摘要：根据沃尔新列车自动清洗机出现的刷毛脱落的故障，系统阐述了洗车机刷毛的安装方式及存在缺陷。根据列车自动清洗机刷毛安装方式的缺陷，提出切实可行的改善方案，解决现实工作中存在的问题，提高列车自动清洗机的安全性能，为后续改造提供参考。
关键词：列车自动清洗机；刷毛刷瓦；受力分析
1事件经过
晚间，洗车机操作人员进行洗车机试机时，洗车机1#顶弧刷右侧刷组最顶部刷毛刷瓦脱落（型号150），当时洗车机操作人员未发现脱落刷毛。后司机进车洗车，司机发现掉落在地上的刷毛，并上报车厂调度，车厂调度要求暂时停止洗车，然后洗车机操作人员将掉落的刷毛拿开，出清线路，使列车驶离洗车机房。车厂调度随后报设备调度派遣人员进行检修查看。经现场查看：洗车机脱落刷毛固定螺丝处橡胶变形，导致刷毛脱出螺丝掉落轨道。由于单个刷组中的单个刷毛掉落对洗车影响很小，后进行正常洗车。后设备分部派遣一名员工跟踪夜晚洗车情况，未发现异常。
2故障情况
沃尔新洗车机刷毛为单片刷毛样式。刷毛底部为橡胶，单片刷毛环城一个圆形由一个沉头内六角螺丝通过刷毛重叠处固定在刷滚上，如图1、图2所示[1]。对5组立刷及2组顶弧刷共170块刷毛进行普查（单个立刷安装有15块刷毛，单个顶弧刷安装有5块刷毛），发现共有约13组刷毛螺丝固定孔处的橡胶发生变形，见图3-6脱落刷毛固定螺丝孔处橡胶变形情况及安装在刷滚上的刷毛变形前后的对比。
3故障分析
沃尔新洗车机左侧刷组顺时针旋转，右侧刷组为逆时针旋转。洗车机刷毛安装方向分两种（以重叠部分尖头指向方向为刷毛安装方向），两侧刷组的安装方向相同，均为重叠式安装，即两块相邻的刷毛安装方向相反，最底部刷毛的安装方向为顺时针方向，其上刷毛为逆时针安装，依次向上，直到刷组最顶部的刷毛。经过现场查看，认为造成刷毛固定孔处橡胶变形的原因有以下三点[2-3]。第一，沃尔新洗车机在半年前，曾由于刷毛固定孔处橡胶爆裂而更换过一批刷毛，当时更换的刷毛约有70个（两台洗车机），后厂家发货过来的刷毛比当时已经安装上的刷毛在固定孔处的橡胶厚度明显有增加，后更换过的刷毛并没有出现橡胶孔变形的问题。洗车机自2010年10月预验收至今，刚好一年半时间，可是已经出现比较严重的刷毛变形，如果每年均需要更换15组刷毛，按照沃尔新两台洗车机计算，每块刷毛在随机备件中的报价为750元（2008年的报价，现在可能有所增加），每年需要更换刷毛就要花费22500元。第二，沃尔新洗车机刷组为单方向运动，左侧刷组顺时针旋转，右侧刷组为逆时针旋转。这造成洗车机刷组上刷毛固定孔处橡胶的受力也为单向受力，这也是所有变形的橡胶孔为单侧撕裂变形，或者橡胶孔由于单侧受力变为椭圆形状的原因[4-6]。单侧受力导致橡胶孔受力不均，受力方向一侧的橡胶孔撕裂变形，导致刷毛从固定螺丝中脱出。图7、图8为变形橡胶孔图片。第三，由于刷毛的安装方向为重叠式安装，厂家对于刷组中刷毛的安装方向没有要求。但是在检查过程中发现，刷毛的安装方向不同，刷毛固定孔处橡胶的磨损程度也不尽相同。以刷毛重叠部分尖头指向方向为刷毛安装方向，左侧刷组逆时针方向安装的刷组及右侧刷组顺时针方向安装的刷组，其磨损程度远小于左侧刷组顺时针方向安装的刷组及右侧刷组逆时针方向安装的刷组。同单个刷组中，这种现象可以明显进行对比，见图9、10所示右侧立刷两种不同方向安装的刷毛的对比。沃尔新洗车机左侧刷组顺时针旋转，右侧刷组为逆时针旋转（如图11所示）。在这种情况下，当列车开始进行洗车时，列车通过洗刷动作，给予刷毛反向于刷组旋转方向的作用力，即，左侧刷组刷毛受到逆时针方向的作用力，右侧刷组刷毛受到顺时针方向的作用力。以刷毛重叠部分尖头指向方向为刷毛安装方向，如果左侧刷组均为逆时针安装，那么受力的刷毛一侧为固定孔靠近刷毛固定处的一侧，如图12所示。所以，在这样的情况下，需对刷毛的安装方向进行调整，以保证刷毛安装的稳固。
4故障处理
首先，调节刷毛的安装方向，将左侧刷组刷毛调整为逆时针方向安装，右侧刷组刷毛调整为顺时针方向安装。以减少刷组刷毛固定孔处橡胶的磨损。其次，由于洗车机尚需要进行夜间的洗车作业，因此对于已经出现变形的刷组采取临时固定的措施。使用一个长扎带，将之穿过刷组毛后方，在刷毛前方将其固定，固定位置在刷毛固定重叠处，利用刷毛安装处的突起，防止刷毛脱落刷组，起到防脱的作用。最后，对于稳固、没有变形的刷毛，在刷毛固定处加装一个梅花形防转垫片，卡在刷毛安装的突起位置，该垫片需比较厚，不易变形，且需要大于刷毛本身的固定沉孔。这样才可以起到更好的固定作用。对于已经变形的刷毛，则需要在更换刷毛后进行加装。
5结语
现有国内洗车机的刷毛安装方式主要分为两种：一种为沃尔新洗车机片式刷毛安装方式，一种为哈尔滨威克洗车机刷瓦对接安装方式。沃尔新洗车机刷毛安装具有拆卸及更换方便的优点，但同时增大了刷毛脱落的风险，经过调整刷毛安装方向、加装防转垫片的方式，极大的降低了刷毛脱落风险，提高了洗车机的安全性能。
参考文献：
［1］沃尔新（北京）自动化设备有限公司.沃尔新列车自动清洗机培训教材［Z］.2008.
［2］徐贺，杨忠.在伊朗中标的德黑兰地铁自动洗车机［J］.中国铁路，1999（07）：47-49.
［3］郭太勇，国绍文.德黑兰地铁列车清洗机工作原理及关键技术研究［J］.哈尔滨铁道科技，1998（04）：6-10.
［4］李智.改善列车自动清洗机清洗效果的分析与建议［J］.机电工程技术，2013（6）：217-218.
［5］陈芳.轻轨列车清洗机电控系统的研究与设计［D］.重机电论文题目庆：重庆大学，2008.
［6］刘旭东.浅谈列车自动清洗机洗车工艺流程［J］.哈尔滨铁道科技，2003（02）：29-30.
作者：李岳 唐义 海燕 单位：广州地铁集团有限公司
