淺談EL型機(jī)車防空轉(zhuǎn)系統(tǒng)的故障及處理

[摘要]針對(duì)EL型機(jī)車防空轉(zhuǎn)系統(tǒng)的幾種故障現(xiàn)象，根據(jù)其工作原理，分析了各種故障原因，提出了幾種處理方法，大大減少了防空轉(zhuǎn)控制系統(tǒng)故障，提高了行車安全可靠性。

[關(guān)鍵詞]防空轉(zhuǎn)；故障；處理方法

EL型電力機(jī)車在我們七臺(tái)河分公司以及鶴崗分公司運(yùn)輸部運(yùn)用初期，防空轉(zhuǎn)系統(tǒng)故障發(fā)生頻繁。其中EL1554、EL1553兩臺(tái)機(jī)車故障現(xiàn)象最為突出，這兩臺(tái)機(jī)車在牽引列車從桃選站出發(fā)后均發(fā)生過(guò)坡停現(xiàn)象。經(jīng)過(guò)現(xiàn)場(chǎng)跟蹤觀察和分析，證明故障大都是由于機(jī)車防空轉(zhuǎn)控制系統(tǒng)故障引起的。

1.系統(tǒng)的動(dòng)作原理概述

防空轉(zhuǎn)控制系統(tǒng)的空轉(zhuǎn)較正是根據(jù)最能表征空轉(zhuǎn)程度的各輪對(duì)之間速度差（Δν）、加速度（dv/dt）、加速度導(dǎo)數(shù)（d2v/dt2）三個(gè)信號(hào)各自動(dòng)作閾值及校正時(shí)間特性進(jìn)行的。也就是說(shuō)，當(dāng)空轉(zhuǎn)發(fā)生時(shí)，系統(tǒng)產(chǎn)生校正信號(hào)Iss1（I轉(zhuǎn)向架）、Iss2（Ⅱ轉(zhuǎn)向架），使各轉(zhuǎn)向架電流迅速下降，同時(shí)自動(dòng)撒砂，從而有效地抑制空轉(zhuǎn)?？辙D(zhuǎn)消失后，系統(tǒng)能以適當(dāng)速度及特性恢復(fù)電機(jī)電流。

2.系統(tǒng)的故障原因分析簡(jiǎn)介

從防空轉(zhuǎn)控制系統(tǒng)的動(dòng)作原理可以看出，當(dāng)防空轉(zhuǎn)控制系統(tǒng)的某個(gè)環(huán)節(jié)發(fā)生故障，導(dǎo)致該系統(tǒng)I轉(zhuǎn)向架（簡(jiǎn)稱I架）校正信號(hào)Iss1小于I架牽引電流給定信號(hào)Is1、Ⅱ轉(zhuǎn)向架（簡(jiǎn)稱Ⅱ架）校正信號(hào)Iss2小于Ⅱ架牽引電流給定信號(hào)Is2時(shí)，即使機(jī)車動(dòng)輪未發(fā)生空轉(zhuǎn)，也會(huì)出現(xiàn)牽引電機(jī)電流迅速下降、撒砂動(dòng)作、空轉(zhuǎn)顯示等現(xiàn)象，這會(huì)嚴(yán)重影響機(jī)車牽引力的正常發(fā)揮，影響運(yùn)行正點(diǎn)。

從防空轉(zhuǎn)控制系統(tǒng)故障處理情況可以看出，最空易使系統(tǒng)發(fā)生故障的是速度傳感器部分和電子控制插件部分。

EL型電力機(jī)車防空轉(zhuǎn)系統(tǒng)控制系統(tǒng)采用的是TGQ7B型磁電式速度傳感器，全車共4個(gè)，分別安裝在第1、第3動(dòng)輪左側(cè)軸箱上和第4、第6動(dòng)輪右側(cè)軸箱上。它是轉(zhuǎn)速信號(hào)變換的輸入環(huán)節(jié)，如果速度傳感器達(dá)不到技術(shù)要求，則必然導(dǎo)致故障現(xiàn)象的產(chǎn)生。

3.系統(tǒng)的故障現(xiàn)象及故障處理方法

故障現(xiàn)象1：機(jī)車動(dòng)輪發(fā)生空轉(zhuǎn)時(shí)，系統(tǒng)不發(fā)生作用，無(wú)其它顯示。

故障現(xiàn)象2：機(jī)車動(dòng)輪發(fā)生空轉(zhuǎn)時(shí)，空轉(zhuǎn)顯示，撒砂動(dòng)作，但不降低給定電流。

故障現(xiàn)象3：機(jī)車動(dòng)輪未發(fā)生空轉(zhuǎn)時(shí)，撒砂動(dòng)作，其它無(wú)顯示。

故障現(xiàn)象4：機(jī)車起動(dòng)或運(yùn)行中未發(fā)生空轉(zhuǎn)時(shí)，電流給不上或只能給出一點(diǎn)小電流，無(wú)其它顯示。

處理方法1：機(jī)車在運(yùn)行途中，司乘人員若發(fā)現(xiàn)故障現(xiàn)象4和5時(shí)，作為應(yīng)急處理辦法，要把電子柜外蓋打開(kāi)，將防空轉(zhuǎn)插件上故障轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)撥向上方故障位，系統(tǒng)不干預(yù)電流給定環(huán)節(jié)，也就不影響機(jī)車牽引力的正常發(fā)揮，司乘人員回段后再報(bào)活維修。

處理方法2：當(dāng)出現(xiàn)故障現(xiàn)象1、2、3時(shí)，可認(rèn)為是防空轉(zhuǎn)插件故障。其中故障現(xiàn)象1較為少見(jiàn)；現(xiàn)象2則是防空轉(zhuǎn)插件中的給定電流下降環(huán)節(jié)電路或校正輸出環(huán)節(jié)電路發(fā)生故障；現(xiàn)象3則是防空轉(zhuǎn)插件拆下在“電器通用試驗(yàn)臺(tái)”上檢測(cè)，并進(jìn)行相應(yīng)處理或更換同型號(hào)、規(guī)格的插件。

處理方法3：出現(xiàn)故障現(xiàn)象4時(shí)，可將防空轉(zhuǎn)插件故障轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)打向故障位，若此時(shí)給定電流正常，則可認(rèn)為是防空轉(zhuǎn)插件故障，處理時(shí)可比照處理方法2進(jìn)行相應(yīng)查處。若故障仍然存在，則可認(rèn)為故障點(diǎn)不在防空轉(zhuǎn)控制系統(tǒng)范圍，必須從其它方面查找。

當(dāng)出現(xiàn)故障現(xiàn)象5時(shí)，可按照以下幾種故障現(xiàn)象進(jìn)行相應(yīng)查處。

處理方法4：逐一拆下相應(yīng)的軸箱端蓋，用專用防磁塞尺從安裝殼體端面測(cè)量傳感頭極靴與測(cè)速齒盤頂圓之間的間隙，若間隙不在0.8mm-1.0mm范圍之內(nèi)，則可認(rèn)為是空氣間隙不正常故障，這種故障最為普遍。間隙大于1.0mm時(shí)，由于精度不夠高和分辨率差等原因會(huì)導(dǎo)致故障現(xiàn)象產(chǎn)生。在處理過(guò)程中還發(fā)現(xiàn)當(dāng)間隙小于0.8mm時(shí)，由于極靴的齒與測(cè)速齒盤的齒在軸向上不平行或者由于測(cè)速齒盤本身同心度不夠等原因，都會(huì)引起極靴齒和測(cè)速齒盤的齒之間發(fā)生摩擦，最終導(dǎo)致故障現(xiàn)象產(chǎn)生。所以當(dāng)間隙不在0.8-1.0mm范圍之內(nèi)時(shí)，必須加減專用調(diào)整墊片，使之符合要求。

處理方法5：拆下速度傳感器傳感頭，檢查極靴上是否有鐵屑、鐵片、油泥等異物吸附而造成磁極短路。若發(fā)生這種情況，必須拆下速度傳感器傳感頭進(jìn)行清掃或酒精清洗干凈，同時(shí)檢查測(cè)速齒盤上是否有油泥等異物的吸附，若有則必須及時(shí)清洗干凈。

處理方法6：拆下相應(yīng)的軸箱端蓋，如發(fā)現(xiàn)極靴齒磨歪（磨損嚴(yán)重時(shí)必須更換傳感頭）或極靴齒與測(cè)速齒盤有相互摩擦現(xiàn)象以及機(jī)車動(dòng)輪轉(zhuǎn)動(dòng)數(shù)次測(cè)量空氣間隙嚴(yán)重不均時(shí)，則可認(rèn)為是測(cè)速齒盤橢圓。遇到這種情況，必須檢查檢查測(cè)速齒盤的緊固螺栓是否裝緊，測(cè)速齒盤與檔板之間是否配合到位，檔板與軸頭是否配合到位等，必要時(shí)更換測(cè)速齒盤。

處理方法7：如前述幾種情況都正常時(shí)，則需專業(yè)技術(shù)人員隨車跟蹤查處。當(dāng)故障出現(xiàn)時(shí)，用萬(wàn)用表測(cè)量頻率變換（f/v）插件中1A、3A、5A、7A孔的速度信號(hào)。若測(cè)量值一致，則說(shuō)明故障點(diǎn)在防空轉(zhuǎn)插件上，此時(shí)可比照處理方法2進(jìn)行查處。若測(cè)量某孔無(wú)輸出時(shí)，則有可能是：⑴對(duì)應(yīng)該孔的電纜線故障或電氣連接部位接觸不良，需拆下電纜線兩端，用萬(wàn)用表檢查是否良好，再檢查插頭、插座、接線柱有無(wú)斷線、松動(dòng)、生銹等現(xiàn)象。⑵對(duì)應(yīng)該孔的傳感器傳感頭內(nèi)線圈斷線，需拆下傳感頭接線處外蓋和接線，用萬(wàn)用表測(cè)量線圈的阻抗，其值應(yīng)為（1.4±15%）kΩ，否則是傳感器線圈斷線，此時(shí)必須更換傳感頭。⑶頻率變換（f/v）插件中對(duì)應(yīng)該孔的某電路環(huán)節(jié)發(fā)生故障，處理時(shí)可將頻率變換（f/v）插件拆下在電器通用測(cè)試臺(tái)上進(jìn)行檢測(cè)，并進(jìn)行相應(yīng)查處或更換同型號(hào)、規(guī)格的插件。或測(cè)量某孔有輸出，但不正常，則可認(rèn)為是對(duì)應(yīng)的速度傳感器有磁路故障。為了進(jìn)一步判斷確認(rèn)，可按照下面所述處理方法8進(jìn)行查處。

處理方法8：由于目前各地方鐵路無(wú)速度傳感器專用檢測(cè)設(shè)備，所以要判斷確認(rèn)哪一個(gè)速度傳感器故障，需專業(yè)技術(shù)人員隨車跟蹤查處。在I端司機(jī)室中心接線端子板第7排第1、第3輪對(duì)軸箱上的速度傳感器至頻率變換（f/v）插件的連線分別為N723、724、G7和N727、728、G5；在Ⅱ端司機(jī)室中心接線端子板第7排第4、第6輪對(duì)軸箱上的速度傳感器至頻率變換（f/v）插件的連線分別為N735、736、G6和N739、740、G8。查換時(shí)將N723、724、G7分別接至N727、728、G5的連接線上，若故障消除，則可判斷是第1輪對(duì)軸箱上速度傳感器故障；若故障仍然存在，則將N727、728、G5分別接至N723、724、G7的連接線上，若故障消除則可判斷 是第3輪對(duì)軸箱上速度傳感器故障，若故障仍未消除，則可比照I端查尋辦法到Ⅱ端分別進(jìn)行相應(yīng)查處。此時(shí)，若故障仍然存在，則可認(rèn)為是頻率變換（f/v）插件故障。如果速度傳感器磁路有故障，則必須及時(shí)更換傳感頭。

4.結(jié)束語(yǔ)

以上所述處理方法是在我公司實(shí)施后，大大減少了防空轉(zhuǎn)控制系統(tǒng)故障，提高了行車安全可靠性。為了預(yù)防防空轉(zhuǎn)控制系統(tǒng)故障的發(fā)生，現(xiàn)已要求檢修人員在中修、小修或其它原因做完輪對(duì)軸頭超探后，必須檢查EL型機(jī)車速度傳感器及測(cè)速齒盤，并測(cè)量傳感頭極靴與測(cè)速齒盤頂圓之間的空氣間隙，使之符合技術(shù)要求；同時(shí)遇機(jī)車大、年修時(shí)，必須把防空轉(zhuǎn)控制插件和頻率變換（f/v）插件拆下在電器通用測(cè)試臺(tái)上進(jìn)行檢測(cè)，以保證合格插件上車運(yùn)用。以上所做的工作在提高機(jī)車質(zhì)量、確保行車安全方面都收到了良好的效果。