HXD3型機車牽引風機檢修中的質量提升辦法

郗珂立 徐鳳琳

摘要：HXD3型機車的輔助機組是機車重要的通風設備。由于初期檢修能力的不足，2019年至今共出現了23次售后問題，包括異音或軸承固死等，給機車的檢修質量和檢修進度造成了很大的影響。為避免后續出現相同問題，組織技術人員和作業人員按照 HXD3型牽引風機的檢修作業流程，結合檢修規程及工藝，梳理了牽引風機在檢修中重要的質量項點。經現場作業人員實踐后，有效減少了牽引風機的售后問題，可為其他檢修人員提供參考。

關鍵詞：HXD3型機車;牽引風機;作業流程;檢修項點

中圖分類號：U279文獻標志碼：A文章編號：1009-9492（2021）11-0317-03

Quality Improvement Methods in Maintenance of Traction Fan for HXD3 Locomotive

Xi Keli，Xu Fenglin

（ Xi′an Locomotive Maintenance Section，China Railway Xi′an Bureau Group Co.，Ltd.，Xi′an 710027，China ）

Abstract：The auxiliary unit of the HXD3 locomotive is an important ventilation device for the locomotive.Due to the lack of initial maintenance capabilities，a total of 23 after-sales problems have occurred since 2019，including abnormal noise or bearing solidification，which has greatly affected the quality and schedule of locomotive maintenance.In order to avoid the same problems in the follow-up，organized technical personnel and operators to follow the maintenance procedures of the HXD3 traction fan，combined with the maintenance procedures and processes，sorted out the important quality items in the maintenance of the traction fan.After practice by field operators，the after-sales problems of the traction fan are effectively reduced，it provides a reference for other maintenance persons.

Key words：HXD3 locomotive;tractionfan;operation process;important quality items in the maintenance

0 引言

HXD3型機車共有兩種通風冷卻設備[1]，一種是供牽引電機冷卻強迫通風冷卻的牽引通風機，每臺牽引電機配備一臺牽引通風機進行風冷。機車頂部冷空氣經進風道引入到風機進口，然后軸向進入葉輪，經過葉輪加速后徑向吹出[2]。第二種是供復合冷卻器冷卻的復合冷卻器通風機。由于輔助機組通風機在機車起機后就處于連續的工作狀態，機車運用中一旦發生電機軸承故障，將會導致通風機電機的燒損，從而造成機破事故[3]。

2019年至今，筆者所在車輛段共發生輔助機組售后共23次，其中電機固死發生4次，繞組接地發生2 次，風機異音13次，振動過大發生4次。為避免后續出現相同問題，組織技術人員和作業人員對輔助機組（尤其是牽引通風機）的檢修進行攻關，制定了檢修過程中重要的質量項點，為提升檢修質量打下基礎。

1 原因分析

HXD3牽引風機使用的電機型號有3類，分別為 FVF160DL1-2、YFDQ185、JD160，屬于立式軸向離心式通風機，額定功率為18.5 kW，額定電壓380 V，額定電流33.7 A，額定轉速295 r/min，使用的軸承為6309vvc3，結構如圖1所示。

1.1軸承原因

（1）軸承本身問題

軸承的運行狀態對輔助機組的運行至關重要，現電機使用的多為免維護軸承。根據《SKF 軸承手冊》可知潤滑脂的理論壽命不到15000 h，只夠機車運行2～3年時間[4]。實際運行1年的風機軸承中的潤滑脂便會處于失效狀態，導致軸承干磨，造成異音甚至固死。所以現部分機務段對輔助機組進行技改，對電機安裝軸承的端蓋和軸承蓋進行加注油孔改造，使其能通過注油管給軸承加油。

（2）軸承的安裝問題

軸承精度要求過高，對安裝要求高。安裝方法不規范對軸承的使用壽命也有很大的影響。安裝方法一般采用冷壓或熱壓，安裝時不得使軸承外圈受力，否則會使軸承內套變形，影響軸承壽命。

1.2電機進水

風機在運行的過程不可避免地會遇到雨雪天氣，若電機密封不良，則會導致雨水經通風機葉輪后通過電機前端蓋進入軸承室內。軸承受潮后，潤滑脂會發生變質導致潤滑效果變差，影響電機使用。

1.3尺寸測量原因

電機在檢修的過程中，對前后端蓋、轉子軸承位直徑的尺寸有嚴格的要求，若檢修時未對要求的尺寸測量到位，在運行過程中很有可能會產生異音或更嚴重的后果[5]。

2 牽引風機在檢修中重要的質量項點

2.1解體中的質量項點

（1）風機解體時的質量項點

解體前應先檢查機組狀態，如狀態不良或對風筒進行過特殊改造等異常情況進行標記，檢修時可作為重點參考。解體時對葉輪、隔板、接線盒、電機等進行標記，盡量保持原車原上。對電機解體前用500 V兆歐表對電機進行對地絕緣測試，檢查是否接地。解體前應用手轉動轉子，檢查是否轉動靈活。

（2）電機解體時的質量項點

解體時對前后端蓋、軸承端蓋、自冷風葉做好標記，若尺寸符合工藝要求盡量使用原件。拆解時檢查軸承有無發黑、燒損現象，用液壓拔軸器對軸承進行拆除，觀察軸承內圈與轉子的過盈配合量是否滿足要求，過盈量一般為0.018～0.02 mm。

2.2電機檢修中的質量項點

（1）電機端蓋檢修

需要明確的是，電機端蓋與軸承外圈間的配合為間隙配合，間隙為間隙0.010～0.030 mm 之間最佳。在檢修時要對電機端蓋內圈重點檢查，用手檢查后端蓋軸承室中間面是否有明顯不平滑的磨損痕跡或者明顯的燒損痕跡、前端蓋與外油蓋接觸部分是否有磨痕來判斷端蓋的運行狀態，確定本次的檢修重點，若無上述情況，端蓋狀態良好不需要更換。

要重點檢查前調整片是否有磨痕。前端是電機的非固定端，在工作時電機有向后竄動的趨勢，因此正常情況下前調整片應無磨耗痕跡。如發現前調整片有磨痕，除了更換調整片還應重點檢查端蓋尺寸是否符合要求，安裝是否規范。電機的廠家不同，調整片數量也不同，所以端蓋（尤其是新端蓋）使用多少調整片要以端蓋軸承室與軸承裝配后的空隙為準，一般空隙距離為1.5～2 mm 為最佳。

（2）軸承的檢修質量項點

軸承是電機在檢修中的必換件。牽引風機的核心即軸承質量直接制約牽引風機的振動情況，軸承骨架是否存在毛刺、軸承滾珠是否卡滯，這些因素都將影響牽引風機是否振動超標[6]。在使用新軸承前首先要確認軸承的廠家、型號、合格證無誤，對其外觀進行仔細檢查，尤其是滾動體和保持架的狀態。

（3）定子檢修質量項點

首先要檢查電機的散熱片是否有缺失且缺失面積不大于3 mm2，檢查鐵心不許有裂紋、散片、凸點，繞組不許有銅線裸露、綁扎不牢的情況。檢查引出線不許有老化、過熱現象，電機引出線與止口距離不能過近，防止電機在長時間運轉中繞組與端蓋接磨造成電機接地。

（4）轉子的檢修質量項點

轉子在檢修時有兩項重點內容，一是軸承位軸徑的測量，軸頸與軸承的內圈為過盈配合[7]，一般尺寸為小45 mm，應確認軸頸的外徑在此范圍內，二是轉軸部分的外觀檢查，仔細檢查外觀無拉傷、缺損或燒痕、過熱現象。

2.3 電機組裝時的質量項點

電機端蓋裝配時禁止用銅錘敲打，使用膠錘輕均勻地敲打端蓋內圈，使端蓋裝配到位。裝配前在端蓋軸承室抹一層潤滑油，便于端蓋更好裝配。如端蓋尺寸過緊不便于安裝時，可用螺栓對角打緊，使端蓋平行裝入。

如果使用新端蓋，裝配前需對新端蓋尺寸進行測量，尺寸過小時要對新端蓋進行研磨處理，處理完畢后復測尺寸，要求在小1000+0.035 mm 范圍內。軸承在壓裝時禁止使用手錘，應使用專用工裝壓住軸承內圈，進行壓裝。壓裝時注意不能使軸承外圈受力，否則會導致保持架變形，從而引起滾動體受力不均，影響軸承壽命。壓裝完畢后應觀察軸承內圈與轉軸是否貼合，安裝完畢時手動撥動軸承檢查是否轉動靈活，或用手電筒觀察軸承與軸頸面是否貼合，是否有透光情況。

2.4 電機空載試驗時的質量項點

電機在空載試驗前必須要使用500 V 兆歐表測量對地絕緣值不小于50 MΩ。電機在380 V 電壓下運行30 min 后，如出現溫升過高或異音等現象，試驗時間可增加至1 h，需重點關注三相電流的平衡度及溫升等試驗數據，并且與其他通風機的試驗數據進行對比，發現測量數據中的異常項，及時處理消除質量隱患。

電機在空轉試驗結束時，斷電觀察電機的惰性運轉時間，電機停電后的惰轉時間不少于1 min。若斷電后的惰轉時間遠低于1 min，就要認真排查原因后重新試驗直至合格，必要時可解體重新檢修。

2.5通風機組裝時的質量項點

在組裝通風機葉輪時，注意要調整好電機軸與葉輪的同心度，葉輪與風筒間隙均勻。

電機的轉子及定子在潮濕的環境下易腐蝕，且空氣中的水分也會影響電機的絕緣性能，造成電機故障，所以風機的防水處理也是組裝非常重要的一項內容[8]，如電機接線盒蓋、引出線出線口、風筒穿線孔等都是重點需要防水的部位。應在需要防水的部位進行打膠處理，不僅要保證防水效果還要保證美觀。組裝時注意導風罩下加密封墊或打膠，以消除電機運行時導風罩在高速風量作用下產生的機械異音。

組裝完畢后認真檢查通風機內部無遺留雜物、葉輪止動墊片狀態良好、葉輪與導風罩無摩擦，確認無誤后，安裝完成后方可進行試驗。

2.6 通風機試驗時的質量項點

通風機在試驗開始時觀察風機的啟動狀態正常、轉向正確。風機運行30 min 無異音，且測量吊耳處軸向的振動值不超過4.0 mm/s。風機在斷電后葉輪的惰性運轉時間不少于2min，若遠低于2min，就要考慮是否軸承裝配不規范或端蓋尺寸不合適等原因，必要時可解體重新檢修。

2.7 整備時的質量項點

試驗結束后對風機進行整備，要求外觀噴漆均勻美觀，膠條密封良好，防水管接頭處連接可靠，密封良好。接地線端子完整無破損，無過熱燒損現象，線鼻子無油漆、銹蝕等現象。

3 結束語

HXD3機車輔助機組在筆者所在車輛段自主修后，由于現場經驗不足，出現幾起因輔助機組導致的機車售后問題，給生產進度及人員優化帶來了較大影響。后經技術人員與檢修人員剖析故障原因、請教有經驗的師傅后，對現場檢修的作業流程進行優化，對檢修中的重要項點進行梳理與跟班寫實，自改進以來，未發生輔助機組相關售后問題，現將其內容匯總，為其他檢修人員提供參考。

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]林國彬.HXN5型機車主輔發通風機、牽引電機通風機電機軸承異音故障判斷及檢查方法[J].科技創新，2017（25）：54-55.

[3]喬立朝.HXD1型機車牽引通風機的故障分析及解決措施[ J ].鐵道機車，2014（8）：126-127.

[4]易永斌，劉磊.HXD3型電力機車牽引風機故障分析及對策[ J ].機車電傳動，2015（9）：96.

[5]李慶宜.通風機[M ].北京：機械工業出版社，1981.

[6]林翔，余鵬飛.和諧型機車牽引風機振動的研究[J].機車輛工藝，2018（3）：43-44.

[7]宋昌才.電機軸承使用手冊[M ].北京：化學工業出版社，2009.

[8]許實章.電機學[M].北京：機械工業出版社，1995.

第一作者簡介：郗珂立（1975-），男，陜西藍田人，工程師，研究領域為機車檢修，已發表論文2篇。

（編輯：王智圣）