是因为传感器自身结构不适应行车环境，以及灌封胶质量不满足标准等，所以修复时则需以此为重点，调整其结构和材料质量，以保证形成安全。

参考文献：

[1]周海军, 于明宝, 夏启,等. 动车电机温度传感器生命周期优化[J]. 智慧工厂, 2018(12):63-66.

[2]宁薇薇, 肖明明, 周天朋,等. 动车组某型温度传感器型式试验故障总结与失效分析[J]. 环境技术, 2019, 037(005):16-19.

[3]王明贵. 简要分析动车组实时温度传感器屏蔽层制造问题[J]. 中国高新区, 2018, 000(011):151.

[4]薄森文. CRH3型动车组牵引故障分析——牵引电机温度传感器故障[J]. 卷宗, 2018, 000(013):191.

作者简介：汪小川，男，19910607，汉，武汉市，大专，武汉动车段驻武汉高速铁路职业技能训练段培训师，技师，研究方向：动车检修