防止HXD1、HXD2型電力機(jī)車輔助風(fēng)機(jī)反轉(zhuǎn)的探討

陳軍

摘 要：通過(guò)下載數(shù)據(jù)和檢查機(jī)車電機(jī)部件，發(fā)現(xiàn)HXD1、HXD2型機(jī)車出現(xiàn)TCU故障的原因?yàn)橛退鋮s塔風(fēng)機(jī)反轉(zhuǎn)。HXD1、HXD2型電力機(jī)車各輔助風(fēng)機(jī)（牽引風(fēng)機(jī)、冷卻塔風(fēng)機(jī)等）的電源輸入線、接線盒繞組引出線的相位、顏色和線號(hào)等標(biāo)注極為混亂。風(fēng)機(jī)反轉(zhuǎn)主要是因電機(jī)繞組中的三相電源相序不正確而導(dǎo)致的。通過(guò)從檢修作業(yè)程序和人為造成的誤差方面分析HXD1、HXD2型機(jī)車的TCU故障，提出了相應(yīng)的解決方案，有效解決了風(fēng)機(jī)反轉(zhuǎn)問(wèn)題，完善了輔助風(fēng)機(jī)檢修工藝，從而維護(hù)了大秦線的運(yùn)輸秩序。

關(guān)鍵詞：電力機(jī)車；TCU故障；軸流式風(fēng)機(jī)；檢修工藝

中圖分類號(hào)：U264 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：2095-6835（2014）20-0048-02

1 故障狀況

2014-03-30，HXD1-100機(jī)車發(fā)生A節(jié)TCU故障，導(dǎo)致主變流柜牽引封鎖，機(jī)車降功率運(yùn)行。機(jī)車回段后，下載數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn)，在故障時(shí)間段內(nèi)，主變流柜水溫傳感器連續(xù)反饋“水溫高出警戒值”和“主變壓器油溫高出警戒值”。進(jìn)一步檢查發(fā)現(xiàn)A節(jié)油水冷卻塔風(fēng)機(jī)反轉(zhuǎn)。該機(jī)車在2014-02-28經(jīng)第2次二年檢修程修復(fù)，運(yùn)行時(shí)間30 d。

類似問(wèn)題也在HXD2型電力機(jī)車輔助風(fēng)機(jī)上屢次發(fā)生。由于車上組裝時(shí)，接線相位的方式會(huì)改變，所以，HXD2型電力機(jī)車的修程分為半年檢和年檢。

該問(wèn)題除造成大量的設(shè)備故障外，還反映出檢修工藝存在較大的漏洞、檢修標(biāo)準(zhǔn)模糊的問(wèn)題。另外，也造成了大量不必要的檢修作業(yè)，使作業(yè)人員的勞動(dòng)強(qiáng)度加大，嚴(yán)重影響了機(jī)車的交驗(yàn)停時(shí)。

2 軸流式風(fēng)機(jī)的工作原理

HXD1、HXD2型電力機(jī)車的牽引風(fēng)機(jī)、冷卻塔風(fēng)機(jī)和輔助變壓器等輔助風(fēng)機(jī)均屬于軸流式風(fēng)機(jī)。所謂“軸流”，就是指氣流與軸的方向平行，軸流式風(fēng)機(jī)就是能形成與風(fēng)葉的軸同方向氣流的風(fēng)機(jī)，也叫局部通風(fēng)機(jī)。氣流由集流器進(jìn)入軸流風(fēng)機(jī)，經(jīng)前導(dǎo)葉獲得預(yù)旋后，在葉輪動(dòng)葉中獲得能量，再經(jīng)后導(dǎo)葉，將一部分偏轉(zhuǎn)的氣流動(dòng)能變?yōu)殪o壓能，最后氣流經(jīng)擴(kuò)散桶，將一部分軸向氣流的動(dòng)能轉(zhuǎn)變?yōu)殪o壓能后輸入管路中。

通過(guò)調(diào)節(jié)風(fēng)葉的間距或風(fēng)葉角度可改變風(fēng)機(jī)風(fēng)量的大小。當(dāng)風(fēng)葉角度恒定而間距增大時(shí)，風(fēng)流量增加。

根據(jù)風(fēng)機(jī)的構(gòu)造原理，因風(fēng)機(jī)葉片位置、形狀（葉片尾部存在一定弧度）等因素，當(dāng)風(fēng)機(jī)發(fā)生反轉(zhuǎn)時(shí)，風(fēng)道中的風(fēng)向不發(fā)生變化，但風(fēng)量將減小。具體如圖1所示。

3 風(fēng)機(jī)反轉(zhuǎn)的原因分析

根據(jù)軸流式風(fēng)機(jī)的工作原理可知：當(dāng)風(fēng)機(jī)反轉(zhuǎn)時(shí)，風(fēng)向不變但風(fēng)量急劇減小，而因此導(dǎo)致的機(jī)車因風(fēng)機(jī)反轉(zhuǎn)所造成牽引電機(jī)、主變壓器油溫和主變流柜水溫等的升溫故障不會(huì)立刻顯現(xiàn)。當(dāng)遺漏風(fēng)量試驗(yàn)環(huán)節(jié)或試驗(yàn)人員手感較差時(shí)，該問(wèn)題極易被忽略。

風(fēng)機(jī)反轉(zhuǎn)主要是由于電機(jī)繞組中的三相電源相序不正確而導(dǎo)致的。因?yàn)闄C(jī)車由輔助逆變器組成，經(jīng)輔助變壓器降壓后的電源輸出相序是確定的，如果經(jīng)風(fēng)機(jī)接線盒輸入輔助風(fēng)機(jī)繞組的相序發(fā)生變化，則會(huì)導(dǎo)致風(fēng)機(jī)反轉(zhuǎn)。

3.1 各部件之間無(wú)明確的對(duì)應(yīng)關(guān)系

對(duì)于HXD1型機(jī)車而言，具體表現(xiàn)在以下三方面：①輔助變壓器輸出電源線有“線號(hào)”，但無(wú)相序U號(hào)、V號(hào)和W號(hào)。②輔助風(fēng)機(jī)繞組引出線均無(wú)U號(hào)、V號(hào)和W號(hào)相位標(biāo)注。③輔變輸出電源線、繞組引出線均有顏色標(biāo)注，但標(biāo)注顏色不對(duì)應(yīng)。具體如表1所示。

此外，輔助風(fēng)機(jī)接線盒內(nèi)上、下2組接線柱僅一端具有U號(hào)、V號(hào)和W號(hào)相位標(biāo)注，而另一端無(wú)相位標(biāo)注。具體如圖2所示。

3.2 未嚴(yán)格檢查相序的對(duì)應(yīng)關(guān)系

如果在風(fēng)機(jī)電源連接過(guò)程中憑經(jīng)驗(yàn)、感覺作業(yè)，則會(huì)不可避免地發(fā)生錯(cuò)誤，進(jìn)而導(dǎo)致風(fēng)機(jī)繞組電源相序改變，最終造成風(fēng)機(jī)反轉(zhuǎn)。具體共存在3個(gè)漏洞：①作業(yè)者未仔細(xì)對(duì)照HXD1型機(jī)車布線圖中的線號(hào)連接，導(dǎo)致風(fēng)機(jī)反轉(zhuǎn)。②輔助風(fēng)機(jī)繞組引出線與接線盒接線柱之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系錯(cuò)誤。③在輔助風(fēng)機(jī)下車檢修時(shí)，因重新布線導(dǎo)致原有相序產(chǎn)生了變化。

綜上所述，各部件之間無(wú)對(duì)應(yīng)關(guān)系是風(fēng)機(jī)反轉(zhuǎn)主要原因，導(dǎo)致檢修標(biāo)準(zhǔn)不明確，檢修工作無(wú)章可循；檢修不嚴(yán)格是次要原因，校線等工作屬于對(duì)標(biāo)準(zhǔn)疏漏的彌補(bǔ)。因此，要想確保輔助風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)向正確，必須先明確標(biāo)注相關(guān)相序，做到有章可循。

3.3 未落實(shí)軸流風(fēng)機(jī)風(fēng)量試驗(yàn)檢查程序

在機(jī)車高壓試驗(yàn)環(huán)節(jié)，利用軸流式通風(fēng)機(jī)反轉(zhuǎn)后風(fēng)量急劇減小的特性，可通過(guò)風(fēng)量檢測(cè)間接檢查風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)向。風(fēng)量試驗(yàn)檢查是確認(rèn)風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)向的重要環(huán)節(jié)之一，但風(fēng)量試驗(yàn)會(huì)受人為、試驗(yàn)設(shè)備等因素的影響，存在一定的不確定性，因此，該試驗(yàn)屬于一種輔助手段，存在較大的漏洞。

如果發(fā)生漏檢、風(fēng)量測(cè)試儀設(shè)備不穩(wěn)定或測(cè)試者手感較差等情況時(shí)，則通過(guò)風(fēng)量間接確認(rèn)風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)向是不可靠的。

4 建議和措施

4.1 源頭卡控檢修質(zhì)量

相位標(biāo)注軸流式輔助風(fēng)機(jī)接線時(shí)應(yīng)注意以下3點(diǎn)：①對(duì)輔助風(fēng)機(jī)的輸入三相電源線、輔助風(fēng)機(jī)繞組引出線分別進(jìn)行U號(hào)、V號(hào)和W號(hào)相位標(biāo)注。一般情況下，這2組線位于接線盒的上、下兩端。②對(duì)輔助風(fēng)機(jī)接線盒內(nèi)上、下2組接線柱進(jìn)行U號(hào)、V號(hào)和W號(hào)相位標(biāo)注，并確保對(duì)應(yīng)性。③如果輔助風(fēng)機(jī)維修單位對(duì)故障電機(jī)進(jìn)行了重新布線作業(yè)，則應(yīng)在機(jī)體顯著位置通過(guò)張貼標(biāo)簽等措施予以明確標(biāo)識(shí)，以提示機(jī)車維修單位在輔助風(fēng)機(jī)裝車后重點(diǎn)檢查該風(fēng)機(jī)的轉(zhuǎn)向。

4.2 嚴(yán)格落實(shí)軸流風(fēng)機(jī)風(fēng)量試驗(yàn)檢查程序

具體應(yīng)從以下兩方面落實(shí)檢查程序：①對(duì)調(diào)試班組的實(shí)行專人檢查，保持工作人員相對(duì)固定，這樣既能確保風(fēng)量試驗(yàn)環(huán)節(jié)不遺漏，又能保證工作人員在風(fēng)量試驗(yàn)時(shí)的手感。②無(wú)論使用風(fēng)量測(cè)試儀，還是使用小紙條檢測(cè)風(fēng)量，均應(yīng)與手感檢測(cè)相結(jié)合，以確保檢測(cè)的準(zhǔn)確性。

5 效果分析

通過(guò)規(guī)范軸流風(fēng)機(jī)的電源接線、嚴(yán)控風(fēng)量試驗(yàn)檢查環(huán)節(jié)等措施，收到了以下五方面的成效：①有效遏制了風(fēng)機(jī)反轉(zhuǎn)現(xiàn)象；②完善了輔助風(fēng)機(jī)檢修工藝；③減輕了檢修作業(yè)者的勞動(dòng)強(qiáng)度；④減少了額外作業(yè)對(duì)交驗(yàn)停時(shí)的影響；⑤維護(hù)了大秦線整車運(yùn)輸秩序，并取得了良好的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。

參考文獻(xiàn)

[1]張曙光.HXD1型電力機(jī)車[M].北京：中國(guó)鐵道出版社，2009.

[2]耿志修.大秦鐵路重載運(yùn)輸技術(shù)[M].北京：中國(guó)鐵道出版社，2009.

〔編輯：張思楠〕

摘 要：通過(guò)下載數(shù)據(jù)和檢查機(jī)車電機(jī)部件，發(fā)現(xiàn)HXD1、HXD2型機(jī)車出現(xiàn)TCU故障的原因?yàn)橛退鋮s塔風(fēng)機(jī)反轉(zhuǎn)。HXD1、HXD2型電力機(jī)車各輔助風(fēng)機(jī)（牽引風(fēng)機(jī)、冷卻塔風(fēng)機(jī)等）的電源輸入線、接線盒繞組引出線的相位、顏色和線號(hào)等標(biāo)注極為混亂。風(fēng)機(jī)反轉(zhuǎn)主要是因電機(jī)繞組中的三相電源相序不正確而導(dǎo)致的。通過(guò)從檢修作業(yè)程序和人為造成的誤差方面分析HXD1、HXD2型機(jī)車的TCU故障，提出了相應(yīng)的解決方案，有效解決了風(fēng)機(jī)反轉(zhuǎn)問(wèn)題，完善了輔助風(fēng)機(jī)檢修工藝，從而維護(hù)了大秦線的運(yùn)輸秩序。

關(guān)鍵詞：電力機(jī)車；TCU故障；軸流式風(fēng)機(jī)；檢修工藝

中圖分類號(hào)：U264 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：2095-6835（2014）20-0048-02

1 故障狀況

2014-03-30，HXD1-100機(jī)車發(fā)生A節(jié)TCU故障，導(dǎo)致主變流柜牽引封鎖，機(jī)車降功率運(yùn)行。機(jī)車回段后，下載數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn)，在故障時(shí)間段內(nèi)，主變流柜水溫傳感器連續(xù)反饋“水溫高出警戒值”和“主變壓器油溫高出警戒值”。進(jìn)一步檢查發(fā)現(xiàn)A節(jié)油水冷卻塔風(fēng)機(jī)反轉(zhuǎn)。該機(jī)車在2014-02-28經(jīng)第2次二年檢修程修復(fù)，運(yùn)行時(shí)間30 d。

類似問(wèn)題也在HXD2型電力機(jī)車輔助風(fēng)機(jī)上屢次發(fā)生。由于車上組裝時(shí)，接線相位的方式會(huì)改變，所以，HXD2型電力機(jī)車的修程分為半年檢和年檢。

該問(wèn)題除造成大量的設(shè)備故障外，還反映出檢修工藝存在較大的漏洞、檢修標(biāo)準(zhǔn)模糊的問(wèn)題。另外，也造成了大量不必要的檢修作業(yè)，使作業(yè)人員的勞動(dòng)強(qiáng)度加大，嚴(yán)重影響了機(jī)車的交驗(yàn)停時(shí)。

2 軸流式風(fēng)機(jī)的工作原理

HXD1、HXD2型電力機(jī)車的牽引風(fēng)機(jī)、冷卻塔風(fēng)機(jī)和輔助變壓器等輔助風(fēng)機(jī)均屬于軸流式風(fēng)機(jī)。所謂“軸流”，就是指氣流與軸的方向平行，軸流式風(fēng)機(jī)就是能形成與風(fēng)葉的軸同方向氣流的風(fēng)機(jī)，也叫局部通風(fēng)機(jī)。氣流由集流器進(jìn)入軸流風(fēng)機(jī)，經(jīng)前導(dǎo)葉獲得預(yù)旋后，在葉輪動(dòng)葉中獲得能量，再經(jīng)后導(dǎo)葉，將一部分偏轉(zhuǎn)的氣流動(dòng)能變?yōu)殪o壓能，最后氣流經(jīng)擴(kuò)散桶，將一部分軸向氣流的動(dòng)能轉(zhuǎn)變?yōu)殪o壓能后輸入管路中。

通過(guò)調(diào)節(jié)風(fēng)葉的間距或風(fēng)葉角度可改變風(fēng)機(jī)風(fēng)量的大小。當(dāng)風(fēng)葉角度恒定而間距增大時(shí)，風(fēng)流量增加。

根據(jù)風(fēng)機(jī)的構(gòu)造原理，因風(fēng)機(jī)葉片位置、形狀（葉片尾部存在一定弧度）等因素，當(dāng)風(fēng)機(jī)發(fā)生反轉(zhuǎn)時(shí)，風(fēng)道中的風(fēng)向不發(fā)生變化，但風(fēng)量將減小。具體如圖1所示。

3 風(fēng)機(jī)反轉(zhuǎn)的原因分析

根據(jù)軸流式風(fēng)機(jī)的工作原理可知：當(dāng)風(fēng)機(jī)反轉(zhuǎn)時(shí)，風(fēng)向不變但風(fēng)量急劇減小，而因此導(dǎo)致的機(jī)車因風(fēng)機(jī)反轉(zhuǎn)所造成牽引電機(jī)、主變壓器油溫和主變流柜水溫等的升溫故障不會(huì)立刻顯現(xiàn)。當(dāng)遺漏風(fēng)量試驗(yàn)環(huán)節(jié)或試驗(yàn)人員手感較差時(shí)，該問(wèn)題極易被忽略。

風(fēng)機(jī)反轉(zhuǎn)主要是由于電機(jī)繞組中的三相電源相序不正確而導(dǎo)致的。因?yàn)闄C(jī)車由輔助逆變器組成，經(jīng)輔助變壓器降壓后的電源輸出相序是確定的，如果經(jīng)風(fēng)機(jī)接線盒輸入輔助風(fēng)機(jī)繞組的相序發(fā)生變化，則會(huì)導(dǎo)致風(fēng)機(jī)反轉(zhuǎn)。

3.1 各部件之間無(wú)明確的對(duì)應(yīng)關(guān)系

對(duì)于HXD1型機(jī)車而言，具體表現(xiàn)在以下三方面：①輔助變壓器輸出電源線有“線號(hào)”，但無(wú)相序U號(hào)、V號(hào)和W號(hào)。②輔助風(fēng)機(jī)繞組引出線均無(wú)U號(hào)、V號(hào)和W號(hào)相位標(biāo)注。③輔變輸出電源線、繞組引出線均有顏色標(biāo)注，但標(biāo)注顏色不對(duì)應(yīng)。具體如表1所示。

此外，輔助風(fēng)機(jī)接線盒內(nèi)上、下2組接線柱僅一端具有U號(hào)、V號(hào)和W號(hào)相位標(biāo)注，而另一端無(wú)相位標(biāo)注。具體如圖2所示。

3.2 未嚴(yán)格檢查相序的對(duì)應(yīng)關(guān)系

如果在風(fēng)機(jī)電源連接過(guò)程中憑經(jīng)驗(yàn)、感覺作業(yè)，則會(huì)不可避免地發(fā)生錯(cuò)誤，進(jìn)而導(dǎo)致風(fēng)機(jī)繞組電源相序改變，最終造成風(fēng)機(jī)反轉(zhuǎn)。具體共存在3個(gè)漏洞：①作業(yè)者未仔細(xì)對(duì)照HXD1型機(jī)車布線圖中的線號(hào)連接，導(dǎo)致風(fēng)機(jī)反轉(zhuǎn)。②輔助風(fēng)機(jī)繞組引出線與接線盒接線柱之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系錯(cuò)誤。③在輔助風(fēng)機(jī)下車檢修時(shí)，因重新布線導(dǎo)致原有相序產(chǎn)生了變化。

綜上所述，各部件之間無(wú)對(duì)應(yīng)關(guān)系是風(fēng)機(jī)反轉(zhuǎn)主要原因，導(dǎo)致檢修標(biāo)準(zhǔn)不明確，檢修工作無(wú)章可循；檢修不嚴(yán)格是次要原因，校線等工作屬于對(duì)標(biāo)準(zhǔn)疏漏的彌補(bǔ)。因此，要想確保輔助風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)向正確，必須先明確標(biāo)注相關(guān)相序，做到有章可循。

3.3 未落實(shí)軸流風(fēng)機(jī)風(fēng)量試驗(yàn)檢查程序

在機(jī)車高壓試驗(yàn)環(huán)節(jié)，利用軸流式通風(fēng)機(jī)反轉(zhuǎn)后風(fēng)量急劇減小的特性，可通過(guò)風(fēng)量檢測(cè)間接檢查風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)向。風(fēng)量試驗(yàn)檢查是確認(rèn)風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)向的重要環(huán)節(jié)之一，但風(fēng)量試驗(yàn)會(huì)受人為、試驗(yàn)設(shè)備等因素的影響，存在一定的不確定性，因此，該試驗(yàn)屬于一種輔助手段，存在較大的漏洞。

如果發(fā)生漏檢、風(fēng)量測(cè)試儀設(shè)備不穩(wěn)定或測(cè)試者手感較差等情況時(shí)，則通過(guò)風(fēng)量間接確認(rèn)風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)向是不可靠的。

4 建議和措施

4.1 源頭卡控檢修質(zhì)量

相位標(biāo)注軸流式輔助風(fēng)機(jī)接線時(shí)應(yīng)注意以下3點(diǎn)：①對(duì)輔助風(fēng)機(jī)的輸入三相電源線、輔助風(fēng)機(jī)繞組引出線分別進(jìn)行U號(hào)、V號(hào)和W號(hào)相位標(biāo)注。一般情況下，這2組線位于接線盒的上、下兩端。②對(duì)輔助風(fēng)機(jī)接線盒內(nèi)上、下2組接線柱進(jìn)行U號(hào)、V號(hào)和W號(hào)相位標(biāo)注，并確保對(duì)應(yīng)性。③如果輔助風(fēng)機(jī)維修單位對(duì)故障電機(jī)進(jìn)行了重新布線作業(yè)，則應(yīng)在機(jī)體顯著位置通過(guò)張貼標(biāo)簽等措施予以明確標(biāo)識(shí)，以提示機(jī)車維修單位在輔助風(fēng)機(jī)裝車后重點(diǎn)檢查該風(fēng)機(jī)的轉(zhuǎn)向。

4.2 嚴(yán)格落實(shí)軸流風(fēng)機(jī)風(fēng)量試驗(yàn)檢查程序

具體應(yīng)從以下兩方面落實(shí)檢查程序：①對(duì)調(diào)試班組的實(shí)行專人檢查，保持工作人員相對(duì)固定，這樣既能確保風(fēng)量試驗(yàn)環(huán)節(jié)不遺漏，又能保證工作人員在風(fēng)量試驗(yàn)時(shí)的手感。②無(wú)論使用風(fēng)量測(cè)試儀，還是使用小紙條檢測(cè)風(fēng)量，均應(yīng)與手感檢測(cè)相結(jié)合，以確保檢測(cè)的準(zhǔn)確性。

5 效果分析

通過(guò)規(guī)范軸流風(fēng)機(jī)的電源接線、嚴(yán)控風(fēng)量試驗(yàn)檢查環(huán)節(jié)等措施，收到了以下五方面的成效：①有效遏制了風(fēng)機(jī)反轉(zhuǎn)現(xiàn)象；②完善了輔助風(fēng)機(jī)檢修工藝；③減輕了檢修作業(yè)者的勞動(dòng)強(qiáng)度；④減少了額外作業(yè)對(duì)交驗(yàn)停時(shí)的影響；⑤維護(hù)了大秦線整車運(yùn)輸秩序，并取得了良好的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。

參考文獻(xiàn)

[1]張曙光.HXD1型電力機(jī)車[M].北京：中國(guó)鐵道出版社，2009.

[2]耿志修.大秦鐵路重載運(yùn)輸技術(shù)[M].北京：中國(guó)鐵道出版社，2009.

〔編輯：張思楠〕

摘 要：通過(guò)下載數(shù)據(jù)和檢查機(jī)車電機(jī)部件，發(fā)現(xiàn)HXD1、HXD2型機(jī)車出現(xiàn)TCU故障的原因?yàn)橛退鋮s塔風(fēng)機(jī)反轉(zhuǎn)。HXD1、HXD2型電力機(jī)車各輔助風(fēng)機(jī)（牽引風(fēng)機(jī)、冷卻塔風(fēng)機(jī)等）的電源輸入線、接線盒繞組引出線的相位、顏色和線號(hào)等標(biāo)注極為混亂。風(fēng)機(jī)反轉(zhuǎn)主要是因電機(jī)繞組中的三相電源相序不正確而導(dǎo)致的。通過(guò)從檢修作業(yè)程序和人為造成的誤差方面分析HXD1、HXD2型機(jī)車的TCU故障，提出了相應(yīng)的解決方案，有效解決了風(fēng)機(jī)反轉(zhuǎn)問(wèn)題，完善了輔助風(fēng)機(jī)檢修工藝，從而維護(hù)了大秦線的運(yùn)輸秩序。

關(guān)鍵詞：電力機(jī)車；TCU故障；軸流式風(fēng)機(jī)；檢修工藝

中圖分類號(hào)：U264 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：2095-6835（2014）20-0048-02

1 故障狀況

2014-03-30，HXD1-100機(jī)車發(fā)生A節(jié)TCU故障，導(dǎo)致主變流柜牽引封鎖，機(jī)車降功率運(yùn)行。機(jī)車回段后，下載數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn)，在故障時(shí)間段內(nèi)，主變流柜水溫傳感器連續(xù)反饋“水溫高出警戒值”和“主變壓器油溫高出警戒值”。進(jìn)一步檢查發(fā)現(xiàn)A節(jié)油水冷卻塔風(fēng)機(jī)反轉(zhuǎn)。該機(jī)車在2014-02-28經(jīng)第2次二年檢修程修復(fù)，運(yùn)行時(shí)間30 d。

類似問(wèn)題也在HXD2型電力機(jī)車輔助風(fēng)機(jī)上屢次發(fā)生。由于車上組裝時(shí)，接線相位的方式會(huì)改變，所以，HXD2型電力機(jī)車的修程分為半年檢和年檢。

該問(wèn)題除造成大量的設(shè)備故障外，還反映出檢修工藝存在較大的漏洞、檢修標(biāo)準(zhǔn)模糊的問(wèn)題。另外，也造成了大量不必要的檢修作業(yè)，使作業(yè)人員的勞動(dòng)強(qiáng)度加大，嚴(yán)重影響了機(jī)車的交驗(yàn)停時(shí)。

2 軸流式風(fēng)機(jī)的工作原理

HXD1、HXD2型電力機(jī)車的牽引風(fēng)機(jī)、冷卻塔風(fēng)機(jī)和輔助變壓器等輔助風(fēng)機(jī)均屬于軸流式風(fēng)機(jī)。所謂“軸流”，就是指氣流與軸的方向平行，軸流式風(fēng)機(jī)就是能形成與風(fēng)葉的軸同方向氣流的風(fēng)機(jī)，也叫局部通風(fēng)機(jī)。氣流由集流器進(jìn)入軸流風(fēng)機(jī)，經(jīng)前導(dǎo)葉獲得預(yù)旋后，在葉輪動(dòng)葉中獲得能量，再經(jīng)后導(dǎo)葉，將一部分偏轉(zhuǎn)的氣流動(dòng)能變?yōu)殪o壓能，最后氣流經(jīng)擴(kuò)散桶，將一部分軸向氣流的動(dòng)能轉(zhuǎn)變?yōu)殪o壓能后輸入管路中。

通過(guò)調(diào)節(jié)風(fēng)葉的間距或風(fēng)葉角度可改變風(fēng)機(jī)風(fēng)量的大小。當(dāng)風(fēng)葉角度恒定而間距增大時(shí)，風(fēng)流量增加。

根據(jù)風(fēng)機(jī)的構(gòu)造原理，因風(fēng)機(jī)葉片位置、形狀（葉片尾部存在一定弧度）等因素，當(dāng)風(fēng)機(jī)發(fā)生反轉(zhuǎn)時(shí)，風(fēng)道中的風(fēng)向不發(fā)生變化，但風(fēng)量將減小。具體如圖1所示。

3 風(fēng)機(jī)反轉(zhuǎn)的原因分析

根據(jù)軸流式風(fēng)機(jī)的工作原理可知：當(dāng)風(fēng)機(jī)反轉(zhuǎn)時(shí)，風(fēng)向不變但風(fēng)量急劇減小，而因此導(dǎo)致的機(jī)車因風(fēng)機(jī)反轉(zhuǎn)所造成牽引電機(jī)、主變壓器油溫和主變流柜水溫等的升溫故障不會(huì)立刻顯現(xiàn)。當(dāng)遺漏風(fēng)量試驗(yàn)環(huán)節(jié)或試驗(yàn)人員手感較差時(shí)，該問(wèn)題極易被忽略。

風(fēng)機(jī)反轉(zhuǎn)主要是由于電機(jī)繞組中的三相電源相序不正確而導(dǎo)致的。因?yàn)闄C(jī)車由輔助逆變器組成，經(jīng)輔助變壓器降壓后的電源輸出相序是確定的，如果經(jīng)風(fēng)機(jī)接線盒輸入輔助風(fēng)機(jī)繞組的相序發(fā)生變化，則會(huì)導(dǎo)致風(fēng)機(jī)反轉(zhuǎn)。

3.1 各部件之間無(wú)明確的對(duì)應(yīng)關(guān)系

對(duì)于HXD1型機(jī)車而言，具體表現(xiàn)在以下三方面：①輔助變壓器輸出電源線有“線號(hào)”，但無(wú)相序U號(hào)、V號(hào)和W號(hào)。②輔助風(fēng)機(jī)繞組引出線均無(wú)U號(hào)、V號(hào)和W號(hào)相位標(biāo)注。③輔變輸出電源線、繞組引出線均有顏色標(biāo)注，但標(biāo)注顏色不對(duì)應(yīng)。具體如表1所示。

此外，輔助風(fēng)機(jī)接線盒內(nèi)上、下2組接線柱僅一端具有U號(hào)、V號(hào)和W號(hào)相位標(biāo)注，而另一端無(wú)相位標(biāo)注。具體如圖2所示。

3.2 未嚴(yán)格檢查相序的對(duì)應(yīng)關(guān)系

如果在風(fēng)機(jī)電源連接過(guò)程中憑經(jīng)驗(yàn)、感覺作業(yè)，則會(huì)不可避免地發(fā)生錯(cuò)誤，進(jìn)而導(dǎo)致風(fēng)機(jī)繞組電源相序改變，最終造成風(fēng)機(jī)反轉(zhuǎn)。具體共存在3個(gè)漏洞：①作業(yè)者未仔細(xì)對(duì)照HXD1型機(jī)車布線圖中的線號(hào)連接，導(dǎo)致風(fēng)機(jī)反轉(zhuǎn)。②輔助風(fēng)機(jī)繞組引出線與接線盒接線柱之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系錯(cuò)誤。③在輔助風(fēng)機(jī)下車檢修時(shí)，因重新布線導(dǎo)致原有相序產(chǎn)生了變化。

綜上所述，各部件之間無(wú)對(duì)應(yīng)關(guān)系是風(fēng)機(jī)反轉(zhuǎn)主要原因，導(dǎo)致檢修標(biāo)準(zhǔn)不明確，檢修工作無(wú)章可循；檢修不嚴(yán)格是次要原因，校線等工作屬于對(duì)標(biāo)準(zhǔn)疏漏的彌補(bǔ)。因此，要想確保輔助風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)向正確，必須先明確標(biāo)注相關(guān)相序，做到有章可循。

3.3 未落實(shí)軸流風(fēng)機(jī)風(fēng)量試驗(yàn)檢查程序

在機(jī)車高壓試驗(yàn)環(huán)節(jié)，利用軸流式通風(fēng)機(jī)反轉(zhuǎn)后風(fēng)量急劇減小的特性，可通過(guò)風(fēng)量檢測(cè)間接檢查風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)向。風(fēng)量試驗(yàn)檢查是確認(rèn)風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)向的重要環(huán)節(jié)之一，但風(fēng)量試驗(yàn)會(huì)受人為、試驗(yàn)設(shè)備等因素的影響，存在一定的不確定性，因此，該試驗(yàn)屬于一種輔助手段，存在較大的漏洞。

如果發(fā)生漏檢、風(fēng)量測(cè)試儀設(shè)備不穩(wěn)定或測(cè)試者手感較差等情況時(shí)，則通過(guò)風(fēng)量間接確認(rèn)風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)向是不可靠的。

4 建議和措施

4.1 源頭卡控檢修質(zhì)量

相位標(biāo)注軸流式輔助風(fēng)機(jī)接線時(shí)應(yīng)注意以下3點(diǎn)：①對(duì)輔助風(fēng)機(jī)的輸入三相電源線、輔助風(fēng)機(jī)繞組引出線分別進(jìn)行U號(hào)、V號(hào)和W號(hào)相位標(biāo)注。一般情況下，這2組線位于接線盒的上、下兩端。②對(duì)輔助風(fēng)機(jī)接線盒內(nèi)上、下2組接線柱進(jìn)行U號(hào)、V號(hào)和W號(hào)相位標(biāo)注，并確保對(duì)應(yīng)性。③如果輔助風(fēng)機(jī)維修單位對(duì)故障電機(jī)進(jìn)行了重新布線作業(yè)，則應(yīng)在機(jī)體顯著位置通過(guò)張貼標(biāo)簽等措施予以明確標(biāo)識(shí)，以提示機(jī)車維修單位在輔助風(fēng)機(jī)裝車后重點(diǎn)檢查該風(fēng)機(jī)的轉(zhuǎn)向。

4.2 嚴(yán)格落實(shí)軸流風(fēng)機(jī)風(fēng)量試驗(yàn)檢查程序

具體應(yīng)從以下兩方面落實(shí)檢查程序：①對(duì)調(diào)試班組的實(shí)行專人檢查，保持工作人員相對(duì)固定，這樣既能確保風(fēng)量試驗(yàn)環(huán)節(jié)不遺漏，又能保證工作人員在風(fēng)量試驗(yàn)時(shí)的手感。②無(wú)論使用風(fēng)量測(cè)試儀，還是使用小紙條檢測(cè)風(fēng)量，均應(yīng)與手感檢測(cè)相結(jié)合，以確保檢測(cè)的準(zhǔn)確性。

5 效果分析

通過(guò)規(guī)范軸流風(fēng)機(jī)的電源接線、嚴(yán)控風(fēng)量試驗(yàn)檢查環(huán)節(jié)等措施，收到了以下五方面的成效：①有效遏制了風(fēng)機(jī)反轉(zhuǎn)現(xiàn)象；②完善了輔助風(fēng)機(jī)檢修工藝；③減輕了檢修作業(yè)者的勞動(dòng)強(qiáng)度；④減少了額外作業(yè)對(duì)交驗(yàn)停時(shí)的影響；⑤維護(hù)了大秦線整車運(yùn)輸秩序，并取得了良好的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。

參考文獻(xiàn)

[1]張曙光.HXD1型電力機(jī)車[M].北京：中國(guó)鐵道出版社，2009.

[2]耿志修.大秦鐵路重載運(yùn)輸技術(shù)[M].北京：中國(guó)鐵道出版社，2009.

〔編輯：張思楠〕