HXN3B型內(nèi)燃機(jī)車空壓機(jī)系統(tǒng)常見故障處理及改進(jìn)建議

閆新建

(中國鐵路鄭州局集團(tuán)有限公司 鄭州機(jī)務(wù)段，河南 鄭州 450000)

HXN3B型內(nèi)燃機(jī)車是大連機(jī)車車輛有限公司與美國EMD公司聯(lián)合設(shè)計(jì)開發(fā)的大功率交流傳動(dòng)貨運(yùn)內(nèi)燃機(jī)車，它的啟動(dòng)、制動(dòng)、撒沙、鳴笛等都需要足夠壓力的壓縮空氣，主要依靠空壓機(jī)系統(tǒng)為啟動(dòng)風(fēng)缸、總風(fēng)缸和制動(dòng)風(fēng)缸提供壓縮空氣。因此，可靠的空壓機(jī)系統(tǒng)對(duì)機(jī)車安全穩(wěn)定運(yùn)用起著至關(guān)重要的作用。

1 空壓機(jī)系統(tǒng)

1.1 主回路

主回路由輔助發(fā)電機(jī)發(fā)出三相交流電經(jīng)整流橋整流后向輔助逆變器提供額定DC110 V電源(實(shí)際可接受電壓范圍60～750 V)，輔助逆變器將輔助發(fā)電機(jī)提供的直流電逆變?yōu)?65 V±8.25 V、98.3 A交流電送至空壓機(jī)。

1.2 控制回路

控制回路由蓄電池經(jīng)空壓機(jī)斷路器向輔助逆變器提供額定DC74 V(實(shí)際可接受電壓范圍50～88 V)控制電。

空氣壓縮機(jī)的啟、停動(dòng)作受總風(fēng)缸壓力傳感器控制，當(dāng)總風(fēng)缸風(fēng)壓小于750 kPa時(shí)空壓機(jī)啟動(dòng)開始打風(fēng)，至風(fēng)壓達(dá)到900 kPa時(shí)空壓機(jī)停止工作。

2 常見故障分析及解決方法思路

(1)在處理空壓機(jī)系統(tǒng)故障時(shí)，應(yīng)首先通過觀察孔查看機(jī)油油位和油質(zhì)是否滿足空壓機(jī)運(yùn)行要求，若不滿足應(yīng)及時(shí)補(bǔ)充或更換機(jī)油。除此之外還需要檢查真空指示器顏色，正常顏色為無色(透明)，故障顏色為紅色。紅色時(shí)需要更換空氣濾芯，然后將指示器復(fù)位為正常顏色。

(2)空壓機(jī)系統(tǒng)內(nèi)部信號(hào)的給定和反饋都通過DIO插件板，因此很多故障都是由于DIO插件板自身故障引起的。在處理空壓機(jī)系統(tǒng)故障時(shí)可根據(jù)故障現(xiàn)象并結(jié)合電路原理圖來查找、確定可能存在故障的DIO插件板，先更換此板，若故障消失，則可確認(rèn)為DIO插件板故障。

(3)若故障依然存在，目前空壓機(jī)系統(tǒng)故障信息記錄則無法判斷故障原因，還需利用FIRE顯示屏可編程功能調(diào)出相關(guān)項(xiàng)目數(shù)據(jù)進(jìn)一步判斷故障的具體原因。

3 故障數(shù)據(jù)記錄及改進(jìn)建議

當(dāng)前HXN3B型內(nèi)燃機(jī)車有關(guān)空壓機(jī)故障的詳細(xì)數(shù)據(jù)記錄顯示信息中，不包含心跳、線電壓、相電壓、相電流、電磁閥等關(guān)鍵數(shù)據(jù)，對(duì)故障判斷沒有實(shí)質(zhì)性幫助。利用FIRE屏可編程功能在機(jī)車數(shù)據(jù)→系統(tǒng)數(shù)據(jù)中編輯出CC1 Hb 心跳(0～255)、CC1 En 有效信號(hào)、CC1Vdc中間直流電壓、CC1VII線間電壓、MVCCR1空壓電磁閥運(yùn)行、CC1CB斷路器閉合反饋、CC1phsA A相電流、CC1phsB B相電流、CC1phsC C相電流、CC1Lock鎖定信號(hào)等數(shù)據(jù)(最好是將空壓機(jī)#1和#2的都編寫出來，將故障數(shù)據(jù)與正常情況的數(shù)據(jù)對(duì)比)，根據(jù)相關(guān)數(shù)據(jù)的變化來判斷空壓機(jī)系統(tǒng)故障原因。

建議將上述相關(guān)項(xiàng)目數(shù)據(jù)添加到空壓機(jī)故障詳細(xì)記錄中，這樣就可使故障信息記錄反映更全面，更有利于相關(guān)各類故障的查找和判斷。

4 常見故障及處理方法

以空壓機(jī)#1為例。

在排查故障前應(yīng)首先檢查CC1Lock信號(hào)是否鎖定，若鎖定需將空壓機(jī)復(fù)位(空壓機(jī)在一定時(shí)間內(nèi)連續(xù)報(bào)3次故障后輔助逆變器直接鎖定不再執(zhí)行復(fù)位程序)，并查看CC1Vdc數(shù)值是否在正常范圍內(nèi)(DC60 V～DC750 V)，若不在此范圍時(shí)應(yīng)檢查輔助發(fā)電機(jī)及其與輔助逆變器的連接回路。輸入正常時(shí)，查看CC1VII是否在165 V±5%范圍內(nèi)，若超出正常范圍且負(fù)載無短路接地等情況發(fā)生則可能為輔助逆變器自身故障。查找故障前應(yīng)首先查看CC1VII，確認(rèn)其在正常范圍內(nèi)。

(1)空壓機(jī)控制斷路器未閉合：查看CC1CB狀態(tài)，若為關(guān)則需閉合空壓機(jī)斷路器。

(2)空壓機(jī)停機(jī)，逆變器鎖定：查看CC1Lock狀態(tài)，若鎖定則需將空壓機(jī)復(fù)位，若復(fù)位后運(yùn)行正常則故障排除，若復(fù)位后運(yùn)行一段時(shí)間再次報(bào)出故障，則再根據(jù)故障情況查找具體原因。

(3)空壓機(jī)停機(jī)，逆變器通信故障：檢查CAN線回路是否存在虛接短路等情況。若CAN線回路正常，查看CC1 Hb 和CC1 En(空壓機(jī)啟動(dòng)時(shí)由0.00變?yōu)?.00)。若無心跳則可能是PWR插頭及內(nèi)部接線開路或輔助逆變器故障；若心跳正常，CC1 En始終為0.00時(shí)，則為輔助逆變器故障。

(4)空壓機(jī)欠電流故障，電機(jī)可能開路：查看CC1phsA、CC1phsB、CC1phsC電流數(shù)值，若有為0相則可能是主回路線路接線端子處熔斷或電機(jī)開路，若都不為0則可能是主回路端子處虛接或電機(jī)故障。

(5)空壓機(jī)欠電流，傳動(dòng)軸可能故障：觀察空壓機(jī)啟動(dòng)時(shí)CC1phsA、CC1phsB、CC1phsC電流數(shù)值變化，若當(dāng)空壓機(jī)啟動(dòng)后電流不能達(dá)到正常值165A且MVCCR1狀態(tài)為關(guān)，則可能為空載電磁閥故障或無載啟動(dòng)缸卡滯?？諌簷C(jī)在溫度過低且長時(shí)間未使用的情況下首次啟動(dòng)可能會(huì)出現(xiàn)這種情況，主要是由于空壓機(jī)溫度低且加熱功率有限，在啟機(jī)就需要打風(fēng)的情況下，空壓機(jī)溫度低于下限，其內(nèi)部機(jī)油凝結(jié)使阻力增大電磁閥無法帶動(dòng)負(fù)載，當(dāng)重啟之后恢復(fù)正常則無須處理。

(6)空壓機(jī)過電流，電機(jī)可能鎖定：在空壓機(jī)啟動(dòng)時(shí)查看CC1phsA、CC1phsB、CC1phsC數(shù)值，若明顯高于正常值，則應(yīng)考慮是主回路短路、接地或電機(jī)故障。

(7)空壓機(jī)加載延遲、滑油溫度高和空壓機(jī)加載延遲、油分離器壓力高：應(yīng)檢查是否由于管路阻塞、濾芯臟污、機(jī)油過多(或過少)、機(jī)油變質(zhì)(或傳感器故障)等因素引起的。油溫過高或壓力過高多數(shù)都是由于管路阻塞或?yàn)V芯臟污造成的，在日常運(yùn)用中，應(yīng)按檢修操作要求及時(shí)檢修和更換濾芯，并保持停機(jī)五分鐘后，確認(rèn)機(jī)油油位在上下刻線之間。

5 結(jié)語

針對(duì)HXN3B型內(nèi)燃機(jī)車FIRE屏顯空壓機(jī)系統(tǒng)故障的詳細(xì)記錄表中，缺失心跳、線電壓、相電壓、相電流、電磁閥等關(guān)鍵項(xiàng)目數(shù)據(jù)，無法根據(jù)相關(guān)項(xiàng)目數(shù)據(jù)的變化來判斷空壓機(jī)系統(tǒng)故障原因的問題，提出通過FIRE顯示屏可編程功能，增加缺失的關(guān)鍵項(xiàng)目數(shù)據(jù)，進(jìn)一步完善故障信息記錄。此方法可操作性強(qiáng)，簡單、便捷，容易實(shí)現(xiàn)，而且對(duì)于故障判斷的準(zhǔn)確性、可靠性高，極具參考價(jià)值。