蔡峰

摘 要:隨著鐵路快速的發展,動車組不斷的提速,預示著中國鐵路已進入高速階段。雖然先進的動車型列車相比傳統的鐵路列車而言有了很大進步,但是由于人為的、自然的等因素影響,動車在運營的過程中也會出現很多的問題,這需要及時解決,本文論述的重點就是CRH2型動車組中出現的牽引電機“抱死”故障的原因分析及其解決措施。
關鍵詞:抱死故障;原因分析;處理措施
1 抱死簡介
1.1 抱死的定義 輪軌間縱向滑動有兩種情況:一種是牽引狀態下發生的,輪周牽引力超過了限制,車輪飛快地轉動而車速很慢、甚至根本不動,這稱為“空轉”;另一種是制動狀態下發生的,制動力超過了粘著限制,車輪轉速急劇降低甚至停轉而車速降得很慢,這稱為"滑行"或"抱死”。
1.2 抱死的危害 動車組列車運行時如果車輪抱死,動車組將會在鋼軌上滑行,使制動距離延長,同時造成車輪與鋼軌的磨損。動車組列車靜止時拖車出現抱死,同樣會造成車輪與鋼軌磨損;動車出現抱死故障,還會導致牽引傳動機構損壞。
出現抱死故障會嚴重影響列車運行安全穩定性,而列車高速運行時一旦發生滑行,輪對踏面會出現擦傷。擦傷車輪將使輪軌接觸界面產生一種特殊類型的間歇性脈沖激源。當車輪在鋼軌上滾動至擦傷處,輪軌之間便形成突發沖擊,從而引起整個車輛、軌道系統產生耦合振動,對輪對軸承造成扭傷。輪對踏面擦傷導致的振動,不但破壞線路,破壞車輛運行的平穩性,損壞車輛零、配件,而且易導致滾動軸承故障、熱軸或切軸,進而威脅車輛的安全運行。
2 故障現象及原因分析
2.1 故障現象 動車組在運行過程中,MON跳出相對應車抱死1(151)、抱死2(152)。同時,司機操縱臺故障顯示燈“轉向架”燈點亮。
2.2 原因分析 BCU通過速度傳感器檢測輪對的運行狀態,當BCU檢測輪對處于抱死狀態,通過FxR1、2繼電器將抱死狀態傳輸給終端裝置,并顯示在MON和故障顯示燈上,如下圖所示:
抱死檢測條件:①滑行軸的軸速度在5km/h以下的狀態繼續5秒時。②牽引指令ON并且斷線軸沒有的情況時最大軸速度在10km/h以上,該軸在3km/h以下的狀態繼續2秒以上時。
2.3 故障可能原因 ①輪對、制動夾鉗機械卡死;速度傳感器斷線;PCIS防滑閥故障;BCU裝置內部故障;終端裝置DIS2板故障。②輪對、制動夾鉗機械卡死;速度傳感器斷線;PCIS防滑閥故障;BCU裝置內部故障;終端裝置DIS2板故障。
2.4 故障調查
2.4.1 司機室MON監視屏檢查 在一般模式下,查看故障一欄、滑行次數、配電盤信息界面,確認故障車輛信息,拍照記錄。
在檢修模式下,查看故障記錄,確認故障詳細信息,拍照記錄。與抱死相關的故障信息可能如表1:
2.4.2 終端裝置配電盤內檢查 檢查故障車廂內終端裝置DIS2板工作狀態。有電狀態時,對故障車終端裝置相關QE連接器(CN-M2、CN-M4)進行檢查,確認在連接良好狀態時,可以搖晃QE連接器線纜、輕微震顫QE連接器,查看是否使故障再次出現。
2.4.3 速度傳感器檢測 仔細檢查速度傳感器表面及線纜外觀有無明顯異物擊打碰撞痕跡、連接線有無開裂老化現象、連接器有無松動現象。重點查看管卡固定位置是否有磨損破壞,輕微適度搖晃是否會報再次報出故障;重點查看連接器是否有松脫跡象。
2.4.4 BCU數據下載 SS、PG速度傳感器連接器側固定 PG、SS速度傳感器電機側固定。BCU數據由主機廠服務人員進行下載及分析,通過故障數據判斷故障原因,然后對相關部件進一步檢查測量。
X車BCU下載故障數據顯示為07:51:34分X車報出“斷線檢測”,此時需要重點查看故障數據,分析斷線檢測具體情況。
2.4.5 PCIS防滑閥檢查 對防滑閥連接線纜外觀狀態進行檢查,確認連接線連接正常、外皮無擊打痕跡。同時進行防滑閥自檢試驗,撥動BCU 上撥碼開關,使SW1=4、SW2=0,SW6 向上,實行滑行防止閥輸出回路自行檢測。判定:1 至4 軸防滑閥應依次排風,閘片動作,共循環動作兩個周期。若防滑自檢試驗不通過,重點檢查防滑閥連接狀態。
3 故障對策措施
①技術改造,由于現在動作的防滑閥結構形式在車子運行會晃動引起擴孔形成接觸不良從而抱死,建議防滑閥插子結構進行改造。對防滑閥軟件進行改造,由于線路及天氣因素,導致動車組制動系統偏多,防滑閥頻繁的動作引起抱死,需對BCU軟件進行升級,降低在單位時間內動車組滑行次數,從源頭上遏制故障事故的發生。
②加強電機維護,定期進行維修保養。牽引電機是一個不斷運動的事物,在其運動過程中肯定會發生一些磨損或是部件松動這樣的問題,因此,我們在提高質量的前提還應該加強日常維護,定期對牽引電機進行檢測保養,從而保障其可以正常的工作。
③加強技術人員培訓,提高技術操作能力和操作水平。日常操作的疏忽大意也是導致問題發生的重要原因之一,為了能夠有效的保障我們的動車安全平穩的運行,我們的技術人員一定要提高責任心和責任意識,同時我們還應該對技術人員進行定期的培訓,以不斷的提高他們的理論水平和操作能力。
④針對速度傳感器的故障現象及排查處理結果統計,初步判定牽引電機返廠修過程的傳感器檢修、安裝未到位,針對此類情況,采取如下措施來最大化避免其故障的造成。一是督促牽引電機專業廠家加強PG/SS傳感器的拆裝,尤其是安裝過程中的質量檢查和控制。二是專業廠家嚴格落實傳感器阻值及絕緣測試項目,加強質量卡控。三是加強牽引電機返廠完畢后檢修基地項目組同專業廠家的質量交接及確認。四是嚴格落實三級修靜態調試前的速度傳感器阻值測量項目,并做好阻值數據記錄。
參考文獻:
[1]劉云飛.CRH2型動車組抱死故障的原因分析及建議[J].青年科學,2014.
[2]鐵路動車組運用維護規程[M].中國鐵道出版社,2013年.