和諧型機(jī)車走行部安全監(jiān)測(cè)裝置復(fù)合傳感器故障原因分析及改進(jìn)措施

龐 慶 彭 俊 楊浩正

（廣州電力機(jī)車有限公司，廣東 廣州510850）

本研究基于機(jī)車走行部故障監(jiān)測(cè)子系統(tǒng)式[1]。機(jī)車走行部故障監(jiān)測(cè)子系統(tǒng)用于對(duì)軸箱軸承、齒輪箱軸承、電機(jī)軸承進(jìn)行在線故障診斷、檢測(cè)和預(yù)警功能，充分保證機(jī)車的運(yùn)行安全可靠。該系統(tǒng)硬件部分主要由數(shù)據(jù)前置處理器、復(fù)合傳感器和轉(zhuǎn)接線組成，安裝在機(jī)車轉(zhuǎn)向架上。因此，鑒于對(duì)機(jī)車行車安全有著重要的作用，分析其發(fā)生故障原因，并提出改進(jìn)措施是必要的。

1 和諧型機(jī)車走行部復(fù)合傳感器運(yùn)營(yíng)質(zhì)量情況

1.1 故障信息統(tǒng)計(jì)分析

2019 年1 月1 日至7 月24 日，經(jīng)各段售后質(zhì)量信息匯總，和諧型機(jī)車“走行部監(jiān)測(cè)復(fù)合傳感器”質(zhì)量問(wèn)題共發(fā)生135 件（占6A 系統(tǒng)故障總比例58.95%），總停時(shí)為7 天，機(jī)破占2 件、臨修占32 件、碎修占101 件，主要分布機(jī)務(wù)段為南昌、烏魯木齊段，其中南昌段該故障率尤其突出；車型主要分布HXD1D、HXD3D 型機(jī)車，其中HXD1D 型機(jī)車該故障率尤其突出。和諧型機(jī)車“走行部監(jiān)測(cè)復(fù)合傳感器”質(zhì)量問(wèn)題共發(fā)生135 件（占6A系統(tǒng)故障總比例58.95%），故障帶來(lái)了系列的問(wèn)題，其中機(jī)破占2 件、臨修占32 件、碎修占101 件，主要分布機(jī)務(wù)段為南昌、烏魯木齊段；車型主要分布HXD1D、HXD3D 型機(jī)車，其中HXD1D型機(jī)車該故障率尤其突出。

根據(jù)統(tǒng)計(jì)，HXD1D 車型及南昌段質(zhì)量問(wèn)題明顯偏高，分別占故障總比例97.04%、95.56%，其次為烏魯木齊段，并且集中在2018 年度C5 檢修回段機(jī)車（111 件），故障體現(xiàn)在各位溫度傳感器Ⅰ級(jí)報(bào)警、溫度傳感器Ⅱ級(jí)報(bào)警、溫升超溫報(bào)警等質(zhì)量問(wèn)題。

1.2 和諧型機(jī)車走行部監(jiān)測(cè)復(fù)合傳感器故障位置統(tǒng)計(jì)與分析

若按故障位置劃分：43 位（4 軸3 位）走行部監(jiān)測(cè)復(fù)合傳感器故障率明顯偏高，占故障總比例22.96%；其次，34 位（3 軸4位）、44 位（4 軸4 位）走行部監(jiān)測(cè)復(fù)合傳感器故障分別占總比例16.30%、15.56%；同時(shí)，33 位（3 軸3 位）、41 位（4 軸1 位）走行部監(jiān)測(cè)復(fù)合傳感器故障分別占總比例11.85%、7.41%。若按驅(qū)動(dòng)同軸故障率劃分：D4 位、D3 位走行部監(jiān)測(cè)復(fù)合傳感器故障率明顯偏高于其它驅(qū)動(dòng)，尤其南昌段配屬HXD1D0290（15 件）、0294（11 件）、0021（11 件）、0192（8 件）、0186（6 件）、0194（6 件）、0202（6 件）、0291（6 件）、0293（6 件）等機(jī)車，頻繁性發(fā)生同位置走行部監(jiān)測(cè)復(fù)合傳感器故障，故障主要集中在33 位（3 軸3 位）、34位（3 軸4 位）、43 位（4 軸3 位）、44 位（4 軸4 位）走行部監(jiān)測(cè)復(fù)合傳感器，引起客戶高度關(guān)注（各監(jiān)測(cè)點(diǎn)位置說(shuō)明詳附表1）。

表1

2 故障鑒定

2.1. 現(xiàn)場(chǎng)故障鑒定與確認(rèn)

接到反饋信息后，立即與技術(shù)科專業(yè)工程師、車間技術(shù)人員及唐智科技售后人員聯(lián)系，共同對(duì)機(jī)車故障進(jìn)行檢查與確認(rèn)。通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)檢查及故障確認(rèn)，6A 終端顯示屏顯示“溫度傳感器Ⅰ級(jí)報(bào)警、溫度傳感器Ⅱ級(jí)報(bào)警、溫升超溫報(bào)警”等故障記錄，各軸各位走行部監(jiān)測(cè)復(fù)合傳感器連接狀態(tài)良好、無(wú)松動(dòng)及防護(hù)不到位等現(xiàn)象，通過(guò)JK1142 維護(hù)器對(duì)走行部監(jiān)測(cè)復(fù)合傳感器進(jìn)行故障診斷，傳感器顯示異常，更換走行部監(jiān)測(cè)復(fù)合傳感器后故障消除，頂輪檢測(cè)數(shù)據(jù)正常。

2.2 故障集中位置

針對(duì)故障主要在33 位（3 軸3 位）、34 位（3 軸4 位）、43 位（4 軸3 位）、44 位（4 軸4 位）走行部監(jiān)測(cè)復(fù)合傳感器，并且故障點(diǎn)集中在轉(zhuǎn)向架的3 軸和4 軸，進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)查看轉(zhuǎn)向架3、4 軸復(fù)合傳感器的安裝情況，發(fā)現(xiàn)這兩個(gè)位置位于冷卻塔下方，航空插頭處密封性能下降進(jìn)水導(dǎo)致故障的發(fā)生。

3 質(zhì)量分析

走行部監(jiān)測(cè)復(fù)合傳感器屬于6A 系統(tǒng)附屬部件，不僅對(duì)軸溫狀態(tài)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，還對(duì)軸承、齒輪等關(guān)鍵部件的滾動(dòng)或嚙合工作面和輪對(duì)踏面進(jìn)行全面性監(jiān)測(cè)診斷，為運(yùn)用數(shù)據(jù)庫(kù)的建立、分析，提供了有效的支撐，從而降低、消除及預(yù)防因軸承、齒輪、輪對(duì)踏面等質(zhì)量問(wèn)題導(dǎo)致重大質(zhì)量事件。通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)檢查及分析，得出初步結(jié)論：

a. 因6A 系統(tǒng)未列入C5 修規(guī)程進(jìn)行檢修，只保證出廠前狀態(tài)良好，南昌段HXD1D、HXD3D 型機(jī)車走行部監(jiān)測(cè)復(fù)合傳感器屬于故障檢修，故障率均集中在未檢修或未更換的產(chǎn)品上。

b. 機(jī)車運(yùn)用中，受線路、環(huán)境、電磁（電流）干擾等因素影響，導(dǎo)致走行部監(jiān)測(cè)復(fù)合傳感器內(nèi)部芯片失效或插頭內(nèi)滲入雜物（灰塵、水等），致使6A 終端顯示屏報(bào)故障報(bào)警。

c. 南昌段和諧機(jī)車庫(kù)內(nèi)整備，均使用高壓水槍對(duì)構(gòu)架、驅(qū)動(dòng)、車身等表面進(jìn)行沖洗，由于連接器長(zhǎng)期受高壓水槍沖洗，再加上機(jī)車走行部監(jiān)測(cè)復(fù)合傳感器運(yùn)用工況比較惡劣，經(jīng)過(guò)一個(gè)C5 修的運(yùn)用后航空插頭處密封性能下降的作用下，致使水滲入連接器（前置處理器與走行部監(jiān)測(cè)復(fù)合傳感器連接處），引起內(nèi)部短路，造成走行部監(jiān)測(cè)復(fù)合傳感器失效。

4 改進(jìn)措施

4.1 檢修工藝改進(jìn)

4.1.1 制定出完善的工藝措施，明確拆解時(shí)對(duì)部件的防護(hù)要求，要求在拆解時(shí)必須使用工藝防護(hù)堵頭進(jìn)行防護(hù)，避免傳感器受到損傷。

4.1.2 清潔時(shí)明確對(duì)部件的清潔要求，明確只能使用中性清洗劑（嚴(yán)禁使用水洗），避免清洗劑對(duì)部件造成腐蝕。

4.1.3 同時(shí)須制作出合適的工裝避免部件在轉(zhuǎn)運(yùn)的過(guò)程中受到磕碰。

4.1.4 增加上車前的檢測(cè)工序，運(yùn)用通過(guò)JK1157 網(wǎng)絡(luò)檢測(cè)儀對(duì)復(fù)合傳感器進(jìn)行提前監(jiān)測(cè)，提前檢驗(yàn)車傳感器的溫度及振動(dòng)是否正常。

4.2 組裝工藝的改進(jìn)

在檢修工藝進(jìn)行改進(jìn)的基礎(chǔ)上，考慮到轉(zhuǎn)向架3.4 軸連接器因?yàn)檫M(jìn)水的問(wèn)題，在安裝時(shí)連接處采用絕緣膠布進(jìn)行防護(hù)，避免水進(jìn)行連接器。

4.3 機(jī)車試驗(yàn)試運(yùn)改進(jìn)

機(jī)車在廠低壓試驗(yàn)時(shí)，對(duì)傳感器進(jìn)行敲擊試驗(yàn)，以檢查傳感器測(cè)點(diǎn)位置是否正確。同時(shí)對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行綜合試驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)問(wèn)題及時(shí)更換配件，確保系統(tǒng)性能正常。試運(yùn)時(shí)對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行復(fù)驗(yàn)，系統(tǒng)各部件功能正常方可出廠。

4.4 運(yùn)用改進(jìn)

對(duì)走行部監(jiān)測(cè)復(fù)合傳感器連接及防護(hù)狀態(tài)的工作普查，做好普查記錄，對(duì)狀態(tài)不良的復(fù)合，并與客戶溝通關(guān)于高壓水槍對(duì)關(guān)鍵部件沖洗事宜，避免高壓水槍直接沖洗。

4.5 改進(jìn)后的反饋

通過(guò)工藝改進(jìn)后，6A 故障問(wèn)題得到了有效的整治。截至目前為止，走行部監(jiān)測(cè)復(fù)合傳感器“質(zhì)量問(wèn)題發(fā)生8 件，改進(jìn)效果有效。

5 結(jié)論

通過(guò)對(duì)走行部復(fù)合傳感器故障原因進(jìn)行分析，找出問(wèn)題的原因，在這個(gè)基礎(chǔ)上制定出改進(jìn)措施，可以減少走行部安全監(jiān)測(cè)裝置的故障率，確保機(jī)車的正常運(yùn)行。