HXD3型電力機車空轉的危害及如何防止

高金濤

摘要：隨著我國社會經(jīng)濟的不斷發(fā)展，我國鐵路貨運對大型機動車輛的需求也有所增加。HXD3型電力機車屬于和諧型大功率交流電力機車系列中的一類，在我國鐵路貨運中發(fā)揮重要作用。在HXD3型電力機車的運行過程中，會因輪周粘著力不足而引起空轉故障，輕則降低列車運行速度導致停運，重則會擦傷輪軌。本文側重討論了HXD3型電力機車空轉故障的成因、危害及其對策。

關鍵詞：HXD3電力機車；電力機車防空轉系統(tǒng)；空轉危害

前言

HXD3型交流傳動電力機車是一種交流傳動貨運機車，其研制技術綜合應用了國內外機車行業(yè)成熟、可靠的新技術，如整體驅動裝置，密閉式牽引變壓器，PWM矢量控制，6軸貨運大功率交流傳動電力機車設計平臺等，其功能可在國內主干線上實現(xiàn)大型貨運牽引。空轉故障是HXD3型機車的常見故障之一，會影響機車運行的可靠性與安全性，降低列車的貨物運輸效率，而造成空轉故障的原因是多方面的。

1.HXD3型機車空轉的危害

輪軸牽引力瞬間大于輪軸粘著力是HXD3型機車在牽引運行中發(fā)生空轉現(xiàn)象的根本原因。如若輪對發(fā)生空轉，就會降低機車的牽引力，一方面會導致列車運行緩慢，沿坡停運，干擾列車運行秩序，影響LKJ車位出現(xiàn)錯誤，另一方面，則會嚴重磨損抱軸承，增大抱閘牽引之間的間隙，影響機車速度傳感器的工作，會對電力機車造成嚴重的危害[1]。

2. HXD3型機車發(fā)生空轉的原因

機車在運行中出現(xiàn)空轉現(xiàn)象其根本成因是輪軸牽引力瞬間大于輪周粘著力，而導致粘著力下降的影響因素是多方面的。

2.1 機車自身的狀態(tài)方面

首先是司機操縱不當因素。比如在機車啟動時，對手柄的提拉力度過大或提拉位置過高，導致機車在較短的時間間隔里，單次加速的檔位多，使得機車輪軸切線力突然增大而引起機車空轉。其次是機車配置狀態(tài)方面，如機車本身旁承復原裝置功能不佳，或各軸荷重分布不均衡引起車體重心后翹等情況，均能導致機車空轉。

2.2 機車運行的外界環(huán)境方面

或路基承重性能差，或枕木腐朽斷裂，或是行進路線中存在坡度曲線、漏水點、道岔轉彎等情況，或受天氣人為因素影響鋼軌表面會留有雨雪、冰霜、露水、油漬等粘滑狀物導致軌面濕滑，均能改變軌道粘著力引起機車空轉。

3. HXD3型機車粘著性能介紹

HXD3型機車在粘著性能設計上具有很多技術優(yōu)勢。首先機車牽引力具有軸重轉移補償控制功能，可以充分利用機車的粘著質量，減少機車起動和機車低速運行時因軸重轉移引起的空轉[2]。其次機車具有單軸功率控制功能。一旦機車某軸出現(xiàn)空轉，可以針對問題軸進行降低功率處理，而不會影響其他軸，保證列車運行效率。但該型號機車也存在撒砂系統(tǒng)結構復雜、不易維護、對砂礫要求偏高等缺點。

4. HXD3型機車空轉故障處理辦法

4.1 機車自身因素引起的空轉故障處理

對于機車空轉故障，可從出庫前檢查、運行時撒砂和根據(jù)路段操縱手柄等方面減少空轉故障的發(fā)生。

在機車出庫前，要認真檢查撒砂裝置功能是否正常，保證砂子的質量和數(shù)量。在機車運行時，出現(xiàn)空轉預兆時應提前撒砂，發(fā)生空轉時應先降低牽引手柄級位降低輪速再撒砂，以免磨損鋼軌踏面，當空轉結束后方可提拉手柄至正常檔位。當機車在曲線或坡面線路上行進時應采取斷斷續(xù)續(xù)的點式撒砂法，在鋼軌軌面有粘滑物時應采取連續(xù)的線式撒砂法。

4.2 運行環(huán)境因素引起的空轉故障處理

一方面應根據(jù)線路坡度、列車載重和天氣狀況對機車粘著牽引力的不同影響程度，對運行線路各區(qū)段的技術操縱進行規(guī)范，并對列車運行技術資料圖中的相關位置及時進行信息標記更新。面對天氣惡劣、軌面濕滑、坡度陡峭、噸位較重等各種非正常情況要善于結合工作經(jīng)驗統(tǒng)籌協(xié)調、妥善應對。

如此外機車乘務員還應熟悉掌握貨運列車主干線路的操縱規(guī)律，選擇各個段位的加速、保速和降速的最有利地點，并結合具體的天氣狀況及列車載重量靈活適度地提前或延后操縱。

5. HXD3型機車撒砂裝置的常見故障及其處理措施

HXD3型電力機車的撒砂裝置通常為SDN14-4型，主要通過壓力氣動傳送功能實現(xiàn)撒砂，較傳統(tǒng)重力型撒砂裝置存在諸多優(yōu)勢[3]。當機車出現(xiàn)空轉故障時，啟動撒砂裝置可有效增大軌面的粘著力，減小機車空轉造成的損失。

5.1 撒砂裝置的常見故障

HXD3型電力機車的撒砂裝置發(fā)生故障主要有以下類型。首先是砂子在晶體的規(guī)格、尺寸和分布上不符合裝置要求，粉狀砂礫含量較高，在撒砂器內部堆積堵塞。其次是受天氣或人為因素影響，壓縮空氣過于潮濕，砂箱內砂礫粘連、板結甚至和泥，導致下砂量不達標。此外，過濾器或阻氣門堵塞、砂箱透氣、砂管夾角小、撒砂帽損壞、燒結板堵塞等問題也都會造成不下砂問題。

5.2 撒砂裝置故障的處理措施

首先應強化機車乘務員的規(guī)范作業(yè)意識，制定撒砂裝置維修維護管理制度，讓其作業(yè)行為更加規(guī)范化、專業(yè)化、標準化。其次應針對天氣情況調整對砂管、砂箱加熱裝置的資源投入，保證砂礫的流動性。再次應通過排水處理來維持總氣缸干燥、潔凈、完好，保證風源凈化裝置功能穩(wěn)定正常。最后應杜絕購置、出庫使用質量不達標或狀態(tài)不佳的撒砂裝置。

6.結論

電力機車的技術革新通常需要經(jīng)過相對漫長的發(fā)育期。正確認識HXD3型機車在運行使用中存在的空轉問題，認真分析其成因，不斷完善其解決對策，是維護電動機車良好運行效率和運行質量的重要保證。因此應強化乘務員對HXD3型電力機車技術性能的熟悉掌握運用，加強其準確正點規(guī)范運行的作業(yè)意識，提高其應對特殊天氣及線路狀況的實際操縱技術水平，不斷積累空轉故障的處理經(jīng)驗，從而有效地減少因機車空轉造成的危害損失。

參考文獻：

[1]朱瑩.列車牽引系統(tǒng)空轉滑行控制機理分析[J].技術與市場，2014，01：31-32.

[2]羅剛.電力機車空轉故障及解決措施[J].中國高新技術企業(yè)，2012，25：99-101.

[3]于乃術.HX_D3型機車牽引電機故障的預防檢查及辦法探討[J].鐵道機車車輛，2010，02：79-82.