NJ2機車檢修過程中幾個慣性故障的原因分析及解決方案

張萍

摘 要：通過對NJ2機車日常檢修過程中存在的電機電器部分的慣性故障及問題，進行分析攻關，采取有效措施解決存在的問題，降低機車入庫檢修時的碎修活項，提高機車質量；保證機車運用可靠，降低工人檢修強度，總結攻關經驗，為今后機車檢修工作積累經驗。NJ2機車是鐵道部專為擔當青藏鐵路格拉段客貨運牽引任務而引進的3000KW大功率內燃機車。在我段擔當運輸牽引任務已有6年左右的時間。在6年的檢修過程中，NJ2機車除了發揮其性能優越，運用故障率較低的優點之外同時也陸續暴露出了一些慣性故障，這些慣性故障的存在，一方面對機車的安全運用帶來了隱患與不良影響，同時也給檢修職工帶來極大的勞動強度。另外NJ2機車的修程修制與以往我段檢修的東風系列機車有很大不同。NJ2機車實行季修，半年修，年修等修程。兩個修程之間最短間隔時間也要一個季度（92天）。機車存在的一些慣性故障如果不及時徹底地解決及根治，將對NJ2機車的安全運用帶來隱患，對我段的運用及檢修工作帶來不良影響。為此，在NJ2機車的檢修過程中，及時發現問題，及時研究解決問題，具有十分迫切的需要和必要。在五年多的檢修過程中，針對NJ2機車在電機電器方面存在和陸續出現的問題，我們分別及時進行了原因分析及故障攻關下面本文分別對主發電刷最低限定尺寸的確定，牽引電動機通風道過渡板易松動，頂起等慣性故障，進行原因分析及采取解決方案，進行闡述。

關鍵詞：NJ2機車；慣性；分析；方案

1 牽引電機接地線磨破及牽引電機接線盒三相電源線固定夾板鐵片震斷脫落，造成牽引電動機異常接地的原因分析及解決方案

NJ2機車為保證電機接地引起意外事故，在牽引電機機體與機車轉向架上裝設了一根直徑十毫米的銅芯接地線，但在安裝工藝上接地線與三相電源線并列固定，之間沒有采取相應絕緣措施。這樣機車在運用過程中由于頻繁震動，極易使接地線與三相電源線相互接磨而發生電機接地的虛假現象。剛開始由于沒有相關經驗，誤判斷造成落電機處理的人力及材料浪費。在查找到由于接地線磨破而與三相電源線短路造成電機接地的虛假信息的原因后，我們立即采取措施，在三相電源線與接地線之間采用膠皮絕緣，接地線無固定懸空部分全部用捆扎帶固定經全面整修后，由于接地線磨破而造成電機接地的故障很快得到扼制，故障發生率將至整修前的百分之一。

造成電機接地的原因，是在牽引電機三相電源接線盒內有一個固定三相電源線的絕緣固定夾板。為了增加強度，絕緣夾板的外側加了一塊厚度一毫米的鐵片。機車在運行過程中由于劇烈震動，極易造成絕緣夾板外側鐵片震斷脫落的現象。震斷脫落的鐵片一頭連接電機外殼，一頭搭在電機定子繞組上，極易發生磨破定子絕緣而接地的現象。針對這一現象，經給GE公司反映，最終決定采用一塊特制鋼板頂住絕緣夾板，利用接線盒側面的螺絲孔，用一特質頂絲頂住鋼板以增加強度。采取這一措施后，此類故障基本消除。這一技術革新措施在機車架車等過程中已全面開展。

2 主發電刷的長度限度尺寸的確定

NJ2機車的主發電機是機車最核心的部件之一，如果主發電機的滑環拉傷損壞，除了造成機破事故以外還將帶來十分巨大的經濟損失。而主發電機的電刷檢查更換僅在機車進行季修（每92天一次）時由檢修人員檢查更換。為了保證機車在92天時間段的主發電機工作安全，確定合適的主發電刷限度尺寸十分必要。如果限度尺寸確定太長，將造成極大的材料浪費；主發電刷限度尺寸確定太短，將不能保證機車主發電機在兩個入庫定修期間的工作安全。尺寸太短，將造成主發電刷刷辮銅絲磨出拉傷滑環表面，造成主發電機不能工作，釀成嚴重后果。由于NJ2機車在我國高原鐵路運用，GE公司也沒有現成的經驗數據可以提供參考，就需要我們摸索總結。為此我們對所有入庫定修的機車主發電刷磨耗情況進行了統計。

通過對統計數據的分析，我們確定將F11、F12兩組電刷的限度尺寸確定為55毫米：即限度尺寸為到限尺寸加最大磨耗量，即：

L限=L到限+△L（磨耗量）

=38.5+16.5

=55（毫米）

而F1、F2兩組電刷的磨耗尺寸確定為50毫米。

L限=L到限+△L（磨耗量）

=38.5+11.5

=50（毫米）

經過近一年的統計跟蹤，在執行我們確定的主發電機電刷限度尺寸后，NJ2機車在運用過程中沒有發生一起主發滑環拉傷事故，同時更換下來的電刷也基本達到了最低限度尺寸。在保證了機車安全運用的基礎上，降低了機車檢修費用，取得了預期的效果。

3 牽引電動機通風道過渡板易松動錯位，頂起的原因分析及解決方案

NJ2機車的牽引電動機冷卻通風道在設計時，是將一個邊上有卡槽的過渡板安裝在牽引電動機通風口上，再通過一個可以安裝橡膠通風道的安裝板與貫通車體的牽引電動機冷卻通風道相連接。這個安裝在牽引電動機通風口上的過渡板是通過4個直徑10毫米的內六方螺栓固定在牽引電動機機體上的。機車在運行過程中，由于不規則的震動沖擊，經常出現牽引電動機通風道過渡板螺栓松動，螺栓脫出頂起通風道連接板的現象。通過觀察分析，通風道過渡板出現松動，頂起錯位的原因為：一是過渡板的安裝螺栓為直徑10毫米的內六方螺栓，內六方螺栓與過渡板的安裝孔配合面為呈45度角的斜面，無法使用彈墊平墊等防緩件，在規定力矩緊固的情況下，承受機車運行過程中頻繁振動影響下，極易發生松動現象。另一個原因是通風道安裝板與過渡板的連接是通過對角的卡槽定位，在對角用一個直徑10毫米的螺栓連接安裝。機車在運行過程中的震動沖擊下，安裝板僅靠一個角上的安裝螺栓固定，極易震松安裝螺栓。進一步加大安裝板的振幅，折斷過渡板上的定位卡槽，嚴重時震斷安裝板上的鋼筋圈，使其脫落進牽引電機，造成電機接地。

在進行了原因分析后，我們認為要使牽引電動機通風道連接板安裝牢固必須有足夠的緊固力矩，也就是改變原來的安裝方式，在通風道連接板上打上四個直徑12毫米的孔。用四個12×30毫米的普通螺栓將安裝板和過渡板一起安裝在牽引電動機通風口上。這樣四個直徑12毫米的普通螺栓配上彈平墊防緩件后，可以完全承受機車在運行過程中震動沖擊所產生的破壞力。同時為了進一步消除安裝板鋼筋圈折斷的隱患，將安裝板的鋼筋圈采取全面焊接的方法，以增強其牢固強度。在過渡板另外兩個內六方螺栓安裝孔結合面用鏇修方法加工處理，使其與內六方螺栓配合更加增大，防止內六方螺栓在震動沖擊下的松動脫出。采取以上措施后，徹底消除了牽引電動機通風道安裝板及過渡板錯位，脫落松動這一慣性故障，消除了由于通風道鋼筋圈脫落造成牽引電動機接地的隱患。這一改造方案取得了預期的效果，極大降低了機車入庫修時的工作強度。目前，這一方案正在全面實施當中。