HXD1C型電力機(jī)車段修維修模式初探

林 俊

（1 中國鐵道科學(xué)研究院 研究生部，北京100081；2 成都鐵路局 重慶機(jī)務(wù)段，重慶400053）

HXD1C型機(jī)車為我國自主研發(fā)生產(chǎn)的7 200kW大功率交流傳動(dòng)新型電力機(jī)車，機(jī)車采用了交流傳動(dòng)、微機(jī)控制、故障診斷、TCN網(wǎng)絡(luò)、電空制動(dòng)等先進(jìn)技術(shù)，運(yùn)用了可靠性、維修性、可用性、安全性等現(xiàn)代設(shè)計(jì)理念。其先進(jìn)的技術(shù)特點(diǎn)對(duì)機(jī)車檢修維護(hù)工作提出了新的要求，如何在現(xiàn)代維修理論指導(dǎo)下，針對(duì)該型機(jī)車運(yùn)用特點(diǎn)和維修需求，制定更加科學(xué)的修程修制和策略，提高機(jī)車的完好率和經(jīng)濟(jì)性，是當(dāng)前迫切需要研究的課題。

1 機(jī)車配屬及運(yùn)用狀況

2009－09首批HXD1C型電力機(jī)車配屬成都鐵路局重慶機(jī)務(wù)段，在襄渝線進(jìn)行了牽引型式試驗(yàn)等相關(guān)測(cè)試，并在襄渝線正式投入長(zhǎng)交路運(yùn)行，與其他配屬段HXD1C型機(jī)車運(yùn)用條件相比，具有線路條件復(fù)雜、支配機(jī)務(wù)段多、周轉(zhuǎn)時(shí)間長(zhǎng)等特點(diǎn)。

（1）1個(gè)機(jī)務(wù)段配屬，3個(gè)鐵路局、4個(gè)機(jī)務(wù)段支配

目前共有150臺(tái)HXD1C型機(jī)車在襄渝線、達(dá)成線等線路混用。機(jī)車使用呈現(xiàn)“1個(gè)機(jī)務(wù)段配屬、4個(gè)機(jī)務(wù)段使用”的獨(dú)有格局，其中重慶機(jī)務(wù)段作為配屬段每日支配30臺(tái)機(jī)車左右，其余大部分機(jī)車由安康、襄樊北和成都機(jī)務(wù)段支配。機(jī)車整備難度大，信息傳遞不及時(shí)等問題突出。

（2）坡道大、曲線半徑小

襄渝線安康機(jī)務(wù)段管內(nèi)最大坡道為12‰，襄樊北機(jī)務(wù)段管內(nèi)最大坡道為13‰。其中安康機(jī)務(wù)段管內(nèi)麻柳至巴山間約有23km小曲線連續(xù)上坡道（坡道在9～12‰，最小曲線半徑500m），區(qū)間設(shè)有3個(gè)分相絕緣器，每通過一個(gè)分相絕緣器降速在15km／h以上，機(jī)車長(zhǎng)時(shí)間處于滿牽引力爬坡狀態(tài)?？量痰木€路條件不僅限制了牽引噸位，使?fàn)恳姍C(jī)長(zhǎng)期工作在滿負(fù)荷狀態(tài)，主變流器IGBT模塊等部件面臨嚴(yán)峻考驗(yàn)，而且加劇了輪對(duì)輪緣磨耗。

（3）跨鐵路局輪乘機(jī)車周轉(zhuǎn)時(shí)間長(zhǎng)

由于機(jī)車跨鐵路局運(yùn)用，貨機(jī)直通和小循環(huán)并存，造成部分機(jī)車長(zhǎng)期在成都—達(dá)州—襄樊北間往返，回配屬機(jī)務(wù)段整備的周期長(zhǎng)（最長(zhǎng)達(dá)25天），整備質(zhì)量得不到有效保證。

2 段修修程制定和實(shí)施

HXD1C型機(jī)車，它與國內(nèi)傳統(tǒng)的電力機(jī)車不同，不能直接套用既有的大、中、小、輔修模式和周期；其次，我國的線路條件、牽引噸位、運(yùn)用環(huán)境等與國外截然不同，不能直接套用國外的檢修方式和制度。為實(shí)現(xiàn)HXD1C機(jī)車的科學(xué)有效檢修，需要針對(duì)該型機(jī)車的技術(shù)特點(diǎn)、運(yùn)用條件和檢修需求，建立完善科學(xué)合理的機(jī)務(wù)段檢修模式和修程。

2.1 修程制定和優(yōu)化

目前和諧型大功率交流機(jī)車修程設(shè)置分為運(yùn)用維修和定期維修，運(yùn)用維修（也稱段修）主要在機(jī)務(wù)段進(jìn)行，包括月檢、季檢、半年檢、年檢；定期維修主要在工廠或和諧機(jī)車檢修基地進(jìn)行，包括2年檢和6年檢。

重慶機(jī)務(wù)段按照和諧型機(jī)車修程設(shè)置總體要求，在消化HXD1C機(jī)車維修保養(yǎng)手冊(cè)有關(guān)要求基礎(chǔ)上，確定了HXD1C機(jī)車初期段修修程為“趟檢（地勤方式）—半月檢—半年修—一年修”。鑒于交流機(jī)車檢查作業(yè)多，修理項(xiàng)目少，趟檢作業(yè)摒棄了既有直流機(jī)車專檢專修方式，采用地勤作業(yè)方式；在半月檢作業(yè)中，又劃分為“B1～B6”共6次半月檢實(shí)行分散修作業(yè)，其中B1～B5次半月檢在運(yùn)用環(huán)節(jié)完成，B6以上修程單獨(dú)扣車進(jìn)行重點(diǎn)檢查檢修。

經(jīng)過對(duì)HXD1C型機(jī)車運(yùn)用、整備和檢修工作近一年時(shí)間的實(shí)踐和經(jīng)驗(yàn)總結(jié)，以及對(duì)重要部件的壽命周期、可靠性進(jìn)行大量數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)、分析，按照“精檢慎修”的原則對(duì)原修程進(jìn)行了調(diào)整優(yōu)化，將原規(guī)定“HXD1C型機(jī)車的檢修采取以走行里程為主、以時(shí)間間隔為輔的狀態(tài)預(yù)防修體制，分為趟檢、半月檢、半年修、一年修”修改為“HXD1C型機(jī)車的檢修采取以時(shí)間間隔為主、以走行里程為輔的狀態(tài)預(yù)防修體制，分為運(yùn)用機(jī)車趟檢和單獨(dú)扣車進(jìn)行”季檢、半年檢、一年檢“的三級(jí)段修檢修模式”。以使用時(shí)間作為機(jī)車檢修周期主要衡量標(biāo)準(zhǔn)，解決了由于跨鐵路局運(yùn)輸機(jī)車交路和走行公里難以準(zhǔn)確掌握而導(dǎo)致的機(jī)車失修問題。

2.2 修程主要內(nèi)容

HXD1C型機(jī)車段修各級(jí)修程主要內(nèi)容如下：

（1）趟檢：主要是根據(jù)機(jī)車運(yùn)行狀態(tài)，進(jìn)行日常保養(yǎng)檢查和部件檢測(cè)，對(duì)走行部重要螺栓防緩標(biāo)進(jìn)行安全保潔；根據(jù)需要補(bǔ)充油、水、沙；對(duì)易耗件進(jìn)行補(bǔ)充檢修等。

（2）季檢：90±10天，為最基本的段修修程，在檢修庫內(nèi)進(jìn)行，條件具備時(shí)可在整備場(chǎng)分步實(shí)施。除完成車頂、走行部、中部電氣設(shè)備外觀、緊固、油水檢查外，要對(duì)車內(nèi)各屏柜開柜清潔，更換紙濾塵網(wǎng)，冷卻塔積塵清洗，清空沙箱，各部絕緣檢測(cè)。檢修停時(shí)不超過8h。

（3）半年檢：180±18天，在檢修庫內(nèi)進(jìn)行，條件具備時(shí)可在整備場(chǎng)實(shí)施。作業(yè)內(nèi)容除包含季檢內(nèi)容外，檢查車頂、走行部各機(jī)械運(yùn)動(dòng)部件，空氣管路，各子系統(tǒng)功能試驗(yàn)等。檢修停時(shí)不超過24h。

（4）一年檢：360±36天，為段修最高修程，在檢修庫內(nèi)進(jìn)行。一年檢包含半年檢全部作業(yè)內(nèi)容，對(duì)走行部、車鉤等部件進(jìn)行探傷，對(duì)走行部軸承進(jìn)行頂輪軸承檢測(cè)。檢修停時(shí)不超過48h。

2.3 段修開展情況

首先，機(jī)務(wù)段重視開展HXD1C型機(jī)車可靠性數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析工作，為合理確定維修間隔期和維修周期結(jié)構(gòu)提供了科學(xué)的數(shù)據(jù)支持；其次，針對(duì)機(jī)車慣性質(zhì)量問題，實(shí)施項(xiàng)目化管理，聯(lián)合相關(guān)廠家共同攻關(guān)，改進(jìn)消除了大量設(shè)計(jì)制造缺陷；此外，借鑒既有機(jī)車成功檢修經(jīng)驗(yàn)和技術(shù)手段，提高機(jī)車檢修質(zhì)量和效率。主要工作包括：

（1）開展軸承頂輪檢測(cè)。HXD1C型機(jī)車牽引電機(jī)軸承質(zhì)量問題突出，截止2011年底已發(fā)生牽引電機(jī)軸承故障64件，造成輪對(duì)“固死”13件，并構(gòu)成一般D21類事故4件，嚴(yán)重影響了正常運(yùn)輸秩序和行車安全。為此，機(jī)務(wù)段通過改進(jìn)現(xiàn)有直流機(jī)車的頂輪軸承檢測(cè)設(shè)備，在全鐵路率先成功實(shí)現(xiàn)HXD1C型機(jī)車牽引電機(jī)300r／min轉(zhuǎn)速的頂輪檢測(cè)，利用既有場(chǎng)地大批量開展在線頂輪軸承檢測(cè)工作。通過頂輪檢測(cè)，發(fā)現(xiàn)并更換軸承均方根值或翹度系數(shù)超標(biāo)的牽引電機(jī)34臺(tái)；跟蹤監(jiān)測(cè)并更換質(zhì)量狀態(tài)較差的牽引電機(jī)74臺(tái)，有效降低了牽引電機(jī)軸承的故障率。

（2）加強(qiáng)高壓電器整治和檢測(cè)。HXD1C型機(jī)車高壓電器故障主要表現(xiàn)為高壓電壓互感器炸損、主變壓器故障、T型接頭接地?zé)龘p、主斷路器卡分卡合等，針對(duì)上述問題，機(jī)務(wù)段配合廠家完成了高壓電壓互感器、T形接頭絕緣的專項(xiàng)整治，開展高壓互感器、主變壓器油取樣化驗(yàn)和氣相色譜檢測(cè)分析，升級(jí)優(yōu)化主斷路器控制程序等工作，有效防控了高壓電器故障。

（3）嚴(yán)控輪對(duì)限度。由于HXD1C機(jī)車輪緣潤(rùn)滑采用了潤(rùn)滑效果欠佳的干式潤(rùn)滑裝置，以及機(jī)車主要運(yùn)用在襄渝、達(dá)成、川黔線等條件惡劣的山區(qū)線路，輪緣萬公里磨耗量平均為0.51mm，是既有直流機(jī)車的3～5倍，最高輪緣萬公里磨耗量達(dá)到0.86mm。針對(duì)輪緣磨耗突出特點(diǎn)，制定了專門的輪對(duì)監(jiān)控制度，通過動(dòng)輪自動(dòng)檢測(cè)裝置和疑似到限輪對(duì)數(shù)據(jù)的人工復(fù)測(cè)，實(shí)現(xiàn)輪對(duì)數(shù)據(jù)的“人機(jī)雙控”，確保了走行部運(yùn)行安全。

（4）變流裝置專項(xiàng)整治。受組裝工藝、制造缺陷、環(huán)境條件等因素影響，夏天高溫季節(jié)變流裝置故障進(jìn)入高發(fā)期，如IGBT模塊炸裂，輔助變流器風(fēng)機(jī)接地大面積燒損，K1接觸器抵押連鎖故障，輔助變流器接線端子排燒損，TCU驅(qū)動(dòng)板故障，TCU冷卻水管漏水，TCU充電接觸器卡分等問題突出。對(duì)此機(jī)務(wù)段每年夏天均結(jié)合修程開展交流機(jī)車平穩(wěn)度夏整治工作，重點(diǎn)對(duì)牽引變流器中間直流諧振電容、短接接觸器、輔助變流器輸出濾波電容器組裝等部件進(jìn)行整治，針對(duì)性強(qiáng)，效果明顯。

（5）開展適應(yīng)性改造。針對(duì)HXD1C型機(jī)車運(yùn)用中暴露的突出質(zhì)量問題，結(jié)合目前進(jìn)行的二年檢工作，制定了適應(yīng)性加裝改進(jìn)項(xiàng)目，如噴脂式輪緣潤(rùn)滑裝置、JK11430走行部狀態(tài)監(jiān)測(cè)裝置；改造項(xiàng)目包括車體底架風(fēng)管路FBO管接頭改為卡套式管接頭、高壓電壓互感器原邊回路增加接地／短路保護(hù)裝置、TCU驅(qū)動(dòng)板抗老化適應(yīng)性改進(jìn)、機(jī)車空調(diào)走線改進(jìn)等。

3 實(shí)施效果

通過段修修程方案優(yōu)化和專項(xiàng)故障整治，運(yùn)用維修工作取得明顯成果。表1給出截至2012－04HXD1C機(jī)車故障統(tǒng)計(jì)情況，由表中數(shù)據(jù)可以看出，機(jī)破率、臨修率、碎修率等故障指標(biāo)呈逐年明顯下降趨勢(shì)。其中累計(jì)發(fā)生一般D21事故24件、G1機(jī)車故障252件，合計(jì)發(fā)生機(jī)車故障276件（其中重慶發(fā)生47件、成都支配44件，跨鐵路局安康支配127件、襄陽支配58件），機(jī)破率0.37件／105km；發(fā)生臨修 689件，臨修率0.92件／105km；發(fā)生主要碎修6 890件，碎修率9.23件／105km。

圖1給出重慶機(jī)務(wù)段配屬的HXD1C型機(jī)車自2009－10以來，按月統(tǒng)計(jì)的105km機(jī)破率變化情況。由圖可以看出，隨著修程的不斷優(yōu)化和完善，HXD1C機(jī)車機(jī)破率呈現(xiàn)逐年下降并趨于穩(wěn)定的趨勢(shì)，目前機(jī)破率指標(biāo)已基本接近訂貨合同規(guī)定的要求（0.1件／105km），機(jī)車上線率保持在91.8%以上。

表1 2009－10～2012－04HXD1C型電力機(jī)車故障數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)

4 結(jié)束語

和諧型大功率交流傳動(dòng)機(jī)車是我國鐵路運(yùn)輸?shù)闹餍图夹g(shù)裝備，重慶機(jī)務(wù)段通過近3年運(yùn)用維修工作的開展，初步摸清了HXD1C型機(jī)車及其產(chǎn)品基本技術(shù)特點(diǎn)和運(yùn)用維修規(guī)律，通過段修修程優(yōu)化和完善，取得了較為明顯的效果。但和諧型機(jī)車作為一項(xiàng)高科技復(fù)雜系統(tǒng)裝備，其目前仍處于產(chǎn)品壽命的早期階段，產(chǎn)品后期特性還有待進(jìn)一步深入研究。機(jī)務(wù)段應(yīng)在不斷積累檢修經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，以現(xiàn)代維修理論為指導(dǎo)，持續(xù)優(yōu)化檢修運(yùn)用方式，完善檢修工藝和條件，科學(xué)界定檢修限度和標(biāo)準(zhǔn)，提升機(jī)車檢修質(zhì)量和效率，優(yōu)化檢修成本。

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