HXD3型電力機車油泵振動異音故障分析

耿寸召　王有恒

摘 要：HXD3型電力機車檢修是我公司的主營業務之一，其檢修質量一直是公司關注的重點。主變壓器是HXD3型電力機車的關鍵部件，采用強迫油循環風冷的方式進行絕緣油質的冷卻。油泵是為主變壓器冷卻油不斷循環提供動力的部件，它的工作質量直接影響主變壓器工作的環境溫度。在機車整車調試過程中，油泵振動異音的情況頻繁發生，此問題直接影響到機車整體的生產進度。本文通過數據統計、試驗論證的方法，分析了油泵此類故障的原因，為今后避免此類問題的發生或快速解決此故障提供一定的理論依據。

關鍵詞：HXD3型電力機車；油泵；故障分析

0 引言

HXD3型電力機車屬大功率交流傳動機車，通過受電弓和主變壓器將接觸網25Kv網壓變換為機車所需的各種低電壓。因此，主變壓器是機車電能輸送中的關鍵部件。主變壓器采用強迫油循環風冷的方式將工作時產生的熱能散失到大氣。主變壓器內絕緣油不斷循環的動力是由分布在主變壓器兩側的油泵提供的。油泵將主變壓器油送至復合冷卻器風機進行風冷后再輸送回主變壓器，使主變壓器能夠一直保持規定的工作環境溫度。可見，油泵是決定機車運行狀態良好的關鍵因素之一。

為了保證檢修的電力機車零故障安全運行，我公司堅持“機車故障無小事、安全隱患必消除”的原則，從機車的各個部件、各個方面、各個細節中發現問題、解決問題。經過現場實際查看和統計，我們得出油泵最常見的故障主要為振動和異音。因此，本文對油泵該類故障的分析就有一定的必要性。

1 數據統計

為獲得油泵振動異音的故障率，我們對在修的15臺HXD3型電力機車進行了跟蹤、觀察及數據統計。采用的故障判定方式有：耳聽、手觸、儀器測量。油泵異音主要采用耳聽的方式，油泵振動采用手觸、儀器測量方式。油泵振動值的測量我們采用測多點求平均值法，我們分別對油泵不同位置的A—F點進行測量，再計算平均值。

我們使用測振儀對6個分布點進行測量，測量值>1.5m/s2即為振動值超標。根據統計數據，我們分別制作了油泵1、油泵2振動異音情況的餅狀分布圖：

由上圖，我們可以得到初步結論：雖然本文僅對15臺份機車進行數據統計，統計數量較少，但油泵振動及異音故障率相對較高。

2 故障分析

為了找到油泵振動異音產生的原因，本文分別從人、機、料、法、環五個方面著手，并通過因果分析圖收集末端因素，進行了調查和分析，再經過核實及必要的試驗驗證，確定了導致油泵振動異音的主要因素和次要因素，如下圖2.1所示為因果分析圖：

2.1 次要因素

（1）人：通過班組人員安排，確定油泵安裝操作人員，并對培訓內容進行書面考試，確定是否達到培訓效果；對其操作過程進行實際查看，評定是否符合安裝工藝流程及要求；

（2）機：對安裝油泵所需工裝吊具進行核實，查看工具合格證書、檢驗工具檢定要求；

（3）環：通過查閱機車檢修相關記錄文件，經過對比，發現夏季油泵異音發生率低于冬季。原因分析：冬季時主變壓器油粘稠度比夏季大，一定程度上增加了油泵的啟動負荷，影響了油泵正常運轉，油泵剛啟動時會有異音現象，運行一段時間恢復正常。

2.2 主要因素

（1）料：本文對15臺份的油泵進行了跟蹤調查，本環節存在以下兩個方面的問題：

①油泵檢修不合格：檢修完成的油泵由于質量把控不過關，本身就存在質量問題：如軸承損壞未更新、扇葉與機身接磨等現象；

②油泵接線端子錯接：本文通過油泵上下車記錄，發現油泵有“非原車原回”現象。由于機車新造批次的不同，部分機車內部接線與油泵接線處線號相反，這就直接造成油泵的反轉，導致油泵異音的出現。在統計的15臺份機車中，我們將油泵三相接線端子調轉后，異音故障均能排除。

③油流：部分油泵有時會出現輕微異音的現象，為排除油泵自身問題，我們采用短時間內關閉蝶閥的方法，發現關閉蝶閥后異音消除，最終確定油流是產生輕微異音的一個因素。

（2）法：本文對油泵安裝過程進行了跟蹤，發現符合安裝工藝要求的油泵亦存在振動的現象。因此，我們對振動值超標的油泵進行了試驗論證，得到以下結論：

①油泵固定螺栓受力不均：固定螺栓安裝順序因人而異，工藝要求不夠細化。針對此問題，我們采用了“對角先把緊、塞尺后檢驗”的方式進行安裝，振動數值均達到合格范圍；

②力矩校準不合格：安裝人員使用扳手緊固螺栓時，存在用力過大的現象，這就導致力矩理論合格、實際偏大的現象。力矩超標會導致鋼結構輕微扭曲變形，我們將力矩超標的螺栓減小至工藝規定數值時，振動值變小。

③彈平墊問題：彈平墊本身存在質量問題，更換螺絲彈平墊，油泵振動值也有一定減小。

綜上，結合我公司生產實際情況，考慮到更換油泵產生的時間成本，本文建議添加油泵上車前質量檢查項點，對檢修油泵的合格性能預先作出判斷和確認；優化安裝工藝流程，防止固定螺栓出現吃力不均、力矩不合格引起的油泵故障現象。

3 結論

本文通過數據統計和因果分析的方法，對HXD3型電力機車主變壓器油泵振動異音問題進行了闡述和分析，總結了多方面的原因，并提出了一些建議。本文旨在減小油泵故障出現的概率和提高公司機車檢修效率，保證油泵在電力機車長期安全的運行過程中能夠有效的發揮其作用。

參考文獻

[1]張曙光.HXD3型電力機車[M].北京：中國鐵道出版社，2010.

[2]齊濤.HXD3型電力機車幾類典型故障分析[J].科技創新與應用，2015，（7）：73.

（作者單位：天津電力機車有限公司制造部）