軌道內(nèi)燃機車充電發(fā)電機發(fā)電不穩(wěn)定原因分析及解決辦法

張興

摘要：文章針對軌道內(nèi)燃機車充電發(fā)電機穩(wěn)定性的問題，通過對人、機、料、發(fā)、環(huán)五個方面的分析，找到問題的根本原因，制定并實施了有針對性的解決方法，取得了顯著的效果。

關(guān)鍵詞：軌道內(nèi)燃機車；充電發(fā)電機；發(fā)電穩(wěn)定性；發(fā)電電壓；充電電流 文獻標(biāo)識碼：A

中圖分類號：TH183 文章編號：1009-2374（2015）14-0111-02 DOI：10.13535/j.cnki.11-4406/n.2015.14.055

1 充電發(fā)電機概述

充電發(fā)電機廣泛應(yīng)用于軌道內(nèi)燃機車中（如圖1所示），且起著相當(dāng)重要作用，整車電源都來自于充電發(fā)電機，發(fā)動機通過傳動帶帶動充電發(fā)電機向蓄電池充電以及向其他用電設(shè)備供電。軌道內(nèi)燃機車電氣系統(tǒng)初期運行狀態(tài)良好。隨著運用時間的增加，軌道內(nèi)燃機車出現(xiàn)蓄電池虧電，發(fā)動機停機后無法啟機的故障，造成內(nèi)燃機車無法使用，嚴(yán)重影響了內(nèi)燃機車調(diào)車及施工作業(yè)的正常進行和正常的安全生產(chǎn)秩序。

2 充電發(fā)電機發(fā)電穩(wěn)定性分析

2.1 故障應(yīng)急處理

軌道內(nèi)燃機車發(fā)動機帶動充電發(fā)電機發(fā)出的電壓、電流通過傳感器顯示在控制系統(tǒng)顯示屏上，正常的電壓在27.0～28.0V范圍內(nèi)，充電電流在0～1A范圍內(nèi)。軌道內(nèi)燃機車運用過程中出現(xiàn)電壓小于27.0V、電流顯示為0A的情況，說明充電發(fā)電機發(fā)電異常。

檢查充電發(fā)電機：通過對調(diào)兩臺軌道內(nèi)燃機車的充電發(fā)電機，發(fā)現(xiàn)故障車的充電發(fā)電機在正常車上工作正常，正常車上的充電發(fā)電機在故障車上發(fā)電情況與上述異常現(xiàn)象相同，說明充電發(fā)電機沒問題。

檢查充電發(fā)電機傳動帶：對比兩臺軌道內(nèi)燃機車的充電發(fā)電機傳動帶，發(fā)現(xiàn)故障車的傳動帶比較松弛，按壓同樣的撓度需要的力較小，說明可能因為傳動帶張緊力不夠造成充電發(fā)電機不能正常運轉(zhuǎn)，進而導(dǎo)致發(fā)電異常。調(diào)整充電發(fā)電機傳動帶張緊力：通過調(diào)整傳動帶位置調(diào)整螺母來調(diào)整充電發(fā)電機位置，進而調(diào)整傳動帶的張緊力，通過這樣的方法多次調(diào)整后，充電發(fā)電機能夠穩(wěn)定地輸出在27.0～28.0V范圍內(nèi)的電壓、0～1A范圍內(nèi)的充電電流。通過以上檢查及應(yīng)急處理，可以解決充電發(fā)電機發(fā)電不穩(wěn)定的情況，保證軌道內(nèi)燃機車正常運用。

2.2 初步分析

通過現(xiàn)場對故障現(xiàn)象技術(shù)分析，從人、機、料、發(fā)、環(huán)共五個方面考慮、分析及驗證，排除多種可能的影響因素（如表1所示）后發(fā)現(xiàn)，是由于內(nèi)燃機車長時間處于劇烈震動狀態(tài)，充電發(fā)電機的調(diào)整螺母逐漸松動導(dǎo)致充電發(fā)電機傳動帶松動，加之廠家提供的充電發(fā)電機傳動帶張緊力標(biāo)準(zhǔn)操作誤差較大，傳動帶松動后，不能及時檢測到，最終導(dǎo)致充電發(fā)電機發(fā)電不穩(wěn)定，蓄電池虧電，發(fā)動機停機的故障。

當(dāng)蓄電池電量充滿時，蓄電池電壓在27.0～28.0V范圍內(nèi)，充電電流顯示在0～1A范圍內(nèi)。

當(dāng)出現(xiàn)充電發(fā)電機發(fā)電電流減小或時大時小等不穩(wěn)定情況時，滿足不了其他用電設(shè)備的需要，蓄電池就向其他用電設(shè)備供電，顯示屏顯示蓄電池充電電流為負(fù)值，負(fù)值表示充電發(fā)電機沒有給蓄電池供電，加之蓄電池開始向其他用電設(shè)備供電，該種情況持續(xù)時間較長時就會造成蓄電池虧電（如圖2所示），長時間使用導(dǎo)致蓄電池電壓降低，當(dāng)?shù)陀?7V時，電壓不足以使發(fā)動機ECU正常工作，ECU停止工作后，依靠ECU控制的發(fā)動機就會停機。

3 提高充電發(fā)電機發(fā)電穩(wěn)定性的方法

3.1 影響因素分析

通過實際分析，發(fā)現(xiàn)影響充電發(fā)電機發(fā)電穩(wěn)定性主要有兩個因素：

因素1：內(nèi)燃機車運轉(zhuǎn)時劇烈震動，整車的減震只有輪對與轉(zhuǎn)向架、轉(zhuǎn)向架與車體的兩級減震措施，而發(fā)動機是通過緊固螺栓直接安裝在車體上，沒有減震措施，充電發(fā)電機是直接安裝在發(fā)動機機體上，充電發(fā)電機的位置調(diào)整螺母容易因發(fā)動機的震動而松動，導(dǎo)致充電發(fā)電機移位，傳動帶張緊力不夠，不能充分帶動充電發(fā)電機運轉(zhuǎn)，充電發(fā)電機轉(zhuǎn)速降低，發(fā)電電壓減小，發(fā)電電壓不穩(wěn)。因此震動造成位置調(diào)整螺母松動導(dǎo)致充電發(fā)電機傳動帶張緊力不夠，嚴(yán)重影響了充電發(fā)電機的發(fā)電穩(wěn)定性。

因素2：對于傳動帶的張緊力沒有易于操作的檢測標(biāo)準(zhǔn)及方法。廠家提供的傳動帶張緊力技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)（以20～50N的力壓傳動帶，撓度為20～30mm）不易操作，主要表現(xiàn)在20～50N的力的大小不易掌握，依靠手壓施加的力很難判斷在該范圍內(nèi)；20～30mm的撓度不易測量，因沒有參照基準(zhǔn)，按壓的撓度用肉眼很難把握準(zhǔn)確，而且不同的操作人員實施具體的操作過程中存在差別，造成標(biāo)準(zhǔn)的執(zhí)行效果存在千差萬別。

3.2 解決方案

方案1：針對因素1，根據(jù)實際操作情況，在內(nèi)燃機車檢修規(guī)程日常保養(yǎng)中規(guī)定充電發(fā)電機位置調(diào)整螺母的檢查標(biāo)準(zhǔn)，即充電發(fā)電機位置調(diào)整螺母無松動，防松線清晰無錯位，當(dāng)檢查發(fā)現(xiàn)充電發(fā)電機位置調(diào)整螺母松動時，通過反復(fù)調(diào)整充電發(fā)電機位置后，觀察控制器顯示屏上的充電電壓以及充電電流，當(dāng)充電電壓及充電電流符合技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)后，再緊固充電發(fā)電機位置，能夠及時處理。這樣做的好處是機車震動無法避免，但因震動造成的松動可以及時發(fā)現(xiàn)，依靠畫防松線可以辨識，當(dāng)位置調(diào)整螺母松動時，防松線就會錯位，就可以直接看到并緊固，避免更加嚴(yán)重的影響。

方案2：針對因素2，采用曲線救國的策略，將對充電發(fā)電機傳動帶的張緊力的直接檢測改變?yōu)閷Τ潆姲l(fā)電機發(fā)電效果的檢測，所以在內(nèi)燃機車檢修規(guī)程日檢中制定充電發(fā)電機對蓄電池充滿電的標(biāo)準(zhǔn)，即蓄電池充滿電時，系統(tǒng)電壓不低于27.0V，充電電流在0～1A之間。如果充電不能滿足該標(biāo)準(zhǔn)，就需要調(diào)整傳動帶張緊力，對傳動帶張緊力的調(diào)整實際是對充電發(fā)電機位置調(diào)整螺母的調(diào)整。

這樣做的好處是將直接干預(yù)轉(zhuǎn)變?yōu)閺男Ч深A(yù)，避免了直接干預(yù)存在較大的誤差，且不能預(yù)知效果的問題，又能保證充電效果。

4 實施情況及效果

（1）經(jīng)過1個月的操作人員培訓(xùn)，2個月的實際觀察，充電發(fā)電機充電標(biāo)準(zhǔn)易于執(zhí)行，對充電發(fā)電機發(fā)電以及蓄電池充滿電的技術(shù)狀態(tài)把握比較及時、準(zhǔn)確。當(dāng)因充電發(fā)電機發(fā)電不穩(wěn)定以及蓄電池虧電的情況發(fā)生時，能夠及時發(fā)現(xiàn)，調(diào)整充電發(fā)電機位置后，就可以避免蓄電池虧電造成的發(fā)動機停機的情況；（2）因內(nèi)燃機車運用時震動劇烈，充電發(fā)電機位置螺母松動時，完全可以及時通過新的標(biāo)準(zhǔn)檢查處理，充電發(fā)電機發(fā)電不穩(wěn)定的問題得以解決。

5 結(jié)語

（1）通過技術(shù)分析以及制定針對性的解決方案，解決了充電發(fā)電機發(fā)電不穩(wěn)定的問題，通過近一年的跟蹤觀察，此類問題沒有再次發(fā)生；（2）該問題的解決避免了發(fā)動機因蓄電池虧電停機的情況發(fā)生，保證了內(nèi)燃機車在車輛段內(nèi)調(diào)車以及正線施工作業(yè)的安全進行；（3）通過實際操作，操作人員的技術(shù)能力有了大幅度的提高，包括對充電發(fā)電機位置調(diào)整的準(zhǔn)確操作能力，掌握了充電發(fā)電的技術(shù)原理，理解了發(fā)電電壓、充電電流在顯示屏顯示的技術(shù)原理。

參考文獻

[1] 馬文烈，程榮龍.電工電子技術(shù)[M].武漢：華中科技大學(xué)出版社，2012.

（責(zé)任編輯：黃銀芳）