和諧型八軸電力機(jī)車司機(jī)室轉(zhuǎn)換存在問題分析與對策

張鴻鈞，沙正軍，肖建斌，肖 勇，張 勇

（西安鐵路局 安康機(jī)務(wù)段，陜西安康725005）

運用與檢修

和諧型八軸電力機(jī)車司機(jī)室轉(zhuǎn)換存在問題分析與對策

張鴻鈞，沙正軍，肖建斌，肖 勇，張 勇

（西安鐵路局 安康機(jī)務(wù)段，陜西安康725005）

HXD1、HXD2型交流傳動八軸9 600 k W貨運電力機(jī)車是我國廣泛運用的深度國產(chǎn)化大功率貨運電力機(jī)車，自2013年以來在西安鐵路局安康機(jī)務(wù)段換型運用以來，司機(jī)室轉(zhuǎn)換作業(yè)過程頻繁發(fā)生問題，多次導(dǎo)致機(jī)車故障并存在機(jī)車溜逸風(fēng)險。從HXD1/2型機(jī)車司機(jī)室轉(zhuǎn)換控制設(shè)計原理、檢修維護(hù)及運用操縱等方面出發(fā)，深入分析了和諧型八軸電力機(jī)車司機(jī)室轉(zhuǎn)換存在問題的原因，提出了解決措施和方案，通過實施取得了良好效果。

和諧型機(jī)車；司機(jī)室轉(zhuǎn)換；原因；分析；對策

HXD1、HXD2型交流傳動八軸9 600 k W貨運電力機(jī)車均為深度國產(chǎn)化大功率貨運電力機(jī)車，采用2（B0－B0）軸式，雙節(jié)內(nèi)重聯(lián)控制，具有節(jié)省乘務(wù)人員、彎道通過能力強(qiáng)、便于重載牽引等優(yōu)點，自2013年以來西安鐵路局安康機(jī)務(wù)段擔(dān)當(dāng)襄渝、陽安、西康線山區(qū)線路貨運牽引任務(wù)，在保證入川運輸通道的暢通中發(fā)揮了巨大作用。但在實際運用中，因機(jī)車設(shè)計制造、技術(shù)資料及實踐經(jīng)驗等方面存在不足，運用中也暴露出諸多問題，特別是司機(jī)室轉(zhuǎn)換作業(yè)過程與六軸單節(jié)和諧型機(jī)車差異較大，多次發(fā)生機(jī)車故障并存在機(jī)車溜逸風(fēng)險，已成為影響和諧型八軸電力機(jī)車運用安全的一個重點問題。

1 問題的提出

和諧型交流傳動八軸電力機(jī)車自2012年度上線運用以來，因其與單節(jié)六軸和諧型機(jī)車司機(jī)室轉(zhuǎn)換作業(yè)差異較大，轉(zhuǎn)換操作較為繁瑣，司機(jī)室轉(zhuǎn)換作業(yè)完畢后，頻繁發(fā)生機(jī)車制動系統(tǒng)故障，且多次發(fā)生誤操作導(dǎo)致的機(jī)車無制動措施產(chǎn)生溜逸風(fēng)險。

經(jīng)過我們組織有關(guān)人員進(jìn)行細(xì)致調(diào)查分析，和諧型交流傳動八軸電力機(jī)車與六軸電力機(jī)車相比，司機(jī)室轉(zhuǎn)換從機(jī)車控制系統(tǒng)方面主要存在以下特點：

（1）機(jī)車內(nèi)重聯(lián)網(wǎng)絡(luò)控制。和諧型八軸電力機(jī)車由兩節(jié)完整的單司機(jī)室四軸機(jī)車通過機(jī)械和電氣重聯(lián)的內(nèi)重聯(lián)形式組成雙節(jié)B0－B0機(jī)車內(nèi)重聯(lián)八軸機(jī)車，通過多功能車輛總線MVB和列車總線WTB進(jìn)行通信，保證機(jī)車各項系統(tǒng)控制功能的同步性和一致性。

（2）雙套制動系統(tǒng)轉(zhuǎn)換控制。和諧型八軸電力機(jī)車兩節(jié)各裝有一套制動系統(tǒng)，通過分別進(jìn)行制動系統(tǒng)本、補(bǔ)模式轉(zhuǎn)換設(shè)置，由操作端制動控制器實現(xiàn)對全臺機(jī)車的制動機(jī)操作，通過平均管實現(xiàn)對補(bǔ)機(jī)制動、緩解作用的控制。

（3）3種制動系統(tǒng)差異較大。HXD1/2型八軸電力機(jī)車分別安裝有CCBⅡ、DK－2、Faiveley 3種制動系統(tǒng)，因設(shè)計制造理念及工藝不同，3種制動系統(tǒng)在機(jī)車司機(jī)室轉(zhuǎn)換操作上存在較大差異。

2 存在問題及原因分析

2.1 制動系統(tǒng)安全措施設(shè)計考慮不足，存在機(jī)車溜逸安全風(fēng)險

HXD1型機(jī)車司機(jī)室轉(zhuǎn)換作業(yè)關(guān)閉電鑰匙后，機(jī)車制動系統(tǒng)兩端操縱端均處于未激活狀態(tài)，但機(jī)車未產(chǎn)生保護(hù)性安全懲罰制動，也未施加機(jī)車停放制動，如乘務(wù)員誤操作未按規(guī)定放置制動控制器手柄，而是將制動控制器自動制動控制手柄（簡稱：自閥）和單獨制動手柄（簡稱：單閥）均置于運轉(zhuǎn)位，將導(dǎo)致機(jī)車全車無制動力，司機(jī)室轉(zhuǎn)換作業(yè)需時約3～5 min，存在機(jī)車溜逸的嚴(yán)重安全風(fēng)險。通過分析主要原因為：

（1）HXD1型機(jī)車CCBⅡ和DK－2制動系統(tǒng)在導(dǎo)向安全的制動系統(tǒng)安全措施設(shè)計理念考慮不足，取消了原HXD1C、HXD3等型機(jī)車設(shè)計的斷電安全懲罰制動保護(hù)功能，導(dǎo)致機(jī)車司機(jī)室轉(zhuǎn)換過程可能存在全車無防溜安全措施現(xiàn)象。

（2）CCBⅡ制動系統(tǒng)設(shè)計為減少司機(jī)室轉(zhuǎn)換操作步驟，廠方在設(shè)計中加入了關(guān)閉電鑰匙時機(jī)車制動模式自動轉(zhuǎn)換進(jìn)入“補(bǔ)機(jī)”狀態(tài)，此時HXD1型機(jī)車A、B節(jié)制動系統(tǒng)均處于“補(bǔ)機(jī)”狀態(tài)，全車EPCU對EBV移動手柄及懲罰制動指令均不響應(yīng)。

（3）DK－2制動系統(tǒng)設(shè)計有制動控制器鑰匙開關(guān)，應(yīng)將制動控制器自閥手柄置重聯(lián)位、單閥手柄置運轉(zhuǎn)位，制動控制器鑰匙置“關(guān)”位時方可拔出鑰匙開關(guān)。但因機(jī)車設(shè)計中制動系統(tǒng)與機(jī)車控制系統(tǒng)激活端不同步，分別使用不同鑰匙開關(guān)控制，且機(jī)車斷開電鑰匙不產(chǎn)生保護(hù)性安全懲罰制動，也不施加機(jī)車停放制動，存在全車無制動力的風(fēng)險。

2.2 機(jī)車制動系統(tǒng)與控制系統(tǒng)操縱端判別方式不一致，系統(tǒng)功能控制存在安全風(fēng)險

安裝有DK－2制動系統(tǒng)的HXD1型機(jī)車，機(jī)車制動系統(tǒng)操縱端的判別由重聯(lián)閥位置來判定，當(dāng)某節(jié)機(jī)車重聯(lián)閥轉(zhuǎn)換按鈕置“本機(jī)位”時，該端激活為操縱端，可通過制動控制器鑰匙開關(guān)實現(xiàn)對機(jī)車制動系統(tǒng)的控制；而機(jī)車制動系統(tǒng)與控制系統(tǒng)操縱端無相關(guān)控制邏輯關(guān)系，機(jī)車司機(jī)室轉(zhuǎn)換及檢修維護(hù)過程可能存在機(jī)車兩端實施不同控制方式的操作，導(dǎo)致不可預(yù)料的安全風(fēng)險。

2.3 制動系統(tǒng)自診斷功能存在不足，司機(jī)室轉(zhuǎn)換故障不能及時發(fā)現(xiàn)

（1）HXD2型機(jī)車Faiveley制動系統(tǒng)司機(jī)室轉(zhuǎn)換作業(yè)須進(jìn)行兩節(jié)機(jī)車平均管塞門RB—EQ轉(zhuǎn)換，司機(jī)室轉(zhuǎn)換作業(yè)完畢后，乘務(wù)員通過機(jī)車操作端BDU屏顯示“主控投入”確認(rèn)轉(zhuǎn)換成功。當(dāng)兩節(jié)機(jī)車平均管塞門RB－EQ均轉(zhuǎn)至“從控位”時，制動顯示屏閃爍提示故障信息“主控/從控功能故障，結(jié)束運行后和維修人員聯(lián)系”（如圖1），但是當(dāng)兩節(jié)機(jī)車平均管塞門RB—EQ均轉(zhuǎn)至“主控位”時，機(jī)車操縱節(jié)制動顯示屏無相關(guān)故障提示，機(jī)車制動機(jī)無法正常工作。

（2）HXD1型機(jī)車DK－2制動系統(tǒng)司機(jī)室轉(zhuǎn)換作業(yè)，如對操縱節(jié)及非操縱節(jié)分配閥緩解塞門156或重聯(lián)閥轉(zhuǎn)換按鈕未轉(zhuǎn)換到位時，機(jī)車制動顯示屏無相關(guān)故障提示，但會出現(xiàn)機(jī)車無法緩解、單閥全制動后制動缸壓力達(dá)不到定壓或緊急制動后制動缸壓力短時超過定壓，然后緩慢下降的故障現(xiàn)象。

2.4 3種制動系統(tǒng)司機(jī)室轉(zhuǎn)換操作差異較大，影響正常運用作業(yè)

經(jīng)過現(xiàn)場調(diào)研分析及梳理，和諧型八軸電力機(jī)車安裝的CCBⅡ、Faiveley及DK－2等3種制動系統(tǒng)司機(jī)室轉(zhuǎn)換操作程序?qū)Ρ热绫?。

2.5 司機(jī)室轉(zhuǎn)換操作較為繁瑣，易發(fā)生誤操作導(dǎo)致機(jī)車故障

HXD1型機(jī)車安裝有CCBⅡ及DK－2兩種制動系統(tǒng)，其中DK－2制動系統(tǒng)司機(jī)室轉(zhuǎn)換操作比較繁瑣，共需8個步驟，特別是兩節(jié)機(jī)車分配閥緩解塞門156和重聯(lián)閥轉(zhuǎn)換按鈕均需按要求設(shè)置正確。而該兩個塞門未正確轉(zhuǎn)換時機(jī)車無故障提示，且兩個塞門間無聯(lián)鎖關(guān)系，易發(fā)生疏漏導(dǎo)致制動系統(tǒng)故障。

2.6 DK－2制動系統(tǒng)塞門標(biāo)志不醒目

機(jī)車制動柜上司機(jī)室轉(zhuǎn)換操作常用的重聯(lián)閥轉(zhuǎn)換按鈕及分配閥緩解塞門標(biāo)志存在不足，其中重聯(lián)閥轉(zhuǎn)換按鈕安裝在制動柜中間底部，“本機(jī)位”及“補(bǔ)機(jī)位”標(biāo)志字體較?。环峙溟y緩解塞門安裝在制動柜左側(cè)底部，“156”紅色標(biāo)志在分配閥側(cè)面，且字體較小。如圖2所示。

3 對策及建議

3.1 設(shè)計制造方面

（1）增加安全防護(hù)措施，消除機(jī)車溜逸風(fēng)險。優(yōu)化機(jī)車停放制動功能，當(dāng)機(jī)車速度為零且無司機(jī)室占用時，機(jī)車自動施加停放制動。

（2）CCBⅡ制動系統(tǒng)司機(jī)室轉(zhuǎn)換控制優(yōu)化。檢測機(jī)車兩節(jié)制動系統(tǒng)均未激活（無司機(jī)室占用）時，保持當(dāng)前制動系統(tǒng)本、補(bǔ)機(jī)模式設(shè)置，不自動進(jìn)入補(bǔ)機(jī)模式。當(dāng)檢測某節(jié)制動系統(tǒng)激活（司機(jī)室占用）時，自動將非操作節(jié)制動機(jī)設(shè)置為補(bǔ)機(jī)模式，同時可進(jìn)行操作節(jié)制動機(jī)模式設(shè)置。

（3）增加DK－2制動系統(tǒng)制動柜轉(zhuǎn)換聯(lián)鎖控制。將制動柜分配閥緩解塞門156和重聯(lián)閥轉(zhuǎn)換按鈕改進(jìn)為一體化聯(lián)動控制。司機(jī)室轉(zhuǎn)換作業(yè)時，機(jī)車制動柜僅需對重聯(lián)閥進(jìn)行“本機(jī)位”或“補(bǔ)機(jī)位”轉(zhuǎn)換，減少司機(jī)室轉(zhuǎn)換設(shè)置步驟，避免疏漏導(dǎo)致的機(jī)車故障。

（4）增加DK－2制動系統(tǒng)模式監(jiān)測提示功能。增加兩節(jié)機(jī)車內(nèi)重聯(lián)時DK－2制動系統(tǒng)司機(jī)室轉(zhuǎn)換設(shè)置時分配閥緩解塞門156和重聯(lián)閥轉(zhuǎn)換按鈕位置監(jiān)測功能，當(dāng)兩節(jié)機(jī)車分配閥緩解塞門156和重聯(lián)閥轉(zhuǎn)換按鈕設(shè)置不正確時，在BDU屏顯示“制動機(jī)設(shè)置故障”等故障提示，同時施加保護(hù)性懲罰制動，提醒乘務(wù)員進(jìn)行重新檢查確認(rèn)，避免誤操作導(dǎo)致機(jī)車帶故障運用。

（5）優(yōu)化Faiveley制動系統(tǒng)模式監(jiān)測提示功能。優(yōu)化制動系統(tǒng)控制軟件，在兩節(jié)機(jī)車平均管塞門RB—EQ均轉(zhuǎn)至“主控位”或“從控位”時，制動顯示屏均閃爍提示故障信息“主控/從控功能故障，結(jié)束運行后和維修人員聯(lián)系”，同時施加保護(hù)性懲罰制動，提醒乘務(wù)員進(jìn)行重新檢查確認(rèn)，避免誤操作導(dǎo)致機(jī)車帶故障運用。

3.2 檢修維護(hù)方面

（1）改進(jìn)DK－2制動系統(tǒng)塞門標(biāo)志。在制動柜下部地板處塞門對應(yīng)位置粘貼尺寸為100 mm×60 mm，藍(lán)底白字的“重聯(lián)閥轉(zhuǎn)換按鈕”及“分配閥緩解塞門”醒目標(biāo)志，同時注明轉(zhuǎn)換操作要點：重聯(lián)閥轉(zhuǎn)換按鈕需轉(zhuǎn)換位置時，須先將轉(zhuǎn)換按鈕向里推，然后再轉(zhuǎn)動180°松開；分配閥緩解塞門手柄與地面平行時為關(guān)閉位，與地面垂直時為打開位。如圖3所示。

（2）增加司機(jī)室轉(zhuǎn)換操作提示標(biāo)志。因HXD1/2型機(jī)車在同一線路運用，存在頻繁換用機(jī)車司機(jī)室轉(zhuǎn)換操作不一致問題，為提示乘務(wù)員規(guī)范每一類型機(jī)車司機(jī)室轉(zhuǎn)換作業(yè)，減少誤操作，我們在機(jī)車制動控制器右上角粘貼統(tǒng)一的司機(jī)室轉(zhuǎn)換操作提示標(biāo)志。CCBⅡ制動系統(tǒng)提示為：換端作業(yè)須確認(rèn)EBV自閥置重聯(lián)位再斷開電鑰匙；DK－2制動系統(tǒng)提示為：換端作業(yè)須攜帶鑰匙，并轉(zhuǎn)換93重聯(lián)閥按鈕及156分配閥塞門；Faiveley制動系統(tǒng)提示為：換端作業(yè)須轉(zhuǎn)換平均管塞門RB—EQ。如圖4所示。

3.3 運用操縱方面

（1）加強(qiáng)培訓(xùn)教育，規(guī)范司機(jī)室轉(zhuǎn)換作業(yè)程序。梳理不同機(jī)型司機(jī)室轉(zhuǎn)換作業(yè)程序，明確作業(yè)標(biāo)準(zhǔn)并制作提示卡片發(fā)放給乘務(wù)員。同時強(qiáng)化實作培訓(xùn)教育，掌握操作要點和產(chǎn)生誤操作的故障現(xiàn)象，減少誤操作對機(jī)車運用產(chǎn)生的影響。

（2）通過制動顯示屏觀察確認(rèn)司機(jī)室轉(zhuǎn)換作業(yè)。司機(jī)室轉(zhuǎn)換作業(yè)完畢后，可通過制動顯示屏觀察確認(rèn)：

①確認(rèn)制動模式設(shè)置正確。CCBⅡ及DK－2制動系統(tǒng)操縱端顯示為“本機(jī)”，F(xiàn)aiveley制動系統(tǒng)操縱端顯示為“主控投入”。如圖5所示。

②確認(rèn)無誤操作導(dǎo)致的機(jī)車故障。觀察Faiveley制動系統(tǒng)操縱端BDU屏無“主控/從控功能故障”顯示；試驗機(jī)車制動系統(tǒng)作用良好。

3.4 故障判斷處理方面

（1）DK－2制動系統(tǒng)

①單閥全制動后制動缸壓力達(dá)不到定壓或緊急制動后制動缸壓力短時超過定壓，然后緩慢下降，但機(jī)車制動顯示屏無相關(guān)故障提示。

此類故障原因是為司機(jī)室轉(zhuǎn)換操作時，對操縱節(jié)及非操縱節(jié)分配閥緩解塞門156塞門未轉(zhuǎn)換到位?？芍匦掳匆?guī)范檢查轉(zhuǎn)換操縱節(jié)及非操縱節(jié)分配閥緩解塞門156塞門。

②DK－2制動系統(tǒng)司機(jī)室轉(zhuǎn)換后機(jī)車無法緩解，機(jī)車制動顯示屏無故障提示。

此類故障原因是司機(jī)室轉(zhuǎn)換操作時，對操縱節(jié)及非操縱節(jié)重聯(lián)閥轉(zhuǎn)換按鈕未轉(zhuǎn)換到位。可檢查操縱節(jié)及非操縱節(jié)重聯(lián)閥轉(zhuǎn)換按鈕位置并轉(zhuǎn)換正確。

（2）Faiveley制動系統(tǒng)

①閉合機(jī)車電鑰匙，激活司機(jī)室制動系統(tǒng)后，制動顯示屏閃爍提示故障信息“主控/從控功能故障，結(jié)束運行后和維修人員聯(lián)系”，且自閥無法緩解。

此類故障原因是機(jī)車兩端制動柜上的平均管塞門RB—EQ位置轉(zhuǎn)換不正確?？芍匦掳匆?guī)范將操作端制動柜上的平均管塞門RB—EQ打到“主控位”，非操作端制動柜上的平均管塞門RB－EQ打到“從控位”。

②司機(jī)室轉(zhuǎn)換后機(jī)車無法緩解，機(jī)車制動顯示屏無故障提示。

此類故障原因為非操縱節(jié)平均管塞門RB—EQ轉(zhuǎn)換不正確或非操縱節(jié)自閥手柄置于緊急位，或緊急制動按鈕被按下?？蓹z查確認(rèn)操縱節(jié)及非操縱節(jié)平均管塞門RB—EQ轉(zhuǎn)換正確，同時檢查非操作節(jié)的制動控制器及緊急按鈕，確認(rèn)處于正常位置。

4 結(jié)束語

通過對HXD1/2型機(jī)車司機(jī)室轉(zhuǎn)換控制原理的深入分析，找出了和諧型八軸電力機(jī)車司機(jī)室轉(zhuǎn)換作業(yè)在設(shè)計制造、檢修維護(hù)及運用操縱等方面存在的問題，提出了相應(yīng)的改進(jìn)方案和行之有效的現(xiàn)場運用補(bǔ)強(qiáng)措施，并梳理了司機(jī)室轉(zhuǎn)換常見故障的判斷處理方法，有效減少了HXD1/2型機(jī)車司機(jī)室轉(zhuǎn)換作業(yè)帶來的機(jī)車故障及安全風(fēng)險，保證和諧型八軸大功率交流電力機(jī)車的運用安全。

［1］ 裝用自主研發(fā)牽引變流器和網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)的HXD1型電力機(jī)車DK-2制動系統(tǒng)用戶培訓(xùn)手冊［R］.株洲：南車株洲電力機(jī)車有限公司，2013.

［2］ HXD2機(jī)車Faiveley新8軸機(jī)車制動系統(tǒng)培訓(xùn)資料［R］.青島：青島四方法維萊軌道制動有限公司，2012.

Fault Analysis and Countermeasures of Cab Transformation for HX-type Eight Axis Electric Locomotive

ZHANG Hongjun，SHA Zhengjun，XIAO Jianbin，XIAO Yong，ZHANG Yong
（Ankang Locomotive Depot，Xi＇an Railway Bureau，Ankang 725005 Shaanxi，China）

HXD1-type and HXD2-type AC drive eight axis 9600kw freight electric locomotives are the deep localization high-power freight electric locomotives which are widely used in our country.Since the remodeling application in Ankang locomotive depot of Xi＇an railway bureau in 2013，the faults of cab transformation have occurred frequently，which brought about failures of locomotives and the runaway risk of locomotives.From cab transformation control and design principle of HXD1-type and HXD2-type locomotives，maintenance，application，manipulation and other aspects，this paper deeply analyzes the reason of cab transformation problems of HX-type eight axis electric locomotive，and proposes the corresponding measures and schemes.The practice indicates that the proposed measures and schemes are effective.

HX-type；cab transformation；cause；analysis；countermeasure

U266.1

A

10.3969/j.issn.1008－7842.2014.05.14

1008－7842（2014）05－0059－04

5—）男，高級工程師（

2014－02－12）