论文部分内容阅读
摘要：HXD3型号的电力机车具备较大的功率，操作流程相对简单，而且具备较高的牵引定数，运行时比较稳定、可靠，因此被大批量应用。HXD3型电力机车在电力机车的运行过程中，常常会发生许多故障，造成了机破、临修事故，严重影响了机车的正常运用。因此，对HXD3型机电机车几种典型故障进行分析有着深远意义。本文就某铁路局配属的HXD3型电力机车几种典型故障进行分析。
关键词：HXD3型电力机车；典型故障；策略
1、HXD3型电力机车几类典型故障分析
1.1机车撒砂系统故障分析
HXD3型机车撒砂系统结构与其他国产型号机车相比撒砂管径很细，对砂子颗粒度要求较高，加上机车跨局轮乘使用，各地的用砂不统一，粉尘很容易导致砂子板结，阻塞管路，这样经常由于撒砂不畅而发生轮对空转。自机车运用以来，在京沪5‰左右的上坡道或者雨天启动列车时，往往由于粉尘使砂子板结而砂路不畅通，不能有效改善轮对与钢轨之间的黏着状况，机车发生持续空转而不能牵引，对运输秩序造成了很大的影响。
对于上述问题，采取以下对策：严格执行HXD3型机车提供的用砂标准，要求砂子颗粒度适中，避免参入粉尘，减少堵塞管路问题的发生。通过加强管理，要求司机出乘时必须认真试验检查机车撒砂系统的状态，出现砂路堵塞故障及时修理。
1.2 HXD3机车蓄能制动装置故障
HXD3型电力机车蓄能制动装置经常出现机车上闸后蓄能制动装置不显示作用的现象，而机车缓解后又显示蓄能制动器动作，从而误导乘务员，容易造成轮对擦伤。根据对HXD3型电力机车蓄能制动装置的作用原理分析，造成这种情况的主要原因是由于同车公司机车蓄能制动装置压力开关整定值偏低，当乘务员打弹停时，弹停作用，但压力开关没动作，机车监视控制系统TCMS没有接到信号，因此司机操纵台无显示，如果乘务员没有下车确认弹停状态就臆测行车，就会擦伤轮对。对于这种情况将所有的蓄能制动装置压力开关整定值调整到0.37～0.45MPa，此问题已得到解决。
1.3 HXD3型电力机牵引力通风故障
HXD3型电力机车克若尔干燥设备在应用过程中往往出发生干燥器大排风问题，直接影响着电力机车的可靠、稳定运行。通过对于原因进行研究和分析，其主要是因为克若尔干燥器的生产制造与设计性对精细，因此干燥器的内关路相对比较细，对于排放阀的清洁度有着相对较高的要求，但是我国的空气质量相对较差，难以满足干燥器对于清洁度的需求，往往排放阀都会被垫住，进而导致干燥器发生大排风问题，同时生产制造商并未依据电力机车的设计准则在总风管路中建立最小压力阀，难以实现干燥器发生故障之后有效避免总风缸风的倒灌问题，进而存在安全隐患。通过在克若尔干燥器中设置0.65MPa压力阀，可以避免克若尔干燥器发生大排风问题。
1.4 HXD3机车CCB-Ⅱ制动机出现通信丢失后惩罚制动造成停车现象
机务段在使用HXD3机车担当运输任务中多次出现了CCB-Ⅱ（制动机）通信丢失后惩罚制动的情况，造成机破3起，严重影响运输安全。分析原因是由于CCB-Ⅱ制动机的逻辑控制关系造成的。
在各部件中，EBV、EPCU、RIM、IPM之间通过LON网线进行通信，IPM、LCDM之间通过RS422数据线进行通信，TCMS、RIM通过开关模拟量进行通信。CCB-Ⅱ的控制原理是由机车监视控制系统TCMS发送指令，通过网线传输控制各主要部件工作，同时各部件将工作信息通过网线反馈给TCMS。如果TCMS未接到反馈信号，即认定制动系统故障，系统采取惩罚制动，从而造成停车。即整个控制网络不论是各主要部件如制动显示屏（LCDM），还是中间连接各部件的网线和数据线故障，都会造成惩罚制动。机务段就因制动显示屏（LCDM）故障，系统采取惩罚制动而造成机破2起，严重影响了机车正常运用，现该机务段和克诺尔公司协商，由克诺尔服务人员对HXD3机车CCB-Ⅱ制动机软件进行了升级处理，通过提高IPM的检测门槛值，在相关线路上增设下拉电阻，大大减少了IPM误动作的次数，取得了良好效果。
1.5HXD3型电力机车过热问题
HXD3型电力機车在运行时，其中微机系统会提示相关信息，牵引变流器出现故障或是牵引变流器温度过高，和此变流器相应的牵引变动机就会失去相关牵引电流，此种故障一般发生在电力机车的变流器中，从而造成电力机车失去牵引动力。如果电力机车中牵引动力不足，就难以有效牵引列车。而在电力机车停运行一段时间过后，此种故障因为冷却散热就会逐渐消失，如果电力机车继续运行一段时间过后，此种故障依然还会发生。另外，发热故障比较集中在夏季，比如夏季电力机车发热故障就出现了21次，而且其中的8次造成电力机车难以进行牵引。一般情况下，HXD3型电力机车会配备两套变流设备，任何一套变流设备主要有三个主变流器以及一个辅助变流器。其中主变流器可以为牵引电动机进行供电，而辅助变流器主要为三相异步的辅助电动机完成供电。HXD3型电力机车中主变流器一般利用水冷技术生产制造。而冷水液通常是水和乙二醇混合物，主要通过水泵作用进行强迫循环，从而有效把变流器中硅元件存在的热量清除，同时利用冷却风机将散热器散发的热量吹散。通常情况下，散热器处在电力机车的中下部，选择立式的风道，利用轴流通风机实现自上而下的风吹冷却。
在夏季到来之前的2.3月份，要集中对复合冷却器中的散热器完成有效清晰，针对散热器中的残留杂物以及积累的灰尘进行清理，从而有效提升散热器的散热效果。在电力机车每一次返回机务段进行整备时，应该启动复合冷却器中的风机，并且在电力机车的外侧下部相关出口位置，进行空气流动状态的有效检查，针对气流相对比较微弱的电力机车一定要有效清理散热器。
2结束语
HXD3型机车借鉴了很多其他电力机车的成功设计， 但在适应我国铁路运营环境的过程中，仍存在一些不足。针对HXD3型机车以上部分故障，积极采取措施，与主机厂和各个部件供应商一起对问题进行了及时处理，减少机车故障，对减小运输的干扰发挥了积极作用，希望为其他运用HXD3型电力机车的站段提供借鉴。
参考文献：
[1]HX_D3型电力机车自动降弓故障分析与改进措施[J].刘磊.机车电传动.2016（06）.
[2]HX_D3型电力机车可靠性研究[J].张铁竹，毕红雪，马金法，丁磊.自动化应用.2016（08）.
（作者单位：天津电力机车有限公司）
关键词：HXD3型电力机车；典型故障；策略
1、HXD3型电力机车几类典型故障分析
1.1机车撒砂系统故障分析
HXD3型机车撒砂系统结构与其他国产型号机车相比撒砂管径很细，对砂子颗粒度要求较高，加上机车跨局轮乘使用，各地的用砂不统一，粉尘很容易导致砂子板结，阻塞管路，这样经常由于撒砂不畅而发生轮对空转。自机车运用以来，在京沪5‰左右的上坡道或者雨天启动列车时，往往由于粉尘使砂子板结而砂路不畅通，不能有效改善轮对与钢轨之间的黏着状况，机车发生持续空转而不能牵引，对运输秩序造成了很大的影响。
对于上述问题，采取以下对策：严格执行HXD3型机车提供的用砂标准，要求砂子颗粒度适中，避免参入粉尘，减少堵塞管路问题的发生。通过加强管理，要求司机出乘时必须认真试验检查机车撒砂系统的状态，出现砂路堵塞故障及时修理。
1.2 HXD3机车蓄能制动装置故障
HXD3型电力机车蓄能制动装置经常出现机车上闸后蓄能制动装置不显示作用的现象，而机车缓解后又显示蓄能制动器动作，从而误导乘务员，容易造成轮对擦伤。根据对HXD3型电力机车蓄能制动装置的作用原理分析，造成这种情况的主要原因是由于同车公司机车蓄能制动装置压力开关整定值偏低，当乘务员打弹停时，弹停作用，但压力开关没动作，机车监视控制系统TCMS没有接到信号，因此司机操纵台无显示，如果乘务员没有下车确认弹停状态就臆测行车，就会擦伤轮对。对于这种情况将所有的蓄能制动装置压力开关整定值调整到0.37～0.45MPa，此问题已得到解决。
1.3 HXD3型电力机牵引力通风故障
HXD3型电力机车克若尔干燥设备在应用过程中往往出发生干燥器大排风问题，直接影响着电力机车的可靠、稳定运行。通过对于原因进行研究和分析，其主要是因为克若尔干燥器的生产制造与设计性对精细，因此干燥器的内关路相对比较细，对于排放阀的清洁度有着相对较高的要求，但是我国的空气质量相对较差，难以满足干燥器对于清洁度的需求，往往排放阀都会被垫住，进而导致干燥器发生大排风问题，同时生产制造商并未依据电力机车的设计准则在总风管路中建立最小压力阀，难以实现干燥器发生故障之后有效避免总风缸风的倒灌问题，进而存在安全隐患。通过在克若尔干燥器中设置0.65MPa压力阀，可以避免克若尔干燥器发生大排风问题。
1.4 HXD3机车CCB-Ⅱ制动机出现通信丢失后惩罚制动造成停车现象
机务段在使用HXD3机车担当运输任务中多次出现了CCB-Ⅱ（制动机）通信丢失后惩罚制动的情况，造成机破3起，严重影响运输安全。分析原因是由于CCB-Ⅱ制动机的逻辑控制关系造成的。
在各部件中，EBV、EPCU、RIM、IPM之间通过LON网线进行通信，IPM、LCDM之间通过RS422数据线进行通信，TCMS、RIM通过开关模拟量进行通信。CCB-Ⅱ的控制原理是由机车监视控制系统TCMS发送指令，通过网线传输控制各主要部件工作，同时各部件将工作信息通过网线反馈给TCMS。如果TCMS未接到反馈信号，即认定制动系统故障，系统采取惩罚制动，从而造成停车。即整个控制网络不论是各主要部件如制动显示屏（LCDM），还是中间连接各部件的网线和数据线故障，都会造成惩罚制动。机务段就因制动显示屏（LCDM）故障，系统采取惩罚制动而造成机破2起，严重影响了机车正常运用，现该机务段和克诺尔公司协商，由克诺尔服务人员对HXD3机车CCB-Ⅱ制动机软件进行了升级处理，通过提高IPM的检测门槛值，在相关线路上增设下拉电阻，大大减少了IPM误动作的次数，取得了良好效果。
1.5HXD3型电力机车过热问题
HXD3型电力機车在运行时，其中微机系统会提示相关信息，牵引变流器出现故障或是牵引变流器温度过高，和此变流器相应的牵引变动机就会失去相关牵引电流，此种故障一般发生在电力机车的变流器中，从而造成电力机车失去牵引动力。如果电力机车中牵引动力不足，就难以有效牵引列车。而在电力机车停运行一段时间过后，此种故障因为冷却散热就会逐渐消失，如果电力机车继续运行一段时间过后，此种故障依然还会发生。另外，发热故障比较集中在夏季，比如夏季电力机车发热故障就出现了21次，而且其中的8次造成电力机车难以进行牵引。一般情况下，HXD3型电力机车会配备两套变流设备，任何一套变流设备主要有三个主变流器以及一个辅助变流器。其中主变流器可以为牵引电动机进行供电，而辅助变流器主要为三相异步的辅助电动机完成供电。HXD3型电力机车中主变流器一般利用水冷技术生产制造。而冷水液通常是水和乙二醇混合物，主要通过水泵作用进行强迫循环，从而有效把变流器中硅元件存在的热量清除，同时利用冷却风机将散热器散发的热量吹散。通常情况下，散热器处在电力机车的中下部，选择立式的风道，利用轴流通风机实现自上而下的风吹冷却。
在夏季到来之前的2.3月份，要集中对复合冷却器中的散热器完成有效清晰，针对散热器中的残留杂物以及积累的灰尘进行清理，从而有效提升散热器的散热效果。在电力机车每一次返回机务段进行整备时，应该启动复合冷却器中的风机，并且在电力机车的外侧下部相关出口位置，进行空气流动状态的有效检查，针对气流相对比较微弱的电力机车一定要有效清理散热器。
2结束语
HXD3型机车借鉴了很多其他电力机车的成功设计， 但在适应我国铁路运营环境的过程中，仍存在一些不足。针对HXD3型机车以上部分故障，积极采取措施，与主机厂和各个部件供应商一起对问题进行了及时处理，减少机车故障，对减小运输的干扰发挥了积极作用，希望为其他运用HXD3型电力机车的站段提供借鉴。
参考文献：
[1]HX_D3型电力机车自动降弓故障分析与改进措施[J].刘磊.机车电传动.2016（06）.
[2]HX_D3型电力机车可靠性研究[J].张铁竹，毕红雪，马金法，丁磊.自动化应用.2016（08）.
（作者单位：天津电力机车有限公司）