淺析GMC16A 鋼軌打磨車典型故障

汪湧

（廈門軌道交通集團(tuán)有限公司運(yùn)營分公司，福建 廈門361012）

1 概述

廈門GMC16A 型鋼軌打磨車為中車北京二七機(jī)車有限公司生產(chǎn)第7 臺，其主要由液壓系統(tǒng)、打磨系統(tǒng)、走行系統(tǒng)等組成，至今已運(yùn)用兩年多，平均每周兩個作業(yè)點，使用率較高。在其運(yùn)用及檢修過程中，出現(xiàn)了一些故障值得分享與研究，本文將對典型故障案例進(jìn)行總結(jié)。

2 故障案例

2.1 案例一：柴油機(jī)無法啟機(jī)

2.1.1 故障現(xiàn)象

A1 車主控時，鑰匙打至啟動位A1 車柴油機(jī)正常啟動，他車（A2）無法啟動；A2 車主控時，他車（A1）可正常啟動，A2 車鑰匙開關(guān)打至啟動位時，A2 車柴油機(jī)無法啟機(jī)并提示“蓄電池電壓超限”。

2.1.2 故障分析

首先應(yīng)根據(jù)電路圖，使用萬用表分別對電路分段檢測，啟機(jī)電路通路均正常；再使用萬用表測量車下蓄電池組，測量電壓值24.8V（正常）；再測量司機(jī)室內(nèi)蓄電池組，測量電壓為15V（正常不低于24V），可初步推斷是蓄電池虧電引起的無法啟機(jī)。GMC16A 型鋼軌打磨車單節(jié)車配備兩組蓄電池，車下一組170AH 的啟動蓄電池和司機(jī)室內(nèi)一組20AH 工作蓄電池，正常使用下，兩組蓄電池并聯(lián)。

其次為整車提供24V 供電。僅在柴油機(jī)啟動瞬間，接觸器將兩組蓄電池分開，20AH 工作蓄電池用于給PLC 和柴油機(jī)ECM供電，170AH 的啟動蓄電池用于給柴油機(jī)馬達(dá)及其它設(shè)備供電。以下兩種情況：一是司機(jī)室內(nèi)蓄電池（工作蓄電池）虧電，二是微機(jī)供電電路上存在壓降，均是造成無法滿足微機(jī)系統(tǒng)供電的原因，當(dāng)微機(jī)報警時則程序設(shè)定斷電保護(hù)（發(fā)電機(jī)斷路器分閘線圈得電，QLIM1 跳閘）、停機(jī)保護(hù)，故而導(dǎo)致柴油機(jī)無法啟動。

2.1.3 故障處理

拆下A2 車司機(jī)室內(nèi)蓄電池，檢查電解液，不足時添加電解液，使用充電機(jī)進(jìn)行充電，充電至24V 以上。

2.1.4 故障控制

通過長時間運(yùn)用發(fā)現(xiàn)司機(jī)室內(nèi)工作用蓄電池組虧電反復(fù)發(fā)生，每次虧電后進(jìn)行充電已是治標(biāo)不治本。經(jīng)過研究分析決定拆除20AH 工作用蓄電池及對應(yīng)電氣元件、線路，并將PLC 供電穩(wěn)壓電源更換為寬輸入（DC9V～DC36V）型號電源。隨著近幾年寬范圍電源模塊大量應(yīng)用，已經(jīng)可以通過應(yīng)用該種電源解決柴油機(jī)啟動壓降過大導(dǎo)致的PLC 斷電問題，采用此方案不僅可以簡化控制線路，同時也減少了蓄電池的維護(hù)。

2.2 案例二：打磨電機(jī)角度偏轉(zhuǎn)異常（以1、3 號電機(jī)為例）

2.2.1 故障現(xiàn)象

打磨作業(yè)顯示屏選擇模式后，電機(jī)根據(jù)預(yù)設(shè)角度進(jìn)行偏轉(zhuǎn)，顯示屏提示A2 打磨小車偏轉(zhuǎn)角度故障（圖1），下車查看確認(rèn)1、3 號電機(jī)偏轉(zhuǎn)角度與顯示屏預(yù)設(shè)角度值誤差較大，未達(dá)到預(yù)設(shè)偏轉(zhuǎn)角度。

圖1 顯示屏故障提示

2.2.2 故障分析

2.2.2.1 庫內(nèi)檢查發(fā)現(xiàn)1、3 號電機(jī)偏轉(zhuǎn)角度與預(yù)設(shè)角度存在偏差，轉(zhuǎn)換為車下控權(quán)操作，1、3 號電機(jī)本身偏轉(zhuǎn)動作正常，排除執(zhí)行部件故障，初步判斷為控制部分故障。

圖2 角度傳感器圖示

圖3 角度傳感器

圖4 信號變送器

圖5 行車顯示界面

2.2.2.2 偏轉(zhuǎn)角度出現(xiàn)誤差初步判斷為角度傳感器故障，反饋給微機(jī)信號錯誤，偏轉(zhuǎn)角度為零度時測量1、3 號電機(jī)角度傳感器插頭“2/3”針腳（見圖2）的阻值為948Ω（正常阻值應(yīng)為580±10Ω），判斷為角度傳感器故障。

2.2.2.3 角度傳感器是通過電機(jī)偏轉(zhuǎn)產(chǎn)生不同的電壓變化而改變自身電阻，監(jiān)測電阻大小計算電機(jī)偏轉(zhuǎn)時產(chǎn)生的電壓值，再通過變流器反饋為微機(jī)顯示屏對應(yīng)的角度值。角度傳感器上有個撥片，該撥片用于調(diào)整傳感器的阻值。此次故障即為撥片打滑，無法正常調(diào)節(jié)電阻。

2.2.3故障處理

2.2.3.1 更換新的角度傳感器。

2.2.3.2 校定角度傳感器阻值。偏移角度為零度時，調(diào)節(jié)角度傳感器阻值至580Ω，再通過氣控柜信號變送器（圖4）進(jìn)行進(jìn)行0 至-70 度角度標(biāo)定。

2.2.3.3 啟機(jī)試驗，打磨小車各模式下，電機(jī)偏轉(zhuǎn)角度與微機(jī)顯示角度一致。

2.2.4 故障控制

2.2.4.1 將電機(jī)偏轉(zhuǎn)角度的確認(rèn)作為普查項點，定期校準(zhǔn)偏轉(zhuǎn)角度。

2.2.4.2 配備一定數(shù)量的角度傳感器及信號變送器作為備件。

圖6 行車PLC 供電電路圖

2.3 案例三：行車顯示屏數(shù)據(jù)丟失

2.3.1 故障現(xiàn)象

鋼軌打磨車啟機(jī)，發(fā)現(xiàn)行車顯示屏柴油機(jī)數(shù)據(jù)丟失，但操縱臺下方的柴油機(jī)轉(zhuǎn)速機(jī)械表有數(shù)據(jù)顯示（圖5）。

2.3.2 故障分析

2.3.2.1 由于柴油機(jī)轉(zhuǎn)速機(jī)械表有數(shù)據(jù)顯示，且SAE1939 線接線良好，可確認(rèn)柴油機(jī)轉(zhuǎn)速正常，因此該故障為通訊傳輸故障（信號處理故障或電源故障）。

2.3.2.2 經(jīng)排查負(fù)責(zé)行車通信的CPU 基本單元X20CP1586（圖6）及功能模塊集成供電正常，排除通信電源故障。

2.3.2.3 柴油機(jī)控制器模塊通訊由柴油機(jī)XCK50 針插頭（見圖7），經(jīng)CPU 基本單元X20CP1586 及功能模塊集成的總線模塊擴(kuò)展槽安裝X20IF2772 的CAN 通訊模塊（見圖8），數(shù)據(jù)經(jīng)交換機(jī)最終顯示在行車控制PLC 顯示屏上。經(jīng)排查CAN 通訊模塊X20IF2772 的數(shù)據(jù)傳輸顯示燈顯黃，表示IF 模塊BUS1 口斷開，經(jīng)排查為DATA1+線接線松脫，復(fù)緊后，重新啟機(jī)故障未復(fù)現(xiàn)。

圖7 柴油機(jī)XCK50 針插頭

圖8 CPU X20CP1586及功能模塊集成

2.3.3 故障處理

重新緊固柴油機(jī)控制器模塊至CPU 功能模塊的信號線路DATA1+線。

2.3.4 故障控制

2.3.4.1 加強(qiáng)對于接線情況的檢查，防止虛接等不規(guī)范接線情況。

2.3.4.2 加強(qiáng)作業(yè)人員通訊模塊的培訓(xùn)。

3 結(jié)論

本文主要介紹了GMC16A 型鋼軌打磨車一些典型故障案例，通過對這些故障案例進(jìn)行總結(jié)分析，旨在提供借鑒，互相交流。相信在不斷的積累過程中，可以改善優(yōu)化機(jī)車性能，提高機(jī)車的可靠性，使機(jī)車能夠安全、高效、可靠運(yùn)行，從而提高地鐵運(yùn)營的安全性。