SS4改進(jìn)型電力機(jī)車防空轉(zhuǎn)系統(tǒng)故障的判斷與處理

摘 要：一般情況下，SS4改進(jìn)型電力機(jī)車的空轉(zhuǎn)系統(tǒng)故障只會(huì)在動(dòng)態(tài)情況下出現(xiàn)，主要是由于速度傳感器內(nèi)部光柵掃描故障以及傳感器線路接虛導(dǎo)致機(jī)車空轉(zhuǎn)。當(dāng)機(jī)車出現(xiàn)空轉(zhuǎn)故障時(shí)，往往需要工作人員進(jìn)行多次判斷才能明確故障位置，有時(shí)還會(huì)因?yàn)榕袛嗍д`導(dǎo)致故障無法及時(shí)修復(fù)，進(jìn)而給檢修工作人員增加工作量，還會(huì)浪費(fèi)大量人力、物力資源。所以，相關(guān)單位需要深入研究SS4改進(jìn)型電力機(jī)車防空轉(zhuǎn)系統(tǒng)的故障原因，進(jìn)而采取有效措施，提高故障解決效率。

關(guān)鍵詞：SS4改進(jìn)型電力機(jī)車；防空轉(zhuǎn)系統(tǒng)；故障分析；解決

中圖分類號(hào)：U269.6 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1004-7344（2018）18-0060-02

SS4改進(jìn)型電力機(jī)車最常出現(xiàn)的故障就是與速度相關(guān)的電流波動(dòng)和防空轉(zhuǎn)誤保護(hù)，其中，機(jī)車內(nèi)部故障頻率最高的元件就是頻率變換插件?；诖?，文章主要對(duì)SS4改進(jìn)型電力機(jī)車防空轉(zhuǎn)系統(tǒng)故障問題展開研究，首先分析了防空轉(zhuǎn)系統(tǒng)的故障原因，之后列舉了一些故障判斷方法，最后就一些案例進(jìn)行了說明。

1 機(jī)車牽引電流與速度的關(guān)系

SS4改進(jìn)型電力機(jī)車主要是采用轉(zhuǎn)向架獨(dú)立供電的方式進(jìn)行工作，轉(zhuǎn)向架上的電機(jī)主要是由整流柜供電，當(dāng)出現(xiàn)空轉(zhuǎn)故障時(shí)，機(jī)車就會(huì)以轉(zhuǎn)向架為單位進(jìn)行減載消除空轉(zhuǎn)。機(jī)車行駛過程中各軸的速度主要是通過軸頭上的光電傳感器進(jìn)行監(jiān)測(cè)，光電傳感器會(huì)在車軸轉(zhuǎn)動(dòng)一周時(shí)產(chǎn)生200個(gè)方波脈沖，并將脈沖信號(hào)傳輸至頻率轉(zhuǎn)換插件，頻率轉(zhuǎn)換插件會(huì)將各軸對(duì)應(yīng)的方波頻率信號(hào)成比例地變換成電壓信號(hào)，送入防空轉(zhuǎn)換插件。防空轉(zhuǎn)頻率轉(zhuǎn)換插件會(huì)根據(jù)各車軸的實(shí)際旋轉(zhuǎn)速度對(duì)機(jī)車進(jìn)行防空轉(zhuǎn)保護(hù)。一旦防空轉(zhuǎn)頻率轉(zhuǎn)換插件出現(xiàn)故障，就會(huì)導(dǎo)致防空轉(zhuǎn)系統(tǒng)出現(xiàn)故障。

2 SS4改進(jìn)型電力機(jī)車防空轉(zhuǎn)系統(tǒng)故障原因分析

SS4改進(jìn)型電力機(jī)車防空轉(zhuǎn)系統(tǒng)主要是由兩部分構(gòu)成的，一是電子柜插件部分，主要是由空轉(zhuǎn)控制部分和f/u轉(zhuǎn)換插件組成，第二部分是信號(hào)采集部分，主要包括光電速度傳感器、傳感器接線盒以及七芯屏蔽電纜。一般情況下，如果電力機(jī)車的輪對(duì)出現(xiàn)空轉(zhuǎn)現(xiàn)象之后，系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)判斷，并向出現(xiàn)空轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)向架采取相應(yīng)的措施，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)控制效果。但防空轉(zhuǎn)系統(tǒng)存在故障時(shí)，該系統(tǒng)就會(huì)出現(xiàn)錯(cuò)誤操作，例如在車輛沒有發(fā)生空轉(zhuǎn)問題時(shí)采取減載等控制措施，就會(huì)影響車輛的正常運(yùn)行，有時(shí)還會(huì)導(dǎo)致機(jī)車坡停，危及車內(nèi)人員和設(shè)備的安全。

SS4改進(jìn)型大修機(jī)車同樣也會(huì)采用防空轉(zhuǎn)系統(tǒng)，系統(tǒng)內(nèi)所使用的傳感器和七芯屏蔽電纜等設(shè)備型號(hào)都一樣，卻很少出現(xiàn)系統(tǒng)誤動(dòng)作故障。通過對(duì)兩種車型進(jìn)行比較后發(fā)現(xiàn)，這兩種車型的接線盒安轉(zhuǎn)位置有所區(qū)別，如圖1所示。根據(jù)圖1顯示的內(nèi)容可以發(fā)現(xiàn)，大修機(jī)車的接線盒安裝在車體上，由于旁承的減振作用，車體與車軸之間會(huì)發(fā)生相互垂直運(yùn)動(dòng)，進(jìn)而帶動(dòng)接線盒與車體一同運(yùn)動(dòng)。而新造SS4改進(jìn)型電力機(jī)車的接線盒是安裝在轉(zhuǎn)向架構(gòu)架上，由于旁承的減振作用，車體會(huì)相對(duì)接線盒作垂直往復(fù)運(yùn)動(dòng)，連接兩者的七芯電纜就會(huì)在往復(fù)垂直運(yùn)動(dòng)下斷裂，進(jìn)而導(dǎo)致接觸不良，出現(xiàn)防空轉(zhuǎn)系統(tǒng)誤動(dòng)作的故障。

3 故障判斷檢查

3.1 光電速度傳感器的檢查

檢查光電速度傳感器時(shí)可以在廣電速度傳感試驗(yàn)臺(tái)上進(jìn)行，主要是檢查傳感器的高電平輸出、低電平輸出以及占空比等性能，同時(shí)檢查方軸的連接是否可靠。在機(jī)車運(yùn)行過程中，可分別在頻率變換插件的測(cè)試孔上檢測(cè)對(duì)應(yīng)軸上的光電傳感器的信號(hào)頻率和平均電壓。正常情況下，光電傳感器的信號(hào)頻率為1414Hz，速度在100km/h左右，平均電壓一般在6～9V之間，信號(hào)頻率和平均電壓都會(huì)保持相對(duì)穩(wěn)定。

3.2 頻率變換插件檢查

頻率變換插件中的01A、03A、05A、07A測(cè)試孔分別對(duì)應(yīng)1、2、3、4軸上的速度負(fù)電壓信號(hào)，比例為（100km/h）∶（-5V），電壓應(yīng)穩(wěn)定。有偏差時(shí)可進(jìn)行輪徑補(bǔ)償，使偏差在0.5%以內(nèi)。

3.3 防空轉(zhuǎn)插件檢查

防空轉(zhuǎn)插件05AB測(cè)試孔為各軸速度差信號(hào)，比例為（1km/h）∶（10V），速度差應(yīng)小于1km/h。06AB測(cè)試孔為機(jī)車速度電壓信號(hào)，比例為（100km/h）∶（5V）。機(jī)車速度和速度差都應(yīng)相對(duì)穩(wěn)定。

3.4 特性控制插件

特性控制插件05B測(cè)試孔為機(jī)車速度負(fù)電壓信號(hào)，比例為（100km/h）∶（-5V）。進(jìn)行檢測(cè)時(shí)為減小測(cè)量時(shí)對(duì)電路的影響，應(yīng)使用輸入阻抗較高的數(shù)字萬用表。

4 SS4改進(jìn)型電力機(jī)車防空轉(zhuǎn)系統(tǒng)故障案例分析

4.1 防空轉(zhuǎn)誤動(dòng)作

防空轉(zhuǎn)系統(tǒng)做出的各種誤動(dòng)作主要是機(jī)車個(gè)輪對(duì)軸的速度誤差過大導(dǎo)致的，如果其中一個(gè)軸由于回路問題導(dǎo)致傳感器檢測(cè)不到該軸的速度，而其他軸有速度，則系統(tǒng)就會(huì)判斷該軸為空轉(zhuǎn)軸，進(jìn)而使防空轉(zhuǎn)系統(tǒng)采取防空轉(zhuǎn)措施，導(dǎo)致該輪對(duì)上的轉(zhuǎn)向架減載。如果出現(xiàn)防空轉(zhuǎn)系統(tǒng)誤動(dòng)作減載情況時(shí)，可以將防空轉(zhuǎn)插件上的運(yùn)行、故障轉(zhuǎn)換開關(guān)轉(zhuǎn)換到故障位，并將自動(dòng)減載電路切除后維持機(jī)車正常運(yùn)行。

4.2 機(jī)車隨機(jī)發(fā)生的電流波動(dòng)

機(jī)車隨機(jī)發(fā)生的電流波動(dòng)主要是由于機(jī)車速度信號(hào)不穩(wěn)而引起恒流或準(zhǔn)恒流調(diào)節(jié)突然停止而導(dǎo)致誤動(dòng)作出現(xiàn)形成的。這種故障往往是許多元器件故障導(dǎo)致的，其故障原因非常多。例如光電速度傳感器的脈沖信號(hào)不穩(wěn)定時(shí)，可能是光電速度傳感器的方軸松動(dòng)或線路接觸不良，此外，頻率變換插件、防空轉(zhuǎn)插件、特性控制插件等元器件虛焊或插頭不良也會(huì)導(dǎo)致機(jī)車出現(xiàn)隨機(jī)電流波動(dòng)。

在機(jī)車運(yùn)行中發(fā)生此種故障時(shí)，可以先試著分別甩掉故障節(jié)1、2、3軸傳感器信號(hào)線（因?yàn)?軸速度信號(hào)是其它軸的補(bǔ)償基準(zhǔn)，所以，不應(yīng)甩下4軸信號(hào)線）。甩下某一信號(hào)線后，機(jī)車速度在25km/h以下時(shí)準(zhǔn)恒速環(huán)節(jié)不起作用，同時(shí)空轉(zhuǎn)燈會(huì)亮，防空轉(zhuǎn)環(huán)節(jié)會(huì)進(jìn)行減載，同時(shí)會(huì)進(jìn)行撒砂。此時(shí)應(yīng)將自動(dòng)撒砂切除，并將防空轉(zhuǎn)插件上的開關(guān)扳到故障位。如電流波動(dòng)故障現(xiàn)象消除，則被甩軸位的光電速度傳感器、頻率變換插件相應(yīng)回路或聯(lián)線故障；如甩下各傳感器都無效，應(yīng)為防空轉(zhuǎn)插件或特性控制插件有故障，可以將電子柜N101插頭拔下（注意操縱節(jié)在拔下N101插頭后，整臺(tái)車都會(huì)沒有準(zhǔn)恒速調(diào)節(jié)性能并且司機(jī)室的相應(yīng)電壓、電流表沒有指示，需靠監(jiān)視后節(jié)車電壓、電流表運(yùn)行）。在沒有條件處理時(shí)，可將兩節(jié)車的電子柜轉(zhuǎn)換為B組方式運(yùn)行。

4.3 電流500A以上時(shí)空轉(zhuǎn)指示燈亮

機(jī)車電流在500A以上時(shí)，會(huì)引起空轉(zhuǎn)燈亮和并采取控制措施，這種故障主要是頻率變換插件檢測(cè)出各軸的速度信號(hào)過大導(dǎo)致的。在實(shí)際工作是，可將司機(jī)控制器手柄和換向手柄撥回“0”位，進(jìn)行輪徑補(bǔ)償。如補(bǔ)償后還不能排除故障，可將自動(dòng)控制電路切除后，繼續(xù)運(yùn)行。

5 結(jié) 語

當(dāng)SS4改進(jìn)型電力機(jī)車防空轉(zhuǎn)系統(tǒng)出現(xiàn)誤動(dòng)作故障時(shí)，乘務(wù)員可以根據(jù)電子柜防空轉(zhuǎn)系統(tǒng)故障指示器的指示判斷故障原因。必要時(shí)可將傳感器故障切除開關(guān)撥置對(duì)應(yīng)的切除位置，切除故障的速度傳感器及連線之后，防空轉(zhuǎn)系統(tǒng)的故障可以第一時(shí)間消除，之后再進(jìn)一步對(duì)防空轉(zhuǎn)系統(tǒng)進(jìn)行檢修。

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收稿日期：2018-5-22