HXD機車監控裝置余壓故障分析

車星宇

摘 要：為解決因機車設備、線路干擾而出現的壓力檢測有余壓問題，對機車壓力通道線路進行重新設計，制定信號防干擾整治措施，確保機車在運行過程中LKJ2000型監控裝置的“主線”功能正常穩定。

關鍵詞：HXD；監控裝置；壓力余壓

隨著我國高速鐵路機車運行速度的不斷提升，列車運行的安全問題也日益受到關注。近年來，大秦線運量持續增加，行車密度也隨之不斷加大，LKJ車載設備的作用越來越重要，其性能的好壞直接關系鐵路大動脈是否安全暢通。為避免出現如“7.23”因列控系統故障而發生的事故，強化車載設備質量成為鐵路安全管理中的重點工程。

1 LKJ2000型監控裝置的現狀分析

LKJ2000型列車運行監控記錄裝置于2002年投入使用，隨著設備的使用年限不斷延長，大秦線上機車通常是高負荷運轉，近一段時間以來，LKJ2000型監控裝置故障發生頻繁，給機車運行帶來了嚴重的安全隱患，針對此情況，我們對LKJ2000型監控裝置故障情況進行如下分析。

圖1 2011年10月至2012年6月間LKJ2000型監控裝置零碎修故

如圖1所示，在2011年10月至2012年6月期間LKJ2000型監控裝置零碎修件數為23件（壓力系統故障16件、速度系統故障5件、主機系統故障2件），其中壓力系統故障約占總數的70%，由此可以看出保障行車安全所承受的巨大“壓力”。

2 壓力系統故障分析

2.1 故障情況分析

眾所周知，壓力系統是LKJ2000型監控裝置實施行車安全正常監控的“主線”，若運行途中經常性發生問題，LKJ2000型監控裝置就會產生關機要令現象，就會失去它應有的“保駕護航”作用。從現場調查可以看出，LKJ2000型監控裝置產生的的碎修件數多，這就說明LKJ2000型監控裝置的質量已呈嚴重下降趨勢，如果任其發展，輕則可能導致機車遲拔晚點、脫線，重則會影響到行車甚至人身安全。同時由于LKJ2000型監控裝置碎修數量增加，檢修工作量也隨之加大，因此無論從行車安全、人力物力，還是材料消耗上，各種費用也都相應增加。

2.2 故障原因分析

這種狀況對我段當前的經營形勢無異于雪上加霜，因此段和車間非常重視，多次召開專題會議，對故障進行逐一研究后，發現所有壓力故障中壓力有余壓問題就多達11件（如圖2所示）。

圖2 壓力系統故障統計分析

面對這一情況，我們從人為因素、安裝情況、設備質量、檢修工藝和環境狀況五個方面進行分析：一是人員責任心不強，人的因素是第一要素，如果責任心不強，監控裝置小故障就會發展到大故障；針對職工責任心不強的問題，我們特制定了干部逐臺盯控、文件分析等管理考核措施，但余壓故障仍未減少，說明人為因素不是造成管壓故障的主要原因；二是由監控裝置壓力通道布線不合理造成，LKJ2000型監控裝置的壓力通道有4路，湖東電力機務段現有的HDX型機車安裝了四路壓力傳感器，一路顯示列車管壓、一路顯示均衡風缸壓力、兩路顯示閘缸壓力，均可能有干擾信號進入，是造成管壓故障的主要原因；三是廠家設備質量存在問題，通過調查發現LKJ2000型監控裝置配件都是鐵道部指定廠家進料，質量還沒有發生過問題，設備質量不是造成管壓故障的主要原因；四是LKJ2000型監控裝置檢修工藝不到位，監控裝置的檢修工藝是建立在大量的統計和多年的實踐基礎上的，不是造成管壓故障的主要原因；五是受到機車各種電器干擾，機車上各種大型接觸器啟停、機車大功率空調工作，會產生一些不規則的高次諧波，竄入監控裝置壓力通道，造成管壓出現波動等問題，環境因素也是造成管壓故障的主要原因。通過上述分析，我們可以得出，LKJ2000型監控裝置壓力通道布線不合理以及機車電器干擾均容易造成壓力有余壓故障，是造成管壓故障的主要原因。

3 解決方案

為避免和減少對壓力信號的干擾，解決壓力有余壓的問題，抽調專業技術干部成立技術攻關小組，通過研究和分析制定了故障解決方案。

3.1 重新布線

通過LKJ2000型監控裝置主機壓力通道的原理圖（如圖3 所示）可知，以列車管壓力傳感器的電壓輸出信號（GY0）為例，輸出信號為模擬信號，經過濾波、放大、整形等處理后進行A/D轉換電路傳送到監控記錄插件中。在機車對電纜走線的實際檢測中發現LKJ2000型監控裝置4路壓力通道（GY0～GY3）中有3路壓力信號并接入機車大線道，中間有大功率電器干擾，使干擾信號有機可乘，竄入監控裝置壓力通道，在停車狀態下產生壓力的原因所在。針對這一問題，經過多次試驗，對壓力通道布線路線進行重新設計和布置，減少與機車大線道的交叉點，進一步改進了裝車電路接線圖。

圖3 LKJ2000型監控裝置壓力通道原理圖

3.2 加裝過壓吸收片

為了進一步減少機車電器的信號干擾，經研究決定引進過壓吸收片，過壓吸收片及其原理如圖4所示。過壓吸收片是通過壓敏電阻、限流電阻和二極管對反電壓、過剩電壓等干擾信號進行吸收。

根據不同車型，過壓吸收片的安裝數量不同，主要在與監控裝置共源的繼電器線圈上進行加裝（如圖5所示），吸收各類電磁電壓等干擾信號，強化了壓力信號傳送的安全性。

4 實施效果

為了進一步驗證技術改造效果，技術小組自2012年8月16日起分別在HXD2-159、HXD2-161、HXD2-168、HXD2-007、HXD2-029和HXD2-039等機車上進行技改，經過3個月試驗和跟蹤調查（如表1所示），通過分析機車運行文件可以看到6臺機車在三個月內均未發生管壓有余壓的問題，可以判斷出造成LKJ2000監控裝置有余壓故障的兩大主要因素“壓力通道布線不合理”和“機車電氣干擾”已經得到徹底解決，小組攻關也取得了成功，徹底扭轉了以前被動檢測、檢修等局面，實現了段、技術小組設定的最初的目標。

雖然目前僅在6臺機車上進行了試驗，但從使用結果看，LKJ2000型監控裝置的質量狀況已經步入正軌，正朝著我們預期的方向發展。車載科對LKJ2000型監控裝置壓力通道布線設計和機車過壓吸收片加裝技術進行審核， 將此項標準納入《LKJ2000型監控裝置工藝檢修范圍》和《HXD型機車檢修范圍》中，在全段范圍內進行推廣，對全段剩余394臺HXD型機車的LKJ2000監控裝置進行技術改造。

5 結束語

經過我們的努力，雖然使KJ2000型監控裝置壓力有余壓問題得到解決，設備質量變得更加穩定、可控，但是車載設備仍有許多疑難等待著我們去進一步解決。提高業務水平、增強技術知識、培養高技能人才是我們的首要任務，同時提高作業人員安全意識、強化標準化作業執行、督察安全措施落實、完善管理考核機制，確保設備質量得到進一步的提高，行車安全才能有進一步的保障。