HXD3C型機(jī)車(chē)輔助壓縮機(jī)自動(dòng)打風(fēng)停止故障分析及對(duì)策

武鑫

摘要：壓縮機(jī)是用來(lái)提高氣體壓力和輸送氣體的機(jī)械。從能量的觀點(diǎn)來(lái)看，壓縮機(jī)是屬于將原動(dòng)機(jī)的動(dòng)力能轉(zhuǎn)變?yōu)闅怏w壓力能的機(jī)器。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，壓力能的應(yīng)用日益廣泛，使得壓縮機(jī)在國(guó)民經(jīng)濟(jì)建設(shè)的許多部門(mén)中成為必不可少的關(guān)鍵設(shè)備之一。壓縮機(jī)在運(yùn)轉(zhuǎn)過(guò)程中，難免會(huì)出現(xiàn)一些故障，甚至事故。故障是指壓縮機(jī)在運(yùn)行中出現(xiàn)的不正常情況，一經(jīng)排除壓縮機(jī)就能恢復(fù)正常工作，而事故則是指出現(xiàn)了破壞情況。兩者往往是關(guān)聯(lián)的，若碰到故障不及時(shí)排除便會(huì)造成重大事故。

關(guān)鍵詞：HXD3C型機(jī)車(chē)；輔助壓縮機(jī)；自動(dòng)打風(fēng)；停止故障分析

引言

隨著機(jī)車(chē)逐步趨勢(shì)發(fā)展，對(duì)機(jī)車(chē)的質(zhì)量及穩(wěn)定性要求更高，也帶來(lái)了一系列新的問(wèn)題。尤其是HXD3C型機(jī)車(chē)輔助壓縮機(jī)自動(dòng)打風(fēng)停止的情況下暴露出一些典型故障。針對(duì)該故障現(xiàn)象，對(duì)故障原因進(jìn)行分析，并提出相應(yīng)的解決辦法，努力提高機(jī)車(chē)裝置的可靠性和穩(wěn)定性。

1.壓縮機(jī)的重要性

壓縮機(jī)是一種通過(guò)壓縮氣體縮小氣體體積，提高氣體壓力作為機(jī)械動(dòng)力的機(jī)器，可將原動(dòng)機(jī)的動(dòng)力能轉(zhuǎn)變?yōu)闅怏w壓力能。壓縮機(jī)在工作的過(guò)程中，發(fā)生故障在所難免。一旦發(fā)生故障，如不及時(shí)找到故障原因并加以排除即容易引起重大事故。因此，當(dāng)壓縮機(jī)在運(yùn)行中出現(xiàn)故障時(shí)，應(yīng)立即分析其發(fā)生的原因并給予排除，重新恢復(fù)壓縮機(jī)的正常運(yùn)轉(zhuǎn)，避免事故的發(fā)生。

2 輔助壓縮機(jī)打風(fēng)方式介紹

輔助壓縮機(jī)（AMD1）有兩種控制模式：手動(dòng)控制和自動(dòng)控制，從輔助壓縮機(jī)控制電路分析來(lái)看兩種控制模式作用如下：①人為閉合制動(dòng)柜上的輔助壓縮機(jī)按鈕SB97，由372#線提供的110V電源經(jīng)829 #線使輔助壓縮機(jī)接觸器KMCI自動(dòng)吸合，此時(shí)輔助壓縮機(jī)在控制管路風(fēng)壓低于650kpa時(shí)得電起動(dòng)開(kāi)始打風(fēng)，觀察空氣管路柜處輔助風(fēng)缸壓力表，當(dāng)氣壓達(dá)到735+20kpa時(shí)輔助壓縮機(jī)自動(dòng)停止工作，此時(shí)可進(jìn)行升弓；②操縱SB41/42（升弓扳鍵開(kāi)關(guān)）置“前/后”位，升弓按鈕閉合后，當(dāng)升弓風(fēng)缸的壓力在350kPa時(shí)，TCMS將直接輸出110V電壓，電流經(jīng)829#線后輔助壓縮機(jī)自動(dòng)啟動(dòng)，并開(kāi)始打風(fēng)，當(dāng)氣壓達(dá)到735+20kpa時(shí)輔助壓縮機(jī)自動(dòng)停止工作，此時(shí)將升弓扳鍵開(kāi)關(guān)回“零”位后再扳升弓鍵后可升弓。

3 HXD3C型機(jī)車(chē)輔助壓縮機(jī)自動(dòng)打風(fēng)停止故障的原因分析

列車(chē)進(jìn)行站臺(tái)作業(yè)時(shí)，列車(chē)施加的制動(dòng)將由保持制動(dòng)變?yōu)?00%常用制動(dòng)，而站臺(tái)作業(yè)時(shí)，施加保持制動(dòng)足以讓列車(chē)在軌道上停穩(wěn)，那么施加100%常用制動(dòng)將顯得有些多余，其造成的多余的耗風(fēng)將延長(zhǎng)打風(fēng)時(shí)間或是停止空壓機(jī)打風(fēng)。

在自動(dòng)駕駛AMC模式下，列車(chē)進(jìn)站施加制動(dòng)時(shí)，由于ATC（列車(chē)自動(dòng)控制）主機(jī)發(fā)給cau的牽引/制動(dòng)指令波動(dòng)較大，受牽引系統(tǒng)電制動(dòng)施加變化率和響應(yīng)時(shí)間的限制，導(dǎo)致兩拖車(chē)頻繁施加氣制動(dòng)進(jìn)行補(bǔ)償，以滿足總的制動(dòng)需求。而頻繁施加氣制動(dòng)進(jìn)行補(bǔ)償將導(dǎo)致多余的耗風(fēng)，列車(chē)每次進(jìn)站都會(huì)因抖動(dòng)而延長(zhǎng)或停止空壓機(jī)打風(fēng)時(shí)間。

另外，列車(chē)各管路設(shè)備中空氣懸掛系統(tǒng)、制動(dòng)系統(tǒng)和箱體通風(fēng)是耗風(fēng)量較大的設(shè)備，這也是造成空壓機(jī)打風(fēng)時(shí)間長(zhǎng)或停止打風(fēng)的原因。雖然通過(guò)限制供風(fēng)系統(tǒng)部分設(shè)備的耗風(fēng)量可從一定程度上降低空壓機(jī)的故障率，但無(wú)法完全根除。

實(shí)際上造成空壓機(jī)打風(fēng)超或停止打風(fēng)時(shí)故障的主要原因在于：TCMS軟件有關(guān)空壓機(jī)故障的判斷邏輯（空壓機(jī)在15 min 內(nèi)未將風(fēng)壓打至900 kPa 即報(bào)打風(fēng)超時(shí)故障）設(shè)計(jì)不合理。根據(jù)空壓機(jī)平均工作時(shí)間，在最?lèi)毫拥墓ぷ鳁l件中，空壓機(jī)應(yīng)在26.47 min內(nèi)未將風(fēng)壓打至900 kPa才報(bào)空壓機(jī)打風(fēng)停止的故障。

4 HXD3C型機(jī)車(chē)輔助類(lèi)電機(jī)故障

HXD3C型機(jī)車(chē)輔助類(lèi)電機(jī)故障（油泵、水泵、牽引風(fēng)機(jī)、空壓機(jī)、復(fù)合冷卻通風(fēng)機(jī)）輔助類(lèi)電機(jī)故障類(lèi)型

故障現(xiàn)象-TCMS顯示屏上會(huì)出現(xiàn)相關(guān)故障信息注意事項(xiàng)-牽引/制動(dòng)主手柄回“0”，斷開(kāi)主斷路器處置位置--低壓控制柜面板上部

步驟--1、斷開(kāi)主斷路器，將控制空氣柜上對(duì)應(yīng)的自動(dòng)開(kāi)關(guān)重新閉合無(wú)法恢復(fù)時(shí)，隔離后維持運(yùn)行

注：當(dāng)油泵、牽引風(fēng)機(jī)或復(fù)合冷卻通風(fēng)機(jī)隔離時(shí)，要在TCMS顯示屏上將對(duì)應(yīng)的同一轉(zhuǎn)向架上的3臺(tái)牽引電機(jī)進(jìn)行隔離。

5 HXD3C型機(jī)車(chē)輔助壓縮機(jī)自動(dòng)打風(fēng)停止的故障處理分析

5.1 機(jī)車(chē)輔助電動(dòng)機(jī)在故障運(yùn)行時(shí)的故障分析

機(jī)車(chē)上各輔助電動(dòng)機(jī)電路均安裝有空氣斷路器進(jìn)行過(guò)流和過(guò)載保護(hù)。當(dāng)某一輔助電動(dòng)機(jī)發(fā)生過(guò)流過(guò)載時(shí)，其對(duì)應(yīng)的空氣斷路器將斷開(kāi)，實(shí)施保護(hù)。

機(jī)車(chē)輔助電動(dòng)機(jī)在故障運(yùn)行時(shí)應(yīng)注意以下幾點(diǎn)：

（1）若列車(chē)運(yùn)行時(shí)僅一臺(tái)空氣壓縮機(jī)工作運(yùn)轉(zhuǎn)（當(dāng)任一APU 故障時(shí)，只有非操縱端的壓縮機(jī)工作）由于充風(fēng)所需的時(shí)間很長(zhǎng)，為保證總風(fēng)缸的壓力不顯著下降，運(yùn)用時(shí)需要注意

（2）當(dāng)一組牽引通風(fēng)機(jī)發(fā)生故障被隔離時(shí)，其對(duì)應(yīng)變流柜內(nèi)的3組主變流器和3組牽引電動(dòng)機(jī)全部停止工作

（3）當(dāng)一組冷卻塔通風(fēng)機(jī)發(fā)生故障時(shí)，其對(duì)應(yīng)變流柜內(nèi)的3組主變流器和3臺(tái)牽引電動(dòng)機(jī)全部停止工作。當(dāng)兩個(gè)冷卻塔通風(fēng)機(jī)都發(fā)生故障時(shí)，機(jī)車(chē)實(shí)施牽引封鎖。如此時(shí)機(jī)車(chē)工作在客車(chē)模式下，為確保列車(chē)供電柜正常往客車(chē)車(chē)廂輸送DC600V電源，需將其他不必要的輔機(jī)關(guān)掉，保證客車(chē)用電

（4）主變壓器用油泵發(fā)生故障被隔離時(shí)，其對(duì)應(yīng)牽引變流柜內(nèi)的3組主變流器和3臺(tái)牽弓|電動(dòng)機(jī)全部停止工作

5.2 通風(fēng)機(jī)故障的處理（牽弓通風(fēng)機(jī)、復(fù)合冷卻器通風(fēng)機(jī)）

（1）主手柄和換向手柄回0位，斷開(kāi)主斷路器。

（2）在電器控制柜上合上跳起的自動(dòng)開(kāi)關(guān)后重合主斷，并將換向手柄置于前進(jìn)位，此時(shí)若開(kāi)關(guān)不再跳開(kāi)，為瞬間誤動(dòng)作，可不做處理繼續(xù)運(yùn)行。

（3）若自動(dòng)開(kāi)關(guān)又重新跳開(kāi)，則應(yīng)用TCMS屏將相應(yīng)故障CI切除。

注：通風(fēng)機(jī)（牽引通風(fēng)機(jī)和復(fù)合冷卻器通風(fēng)機(jī)）不工作，相應(yīng)的牽引電機(jī)仍有牽引力輸出，但隨著使用溫度會(huì)上升，TCMS系統(tǒng)也會(huì)動(dòng)作，將其功率輸出封鎖并跳主斷，機(jī)車(chē)將失去牽弓力。在起步或困難地段可以短時(shí)間保持牽弓電機(jī)的牽引力。

6 啟動(dòng)輔助壓縮機(jī)的注意事項(xiàng)

為使受電弓正常升起，我們應(yīng)首先檢查空氣管路柜上的壓力表壓力，確認(rèn)機(jī)車(chē)升弓氣路風(fēng)壓是否高于480kPa，若機(jī)車(chē)升弓氣路風(fēng)壓超過(guò)480kPa，壓力開(kāi)關(guān)kp58處于閉合狀態(tài)，將受電弓板鍵開(kāi)關(guān)SB41或SB42閉合，那么受電弓會(huì)直接升起。若機(jī)車(chē)升弓氣路風(fēng)壓低于480kPa，此時(shí)壓力開(kāi)關(guān)kp58處于斷開(kāi)狀態(tài)，為使受電弓正常升起，可采取手動(dòng)打風(fēng)或自動(dòng)打風(fēng)的方式，但在此過(guò)程中需要注意的有兩點(diǎn)：第一，升弓前.如果輔助風(fēng)缸壓力達(dá)不到開(kāi)3所需的要求時(shí)，需要利用輔助壓縮機(jī)打風(fēng)，此時(shí)若按壓SB97按鈕，應(yīng)避免同時(shí)將受電弓扳鍵開(kāi)關(guān)SB41或SB42閉合，防止電流沖擊TCMS背板，進(jìn)而導(dǎo)致背板燒損。第二，輔助壓縮機(jī)電機(jī)的工作時(shí)間不宜過(guò)長(zhǎng)，啟動(dòng)次數(shù)也不可過(guò)于頻繁；輔功壓縮機(jī)輸出最長(zhǎng)時(shí)間為10分鐘，距離再次啟動(dòng)的間隔時(shí)間是20分鐘，如果I0分鐘后輔助壓縮機(jī)還未停止運(yùn)行，需要人為斷開(kāi)輔助設(shè)備自動(dòng)開(kāi)關(guān)QA51和自動(dòng)控制開(kāi)關(guān)QA45，并對(duì)相應(yīng)空氣管路進(jìn)行檢查，看其是否有泄漏。

7 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，壓縮機(jī)的故障原因大致可分為上述幾種，所以在排除故障的時(shí)候要仔細(xì)檢查。在上面的故障發(fā)生的因素中我們也看到，壓縮機(jī)在制造過(guò)程中的質(zhì)量是減少故障發(fā)生的第一步，以及對(duì)壓縮機(jī)要進(jìn)行每周期的檢查和維修，按照操作規(guī)程進(jìn)行操作即可。

參考文獻(xiàn)

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[2]袁軍，HXD3C型機(jī)車(chē)列車(chē)供電柜壓敏電阻燒損的原因分析及對(duì)策[J].電力機(jī)車(chē)與城軌車(chē)輛，2013（2）.

（作者單位：中車(chē)大連機(jī)車(chē)車(chē)輛有限公司）