關于曲軸箱超壓不同類型故障數據特點的研究

方浩?廖玉輝?蔣學峰

摘 要：通過兩起典型的曲軸箱超壓故障的分析處理過程，對其數據特點做了研究歸納。在一些原因不清晰的曲軸箱超壓故障處理時，通過數據特點分析可快速區分故障類型，確定檢修方向。

關鍵詞：HXN5機車；曲軸箱超壓；數據特點

1 前言

HXN5機車自投入運用以來，頻繁發生曲軸箱超壓故障。僅2011、2012兩年間，因各種原因引起的曲軸箱超壓報警就有220余起，嚴重影響了機車的正常運用。

導致曲軸箱壓力高的原因非常多，大體上可分為機械類、電器類（傳感器、線束等）兩種。因此，快速區分原因類別，確定檢查方向，可以大幅度提高檢修效率。

2 機車數據分析軟件

2.1 數據背景

由于前期GE公司技術保密，未提供分析軟件，無法進行數據分析。判斷故障時，只能憑借經驗，進行整車檢查，費時費力。通過多次溝通后，GE同意提供數據分析軟件drconv.exe，使得運用數據分析方法來判斷故障原因成為可能。

2.2 數據轉換

由于下載的機車數據中，ECU的數據文件（eng文件）不能直接打開，需要使用GE提供的數據分析軟件（drconv.exe）轉換成DRA文件后，才能用EXCELL軟件打開。

2.3 數據樣式

文件打開后，就可以對各相關參數進行具體分析。打開后的文件模型如表1（已做相關性處理）：

3 一起典型的機械類曲軸箱超壓故障

3.1 故障描述

HXN50323 機車自2012年9月16日發生曲軸箱超壓以來，現場服務組對其進行了各項檢查，一直未能查出具體原因。10月13日，曲軸箱超壓攻關組與GE工程師一道赴段調查。

3.2 故障處理

首先按照曲軸箱超壓故障作業指導書進行相關檢查，發現一些異常現象。但這些異常現象程度都輕微，都不應是超壓的真正原因。

恢復機車后，對比拆掉機油加油口蓋前后自負荷曲軸箱壓力的變化情況，進行自負荷試驗，試驗結果拆掉機油加油口蓋后曲軸箱壓力遠低于拆除前的值，可見確實存在柴油機機械故障（如動力組竄氣））。我們建議拆動力組做進一步詳查。

3.3 機車下載數據情況

3.3.1 Snp日志文件：

打開snp日志文件，可見9月16日在線上有兩次超壓（表2）：

① 01：00：50 機車速度36.963英里/小時，柴油機檔位8檔；

② 04：39：24 機車速度19.179英里/小時，柴油機檔位7檔。

最后一次10月13日19：31：02為攻關組在現場做數據采集時觸發。

3.3.2 Eng數據文件：

3是10月13日自負荷試驗曲軸箱壓力隨功率的變化曲線。可見cop數值5檔時在0.5—1之間波動，柴油機拉6檔，曲軸箱壓力上升觸發報警。柴油機停機后cop迅速回落到0附近。

3.3.3 數據分析情況小結

（1）8檔曲軸箱壓力從9月12日開始一直呈上升趨勢，到9月16日漲至0附近觸發報警。

（2）在段內檢修過程中，多次試驗報警后，cop數值均快速回落。

（3）9月12日至16日曲軸箱壓力緩慢上升的過程中，機油壓力保持穩定，沒有明顯的下降趨勢。

3.4 檢查結果

現場試驗數據分析結果顯示該次超壓為機械類超壓。機車后期返廠解體檢查的結果為：左5缸活塞的鋼頂第一道氣環處存在裂紋，引起燃氣下竄，造成曲軸箱超壓。

3.5 數據特點

通過檢查結果、數據分析情況和工作原理，歸結出機械類故障的數據特點為：觸發報警停機后，曲軸箱壓力迅速（10秒內）回零（0.5英寸水柱以下）。

4 一起典型的電器類曲軸箱超壓故障

4.1 故障描述

2012年9月24日50369機車擔當85310次牽引任務，編組29-2295-34.6，列車23：46分因曲軸箱超壓在扎亥薩拉站1道停車，司機解鎖柴油機處理后0：09分開車，站停23分。之后在線上再次發生曲軸箱超壓報警影響本列運行晚點。

回段后檢查柴油機各部良好，更換曲軸箱壓力傳感器，檢查并試驗正常。

4.2 數據情況

4.2.1 Snp文件：

4.2.2 ENG數據文件

圖4為23日23點42分故障時曲軸箱壓力和柴油機轉速隨時間的變化曲線。可看出從42分45秒開始cop就開始超出報警保護值（1.5 in H2O），至42分55秒觸發停機。此外，隨著柴油機轉速降為0的過程中，曲軸箱一直保持在一個較高的壓力（1.55 in H2O）。

4.2.3 數據分析情況小結：

兩次故障曲軸箱壓力都在柴油機低檔位轉速波動不大的情況下自行上升，且在停機后仍然保持一個較高的數值。

4.3 數據特點

通過檢查結果、數據分析情況和工作原理，歸結出電器類故障的數據特點為：觸發報警停機后，曲軸箱壓力可能不會迅速（10秒內）回零（0.5英寸水柱以下）；或者柴油機停機后曲軸箱壓力仍然保持在一個較高值。

5 結論

本文通過介紹HXN50323和50369機車曲軸箱超壓故障的處理經過，對數據分析方法在故障原因判斷過程中的應用進行了研究，由此對不同類型故障數據的特點進行了歸納。機械類故障的數據特點為：觸發報警停機后，曲軸箱壓力迅速（10秒內）回零（0.5英寸水柱以下）。電器類故障的數據特點為：觸發報警停機后，曲軸箱壓力可能不會迅速（10秒內）回零（0.5英寸水柱以下）；或者柴油機停機后曲軸箱壓力仍然保持在一個較高值。

由于之前電器的故障率太高，使得段方和現場服務人員在判斷此類故障原因時，有一種先入為主的觀念，容易優先考慮反復更換傳感器、線束、ECU等電器元件，費時費力。依照不同故障類型的數據特點，通過數據分析，在查找一些疑難的超壓原因時，能快速區分原因類別，明確檢查方向，節省檢修時間，從而大幅度提高檢修效率。

參考文獻

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