關(guān)于曲軸箱超壓不同類型故障數(shù)據(jù)特點(diǎn)的研究

方浩?廖玉輝?蔣學(xué)峰

摘 要：通過兩起典型的曲軸箱超壓故障的分析處理過程，對(duì)其數(shù)據(jù)特點(diǎn)做了研究歸納。在一些原因不清晰的曲軸箱超壓故障處理時(shí)，通過數(shù)據(jù)特點(diǎn)分析可快速區(qū)分故障類型，確定檢修方向。

關(guān)鍵詞：HXN5機(jī)車；曲軸箱超壓；數(shù)據(jù)特點(diǎn)

1 前言

HXN5機(jī)車自投入運(yùn)用以來，頻繁發(fā)生曲軸箱超壓故障。僅2011、2012兩年間，因各種原因引起的曲軸箱超壓報(bào)警就有220余起，嚴(yán)重影響了機(jī)車的正常運(yùn)用。

導(dǎo)致曲軸箱壓力高的原因非常多，大體上可分為機(jī)械類、電器類（傳感器、線束等）兩種。因此，快速區(qū)分原因類別，確定檢查方向，可以大幅度提高檢修效率。

2 機(jī)車數(shù)據(jù)分析軟件

2.1 數(shù)據(jù)背景

由于前期GE公司技術(shù)保密，未提供分析軟件，無法進(jìn)行數(shù)據(jù)分析。判斷故障時(shí)，只能憑借經(jīng)驗(yàn)，進(jìn)行整車檢查，費(fèi)時(shí)費(fèi)力。通過多次溝通后，GE同意提供數(shù)據(jù)分析軟件drconv.exe，使得運(yùn)用數(shù)據(jù)分析方法來判斷故障原因成為可能。

2.2 數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換

由于下載的機(jī)車數(shù)據(jù)中，ECU的數(shù)據(jù)文件（eng文件）不能直接打開，需要使用GE提供的數(shù)據(jù)分析軟件（drconv.exe）轉(zhuǎn)換成DRA文件后，才能用EXCELL軟件打開。

2.3 數(shù)據(jù)樣式

文件打開后，就可以對(duì)各相關(guān)參數(shù)進(jìn)行具體分析。打開后的文件模型如表1（已做相關(guān)性處理）：

3 一起典型的機(jī)械類曲軸箱超壓故障

3.1 故障描述

HXN50323 機(jī)車自2012年9月16日發(fā)生曲軸箱超壓以來，現(xiàn)場(chǎng)服務(wù)組對(duì)其進(jìn)行了各項(xiàng)檢查，一直未能查出具體原因。10月13日，曲軸箱超壓攻關(guān)組與GE工程師一道赴段調(diào)查。

3.2 故障處理

首先按照曲軸箱超壓故障作業(yè)指導(dǎo)書進(jìn)行相關(guān)檢查，發(fā)現(xiàn)一些異常現(xiàn)象。但這些異常現(xiàn)象程度都輕微，都不應(yīng)是超壓的真正原因。

恢復(fù)機(jī)車后，對(duì)比拆掉機(jī)油加油口蓋前后自負(fù)荷曲軸箱壓力的變化情況，進(jìn)行自負(fù)荷試驗(yàn)，試驗(yàn)結(jié)果拆掉機(jī)油加油口蓋后曲軸箱壓力遠(yuǎn)低于拆除前的值，可見確實(shí)存在柴油機(jī)機(jī)械故障（如動(dòng)力組竄氣））。我們建議拆動(dòng)力組做進(jìn)一步詳查。

3.3 機(jī)車下載數(shù)據(jù)情況

3.3.1 Snp日志文件：

打開snp日志文件，可見9月16日在線上有兩次超壓（表2）：

① 01：00：50 機(jī)車速度36.963英里/小時(shí)，柴油機(jī)檔位8檔；

② 04：39：24 機(jī)車速度19.179英里/小時(shí)，柴油機(jī)檔位7檔。

最后一次10月13日19：31：02為攻關(guān)組在現(xiàn)場(chǎng)做數(shù)據(jù)采集時(shí)觸發(fā)。

3.3.2 Eng數(shù)據(jù)文件：

3是10月13日自負(fù)荷試驗(yàn)曲軸箱壓力隨功率的變化曲線。可見cop數(shù)值5檔時(shí)在0.5—1之間波動(dòng)，柴油機(jī)拉6檔，曲軸箱壓力上升觸發(fā)報(bào)警。柴油機(jī)停機(jī)后cop迅速回落到0附近。

3.3.3 數(shù)據(jù)分析情況小結(jié)

（1）8檔曲軸箱壓力從9月12日開始一直呈上升趨勢(shì)，到9月16日漲至0附近觸發(fā)報(bào)警。

（2）在段內(nèi)檢修過程中，多次試驗(yàn)報(bào)警后，cop數(shù)值均快速回落。

（3）9月12日至16日曲軸箱壓力緩慢上升的過程中，機(jī)油壓力保持穩(wěn)定，沒有明顯的下降趨勢(shì)。

3.4 檢查結(jié)果

現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)數(shù)據(jù)分析結(jié)果顯示該次超壓為機(jī)械類超壓。機(jī)車后期返廠解體檢查的結(jié)果為：左5缸活塞的鋼頂?shù)谝坏罋猸h(huán)處存在裂紋，引起燃?xì)庀赂Z，造成曲軸箱超壓。

3.5 數(shù)據(jù)特點(diǎn)

通過檢查結(jié)果、數(shù)據(jù)分析情況和工作原理，歸結(jié)出機(jī)械類故障的數(shù)據(jù)特點(diǎn)為：觸發(fā)報(bào)警停機(jī)后，曲軸箱壓力迅速（10秒內(nèi)）回零（0.5英寸水柱以下）。

4 一起典型的電器類曲軸箱超壓故障

4.1 故障描述

2012年9月24日50369機(jī)車擔(dān)當(dāng)85310次牽引任務(wù)，編組29-2295-34.6，列車23：46分因曲軸箱超壓在扎亥薩拉站1道停車，司機(jī)解鎖柴油機(jī)處理后0：09分開車，站停23分。之后在線上再次發(fā)生曲軸箱超壓報(bào)警影響本列運(yùn)行晚點(diǎn)。

回段后檢查柴油機(jī)各部良好，更換曲軸箱壓力傳感器，檢查并試驗(yàn)正常。

4.2 數(shù)據(jù)情況

4.2.1 Snp文件：

4.2.2 ENG數(shù)據(jù)文件

圖4為23日23點(diǎn)42分故障時(shí)曲軸箱壓力和柴油機(jī)轉(zhuǎn)速隨時(shí)間的變化曲線。可看出從42分45秒開始cop就開始超出報(bào)警保護(hù)值（1.5 in H2O），至42分55秒觸發(fā)停機(jī)。此外，隨著柴油機(jī)轉(zhuǎn)速降為0的過程中，曲軸箱一直保持在一個(gè)較高的壓力（1.55 in H2O）。

4.2.3 數(shù)據(jù)分析情況小結(jié)：

兩次故障曲軸箱壓力都在柴油機(jī)低檔位轉(zhuǎn)速波動(dòng)不大的情況下自行上升，且在停機(jī)后仍然保持一個(gè)較高的數(shù)值。

4.3 數(shù)據(jù)特點(diǎn)

通過檢查結(jié)果、數(shù)據(jù)分析情況和工作原理，歸結(jié)出電器類故障的數(shù)據(jù)特點(diǎn)為：觸發(fā)報(bào)警停機(jī)后，曲軸箱壓力可能不會(huì)迅速（10秒內(nèi)）回零（0.5英寸水柱以下）；或者柴油機(jī)停機(jī)后曲軸箱壓力仍然保持在一個(gè)較高值。

5 結(jié)論

本文通過介紹HXN50323和50369機(jī)車曲軸箱超壓故障的處理經(jīng)過，對(duì)數(shù)據(jù)分析方法在故障原因判斷過程中的應(yīng)用進(jìn)行了研究，由此對(duì)不同類型故障數(shù)據(jù)的特點(diǎn)進(jìn)行了歸納。機(jī)械類故障的數(shù)據(jù)特點(diǎn)為：觸發(fā)報(bào)警停機(jī)后，曲軸箱壓力迅速（10秒內(nèi)）回零（0.5英寸水柱以下）。電器類故障的數(shù)據(jù)特點(diǎn)為：觸發(fā)報(bào)警停機(jī)后，曲軸箱壓力可能不會(huì)迅速（10秒內(nèi)）回零（0.5英寸水柱以下）；或者柴油機(jī)停機(jī)后曲軸箱壓力仍然保持在一個(gè)較高值。

由于之前電器的故障率太高，使得段方和現(xiàn)場(chǎng)服務(wù)人員在判斷此類故障原因時(shí)，有一種先入為主的觀念，容易優(yōu)先考慮反復(fù)更換傳感器、線束、ECU等電器元件，費(fèi)時(shí)費(fèi)力。依照不同故障類型的數(shù)據(jù)特點(diǎn)，通過數(shù)據(jù)分析，在查找一些疑難的超壓原因時(shí)，能快速區(qū)分原因類別，明確檢查方向，節(jié)省檢修時(shí)間，從而大幅度提高檢修效率。

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