淺談EL型機車防空轉系統的故障及處理

[摘要]針對EL型機車防空轉系統的幾種故障現象，根據其工作原理，分析了各種故障原因，提出了幾種處理方法，大大減少了防空轉控制系統故障，提高了行車安全可靠性。

[關鍵詞]防空轉；故障；處理方法

EL型電力機車在我們七臺河分公司以及鶴崗分公司運輸部運用初期，防空轉系統故障發生頻繁。其中EL1554、EL1553兩臺機車故障現象最為突出，這兩臺機車在牽引列車從桃選站出發后均發生過坡停現象。經過現場跟蹤觀察和分析，證明故障大都是由于機車防空轉控制系統故障引起的。

1.系統的動作原理概述

防空轉控制系統的空轉較正是根據最能表征空轉程度的各輪對之間速度差（Δν）、加速度（dv/dt）、加速度導數（d2v/dt2）三個信號各自動作閾值及校正時間特性進行的。也就是說，當空轉發生時，系統產生校正信號Iss1（I轉向架）、Iss2（Ⅱ轉向架），使各轉向架電流迅速下降，同時自動撒砂，從而有效地抑制空轉。空轉消失后，系統能以適當速度及特性恢復電機電流。

2.系統的故障原因分析簡介

從防空轉控制系統的動作原理可以看出，當防空轉控制系統的某個環節發生故障，導致該系統I轉向架（簡稱I架）校正信號Iss1小于I架牽引電流給定信號Is1、Ⅱ轉向架（簡稱Ⅱ架）校正信號Iss2小于Ⅱ架牽引電流給定信號Is2時，即使機車動輪未發生空轉，也會出現牽引電機電流迅速下降、撒砂動作、空轉顯示等現象，這會嚴重影響機車牽引力的正常發揮，影響運行正點。

從防空轉控制系統故障處理情況可以看出，最空易使系統發生故障的是速度傳感器部分和電子控制插件部分。

EL型電力機車防空轉系統控制系統采用的是TGQ7B型磁電式速度傳感器，全車共4個，分別安裝在第1、第3動輪左側軸箱上和第4、第6動輪右側軸箱上。它是轉速信號變換的輸入環節，如果速度傳感器達不到技術要求，則必然導致故障現象的產生。

3.系統的故障現象及故障處理方法

故障現象1：機車動輪發生空轉時，系統不發生作用，無其它顯示。

故障現象2：機車動輪發生空轉時，空轉顯示，撒砂動作，但不降低給定電流。

故障現象3：機車動輪未發生空轉時，撒砂動作，其它無顯示。

故障現象4：機車起動或運行中未發生空轉時，電流給不上或只能給出一點小電流，無其它顯示。

處理方法1：機車在運行途中，司乘人員若發現故障現象4和5時，作為應急處理辦法，要把電子柜外蓋打開，將防空轉插件上故障轉換開關撥向上方故障位，系統不干預電流給定環節，也就不影響機車牽引力的正常發揮，司乘人員回段后再報活維修。

處理方法2：當出現故障現象1、2、3時，可認為是防空轉插件故障。其中故障現象1較為少見；現象2則是防空轉插件中的給定電流下降環節電路或校正輸出環節電路發生故障；現象3則是防空轉插件拆下在“電器通用試驗臺”上檢測，并進行相應處理或更換同型號、規格的插件。

處理方法3：出現故障現象4時，可將防空轉插件故障轉換開關打向故障位，若此時給定電流正常，則可認為是防空轉插件故障，處理時可比照處理方法2進行相應查處。若故障仍然存在，則可認為故障點不在防空轉控制系統范圍，必須從其它方面查找。

當出現故障現象5時，可按照以下幾種故障現象進行相應查處。

處理方法4：逐一拆下相應的軸箱端蓋，用專用防磁塞尺從安裝殼體端面測量傳感頭極靴與測速齒盤頂圓之間的間隙，若間隙不在0.8mm-1.0mm范圍之內，則可認為是空氣間隙不正常故障，這種故障最為普遍。間隙大于1.0mm時，由于精度不夠高和分辨率差等原因會導致故障現象產生。在處理過程中還發現當間隙小于0.8mm時，由于極靴的齒與測速齒盤的齒在軸向上不平行或者由于測速齒盤本身同心度不夠等原因，都會引起極靴齒和測速齒盤的齒之間發生摩擦，最終導致故障現象產生。所以當間隙不在0.8-1.0mm范圍之內時，必須加減專用調整墊片，使之符合要求。

處理方法5：拆下速度傳感器傳感頭，檢查極靴上是否有鐵屑、鐵片、油泥等異物吸附而造成磁極短路。若發生這種情況，必須拆下速度傳感器傳感頭進行清掃或酒精清洗干凈，同時檢查測速齒盤上是否有油泥等異物的吸附，若有則必須及時清洗干凈。

處理方法6：拆下相應的軸箱端蓋，如發現極靴齒磨歪（磨損嚴重時必須更換傳感頭）或極靴齒與測速齒盤有相互摩擦現象以及機車動輪轉動數次測量空氣間隙嚴重不均時，則可認為是測速齒盤橢圓。遇到這種情況，必須檢查檢查測速齒盤的緊固螺栓是否裝緊，測速齒盤與檔板之間是否配合到位，檔板與軸頭是否配合到位等，必要時更換測速齒盤。

處理方法7：如前述幾種情況都正常時，則需專業技術人員隨車跟蹤查處。當故障出現時，用萬用表測量頻率變換（f/v）插件中1A、3A、5A、7A孔的速度信號。若測量值一致，則說明故障點在防空轉插件上，此時可比照處理方法2進行查處。若測量某孔無輸出時，則有可能是：⑴對應該孔的電纜線故障或電氣連接部位接觸不良，需拆下電纜線兩端，用萬用表檢查是否良好，再檢查插頭、插座、接線柱有無斷線、松動、生銹等現象。⑵對應該孔的傳感器傳感頭內線圈斷線，需拆下傳感頭接線處外蓋和接線，用萬用表測量線圈的阻抗，其值應為（1.4±15%）kΩ，否則是傳感器線圈斷線，此時必須更換傳感頭。⑶頻率變換（f/v）插件中對應該孔的某電路環節發生故障，處理時可將頻率變換（f/v）插件拆下在電器通用測試臺上進行檢測，并進行相應查處或更換同型號、規格的插件。或測量某孔有輸出，但不正常，則可認為是對應的速度傳感器有磁路故障。為了進一步判斷確認，可按照下面所述處理方法8進行查處。

處理方法8：由于目前各地方鐵路無速度傳感器專用檢測設備，所以要判斷確認哪一個速度傳感器故障，需專業技術人員隨車跟蹤查處。在I端司機室中心接線端子板第7排第1、第3輪對軸箱上的速度傳感器至頻率變換（f/v）插件的連線分別為N723、724、G7和N727、728、G5；在Ⅱ端司機室中心接線端子板第7排第4、第6輪對軸箱上的速度傳感器至頻率變換（f/v）插件的連線分別為N735、736、G6和N739、740、G8。查換時將N723、724、G7分別接至N727、728、G5的連接線上，若故障消除，則可判斷是第1輪對軸箱上速度傳感器故障；若故障仍然存在，則將N727、728、G5分別接至N723、724、G7的連接線上，若故障消除則可判斷 是第3輪對軸箱上速度傳感器故障，若故障仍未消除，則可比照I端查尋辦法到Ⅱ端分別進行相應查處。此時，若故障仍然存在，則可認為是頻率變換（f/v）插件故障。如果速度傳感器磁路有故障，則必須及時更換傳感頭。

4.結束語

以上所述處理方法是在我公司實施后，大大減少了防空轉控制系統故障，提高了行車安全可靠性。為了預防防空轉控制系統故障的發生，現已要求檢修人員在中修、小修或其它原因做完輪對軸頭超探后，必須檢查EL型機車速度傳感器及測速齒盤，并測量傳感頭極靴與測速齒盤頂圓之間的空氣間隙，使之符合技術要求；同時遇機車大、年修時，必須把防空轉控制插件和頻率變換（f/v）插件拆下在電器通用測試臺上進行檢測，以保證合格插件上車運用。以上所做的工作在提高機車質量、確保行車安全方面都收到了良好的效果。