HXD1C型电力机车常见故障与处理

HXD1C型电力机车常见故障与处理摘 要HXD1CHXD1C型电力机车中最为常见的集中故障进HXD1C型电力机车的高效运行带来帮助，也为自己将要到来的工作提供理论基础。关键词：HXD1型电力机车；故障；处理第1章引言“十五”八横八纵”较小，方便放置于空间相对窄小的电力机车内部。HXD1C型电力机车内部工作是由主变压器接收到的电能转换成驱动行驶的型电力机车自身结构比较复C型电力机车常见故障的发生在很大程度上会造成严重的铁1第2章HXD1C型电力机车概述HXD1C型电力机车介绍率，成为铁路运输发展的主要动力。HXD1C型电力机车由南车株洲电力机车有限公司开发研制，是在HXD1、HXD1BHXD1C型电力机车是为满足中国铁路重载货运需要而研发的大功率交流传—直—IGBT12007200kW。该车运用了可靠性、维修性、可用性、安全性等多项现代设计理念，能够在12‰5000～5500120/小时。HXD1C型机车设计使用寿命30年，采用了中国自主研制的国产牵引变流90%。HXD1C型电力机车设备布置HXD1C机车设备可分为：车顶设备、司机室设备、机械间设备、车下设备等。车顶设备受电弓、高压隔离开关、高压电压互感器、真空主断路器、接地开关、避雷器、登顶门、高压电缆总成、母线及支撑绝子。司机室设备布置整个司机室布置满足UIC651的要求，司机室及司机台的设计大量借鉴了HXD1B型机车的布置方案和成熟部件。机械间设备布置：2复合冷却器、低压柜、压缩机与干燥器、空气管路柜、控制电源柜、微波炉、压车铁、卫生间、风源柜、蓄电池柜。车下设备轮对、牵引电机、构架及附属装置、牵引杆、车钩及缓冲器、制动单元、自动过分相装置、信号感应器、一系悬挂装置、二系悬挂装置、撒砂装置。HXD1C型机车各系统结构功能特点车体车体纵向压缩载荷取3000kN，纵向拉伸载荷取2500kN。车体侧下设有4个架车支承座和供检修用的四个支承点。车体侧梁外侧设有4个检修作业用的吊车销孔，车体前后牵引梁两旁分别设有救援用的吊车销孔（共计4个）。车体与转向架间设有连接装置，可使车体转向架一并起吊。转向架机车采用2个CO转向架。转向架主要由构架、轮对、驱动装置、一二系悬挂装置、牵引装置（转向架与车体联接装置）、基础制动装置和附属装置等部件组成。构架为“目”型结构。轮对采用整体碾钢车轮。驱动系统采用带抱轴承制动装置采用轮盘制动方式。空气制动系统制动系统包括：主空气压缩机、主空气干燥器、主风缸、辅助空气压缩机、制动机、基础制动以及空气管路等。制动机部分分为两个阶段：第一阶段：采用基于AAR标准的CCBII制动机第二阶段：采用法维莱公司制动机通风系统路、辅助变流器通风支路。冷却塔部件

技术参数 1号冷却

2号冷却塔3散热量200200循环油量7272主变压器入口油温9090油散热器出口油温<85<85允许最大压损<1<1正常工作时的最大压力1.61.6散热功率2*7575循环水量2*1818入口最大水温6363出口最大水温<59<59牵引变流冷却空气入口温度4040器水散热器59℃允许最大压损0.350.35零下30℃允许最大压损<1.4<1.4正常工作时的最大压力1.41.4允许最大冷却液流速2/通风机通风量12.99.4电动机功率2919容积/300储油柜油温指示范围/40-100电气系统

表1冷却塔参数主电路，机车的主电路由主变压器原边电路以及主变压器次边牵引电路组器原边具有差动保护功能。统具有过电压、欠电压、过载、接地、过热等保护功能。4控制电路及微机控制系统，控制电路系统由电源柜、蓄电池、各类开关、接触器、断路器、指示器件、继电器等电气元件组成，与微机通讯控制系统一起完成机车的控制功能。参数位置MWU

参数值B_ABS380T1VarC_A1XM_A_E_CA_UENT=199VarC_A1XM_A_E_CA_UAC=0

参数含义辅变1没有380V电源输出辅变1检测到输入电压为199V辅变1输出电压为0主要屏柜

表2辅助变路器参数含义蓄电池柜，蓄电池柜装有48DM170型蓄电池，为6轴交流传动电力110V果也更好。110V电源模块，将3相440V交流转换成110V直流，为机车提供110V电源；24V电110V24V24V440V回路的滤波器等电器元件。HXD1C型机车各系统可靠性车体及钩缓装置车体采用整体承载结构，沿车钩纵向水平中心线可承受 3000kN的静压力和2500kN的静拉力而不会产生永久性变形。HXD1C型机车采用的是内燃、电力机车E级钢车钩及13B型钩尾框车钩通过钩尾销与钩尾框连成一体在钩尾框内安装有从板和QKX100型缓冲器，钩尾框后部安装有变形单元。QKX100型缓冲器具有容量大，阻抗小，结构简单，性能稳定的特点，当机车牵引或制时缓冲器对车钩产生的冲击起缓冲吸能作用。NX04-HXD1C5最大能量情况下变形单元的吸能钢管开始轴对称屈曲变形吸收较大的冲击能量，转向架转向架采用标准化、模块化设计，符合可靠性、可用性、可维护性与安全性（RAMS）的规定，尽量达到无磨耗、免维修的要求。轴箱采用独立悬挂弹性定构架本体材料采用16MnDR钢板，焊接采用DIN6700焊接标准体系：优先选用对接焊缝，单边V形焊缝和K牵引系统HXD1C型机车采用轴控式牵引，每个牵引电机由各自的牵引逆变器供电，这样在牵引设备发生故障时损失的牵引力最小。每台机车配置有两台牵引变流

图1HXD1C型机车牵引系统可靠性框图6每台机车配有两台辅助变流器，其中一台为恒压恒频变频（VVVF）。每台辅助变流器由机车单独的辅助绕组供电。当任意一台辅助制动系统

图2辅助系统可靠性框图650kPa±20kPa900kPa±20kPa停止打风；当总风压力低于750kPa±20kPa但不低于680kPa±20kPa900kPa±20kPa停止打风；当总650kPa±20kPa，机车牵引封锁。6.网络系统

图3制动系统可靠性框图WTBMVB总线进行连接，完TCN标准，支WTBMVBMVB总线物理层支持三种传输介质（双绞线、同轴电缆、光纤），7得系统的构成十分灵活，减少了系统布线距离，并且容易扩展。（7）控制系统充电部分由4个110V充电模块、1个24V模块和一个监控单元组成，4110V会导致整个充电机瘫痪，提高了充电系统的可靠性；DC/DC模块将输入的110V同样经过高频开关稳压方式输出内部有两个相对独立的转换系统，这两个系统同样是并联输出，单个模块的功率为300W24V的可靠性。8第3章HXD1C型电力机车常见故障及原因分析工作性能不稳定，导致机车故障发生。IGBT四象限模块炸裂，中间直流回路二次谐振电容鼓包，牵引电机温度过高，MVB通讯板通风不良，板件温度过高造成板件工作不稳定辅助变电流隔离故障DC3775V作为辅助变流器的输入，经(带有辅助触点2Ω2SCV并联在电容两端的电阻是用来给电容放电，确保在5min之内，使电压从标称50V100V时，氖灯被点亮;若电压低于50V，氖灯会灭。图4辅助变流器原理图9通风不足造成的隔离故障高，造被堵或者传感器测量出错。逆变模块故障DA:Grounddetect．insinglephase—接地故障;InverterovercurrentphaseＲ/S/T—逆变器Ｒ/S/T相过流;InverterIGBTＲ+driverfaultfeedback—逆变器IGBTＲ+相驱动故障反馈;Inputfuesfault—输入熔断器故障;DC_ISAUX1:ACU1isolated—辅变1隔离。可以看出，辅变1的Ｒ+相驱动故障，逆变器过流，输入熔断器断路，导致辅助变流器隔离。通风系统故障HXD1C型机车采用车体顶层集中供风方式，其在车体顶层斜面对称布置有22个离心沉降过滤器，以确保提供洁净空气及均匀的进风量。根据冷却对象不4部分:第1强迫通风;第2;第证一些设备的用风;第4部分为空调设备通风。为分析问题方便，本文将重点22采用两组相同的各自独立的通风支路。每个支路的主要部件有离心力沉降过滤5所示。图5冷却塔通风系统风路101—离心力沉降过滤器;2—进气室;3—过渡风管;4—冷却塔;5—底座冷却塔是主变压器和主变流器冷却系统的主要部件，HXD1C型机车设有267所示。冷却塔对称布置在机车中心线两侧，两个冷却塔的油散热器冷却功率相同。整体的散热器由2个隔开的流体回路组成，变先吸收水回路的热量，再吸收油回路的热量，然后由车底排向大气。图61号冷却塔外形结构 图7 2号冷却塔外形结构由于主变压器的油散热器是由密布的散热片由于主变压器的油散热器是由热后，保护装置动作，机车主断路器将自动跳闸。过热时保护装置先动作，进而发生主变流器及牵引单元自动隔离。冷却塔内有大量积灰和杂物，车体顶层斜面离心沉降过滤器表面沾有大量因。1车钩缓冲装置故障及原因分析钩体的故障击力作用，导致各部出现裂纹、变形、磨耗、三态作用不良等故障。故障一：钩体裂纹。一般多发生在钩头上下牵引突缘的根部、钩耳、钩身棱角、钩头与钩身连接处前后等部位。故障二：钩体变形。表现主要钩身弯曲、钩耳变形、钩腕外胀。钩身弯曲过大在运用中产生较大的弯矩，易造成钩舌及钩耳裂纹。钩腕外胀严重时，导致车钩的自动分离。故障三：钩体磨耗。钩体磨耗是钩体与相配合零件相对摩擦的结果。钩舌的故障耗的主要部位是钩舌内侧面、钩舌销孔、钩舌尾部侧面。钩锁的故障及检修钩锁的主要故障是磨耗，磨耗部位为钩锁与钩舌尾部的接触处。钩舌推铁的故障及检修。钩舌推铁主要故障是变形和磨耗。钩锁销的故障及检修。钩锁销主要故障是防脱台处的磨耗。司机室积水故障及分析HXD1C20mm12板较低，侧窗流入的水大量汇集到此处，导致大量积水。有筋板阻挡，很容易出现脏堵而使排水孔失去作用。水孔是否脏堵，经检查判定冷凝排水管排水正常。经上述分析可初步判断冷凝漏水是由于空调机组蒸发器接水盘排水孔不能正常排水所致，蒸发器排水孔不能正常排水的原因可能有:一是排水管脏堵;二是由蒸发腔负压及冷凝排风风道正压共同造成的进出水口负压。是由负压所致。图9蒸发器接水盘13第4章HXD1C型电力机车常见故障处理HXD1C型电力机车隔离故障处理通风差造成的隔离故障处理方法:第一，查看辅助变流器的通风模式，若通风模式错误，手动调整通风模式;第二，擦拭风速传感器;第三，检查辅助变流器的滤网通风口，看是否有杂物导致通风不良;最后，检查辅助变流器的通风机断路器是否动作、风机转动是否良好。逆变模块造成的隔离故障辅助变流器逆变模块有烧损的痕迹。同时更换辅助变流器逆变模块及输入熔断器，更换后，故障消失。其他原因造成的隔离故障测量电压传感器阻值，电压传感器的正常阻值范围是1．59～1．64Ω，该车辅变1的电压传感器测得阻值为1．8Ω，超出了正常范围，判断为电压传感器故障。更换故障传感器后，试验通过。通风系统故障的处理加装过滤网加强流量测试却塔在散热器下方要进行多点测速，如图6所示。确保各通风系统的通风量都足机车冷却需要。风速检测方法及标准:风速计风扇应水平放置，距钢丝网30～50mm，每个测点持续测量10s，待读数稳定后读取数据。1号冷却塔各14测速点风速≮8m/s，平均值≮10m/s;2号冷却塔各测速点风速≮7m/s，平均值≮9m/s。图8冷却塔风速测点分布图定期开盖检查以防止堵塞开盖检查，防止有异物或积灰造成滤网堵塞。车钩缓冲装置故障钩体故障及检修50mm更换。②钩耳裂纹长度不超过壁高的50%时焊修，钩耳与牵引突缘、冲击突肩之间裂纹，未延及钩耳时焊修。③钩尾销孔裂纹长度不超过裂纹孔边至侧、端50%时焊修。钩体变形检修要求：①钩耳上、下弯曲影响组装钩舌销或三态作用时热调修。②钩腕端头外涨变形影响闭锁位置时，调修或加焊宽度60~70mm的梯形断面钢板，钢板需有两个直径20mm的塞焊孔，后打磨平。钩体磨耗3mm2mm3mm后打磨平整。钩舌的故障检修15检修要求：①段修时，钩舌牵引面的弯角部和上、下弯角处进行探伤检查。②30mm超过时更换。③钩舌突缘部长度不超过30mm时焊修。④钩舌内侧面磨耗剩68mm3mm钩锁的故障检修检修要求：①钩锁与钩舌锁面磨擦面磨耗超过2mm时，堆焊加工平整。②钩锁腿及左右导向面磨耗超过2mm时，堆焊打磨并保持棱角。钩锁腿裂纹时，更换。2mm时焊后加修。司机室积水处理:新风腔(没有负压)，再将回风腔的水通过软管从排风风道(正压较小)排出车下。操作步骤如下。推出，在空调机组回风腔钻孔直径22mm。打开司机室副驾驶脚踏等附件，露出空调排风风道(HXD1C车排风风道为玻璃钢)，并钻孔直径22mm。20mmmm的孔，连接处打胶处理防止漏风、漏水。16第