內(nèi)燃機控制電路故障監(jiān)測及自動處理裝置的研究

王志剛

河鋼宣鋼物流公司 河北張家口 075100

機械設(shè)備故障診斷中，特征融合技術(shù)能夠在保留有效信息的同時去除冗余相關(guān)信息，有利于節(jié)省計算資源和提高診斷能力。提出一種基于相關(guān)性分析進行特征融合的內(nèi)燃機故障診斷方法。首先，深度挖掘并提取原始信號的多域特征，形成多域特征集；然后，對多域特征集進行相關(guān)性分析。

1 電機的故障分析

1.1 軸承故障

牽引電機軸承發(fā)生故障后，一般表現(xiàn)為振動及噪聲增大，引起接地或環(huán)火，危害非常大。軸承故障發(fā)生的原因主要有：保持架鉚釘松動、斷裂或外圍擋邊偏磨，內(nèi)圈松動或咬死，軸承甩油箱松動變形，滾珠及滾道剝離、歪磨或徑向間隙增大等。牽引電機軸承故障的處理方法：軸承損壞時更換軸承；將電機兩端端蓋或軸承裝平，旋緊螺栓；軸承與軸配合過松時，在軸承上鑲套過緊時重新加上[1]。

1.2 噴油器失效

噴油器噴孔堵塞，若燃油清潔度不夠，混入固體雜質(zhì)微粒、顆粒，或因燃燒不良產(chǎn)生積碳，工作一段時間后會在噴油器的噴孔周圍形成堵塞狀態(tài)，造成噴油器不能噴油。

1.3 主電路接地故障

主電路接地故障主要表現(xiàn)為：運行中接地燈亮，柴油機卸載。原因分析：牽引電機正負端接地，主發(fā)交流側(cè)接地，牽引電機環(huán)火。解鎖DJ提手柄，不接地為瞬間接地，不處理；再接地，解鎖DJ將DK置接地位，提手柄，不接地，為負端接地，不處理，繼續(xù)運行；又接地，為正端接地，解鎖DJ，用1-6GK逐個甩電機，直到把接地電機甩掉為止；查找不到接地點，DK置中立位，解鎖DJ，低手柄維持運行[2]。

2 改進措施

2.1 勵磁觸頭改進方法

電機勵磁繞組電流原先是通過兩只潤滑油泵常閉輔助觸頭，經(jīng)測量該電流隨著柴油機轉(zhuǎn)速變化由電壓調(diào)整器自動進行調(diào)節(jié)，柴油機轉(zhuǎn)速越高，勵磁電流越低，勵磁電流在2-5A變化，輔助觸頭由于可通過額定電流小，在電流長期作用下經(jīng)常過熱導致燒損故障。為消除這一慣性故障，在電器柜內(nèi)加裝一只同型號主觸頭為常閉接觸器，由潤滑油泵信號同步控制，將原串聯(lián)接于潤滑油泵輔助觸頭型式改為串接于常閉主觸頭型式，在不改變原有電路作用原理的基礎(chǔ)上從根本上消除了這一故障[3]。

2.2 卡控措施

（1）根據(jù)數(shù)據(jù)顯示，在電控噴油系統(tǒng)失效模式中，噴油泵拄塞損傷、噴油泵柱塞卡滯、噴油泵柱塞底座斷裂、噴油泵電磁閥銹死和噴油器噴嘴堵塞等問題占大多數(shù)，為了避免柴油機電控泵管噴嘴系統(tǒng)發(fā)生噴油故障，應(yīng)當定期對噴油泵、電磁閥維護檢修，噴油器定期進行清洗和霧化試驗。

（2）加強對燃油箱的定期清洗，提高輔助燃油管路系統(tǒng)的清潔程度，對預防故障起著至關(guān)重要的作用。

（3）燃油內(nèi)若存在大量微小顆粒，顆粒異物會導致柱塞損傷，嚴重時會使噴油泵徹底卡滯，燃油中若水分含量過高，容易導致噴油泵、噴油器以及電磁閥銹蝕等問題。因此在柴油機定期維修時，務(wù)必小心外來異物進入燃油系統(tǒng)，做到定期更換燃油濾芯，保障燃油系統(tǒng)的清潔度，確保柴油機在良好的燃油環(huán)境下進行工作。

2.3 現(xiàn)役車型故障數(shù)據(jù)分析

按已確立數(shù)學模型，結(jié)合工程師專業(yè)知識，分析由系統(tǒng)分解至單元（零部件）的現(xiàn)場運用故障數(shù)據(jù)，視樣本量對整車、零部件進行定期定量評估。從故障影響及嚴酷度角度考慮，內(nèi)燃機車產(chǎn)品分析范圍通常為臨修及以上故障的基本及任務(wù)可靠性。客服人員收集的原始故障信息，包含了大量非可靠性研究范疇的信息。為明確信息是否為故障數(shù)據(jù)，需進行故障判據(jù)（即故障的界限），依據(jù)不同任務(wù)剖面判定故障。在確定故障判據(jù)后，根據(jù)既定統(tǒng)計原則進行數(shù)據(jù)記錄和篩選。即在故障判據(jù)統(tǒng)計時，先把故障分類為非責任故障（含非關(guān)聯(lián)故障和事先約定免責故障）和關(guān)聯(lián)故障，再剔除用戶、未整定等原因發(fā)生的非責任故障，調(diào)整多次虛警、修復前重復發(fā)生、連帶故障等的關(guān)聯(lián)故障計數(shù)次數(shù)。

2.4 提主手柄卸載燈滅且無電流無壓的故障理辦法

打開電器柜門，檢查勵磁脫扣2DZ是否跳開，如跳開重新閉合；檢查測速發(fā)電機皮帶是否斷，或CF換向器是否環(huán)火，若CF故障，立即使用故障勵磁；如使用故障勵磁，也無流無壓，拿下LC滅弧罩，檢查LC主觸頭接觸狀態(tài)，如接觸不良或動觸頭丟失可短接577-595號線；檢查主發(fā)滑環(huán)是否環(huán)火，若環(huán)火為電刷與滑環(huán)接觸不良所致，可下壓主發(fā)電刷，若滑環(huán)灼傷，可用砂紙打磨；裝有ZY2000型微機控制系統(tǒng)的機車如發(fā)生無流無壓現(xiàn)象，可斷開機控2K，將信號箱上牽引轉(zhuǎn)換開關(guān)由“勵調(diào)器”位，打至“油馬達”位，用“油馬達”勵磁，如用油馬達勵磁也無流無壓，將開關(guān)打至“0”位，使用故障勵磁。

3 結(jié)語

內(nèi)燃機故障診斷常用的分析處理方法有時域分析法、頻域分析法、角域分析法和時頻分析法等，通過不同的分析方法都能夠提取表征不同信息的特征。融合不同特征來評估內(nèi)燃機的狀態(tài)，能夠有效地提高內(nèi)燃機故障診斷的準確性、有效性和可靠性。