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[摘 要]通过DF型内燃机车轮对轴承电蚀故障统计分析,查找机车轮对电蚀原因,对造成机车轮对电蚀的牵车方式进行改进,使用机车本身蓄电池进行移车,移车时电流不通过轮对轴承,杜绝机车轮对轴承电蚀故障问题。
[关键词]牵车作业 轮对轴承电蚀 蓄电池移车
中图分类号:U260.423 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2017)30-0096-01
经统计2015年库尔勒机务段共发生机车轮对轴承电蚀故障16件,分析确定15件轮对轴承电蚀故障的机车没有进行电焊作业,机车进行了牵车作业,判断为牵车作业时牵车电流流经轮对轴承,造成机车轮对轴承电蚀问题,为杜绝此问题,对DF型内燃机车牵车作业方式进行改进,研究使用机车自身蓄电池移车,杜绝牵车时机车轮对轴承电蚀问题发生。
1 DF型机车轮对轴承电蚀原因分析
1.1 牵车作业时造成机车轮对轴承电蚀的原因及危害性
我段采用新疆华通电气公司的DC55V型交流变直流牵引机车出入库装置(简称牵车机),其额定工作电流为500-600A。在日常牵车作业中,我们将牵车机电源一端接1ZL负端,电控接触器的分流器处与机车车体连接,通过钢轨回到牵车机另一端。
电流会通过钢轨的流经轮对轴箱轴承,由牵车时电流路径分析可知,牵车时电流必然流经对箱轴轮轴,会造成轮对轴承电蚀损伤。
1.2 轮对轴承电蚀典型故障案例
2015年12月18日,DF11 216机车,因6-5轴位一级报警,顶轮检测6-5轴位轮对轴承有明显故障波形。落修检查轴承,内侧NJ轴承及状态中心位置上有一圈拉痕和电蚀的黑点,更换轴承轴套。该机车12月15日X3修,修后走行1111公里,X3修程前走行部监测系统无报警及预警信息。
2016年1月2日,DF11 296机车,轴温检测分析2-1位轴承1级报警,本趟9次,文件分析存在轴承外环故障特征明显,1月3日落轴承检查轴套及滚柱上有多处电蚀灼伤,轴承外圈未剥离,WT轴承。该机车12月29日F3修,修后走行1095公里,F3修程前走行部监测系统无报警及预警信息。
2015年至2016年初我段DF型机车走行部轴箱轴承故障时有发生,严重影响我段机车运行安全。通过对故障轴承进行探伤检测和对比分析,发现轴承存在电蚀迹象,针对这一故障现象,我们分析作业过程中可能产生电蚀的作业项点,对机车过电情况进行梳理,发现在日常作业中能使轴箱过电的原因主要分为两类:一是电焊作业;二是牵车作业;这几年已经对机车电焊作业进行了规范,但轮对轴承电蚀依然存在,为了消除牵车作业过程中的轮对轴承电蚀问题,我们着手对牵车装置进行改进。
2 移车改进措施
2.1 牽车装置改进措施
现有的牵车作业会造成轴承电蚀问题,应改变牵车方式,考虑使用机车蓄电池进行移车,将QD电机总电阻0.01068Ω与牵引电机总电阻0.02371Ω比较,牵引电机总电阻大,牵车机电压56-60V,最大電流500A,持续电流360A,蓄电池电压96V,持续放电电流可达到450A/h,通过比较可以的看出,用蓄电池给牵引电机做电源牵车,不会造成主电路短路烧损及蓄电池亏电问题。
2016年1月7日制作了蓄电池牵车装置在DF11189机车上进行了实验,用蓄电池负端与机车1ZL整流柜负端连接,蓄电池正断通过牵车装置接触器、降压启动电阻(0.122Ω)与第二牵引电机2C接触器41号线连接,使用蓄电池电源控制牵车装置接触器进行牵车,机车启动时第二电机电流450-500A,启动后电机持续电流350-400A,蓄电池电压下降到75-80V,进行4次牵车走行60-80米,牵车作业后蓄电池电压显示100V。
实验分析证明使用机车本身蓄电池进行移车,只要选配好降压电阻,是完全可行的,不会造成机车蓄电池亏电;机车电路烧损;移车时电流不流经机车轮对轴承,不会轴承机车轮对轴承电蚀故障。
2.2 牵车装置加装
2.2.1 DF4B、8B机车将蓄电池闸刀正端,通过3P300A移车闸刀,与D1、D2牵引电机电阻制动制动扩展接触器接线连接(DF4B1RZC接触器71、2RZC接触器75,串入降压启动电阻0.25Ω),蓄电池负端通过移车闸刀与机车1ZL整流柜负端连接(DF4B1HKg转换开关21)(图1)。
2.2.2 DF11机车将蓄电池闸刀正端,通过4P 300A移车闸刀,与D1、D2、D3牵引电机,电阻制线连接(1HKg反相器50、52、53),蓄电池负端通过移车闸刀与机车1ZL整流柜负端连接(1HKg反相器16)。
2.2.3 在移车闸刀上接一个移车声光报警信号灯,安装在机车一室操纵台信号灯处,闭合移车闸刀移车时进行报警提示,下部张贴“移车报警禁止启机”的警示,在移车闸刀上粘贴“机车运行中禁止闭合移车闸刀”的警示。
2.2.4 在DF4B 6524中修机车上进行了加装,试验证明移车装置使移车作业变得简单、方便,对机车蓄电池、控制电路、主电路没有不良影响。跟踪DF4B型6524机车蓄电池移车闸刀加装后的使用情况进行,截止9月30日机车运行正常,蓄电池没有亏电问题。机车电阻制动使用正常,机车绝缘符合要求,主电路对地20MΩ,主电路对辅助,30MΩ,机车电器系统各部性能正常。
2.3 机车移车作业
2.3.1 机车移车作业时两人同时作业,检查机车总风缸压力400KPa以上,检查机车自负荷闸刀在断开状态,闭合蓄电池闸刀机车蓄电池电压显示96V以上,将机车2-6GK置中立位。
2.3.2 移车前进行呼唤应答“移车了”,确保车上车下无人作业,制动机单阀制动位,一人撤除机车防溜,在机车移车方向前段进行防护,并进行呼唤应答“牵车了”,一人闭合移车闸刀,在机车一室闭合1K、2K,将司控器换向手柄置移车方向,主手柄提进行1位移车,移车速度不超过5km/h,距离不超过100m。
2.3.3 移车完毕后立即断开移车闸刀,移车信号灯灭,用塑料扎头将移车闸刀手柄固定绑扎在断开位置,防止误碰。
3 结论
2016年通过对牵车方式改进,使用机车本身蓄电池进行移车,牵车时电流不通过轮对轴承,杜绝机车轮对轴承电蚀问题,作业方法更加简单、方便,减少牵车作业人员,降低牵车作业劳动强度。2016年与2015年库尔勒机务段DF型机车轮对轴承故障下降15件,有效的保证了机车运行安全,确保机车运输生产秩序有序可控,提高机车运行可靠性。
参考文献
[1] 东风11型内燃机车电传动系统,戚墅堰机车车辆厂,中国铁道出版社,2001.
[2] 东风4B型内燃机车,铁道部大连机车车辆工厂,大连理工大学出版社.
[3] 东风8B型内燃机车中修检修工艺,电器电机乌鲁木齐铁路局.
[关键词]牵车作业 轮对轴承电蚀 蓄电池移车
中图分类号:U260.423 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2017)30-0096-01
经统计2015年库尔勒机务段共发生机车轮对轴承电蚀故障16件,分析确定15件轮对轴承电蚀故障的机车没有进行电焊作业,机车进行了牵车作业,判断为牵车作业时牵车电流流经轮对轴承,造成机车轮对轴承电蚀问题,为杜绝此问题,对DF型内燃机车牵车作业方式进行改进,研究使用机车自身蓄电池移车,杜绝牵车时机车轮对轴承电蚀问题发生。
1 DF型机车轮对轴承电蚀原因分析
1.1 牵车作业时造成机车轮对轴承电蚀的原因及危害性
我段采用新疆华通电气公司的DC55V型交流变直流牵引机车出入库装置(简称牵车机),其额定工作电流为500-600A。在日常牵车作业中,我们将牵车机电源一端接1ZL负端,电控接触器的分流器处与机车车体连接,通过钢轨回到牵车机另一端。
电流会通过钢轨的流经轮对轴箱轴承,由牵车时电流路径分析可知,牵车时电流必然流经对箱轴轮轴,会造成轮对轴承电蚀损伤。
1.2 轮对轴承电蚀典型故障案例
2015年12月18日,DF11 216机车,因6-5轴位一级报警,顶轮检测6-5轴位轮对轴承有明显故障波形。落修检查轴承,内侧NJ轴承及状态中心位置上有一圈拉痕和电蚀的黑点,更换轴承轴套。该机车12月15日X3修,修后走行1111公里,X3修程前走行部监测系统无报警及预警信息。
2016年1月2日,DF11 296机车,轴温检测分析2-1位轴承1级报警,本趟9次,文件分析存在轴承外环故障特征明显,1月3日落轴承检查轴套及滚柱上有多处电蚀灼伤,轴承外圈未剥离,WT轴承。该机车12月29日F3修,修后走行1095公里,F3修程前走行部监测系统无报警及预警信息。
2015年至2016年初我段DF型机车走行部轴箱轴承故障时有发生,严重影响我段机车运行安全。通过对故障轴承进行探伤检测和对比分析,发现轴承存在电蚀迹象,针对这一故障现象,我们分析作业过程中可能产生电蚀的作业项点,对机车过电情况进行梳理,发现在日常作业中能使轴箱过电的原因主要分为两类:一是电焊作业;二是牵车作业;这几年已经对机车电焊作业进行了规范,但轮对轴承电蚀依然存在,为了消除牵车作业过程中的轮对轴承电蚀问题,我们着手对牵车装置进行改进。
2 移车改进措施
2.1 牽车装置改进措施
现有的牵车作业会造成轴承电蚀问题,应改变牵车方式,考虑使用机车蓄电池进行移车,将QD电机总电阻0.01068Ω与牵引电机总电阻0.02371Ω比较,牵引电机总电阻大,牵车机电压56-60V,最大電流500A,持续电流360A,蓄电池电压96V,持续放电电流可达到450A/h,通过比较可以的看出,用蓄电池给牵引电机做电源牵车,不会造成主电路短路烧损及蓄电池亏电问题。
2016年1月7日制作了蓄电池牵车装置在DF11189机车上进行了实验,用蓄电池负端与机车1ZL整流柜负端连接,蓄电池正断通过牵车装置接触器、降压启动电阻(0.122Ω)与第二牵引电机2C接触器41号线连接,使用蓄电池电源控制牵车装置接触器进行牵车,机车启动时第二电机电流450-500A,启动后电机持续电流350-400A,蓄电池电压下降到75-80V,进行4次牵车走行60-80米,牵车作业后蓄电池电压显示100V。
实验分析证明使用机车本身蓄电池进行移车,只要选配好降压电阻,是完全可行的,不会造成机车蓄电池亏电;机车电路烧损;移车时电流不流经机车轮对轴承,不会轴承机车轮对轴承电蚀故障。
2.2 牵车装置加装
2.2.1 DF4B、8B机车将蓄电池闸刀正端,通过3P300A移车闸刀,与D1、D2牵引电机电阻制动制动扩展接触器接线连接(DF4B1RZC接触器71、2RZC接触器75,串入降压启动电阻0.25Ω),蓄电池负端通过移车闸刀与机车1ZL整流柜负端连接(DF4B1HKg转换开关21)(图1)。
2.2.2 DF11机车将蓄电池闸刀正端,通过4P 300A移车闸刀,与D1、D2、D3牵引电机,电阻制线连接(1HKg反相器50、52、53),蓄电池负端通过移车闸刀与机车1ZL整流柜负端连接(1HKg反相器16)。
2.2.3 在移车闸刀上接一个移车声光报警信号灯,安装在机车一室操纵台信号灯处,闭合移车闸刀移车时进行报警提示,下部张贴“移车报警禁止启机”的警示,在移车闸刀上粘贴“机车运行中禁止闭合移车闸刀”的警示。
2.2.4 在DF4B 6524中修机车上进行了加装,试验证明移车装置使移车作业变得简单、方便,对机车蓄电池、控制电路、主电路没有不良影响。跟踪DF4B型6524机车蓄电池移车闸刀加装后的使用情况进行,截止9月30日机车运行正常,蓄电池没有亏电问题。机车电阻制动使用正常,机车绝缘符合要求,主电路对地20MΩ,主电路对辅助,30MΩ,机车电器系统各部性能正常。
2.3 机车移车作业
2.3.1 机车移车作业时两人同时作业,检查机车总风缸压力400KPa以上,检查机车自负荷闸刀在断开状态,闭合蓄电池闸刀机车蓄电池电压显示96V以上,将机车2-6GK置中立位。
2.3.2 移车前进行呼唤应答“移车了”,确保车上车下无人作业,制动机单阀制动位,一人撤除机车防溜,在机车移车方向前段进行防护,并进行呼唤应答“牵车了”,一人闭合移车闸刀,在机车一室闭合1K、2K,将司控器换向手柄置移车方向,主手柄提进行1位移车,移车速度不超过5km/h,距离不超过100m。
2.3.3 移车完毕后立即断开移车闸刀,移车信号灯灭,用塑料扎头将移车闸刀手柄固定绑扎在断开位置,防止误碰。
3 结论
2016年通过对牵车方式改进,使用机车本身蓄电池进行移车,牵车时电流不通过轮对轴承,杜绝机车轮对轴承电蚀问题,作业方法更加简单、方便,减少牵车作业人员,降低牵车作业劳动强度。2016年与2015年库尔勒机务段DF型机车轮对轴承故障下降15件,有效的保证了机车运行安全,确保机车运输生产秩序有序可控,提高机车运行可靠性。
参考文献
[1] 东风11型内燃机车电传动系统,戚墅堰机车车辆厂,中国铁道出版社,2001.
[2] 东风4B型内燃机车,铁道部大连机车车辆工厂,大连理工大学出版社.
[3] 东风8B型内燃机车中修检修工艺,电器电机乌鲁木齐铁路局.