CMC-20型鋼軌打磨車異常報警無法啟機故障分析

侯成凱,徐 欣,石 飛,訾 闖

(鄭州地鐵集團有限公司,河南 鄭州 450000)

鋼軌打磨車通過打磨去除鋼軌表面的剝離掉塊、擦傷、波磨、疲勞裂紋、肥邊、硌傷、光帶不良和不均勻磨耗等病害,從而改善輪軌接觸條件,提高運行安全性和舒適性。鋼軌打磨車在地鐵軌道線路維護中得到廣泛應用[1],不僅提高軌道線路的質量和安全性,還為地鐵運營提供可靠的技術保障。

1 啟機電路工作原理

CMC-20型鋼軌打磨車啟機電路主要由啟動電機控制回路及ECM控制回路兩部分構成。

啟動電機詳細控制回路:閉合蓄電池閘刀S1110(S1112為常閉狀態),蓄電池向外供電,經K1570的常閉觸點到啟動電機B1120。

ECM詳細控制回路:蓄電池電源從脫口開關CB1240經主控鑰匙開關S1240,經S1242(滅火系統開關,集塵器附近),過K1190(發動機ECM開啟)繼電器常開觸點,經K4620(空壓機過熱)常開觸點到ECM。

2 異常報警無法啟機故障分析

2.1 發動機診斷信息說明

CMC-20型鋼軌打磨車配有發動機診斷表,顯示發動機運行信息及故障代碼,包括發動機運行小時、轉速、油壓、冷卻液溫度、進氣總管溫度、電壓、燃油消耗率、已用燃油率、油門百分率、功率負載百分率和工作正常(錯誤)代碼。

LCD(A)要么單一顯示表示一個單一參數、要么象限顯示可同時表示四個參數,用菜單鍵(B)輸入或退出菜單屏顯示,用箭頭鍵(C)改變顯示或進入發動機參數(左箭頭鍵會向上或左滾動顯示、右箭頭鍵會把顯示屏向右或下滾動),用輸入鍵(D)選擇突出顯示的條目。

發動機診斷表(詳見表1)包括兩個顯示燈,黃色警報指示燈(E)和紅色關機指示燈(F)。當發現一個警告故障時黃色警告燈會發亮,當ECU檢測到停機故障時紅色關機指示燈會發亮。如果警告錯誤時不予以糾正會使發動機產生問題, 警告故障包括高于常溫、低于常油壓、高于常冷卻溫度、高于常充氣溫度或功率不足。故障處理前警告顯示器會一直點亮。

表1 發動機診斷表

停機故障表明發動機馬上要發生錯誤,包括油壓極低、冷卻溫度極高和冷卻液損失。當一個停機故障被發現時,停機顯示器會發亮,發動機會在30秒內關機。可以按發動機保護強制開關(位于右手邊的開關面板上)延遲關機30秒,開關重設關機計時器30秒并可反復使用,持續按開關僅會重設一次30秒定時器。停機和關掉主開關都會重設所有ECU故障,允許發動機在重新起機后至少運轉30秒,如果故障沒有排除會再次停機。

2.2 故障排查

2019年4月17日G0141-2鋼軌打磨車保養結束進行熱機試驗時無法啟機,發動機診斷屏出現“輔助發動機停車裝置:外部輔助開關啟動”報警信息,紅色報警燈閃亮。故障信息表明該故障不是發動機本身故障,為金鷹廠保證發動機正常運行添加的保護電路。發動機ECM接線原理圖表明與ECM相關的故障有冷卻液液位和液壓油油位問題。

檢查液壓油位于觀察窗三分之一至三分之二位置滿足要求,冷卻液位離水箱最高處約5 cm滿足要求,因此判斷故障為電氣故障。

用萬用表測量機械間電氣柜914號線及941號線為斷開,說明液壓油傳感器正常;測量012B和941號線為接通,說明冷卻液傳感器故障。

2.3 故障(冷卻液傳感器)分析

鋼軌打磨車使用的傳感器為三線制REDIA型電磁式傳感器,電源線為A,BD信號線正常情況下斷開,沒有信號。當液壓油位低于設定的閾值時BD線會閉合,有信號。

REDIA冷卻液傳感器[2]是一種可以將被測點液位值同步轉變為相應電信號的儀器,主要由全密封隔離膜充油傳感器和內置高性能微處理器構成,可對傳感器的溫度漂移、非線性等進行全范圍數字化修正處理,并有模擬輸出和HART通信協議輸出,具有穩定性好、精度高的特點,可實現現場診斷過程雙向通信。具有以下優勢:

(1)重復精度高、檢測準確,液面控制非常精確,并且不需調校、響應速度快,可以直接安裝使用;

(2)探頭體積小巧,可分開安裝在狹小空間中,適合在特殊容器或罐體中使用,還可以在一個測量體上安裝多個光電探頭制成多位變控器、傳感器;

(3)可靠性高、壽命長、免維護,其內部所有元器件進行了樹脂澆封處理,沒有任何機械活動部件。

存在問題:當冷卻液中存在氣泡包圍傳感器時,測量會出現問題。目前鋼軌打磨車對于水位傳感器存在兩種設計思路:一種為當檢測到液位低時,只報警,不停機;一種為檢測到液位低時,報警并停機。出于安全考慮,均采取后一種思路保障安全。

3 故障處理及解決措施

更換故障冷卻液位傳感器,試驗正常。主要解決措施:

(1)檢查冷卻液傳感器與控制器之間的連接線是否松動或損壞,修復連接并確保連接牢固;

(2)清潔傳感器表面,確保其清潔干燥;

(3)確保更換的傳感器型號一致;

(4)檢查控制器是否有損壞或故障代碼,并進行維修;

(5)檢查并排除可能的干擾源,確保傳感器工作環境穩定。

4 結語

鋼軌打磨車的冷卻液傳感器故障會導致車輛異常報警無法啟機,對地鐵日常維保作業造成影響。發現傳感器故障時應及時處理,日常加強對鋼軌打磨車的維護和保養,定期檢查,確保設備安全、穩定運行。同時,要提高維修人員技術水平,遇到問題能夠迅速、準確解決,為地鐵安全運營提供可靠保障。