青岛地铁3号线不落轮镟床侧压轮动作异常研究

王宁宁，范东生，孙海涛

（青岛地铁集团有限公司运营分公司，山东 青岛 266000）

1 问题概述

青岛地铁3号线试运营初期，电客车轮对多次发生擦伤、剥离等问题，需要实施镟轮作业。在2016年的镟轮作业中，不落轮镟床多次出现侧压轮动作异常现象，导致无法正常镟修。起初操作人员通过设备重启暂时规避改问题，然而随着轮对镟修次数的增加，该问题发生的频率逐渐增大，导致镟修效率降低。

2 故障经过

故障时间：2016年。

故障现象：右侧侧压轮在装夹过程中举升到位后，水平方向不动作。

影响主要系统：装夹系统、驱动举升系统。运营影响程度：影响镟修轮对作业。

3 问题分析及处理过程

（1）侧压轮的位置由PLC通过光栅尺进行检测（如图1所示）。观察故障现象，可发现左右侧侧压轮举升高度不一样。首先判断为右侧光栅尺故障导致右侧侧压轮无法举升到位。将左右光栅尺对换后，发现右侧故障仍存在，且不随部件位置更换而变，排除光栅尺故障。

图1 右侧测压轮液压系统电气原理图

（2）按镟床控制侧压轮的原理，侧压轮的原点与工作点均可通过PLC程序进行控制和设定。重刷程序后，并手动设置原点和工作点，本次装夹过程中可以消除故障。但重启设备后或进行下次装夹，故障会复现。

（3）现场操作人员对试切削轮对进行装夹，装夹过程中左右两侧侧压轮在X方向上升之后停止，Z方向上无动作。

①将机床打到JOG（手动）模式，分别选择刀架按键和侧压轮X和Z方向按键。

②经检查发现左侧侧压轮X方向到位，Z方向未到位，右侧侧压轮X方向未到位，Z方向到位。

③手动控制侧压轮升降及水平方向移动多次，侧压轮X方向实际到位后，其到位“+”“-”按钮指示灯闪烁，或者不亮，经初步判断，侧压轮X方向到位传感器定位不准。然后手动卸载轮对。

④由于侧压轮X方向位置是由光栅尺及感应块发出的模拟信号发送至机床两侧PLC计算出来的，所以可以判断出信号线被干扰。

⑤拆卸机床钣金及光栅尺至PLC的信号线，加装屏蔽防波管，再次试机，此故障现场消失。

4 原因分析及整改措施

4.1 原因分析

电磁干扰（Electromagnetic Interference，EMI）是干扰电缆信号并降低信号完好性的电子噪音。电磁干扰产生的原因很多，研究表明，任何一种电磁干扰的产生都应同时具有3个基本的条件：首先，应有干扰源存在；其次，应具备传播干扰能量能通过的途径和通道；最后，还应有被干扰的对象。由于侧压轮X方向位置是由光栅尺及感应块发出的模拟信号，在机床内部有AC380V三相交流电，如果信号线与动力线距离较近，就出现电磁干扰现象。

（1）在装夹过程中，由于机床具备安全连锁，如果侧压轮上升不到位，机床下一步动作将无法执行。

（2）在机床卸载过程中，侧压轮下降到位后，活动轨闭合，松压爪，驱动滚轮下降，如果驱动滚轮下降过程中，侧压轮光栅尺信号受干扰，X方向位置发生变化，机床系统检测到侧压轮不在原始位，机床会停止下一步动作，此时驱动滚轮下降就会出现不连续现象。

4.2 改进措施

将侧压轮光栅尺至PLC的信号线加装屏蔽防波管，电磁干扰现象消失，侧压轮、驱动轮动作正常。

5 结语

通过研究发现，导致侧压轮故障的原因是线路的电磁干扰现象，该电磁干扰源属于人为干扰源，是在完成自身功能的同时附带产生电磁能量的发射，导致信号线不能正常传递信号。通过加装屏蔽防波管，解决了电磁干扰现象。在大型设备中电磁干扰现象很多，针对此种人为干扰源通常利用屏蔽技术减少电磁干扰。通常使用屏蔽电缆、单/双屏蔽的双绞线或加装屏蔽防波管解决电磁干扰现象。