南昆線HXD1C雙機(jī)重聯(lián)自動降弓原因分析及對策

梁發(fā)曉，劉德昌，鐘小鳳

（1.南寧鐵路局 南寧機(jī)務(wù)段，助理工程師，廣西 南寧 530001 2.廣西職業(yè)技術(shù)學(xué)院，講師，廣西 南寧 530006）

自2015年4月以來，南昆線大量投入HXD1C型機(jī)車擔(dān)當(dāng)貨運(yùn)牽引任務(wù)。為了適應(yīng)線路坡道大、隧道多、半徑小、單線重載的貨運(yùn)環(huán)境，百色至威舍站間采用兩臺HXD1C機(jī)車重聯(lián)牽引，牽引噸位一般在4 500 t以上。本務(wù)機(jī)車與重聯(lián)機(jī)車通過單根重聯(lián)線傳輸控制信號，經(jīng)常發(fā)生“重聯(lián)機(jī)車自動降弓”故障，被迫緊急停車處理，嚴(yán)重影響正常貨運(yùn)秩序。因此，有必要調(diào)研、分析故障機(jī)車的運(yùn)行環(huán)境、操縱方法、網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)等，探究自動降弓的根本原因，針對性地制定對策，從源頭上進(jìn)行整治，以減少類似故障發(fā)生，降低經(jīng)濟(jì)損失。

1 原因分析

1.1 雙機(jī)重聯(lián)控制目前南昆線采用雙機(jī)重聯(lián)為該型機(jī)車設(shè)計所允許。本務(wù)機(jī)車與重聯(lián)機(jī)車通過單根重聯(lián)線傳輸信號，由本務(wù)機(jī)車司機(jī)全程操縱，重聯(lián)機(jī)車司機(jī)負(fù)責(zé)監(jiān)視與應(yīng)急處理。重聯(lián)的兩臺機(jī)車依靠TCN網(wǎng)絡(luò)上層WTB傳輸控制信號。WBT為冗余設(shè)計，從GWM模塊的X 1與X 3、X 2與X 4接口，分別連接至I端與II端的重聯(lián)插座。重聯(lián)線束包含三類信號線：機(jī)車控制信號線；重聯(lián)電話信號線；緊急制動與撒砂信號線。其中，存在邏輯控制的兩臺機(jī)車只允許一個司機(jī)室占用，即只允許一把電鑰匙在開位，否則將引發(fā)占用沖突，牽引封鎖。其電氣原理如圖1所示［1］。

圖1 雙機(jī)重聯(lián)控制電氣原理

1.2 重聯(lián)信號中斷由重聯(lián)控制電氣原理可知，控制信號經(jīng)過重聯(lián)線、GWM模塊、VCM模塊，而ERM模塊采用MVB與VCM通訊，并以50 ms時間間隔采集相關(guān)控制參數(shù)與狀態(tài)參數(shù)，形成事件記錄。通過分析事件記錄，可判斷重聯(lián)機(jī)車自動降弓的信號來源[2]。首先，重聯(lián)機(jī)車在運(yùn)行中無需打開電鑰匙，即無人工占用，司機(jī)占用信號來源于本務(wù)機(jī)車，如GWM模塊的X 1（或X 3）接口有信號輸入，則表示I端占用，反之X 2（或X 4）接口有信號輸入，表示II端占用。重聯(lián)機(jī)車自動降弓之前必然觸發(fā)主斷路器斷開，然后主斷路器與受電弓均處于“封鎖”狀態(tài)，即，軟件系統(tǒng)執(zhí)行邏輯條件判斷，不再輸出升弓和合主斷信號[3]。通過對多臺故障機(jī)車網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，發(fā)現(xiàn)重聯(lián)機(jī)車自動降弓是由于司機(jī)室占用信號丟失，機(jī)車啟動了軟件保護(hù)，VCM發(fā)出分主斷信號，最終觸發(fā)自動降弓。如2016年3月4日9∶26分，重聯(lián)機(jī)車0 539（本務(wù)0 550）喜屯站通過時發(fā)生自動降弓故障，其網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)分析如圖2所示，充分驗(yàn)證了重聯(lián)信號中斷是造成重聯(lián)機(jī)車自動降弓的直接原因。

圖2 重聯(lián)機(jī)車網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)分析

1.3 重聯(lián)部件失效重聯(lián)信號中斷是造成重聯(lián)機(jī)車自動降弓的直接原因，而其根本原因在于重聯(lián)部件，包括重聯(lián)線、重聯(lián)插座及其內(nèi)部元件的失效，主要體現(xiàn)在：重聯(lián)線插頭尾部松動，內(nèi)部接線纏繞脫出；棘輪卡扣失效，滑扣；膠圈老化或丟失；插頭或插座存在縮針；插針氧化、進(jìn)水或染塵；型號或位置不一致，容易松動等所致。具體失效形式如圖3所示。

圖3 重聯(lián)部件失效形式

2 對策

2.1 制定專項檢修范圍在充分調(diào)研論證的基礎(chǔ)上，針對重聯(lián)部件失效形式，為減少和防止類似故障發(fā)生，確保行車安全和運(yùn)輸秩序正常，制定重聯(lián)插座、重聯(lián)線等相關(guān)部件的專項檢修范圍，具體如表1所示。

表1 相關(guān)部件的專項檢修范圍

2.2 執(zhí)行專項檢修工藝

2.2.1 重聯(lián)線的檢修 在C 1～C 4修程中，須嚴(yán)格按照重聯(lián)線檢修范圍進(jìn)行檢修。在機(jī)車趟檢中，將重聯(lián)線的檢查與維護(hù)作為工作重點(diǎn)，特別是重聯(lián)自動降弓故障的機(jī)車，應(yīng)由檢查組檢查與報活，行修組及時處理。對于無法處理的，應(yīng)更換重聯(lián)線并做重聯(lián)試驗(yàn)，存在問題的重聯(lián)線須由專業(yè)班組負(fù)責(zé)檢修。檢修工藝要求如圖4所示。

2.2.2 重聯(lián)插座的檢修 當(dāng)插座針孔存在縮退、銹蝕、氧化、內(nèi)部散絲等問題時，應(yīng)及時拆解重聯(lián)插座，按質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)要求，重新壓線安裝，并嚴(yán)格校線。發(fā)現(xiàn)重聯(lián)插座有裂損，插座蓋鎖閉不良問題時，要及時更換重聯(lián)插座，處理后必須進(jìn)行重聯(lián)試驗(yàn)，確保達(dá)到質(zhì)量要求。如圖5所示。

圖5重聯(lián)插座檢修工藝

2.3 規(guī)范安裝拆解與存放重點(diǎn)抓好以下環(huán)節(jié)：

1）乘務(wù)員在使用重聯(lián)線時禁止將重聯(lián)線拖行或拋扔。

2）重聯(lián)線安裝和拆解時禁止使用手錘、石塊或其他工具敲擊。

3）重聯(lián)線安裝要求緊固到位。

4）拆解重聯(lián)線后，將重聯(lián)插座蓋復(fù)位鎖閉好，防止插座內(nèi)部進(jìn)水。

5）重聯(lián)線或重聯(lián)插座有破損時，須在運(yùn)行日志本上記錄好，進(jìn)庫后向整備報活。

6）重聯(lián)線按統(tǒng)一位置進(jìn)行擺放，放置于機(jī)械間I端配重鐵上的籃筐里。

7）庫內(nèi)重聯(lián)線、重聯(lián)插座備品需包扎防護(hù)，保持整齊清潔。

2.4 持續(xù)開展優(yōu)化改造在重聯(lián)整治過程中，要逐步進(jìn)行三項優(yōu)化改造項目：一是重聯(lián)插座位置改造，由出廠時的高位，改造安裝至低位，以方便安裝與拆解，且重聯(lián)線中部可吊掛于車體前墻吊環(huán)，避免重聯(lián)線晃動引起的接觸不良問題。二是統(tǒng)型改造，統(tǒng)一重聯(lián)插座與重聯(lián)插頭的型號，杜絕不匹配問題。三是雙重聯(lián)線改造，優(yōu)化重聯(lián)控制電氣線路，加改雙重聯(lián)線控制模式，增加信號冗余，即通過安裝信號分流器，將原來的2路WTB信號分成4路，由雙重聯(lián)線傳輸，確保重聯(lián)信號高度可靠。此雙重聯(lián)線改造項目在西寧機(jī)務(wù)段、重慶機(jī)務(wù)段有應(yīng)用，并取得良好效果。

3 結(jié)束語

通過理論研究與數(shù)據(jù)分析，得出重聯(lián)信號中斷是造成南昆線HXD1 C機(jī)車雙機(jī)重聯(lián)自動降弓故障的直接原因，而其根本原因在于重聯(lián)部件，包括重聯(lián)線、重聯(lián)插座及其內(nèi)部元件的失效。經(jīng)過現(xiàn)場調(diào)研，結(jié)合生產(chǎn)實(shí)際，制定了一系列方案措施，規(guī)范了重聯(lián)線、重聯(lián)插座的檢修工藝，對重聯(lián)線的安裝使用作出了具體的要求，并逐步開展重聯(lián)插座位置改造、統(tǒng)一型號改造與雙重聯(lián)線優(yōu)化改造等整治項目。經(jīng)過半年的生產(chǎn)實(shí)踐，重聯(lián)機(jī)車自動降弓問題明顯減少。據(jù)不完全統(tǒng)計，2015年7～12月間，平均每月發(fā)生重聯(lián)自動降弓故障15件。經(jīng)過系列整治，截至2016年6月，降低到每月不超過4件，取得了顯著的效果。

[1]陳彥林，劉宏，溫中建，等.大功率交流傳動7200KW六軸貨運(yùn)電力機(jī)車電氣原理圖[M].南車株洲電力機(jī)車有限公司，2012：180，242.

[2]時代售后中心.HXD1C機(jī)車網(wǎng)絡(luò)故障數(shù)據(jù)下載及分析方法介紹[DK].株洲南車時代電氣股份有限公司，2010：33-35.

[3]甘雄華.HXD1B/HXD1C型電力機(jī)車常見故障及處理[M].中國鐵道出版社，2013∶109-111.