HXD3C型機車輔助壓縮機自動打風停止故障分析及對策

武鑫

摘要：壓縮機是用來提高氣體壓力和輸送氣體的機械。從能量的觀點來看，壓縮機是屬于將原動機的動力能轉變為氣體壓力能的機器。隨著科學技術的發展，壓力能的應用日益廣泛，使得壓縮機在國民經濟建設的許多部門中成為必不可少的關鍵設備之一。壓縮機在運轉過程中，難免會出現一些故障，甚至事故。故障是指壓縮機在運行中出現的不正常情況，一經排除壓縮機就能恢復正常工作，而事故則是指出現了破壞情況。兩者往往是關聯的，若碰到故障不及時排除便會造成重大事故。

關鍵詞：HXD3C型機車；輔助壓縮機；自動打風；停止故障分析

引言

隨著機車逐步趨勢發展，對機車的質量及穩定性要求更高，也帶來了一系列新的問題。尤其是HXD3C型機車輔助壓縮機自動打風停止的情況下暴露出一些典型故障。針對該故障現象，對故障原因進行分析，并提出相應的解決辦法，努力提高機車裝置的可靠性和穩定性。

1.壓縮機的重要性

壓縮機是一種通過壓縮氣體縮小氣體體積，提高氣體壓力作為機械動力的機器，可將原動機的動力能轉變為氣體壓力能。壓縮機在工作的過程中，發生故障在所難免。一旦發生故障，如不及時找到故障原因并加以排除即容易引起重大事故。因此，當壓縮機在運行中出現故障時，應立即分析其發生的原因并給予排除，重新恢復壓縮機的正常運轉，避免事故的發生。

2 輔助壓縮機打風方式介紹

輔助壓縮機（AMD1）有兩種控制模式：手動控制和自動控制，從輔助壓縮機控制電路分析來看兩種控制模式作用如下：①人為閉合制動柜上的輔助壓縮機按鈕SB97，由372#線提供的110V電源經829 #線使輔助壓縮機接觸器KMCI自動吸合，此時輔助壓縮機在控制管路風壓低于650kpa時得電起動開始打風，觀察空氣管路柜處輔助風缸壓力表，當氣壓達到735+20kpa時輔助壓縮機自動停止工作，此時可進行升弓；②操縱SB41/42（升弓扳鍵開關）置“前/后”位，升弓按鈕閉合后，當升弓風缸的壓力在350kPa時，TCMS將直接輸出110V電壓，電流經829#線后輔助壓縮機自動啟動，并開始打風，當氣壓達到735+20kpa時輔助壓縮機自動停止工作，此時將升弓扳鍵開關回“零”位后再扳升弓鍵后可升弓。

3 HXD3C型機車輔助壓縮機自動打風停止故障的原因分析

列車進行站臺作業時，列車施加的制動將由保持制動變為100%常用制動，而站臺作業時，施加保持制動足以讓列車在軌道上停穩，那么施加100%常用制動將顯得有些多余，其造成的多余的耗風將延長打風時間或是停止空壓機打風。

在自動駕駛AMC模式下，列車進站施加制動時，由于ATC（列車自動控制）主機發給cau的牽引/制動指令波動較大，受牽引系統電制動施加變化率和響應時間的限制，導致兩拖車頻繁施加氣制動進行補償，以滿足總的制動需求。而頻繁施加氣制動進行補償將導致多余的耗風，列車每次進站都會因抖動而延長或停止空壓機打風時間。

另外，列車各管路設備中空氣懸掛系統、制動系統和箱體通風是耗風量較大的設備，這也是造成空壓機打風時間長或停止打風的原因。雖然通過限制供風系統部分設備的耗風量可從一定程度上降低空壓機的故障率，但無法完全根除。

實際上造成空壓機打風超或停止打風時故障的主要原因在于：TCMS軟件有關空壓機故障的判斷邏輯（空壓機在15 min 內未將風壓打至900 kPa 即報打風超時故障）設計不合理。根據空壓機平均工作時間，在最惡劣的工作條件中，空壓機應在26.47 min內未將風壓打至900 kPa才報空壓機打風停止的故障。

4 HXD3C型機車輔助類電機故障

HXD3C型機車輔助類電機故障（油泵、水泵、牽引風機、空壓機、復合冷卻通風機）輔助類電機故障類型

故障現象-TCMS顯示屏上會出現相關故障信息注意事項-牽引/制動主手柄回“0”，斷開主斷路器處置位置--低壓控制柜面板上部

步驟--1、斷開主斷路器，將控制空氣柜上對應的自動開關重新閉合無法恢復時，隔離后維持運行

注：當油泵、牽引風機或復合冷卻通風機隔離時，要在TCMS顯示屏上將對應的同一轉向架上的3臺牽引電機進行隔離。

5 HXD3C型機車輔助壓縮機自動打風停止的故障處理分析

5.1 機車輔助電動機在故障運行時的故障分析

機車上各輔助電動機電路均安裝有空氣斷路器進行過流和過載保護。當某一輔助電動機發生過流過載時，其對應的空氣斷路器將斷開，實施保護。

機車輔助電動機在故障運行時應注意以下幾點：

（1）若列車運行時僅一臺空氣壓縮機工作運轉（當任一APU 故障時，只有非操縱端的壓縮機工作）由于充風所需的時間很長，為保證總風缸的壓力不顯著下降，運用時需要注意

（2）當一組牽引通風機發生故障被隔離時，其對應變流柜內的3組主變流器和3組牽引電動機全部停止工作

（3）當一組冷卻塔通風機發生故障時，其對應變流柜內的3組主變流器和3臺牽引電動機全部停止工作。當兩個冷卻塔通風機都發生故障時，機車實施牽引封鎖。如此時機車工作在客車模式下，為確保列車供電柜正常往客車車廂輸送DC600V電源，需將其他不必要的輔機關掉，保證客車用電

（4）主變壓器用油泵發生故障被隔離時，其對應牽引變流柜內的3組主變流器和3臺牽弓|電動機全部停止工作

5.2 通風機故障的處理（牽弓通風機、復合冷卻器通風機）

（1）主手柄和換向手柄回0位，斷開主斷路器。

（2）在電器控制柜上合上跳起的自動開關后重合主斷，并將換向手柄置于前進位，此時若開關不再跳開，為瞬間誤動作，可不做處理繼續運行。

（3）若自動開關又重新跳開，則應用TCMS屏將相應故障CI切除。

注：通風機（牽引通風機和復合冷卻器通風機）不工作，相應的牽引電機仍有牽引力輸出，但隨著使用溫度會上升，TCMS系統也會動作，將其功率輸出封鎖并跳主斷，機車將失去牽弓力。在起步或困難地段可以短時間保持牽弓電機的牽引力。

6 啟動輔助壓縮機的注意事項

為使受電弓正常升起，我們應首先檢查空氣管路柜上的壓力表壓力，確認機車升弓氣路風壓是否高于480kPa，若機車升弓氣路風壓超過480kPa，壓力開關kp58處于閉合狀態，將受電弓板鍵開關SB41或SB42閉合，那么受電弓會直接升起。若機車升弓氣路風壓低于480kPa，此時壓力開關kp58處于斷開狀態，為使受電弓正常升起，可采取手動打風或自動打風的方式，但在此過程中需要注意的有兩點：第一，升弓前.如果輔助風缸壓力達不到開3所需的要求時，需要利用輔助壓縮機打風，此時若按壓SB97按鈕，應避免同時將受電弓扳鍵開關SB41或SB42閉合，防止電流沖擊TCMS背板，進而導致背板燒損。第二，輔助壓縮機電機的工作時間不宜過長，啟動次數也不可過于頻繁；輔功壓縮機輸出最長時間為10分鐘，距離再次啟動的間隔時間是20分鐘，如果I0分鐘后輔助壓縮機還未停止運行，需要人為斷開輔助設備自動開關QA51和自動控制開關QA45，并對相應空氣管路進行檢查，看其是否有泄漏。

7 結語

綜上所述，壓縮機的故障原因大致可分為上述幾種，所以在排除故障的時候要仔細檢查。在上面的故障發生的因素中我們也看到，壓縮機在制造過程中的質量是減少故障發生的第一步，以及對壓縮機要進行每周期的檢查和維修，按照操作規程進行操作即可。

參考文獻

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[2]袁軍，HXD3C型機車列車供電柜壓敏電阻燒損的原因分析及對策[J].電力機車與城軌車輛，2013（2）.

（作者單位：中車大連機車車輛有限公司）