SS4G型电力机车制动逻辑控制装置(DKL)电路窜电故障原因分析及解决措施

学术论文 2018-05-17 10:36:04
  1 引言 
  为了加强电力机车智能控制和高低压屏柜动作的可靠性,按我国铁路技术政策要求,新造及大修后的电力机车应全部安装DKL制动逻辑控制装置。采用DKL逻辑控制单元后,通过调整软件在相同硬件中实现不同的逻辑组合,以达到不同车型硬件的简统化。制动装置是执行对运行中的机车减速和停车的一种机械装置。SS4G型电力机车基础制动装置为独立单元制动器,每台转向架每一根轴的每一个轮均为单侧制动。它由制动缸、杠杆传动系统、闸瓦间隙自动调整器和闸瓦组成。当机车制动时,对制动缸充风,制动缸内活塞产生推力,经杠杆传动系统放大若干倍,通过闸瓦作用到车轮踏面上,使闸瓦与踏面产生摩擦,将动能转变为热能,从而使机车达到减速或停车的目的。 
  2 SS4G型电力机车制动逻辑控制装置(DKL)电路窜电故障原因分析 
  2.1 电路故障。外围电路故障主要有:铜排随接螺丝松动,在大电流下引起烧损;铜排支架松动引起铜排震动裂损或距离近放电烧损;铜排变形引起距离近放电,或铜线辫距离近放电,按照电压等级一般要求铜排、线辫距离在20mm以上;雨水进入连通铜排间或铜排对地放电;铁丝、工具等物品遗留在变压器上,运行中滑落到带电导线附件引起短路、接地等故障;电流传感器引线(电子电路)与铜排间磨损放电等。变压器较为严重的破损是绕组放电,烧损、变形,放电的原因之一是变压器油不清洁(杂质一般随油流运动,在流速较缓处沉淀下来),在变压器绕组绝缘包扎不良或未包绝缘处如果沉积物较多,就会发生绕组对铁心放电,破坏变压器油绝缘性能的瞬间还会产生对箱体放电,放电点附件线圈绝缘就会烧损。如果硅机组二极管或晶闸管击穿,而机车上的保护装置不动作或动作迟缓,如熔断器不跳开,过流保护不动作等就会使变压器两组线圈在巨大电动力的作用下互相作用,挤靠在一起,同时线圈缠绕松劲度发生变化。线圈间的焊接使用银铜焊,焊接不好在大电流下同样会产生虚接,放电烧损。在运用途中如果处理不当极易造成机破,并且会引起机车动轮擦伤,增加维修成本,甚至危及行车安全。 
  2.2 机车在运行中,由于高速、重载、坡道、曲线等原因,造成机车制动装置频繁制动、缓解,由于轮对踏面严重磨耗或擦伤、机车轮对发生空转、钢轨接缝等原因,造成机车基础制动装置冲击、振动加大,最终导致基础制动装置故障。在对故障的基础制动装置单元制动器分解中,发现故障原因主要是4种:一是制动装置单元制动器棘钩条簧脱落,棘钩与棘轮分离;二是制动装置单元制动器棘钩带槽安装螺母开口销折断、带槽螺母脱落,棘钩与棘轮分离;三是制动装置单元制动器棘钩脱落或折断;四是制动装置单元制动器杠杆穿销螺母脱落后杠杆脱落。 
  3 解决措施 
  3.1 保证外围电路作用良好。各引出铜排平直,铜排间距在20mm以上支架牢固;铜排连接及铜排与接线端子连接紧固,电流传感器等其他带电体与铜捧间无偏磨放电;硅机组二极管、晶闸管无短路烧损,熔断器作用良好,中修时检测均流特性良好,要求两并联管子之间均流系数大于85%,防止两个管子中的一个流过电流过大而短路;变压器室车顶无漏雨,附近无遗留工具,铁丝等杂物。大中修时加强内部检修和检测,发生故障时准确判断处理。变压器器身的主要检修方法为用充有干净、清洁的变压器油油枪冲洗器身各部,并用棉布擦试各部分。外观检查各绕组及器身、线圈绝缘无破损、过热,线圈层间无异物,各绝缘无变色,灼痕、器身清洁无残留物;接线片无折断,裂纹,器身焊接部分无开焊,用开口扳手对称均匀紧固器身紧固螺栓、压钉、胶木螺母。 
  3.2 经常检查制动装置单元制动器安装是否牢固,各部无裂纹、破损,各部安装螺栓齐全紧固,脱钩装置、调整手轮作用良好,闸瓦间隙4mm~8mm,上下闸瓦磨耗均匀。采用条簧用铁丝捆绑,防止其脱落造成棘钩与棘轮分离。采用平垫―弹垫―带槽螺母紧固―开口销的双重防松方式,防止制动装置单元制动器棘钩带槽安装螺母开口销折断、带槽螺母脱落。采用小、辅修棘钩探伤检查的方式,防止棘钩折断。将原来的杠杆穿销双螺母防松方式改为平、弹垫防松方式,防止单元制动器杠杆穿销双螺母脱落后造成杠杆脱落。信号按照机车要求的逻辑关系进行处理,处理后的信号经放大和继电器信号隔离转换,变为电空阀驱动所需要的电压使电空阀动作。 
  3.3 机车运行途中如遇弹停装置自动上闸,机车乘务人员可通过扳动司机室操作台上的弹停开关缓解,并在乘务日志上注明时间及故障现象,同时密切关注弹停状态。如果扳动操纵台弹停开关不能使弹停装置缓解,必须手动关闭制动柜内弹停装置模块上的弹停塞门。而控制弹停脉冲阀制动和缓解的电磁阀受控于司机室操纵台弹停开关,其为自复位开关,该自复位开关是瞬间得电动作,动作完毕后自身又复位到初始状态。因此可将该开关设计为非自复位开关,操作开关使电磁阀长时间固定在同一位置,依靠控制风压将柱塞保持在制动位或缓解位,避免弹停脉冲阀自身误动作产生故障。为防止总风携带的少量油水、微小杂质颗粒影响阀口的密封性,要在入库机车高压试验后,首先检查空气压缩机空气滤清器,指示器变红时,必须吹扫空气压缩机进气滤芯,不良的更换。 
  4 结论 
  本文对SS4G型电力机车的故障判断分析是一种对机车电器有一个整体了解、对结构较为熟悉,并积累了一定经验基础上的综合判断。SS4G型电力机车基础制动装置发生故障次数大幅下降,达到了控制和减少SS4G型电力机车制动装置故障的目的,取得了良好的效果。
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