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HXD3C型机车辅助压缩机自动打风停止故障分析及对策

2019-03-29武鑫

科学与技术 2019年10期

武鑫

摘要:压缩机是用来提高气体压力和输送气体的机械。从能量的观点来看,压缩机是属于将原动机的动力能转变为气体压力能的机器。随着科学技术的发展,压力能的应用日益广泛,使得压缩机在国民经济建设的许多部门中成为必不可少的关键设备之一。压缩机在运转过程中,难免会出现一些故障,甚至事故。故障是指压缩机在运行中出现的不正常情况,一经排除压缩机就能恢复正常工作,而事故则是指出现了破坏情况。两者往往是关联的,若碰到故障不及时排除便会造成重大事故。

关键词:HXD3C型机车;辅助压缩机;自动打风;停止故障分析

引言

随着机车逐步趋势发展,对机车的质量及稳定性要求更高,也带来了一系列新的问题。尤其是HXD3C型机车辅助压缩机自动打风停止的情况下暴露出一些典型故障。针对该故障现象,对故障原因进行分析,并提出相应的解决办法,努力提高机车装置的可靠性和稳定性。

1.压缩机的重要性

压缩机是一种通过压缩气体缩小气体体积,提高气体压力作为机械动力的机器,可将原动机的动力能转变为气体压力能。压缩机在工作的过程中,发生故障在所难免。一旦发生故障,如不及时找到故障原因并加以排除即容易引起重大事故。因此,当压缩机在运行中出现故障时,应立即分析其发生的原因并给予排除,重新恢复压缩机的正常运转,避免事故的发生。

2 辅助压缩机打风方式介绍

辅助压缩机(AMD1)有两种控制模式:手动控制和自动控制,从辅助压缩机控制电路分析来看两种控制模式作用如下:①人为闭合制动柜上的辅助压缩机按钮SB97,由372#线提供的110V电源经829 #线使辅助压缩机接触器KMCI自动吸合,此时辅助压缩机在控制管路风压低于650kpa時得电起动开始打风,观察空气管路柜处辅助风缸压力表,当气压达到735+20kpa时辅助压缩机自动停止工作,此时可进行升弓;②操纵SB41/42(升弓扳键开关)置“前/后”位,升弓按钮闭合后,当升弓风缸的压力在350kPa时,TCMS将直接输出110V电压,电流经829#线后辅助压缩机自动启动,并开始打风,当气压达到735+20kpa时辅助压缩机自动停止工作,此时将升弓扳键开关回“零”位后再扳升弓键后可升弓。

3 HXD3C型机车辅助压缩机自动打风停止故障的原因分析

列车进行站台作业时,列车施加的制动将由保持制动变为100%常用制动,而站台作业时,施加保持制动足以让列车在轨道上停稳,那么施加100%常用制动将显得有些多余,其造成的多余的耗风将延长打风时间或是停止空压机打风。

在自动驾驶AMC模式下,列车进站施加制动时,由于ATC(列车自动控制)主机发给cau的牵引/制动指令波动较大,受牵引系统电制动施加变化率和响应时间的限制,导致两拖车频繁施加气制动进行补偿,以满足总的制动需求。而频繁施加气制动进行补偿将导致多余的耗风,列车每次进站都会因抖动而延长或停止空压机打风时间。

另外,列车各管路设备中空气悬挂系统、制动系统和箱体通风是耗风量较大的设备,这也是造成空压机打风时间长或停止打风的原因。虽然通过限制供风系统部分设备的耗风量可从一定程度上降低空压机的故障率,但无法完全根除。

实际上造成空压机打风超或停止打风时故障的主要原因在于:TCMS软件有关空压机故障的判断逻辑(空压机在15 min 内未将风压打至900 kPa 即报打风超时故障)设计不合理。根据空压机平均工作时间,在最恶劣的工作条件中,空压机应在26.47 min内未将风压打至900 kPa才报空压机打风停止的故障。

4 HXD3C型机车辅助类电机故障

HXD3C型机车辅助类电机故障(油泵、水泵、牵引风机、空压机、复合冷却通风机)辅助类电机故障类型

故障现象-TCMS显示屏上会出现相关故障信息注意事项-牵引/制动主手柄回“0”,断开主断路器处置位置--低压控制柜面板上部

步骤--1、断开主断路器,将控制空气柜上对应的自动开关重新闭合无法恢复时,隔离后维持运行

注:当油泵、牵引风机或复合冷却通风机隔离时,要在TCMS显示屏上将对应的同一转向架上的3台牵引电机进行隔离。

5 HXD3C型机车辅助压缩机自动打风停止的故障处理分析

5.1 机车辅助电动机在故障运行时的故障分析

机车上各辅助电动机电路均安装有空气断路器进行过流和过载保护。当某一辅助电动机发生过流过载时,其对应的空气断路器将断开,实施保护。

机车辅助电动机在故障运行时应注意以下几点:

(1)若列车运行时仅一台空气压缩机工作运转(当任一APU 故障时,只有非操纵端的压缩机工作)由于充风所需的时间很长,为保证总风缸的压力不显著下降,运用时需要注意

(2)当一组牵引通风机发生故障被隔离时,其对应变流柜内的3组主变流器和3组牵引电动机全部停止工作

(3)当一组冷却塔通风机发生故障时,其对应变流柜内的3组主变流器和3台牵引电动机全部停止工作。当两个冷却塔通风机都发生故障时,机车实施牵引封锁。如此时机车工作在客车模式下,为确保列车供电柜正常往客车车厢输送DC600V电源,需将其他不必要的辅机关掉,保证客车用电

(4)主变压器用油泵发生故障被隔离时,其对应牵引变流柜内的3组主变流器和3台牵弓|电动机全部停止工作

5.2 通风机故障的处理(牵弓通风机、复合冷却器通风机)

(1)主手柄和换向手柄回0位,断开主断路器。

(2)在电器控制柜上合上跳起的自动开关后重合主断,并将换向手柄置于前进位,此时若开关不再跳开,为瞬间误动作,可不做处理继续运行。

(3)若自动开关又重新跳开,则应用TCMS屏将相应故障CI切除。

注:通风机(牵引通风机和复合冷却器通风机)不工作,相应的牵引电机仍有牵引力输出,但随着使用温度会上升,TCMS系统也会动作,将其功率输出封锁并跳主断,机车将失去牵弓力。在起步或困难地段可以短时间保持牵弓电机的牵引力。

6 启动辅助压缩机的注意事项

为使受电弓正常升起,我们应首先检查空气管路柜上的压力表压力,确认机车升弓气路风压是否高于480kPa,若机车升弓气路风压超过480kPa,压力开关kp58处于闭合状态,将受电弓板键开关SB41或SB42闭合,那么受电弓会直接升起。若机车升弓气路风压低于480kPa,此时压力开关kp58处于断开状态,为使受电弓正常升起,可采取手动打风或自动打风的方式,但在此过程中需要注意的有两点:第一,升弓前.如果辅助风缸压力达不到开3所需的要求时,需要利用辅助压缩机打风,此时若按压SB97按钮,应避免同时将受电弓扳键开关SB41或SB42闭合,防止电流冲击TCMS背板,进而导致背板烧损。第二,辅助压缩机电机的工作时间不宜过长,启动次数也不可过于频繁;辅功压缩机输出最长时间为10分钟,距离再次启动的间隔时间是20分钟,如果I0分钟后辅助压缩机还未停止运行,需要人为断开辅助设备自动开关QA51和自动控制开关QA45,并对相应空气管路进行检查,看其是否有泄漏。

7 结语

综上所述,压缩机的故障原因大致可分为上述几种,所以在排除故障的时候要仔细检查。在上面的故障发生的因素中我们也看到,压缩机在制造过程中的质量是减少故障发生的第一步,以及对压缩机要进行每周期的检查和维修,按照操作规程进行操作即可。

参考文献

[1]HXD3C型交流传动电力机车检修维护保养手册.中国北车集团大连机车车辆有限公司.2015.L(1).

[2]袁军,HXD3C型机车列车供电柜压敏电阻烧损的原因分析及对策[J].电力机车与城轨车辆,2013(2).

(作者单位:中车大连机车车辆有限公司)