HXD3型機(jī)車牽引風(fēng)機(jī)檢修中的質(zhì)量提升辦法

郗珂立 徐鳳琳

摘要：HXD3型機(jī)車的輔助機(jī)組是機(jī)車重要的通風(fēng)設(shè)備。由于初期檢修能力的不足，2019年至今共出現(xiàn)了23次售后問題，包括異音或軸承固死等，給機(jī)車的檢修質(zhì)量和檢修進(jìn)度造成了很大的影響。為避免后續(xù)出現(xiàn)相同問題，組織技術(shù)人員和作業(yè)人員按照 HXD3型牽引風(fēng)機(jī)的檢修作業(yè)流程，結(jié)合檢修規(guī)程及工藝，梳理了牽引風(fēng)機(jī)在檢修中重要的質(zhì)量項點。經(jīng)現(xiàn)場作業(yè)人員實踐后，有效減少了牽引風(fēng)機(jī)的售后問題，可為其他檢修人員提供參考。

關(guān)鍵詞：HXD3型機(jī)車;牽引風(fēng)機(jī);作業(yè)流程;檢修項點

中圖分類號：U279文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A文章編號：1009-9492（2021）11-0317-03

Quality Improvement Methods in Maintenance of Traction Fan for HXD3 Locomotive

Xi Keli，Xu Fenglin

（ Xi′an Locomotive Maintenance Section，China Railway Xi′an Bureau Group Co.，Ltd.，Xi′an 710027，China ）

Abstract：The auxiliary unit of the HXD3 locomotive is an important ventilation device for the locomotive.Due to the lack of initial maintenance capabilities，a total of 23 after-sales problems have occurred since 2019，including abnormal noise or bearing solidification，which has greatly affected the quality and schedule of locomotive maintenance.In order to avoid the same problems in the follow-up，organized technical personnel and operators to follow the maintenance procedures of the HXD3 traction fan，combined with the maintenance procedures and processes，sorted out the important quality items in the maintenance of the traction fan.After practice by field operators，the after-sales problems of the traction fan are effectively reduced，it provides a reference for other maintenance persons.

Key words：HXD3 locomotive;tractionfan;operation process;important quality items in the maintenance

0 引言

HXD3型機(jī)車共有兩種通風(fēng)冷卻設(shè)備[1]，一種是供牽引電機(jī)冷卻強(qiáng)迫通風(fēng)冷卻的牽引通風(fēng)機(jī)，每臺牽引電機(jī)配備一臺牽引通風(fēng)機(jī)進(jìn)行風(fēng)冷。機(jī)車頂部冷空氣經(jīng)進(jìn)風(fēng)道引入到風(fēng)機(jī)進(jìn)口，然后軸向進(jìn)入葉輪，經(jīng)過葉輪加速后徑向吹出[2]。第二種是供復(fù)合冷卻器冷卻的復(fù)合冷卻器通風(fēng)機(jī)。由于輔助機(jī)組通風(fēng)機(jī)在機(jī)車起機(jī)后就處于連續(xù)的工作狀態(tài)，機(jī)車運(yùn)用中一旦發(fā)生電機(jī)軸承故障，將會導(dǎo)致通風(fēng)機(jī)電機(jī)的燒損，從而造成機(jī)破事故[3]。

2019年至今，筆者所在車輛段共發(fā)生輔助機(jī)組售后共23次，其中電機(jī)固死發(fā)生4次，繞組接地發(fā)生2 次，風(fēng)機(jī)異音13次，振動過大發(fā)生4次。為避免后續(xù)出現(xiàn)相同問題，組織技術(shù)人員和作業(yè)人員對輔助機(jī)組（尤其是牽引通風(fēng)機(jī)）的檢修進(jìn)行攻關(guān)，制定了檢修過程中重要的質(zhì)量項點，為提升檢修質(zhì)量打下基礎(chǔ)。

1 原因分析

HXD3牽引風(fēng)機(jī)使用的電機(jī)型號有3類，分別為 FVF160DL1-2、YFDQ185、JD160，屬于立式軸向離心式通風(fēng)機(jī)，額定功率為18.5 kW，額定電壓380 V，額定電流33.7 A，額定轉(zhuǎn)速295 r/min，使用的軸承為6309vvc3，結(jié)構(gòu)如圖1所示。

1.1軸承原因

（1）軸承本身問題

軸承的運(yùn)行狀態(tài)對輔助機(jī)組的運(yùn)行至關(guān)重要，現(xiàn)電機(jī)使用的多為免維護(hù)軸承。根據(jù)《SKF 軸承手冊》可知潤滑脂的理論壽命不到15000 h，只夠機(jī)車運(yùn)行2～3年時間[4]。實際運(yùn)行1年的風(fēng)機(jī)軸承中的潤滑脂便會處于失效狀態(tài)，導(dǎo)致軸承干磨，造成異音甚至固死。所以現(xiàn)部分機(jī)務(wù)段對輔助機(jī)組進(jìn)行技改，對電機(jī)安裝軸承的端蓋和軸承蓋進(jìn)行加注油孔改造，使其能通過注油管給軸承加油。

（2）軸承的安裝問題

軸承精度要求過高，對安裝要求高。安裝方法不規(guī)范對軸承的使用壽命也有很大的影響。安裝方法一般采用冷壓或熱壓，安裝時不得使軸承外圈受力，否則會使軸承內(nèi)套變形，影響軸承壽命。

1.2電機(jī)進(jìn)水

風(fēng)機(jī)在運(yùn)行的過程不可避免地會遇到雨雪天氣，若電機(jī)密封不良，則會導(dǎo)致雨水經(jīng)通風(fēng)機(jī)葉輪后通過電機(jī)前端蓋進(jìn)入軸承室內(nèi)。軸承受潮后，潤滑脂會發(fā)生變質(zhì)導(dǎo)致潤滑效果變差，影響電機(jī)使用。

1.3尺寸測量原因

電機(jī)在檢修的過程中，對前后端蓋、轉(zhuǎn)子軸承位直徑的尺寸有嚴(yán)格的要求，若檢修時未對要求的尺寸測量到位，在運(yùn)行過程中很有可能會產(chǎn)生異音或更嚴(yán)重的后果[5]。

2 牽引風(fēng)機(jī)在檢修中重要的質(zhì)量項點

2.1解體中的質(zhì)量項點

（1）風(fēng)機(jī)解體時的質(zhì)量項點

解體前應(yīng)先檢查機(jī)組狀態(tài)，如狀態(tài)不良或?qū)︼L(fēng)筒進(jìn)行過特殊改造等異常情況進(jìn)行標(biāo)記，檢修時可作為重點參考。解體時對葉輪、隔板、接線盒、電機(jī)等進(jìn)行標(biāo)記，盡量保持原車原上。對電機(jī)解體前用500 V兆歐表對電機(jī)進(jìn)行對地絕緣測試，檢查是否接地。解體前應(yīng)用手轉(zhuǎn)動轉(zhuǎn)子，檢查是否轉(zhuǎn)動靈活。

（2）電機(jī)解體時的質(zhì)量項點

解體時對前后端蓋、軸承端蓋、自冷風(fēng)葉做好標(biāo)記，若尺寸符合工藝要求盡量使用原件。拆解時檢查軸承有無發(fā)黑、燒損現(xiàn)象，用液壓拔軸器對軸承進(jìn)行拆除，觀察軸承內(nèi)圈與轉(zhuǎn)子的過盈配合量是否滿足要求，過盈量一般為0.018～0.02 mm。

2.2電機(jī)檢修中的質(zhì)量項點

（1）電機(jī)端蓋檢修

需要明確的是，電機(jī)端蓋與軸承外圈間的配合為間隙配合，間隙為間隙0.010～0.030 mm 之間最佳。在檢修時要對電機(jī)端蓋內(nèi)圈重點檢查，用手檢查后端蓋軸承室中間面是否有明顯不平滑的磨損痕跡或者明顯的燒損痕跡、前端蓋與外油蓋接觸部分是否有磨痕來判斷端蓋的運(yùn)行狀態(tài)，確定本次的檢修重點，若無上述情況，端蓋狀態(tài)良好不需要更換。

要重點檢查前調(diào)整片是否有磨痕。前端是電機(jī)的非固定端，在工作時電機(jī)有向后竄動的趨勢，因此正常情況下前調(diào)整片應(yīng)無磨耗痕跡。如發(fā)現(xiàn)前調(diào)整片有磨痕，除了更換調(diào)整片還應(yīng)重點檢查端蓋尺寸是否符合要求，安裝是否規(guī)范。電機(jī)的廠家不同，調(diào)整片數(shù)量也不同，所以端蓋（尤其是新端蓋）使用多少調(diào)整片要以端蓋軸承室與軸承裝配后的空隙為準(zhǔn)，一般空隙距離為1.5～2 mm 為最佳。

（2）軸承的檢修質(zhì)量項點

軸承是電機(jī)在檢修中的必?fù)Q件。牽引風(fēng)機(jī)的核心即軸承質(zhì)量直接制約牽引風(fēng)機(jī)的振動情況，軸承骨架是否存在毛刺、軸承滾珠是否卡滯，這些因素都將影響牽引風(fēng)機(jī)是否振動超標(biāo)[6]。在使用新軸承前首先要確認(rèn)軸承的廠家、型號、合格證無誤，對其外觀進(jìn)行仔細(xì)檢查，尤其是滾動體和保持架的狀態(tài)。

（3）定子檢修質(zhì)量項點

首先要檢查電機(jī)的散熱片是否有缺失且缺失面積不大于3 mm2，檢查鐵心不許有裂紋、散片、凸點，繞組不許有銅線裸露、綁扎不牢的情況。檢查引出線不許有老化、過熱現(xiàn)象，電機(jī)引出線與止口距離不能過近，防止電機(jī)在長時間運(yùn)轉(zhuǎn)中繞組與端蓋接磨造成電機(jī)接地。

（4）轉(zhuǎn)子的檢修質(zhì)量項點

轉(zhuǎn)子在檢修時有兩項重點內(nèi)容，一是軸承位軸徑的測量，軸頸與軸承的內(nèi)圈為過盈配合[7]，一般尺寸為小45 mm，應(yīng)確認(rèn)軸頸的外徑在此范圍內(nèi)，二是轉(zhuǎn)軸部分的外觀檢查，仔細(xì)檢查外觀無拉傷、缺損或燒痕、過熱現(xiàn)象。

2.3 電機(jī)組裝時的質(zhì)量項點

電機(jī)端蓋裝配時禁止用銅錘敲打，使用膠錘輕均勻地敲打端蓋內(nèi)圈，使端蓋裝配到位。裝配前在端蓋軸承室抹一層潤滑油，便于端蓋更好裝配。如端蓋尺寸過緊不便于安裝時，可用螺栓對角打緊，使端蓋平行裝入。

如果使用新端蓋，裝配前需對新端蓋尺寸進(jìn)行測量，尺寸過小時要對新端蓋進(jìn)行研磨處理，處理完畢后復(fù)測尺寸，要求在小1000+0.035 mm 范圍內(nèi)。軸承在壓裝時禁止使用手錘，應(yīng)使用專用工裝壓住軸承內(nèi)圈，進(jìn)行壓裝。壓裝時注意不能使軸承外圈受力，否則會導(dǎo)致保持架變形，從而引起滾動體受力不均，影響軸承壽命。壓裝完畢后應(yīng)觀察軸承內(nèi)圈與轉(zhuǎn)軸是否貼合，安裝完畢時手動撥動軸承檢查是否轉(zhuǎn)動靈活，或用手電筒觀察軸承與軸頸面是否貼合，是否有透光情況。

2.4 電機(jī)空載試驗時的質(zhì)量項點

電機(jī)在空載試驗前必須要使用500 V 兆歐表測量對地絕緣值不小于50 MΩ。電機(jī)在380 V 電壓下運(yùn)行30 min 后，如出現(xiàn)溫升過高或異音等現(xiàn)象，試驗時間可增加至1 h，需重點關(guān)注三相電流的平衡度及溫升等試驗數(shù)據(jù)，并且與其他通風(fēng)機(jī)的試驗數(shù)據(jù)進(jìn)行對比，發(fā)現(xiàn)測量數(shù)據(jù)中的異常項，及時處理消除質(zhì)量隱患。

電機(jī)在空轉(zhuǎn)試驗結(jié)束時，斷電觀察電機(jī)的惰性運(yùn)轉(zhuǎn)時間，電機(jī)停電后的惰轉(zhuǎn)時間不少于1 min。若斷電后的惰轉(zhuǎn)時間遠(yuǎn)低于1 min，就要認(rèn)真排查原因后重新試驗直至合格，必要時可解體重新檢修。

2.5通風(fēng)機(jī)組裝時的質(zhì)量項點

在組裝通風(fēng)機(jī)葉輪時，注意要調(diào)整好電機(jī)軸與葉輪的同心度，葉輪與風(fēng)筒間隙均勻。

電機(jī)的轉(zhuǎn)子及定子在潮濕的環(huán)境下易腐蝕，且空氣中的水分也會影響電機(jī)的絕緣性能，造成電機(jī)故障，所以風(fēng)機(jī)的防水處理也是組裝非常重要的一項內(nèi)容[8]，如電機(jī)接線盒蓋、引出線出線口、風(fēng)筒穿線孔等都是重點需要防水的部位。應(yīng)在需要防水的部位進(jìn)行打膠處理，不僅要保證防水效果還要保證美觀。組裝時注意導(dǎo)風(fēng)罩下加密封墊或打膠，以消除電機(jī)運(yùn)行時導(dǎo)風(fēng)罩在高速風(fēng)量作用下產(chǎn)生的機(jī)械異音。

組裝完畢后認(rèn)真檢查通風(fēng)機(jī)內(nèi)部無遺留雜物、葉輪止動墊片狀態(tài)良好、葉輪與導(dǎo)風(fēng)罩無摩擦，確認(rèn)無誤后，安裝完成后方可進(jìn)行試驗。

2.6 通風(fēng)機(jī)試驗時的質(zhì)量項點

通風(fēng)機(jī)在試驗開始時觀察風(fēng)機(jī)的啟動狀態(tài)正常、轉(zhuǎn)向正確。風(fēng)機(jī)運(yùn)行30 min 無異音，且測量吊耳處軸向的振動值不超過4.0 mm/s。風(fēng)機(jī)在斷電后葉輪的惰性運(yùn)轉(zhuǎn)時間不少于2min，若遠(yuǎn)低于2min，就要考慮是否軸承裝配不規(guī)范或端蓋尺寸不合適等原因，必要時可解體重新檢修。

2.7 整備時的質(zhì)量項點

試驗結(jié)束后對風(fēng)機(jī)進(jìn)行整備，要求外觀噴漆均勻美觀，膠條密封良好，防水管接頭處連接可靠，密封良好。接地線端子完整無破損，無過熱燒損現(xiàn)象，線鼻子無油漆、銹蝕等現(xiàn)象。

3 結(jié)束語

HXD3機(jī)車輔助機(jī)組在筆者所在車輛段自主修后，由于現(xiàn)場經(jīng)驗不足，出現(xiàn)幾起因輔助機(jī)組導(dǎo)致的機(jī)車售后問題，給生產(chǎn)進(jìn)度及人員優(yōu)化帶來了較大影響。后經(jīng)技術(shù)人員與檢修人員剖析故障原因、請教有經(jīng)驗的師傅后，對現(xiàn)場檢修的作業(yè)流程進(jìn)行優(yōu)化，對檢修中的重要項點進(jìn)行梳理與跟班寫實，自改進(jìn)以來，未發(fā)生輔助機(jī)組相關(guān)售后問題，現(xiàn)將其內(nèi)容匯總，為其他檢修人員提供參考。

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第一作者簡介：郗珂立（1975-），男，陜西藍(lán)田人，工程師，研究領(lǐng)域為機(jī)車檢修，已發(fā)表論文2篇。

（編輯：王智圣）