南昆線HXD1C雙機重聯自動降弓原因分析及對策

梁發曉，劉德昌，鐘小鳳

（1.南寧鐵路局 南寧機務段，助理工程師，廣西 南寧 530001 2.廣西職業技術學院，講師，廣西 南寧 530006）

自2015年4月以來，南昆線大量投入HXD1C型機車擔當貨運牽引任務。為了適應線路坡道大、隧道多、半徑小、單線重載的貨運環境，百色至威舍站間采用兩臺HXD1C機車重聯牽引，牽引噸位一般在4 500 t以上。本務機車與重聯機車通過單根重聯線傳輸控制信號，經常發生“重聯機車自動降弓”故障，被迫緊急停車處理，嚴重影響正常貨運秩序。因此，有必要調研、分析故障機車的運行環境、操縱方法、網絡數據等，探究自動降弓的根本原因，針對性地制定對策，從源頭上進行整治，以減少類似故障發生，降低經濟損失。

1 原因分析

1.1 雙機重聯控制目前南昆線采用雙機重聯為該型機車設計所允許。本務機車與重聯機車通過單根重聯線傳輸信號，由本務機車司機全程操縱，重聯機車司機負責監視與應急處理。重聯的兩臺機車依靠TCN網絡上層WTB傳輸控制信號。WBT為冗余設計，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端的重聯插座。重聯線束包含三類信號線：機車控制信號線；重聯電話信號線；緊急制動與撒砂信號線。其中，存在邏輯控制的兩臺機車只允許一個司機室占用，即只允許一把電鑰匙在開位，否則將引發占用沖突，牽引封鎖。其電氣原理如圖1所示［1］。

圖1 雙機重聯控制電氣原理

1.2 重聯信號中斷由重聯控制電氣原理可知，控制信號經過重聯線、GWM模塊、VCM模塊，而ERM模塊采用MVB與VCM通訊，并以50 ms時間間隔采集相關控制參數與狀態參數，形成事件記錄。通過分析事件記錄，可判斷重聯機車自動降弓的信號來源[2]。首先，重聯機車在運行中無需打開電鑰匙，即無人工占用，司機占用信號來源于本務機車，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。重聯機車自動降弓之前必然觸發主斷路器斷開，然后主斷路器與受電弓均處于“封鎖”狀態，即，軟件系統執行邏輯條件判斷，不再輸出升弓和合主斷信號[3]。通過對多臺故障機車網絡數據進行分析，發現重聯機車自動降弓是由于司機室占用信號丟失，機車啟動了軟件保護，VCM發出分主斷信號，最終觸發自動降弓。如2016年3月4日9∶26分，重聯機車0 539（本務0 550）喜屯站通過時發生自動降弓故障，其網絡數據分析如圖2所示，充分驗證了重聯信號中斷是造成重聯機車自動降弓的直接原因。

圖2 重聯機車網絡數據分析

1.3 重聯部件失效重聯信號中斷是造成重聯機車自動降弓的直接原因，而其根本原因在于重聯部件，包括重聯線、重聯插座及其內部元件的失效，主要體現在：重聯線插頭尾部松動，內部接線纏繞脫出；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 重聯部件失效形式

2 對策

2.1 制定專項檢修范圍在充分調研論證的基礎上，針對重聯部件失效形式，為減少和防止類似故障發生，確保行車安全和運輸秩序正常，制定重聯插座、重聯線等相關部件的專項檢修范圍，具體如表1所示。

表1 相關部件的專項檢修范圍

2.2 執行專項檢修工藝

2.2.1 重聯線的檢修 在C 1～C 4修程中，須嚴格按照重聯線檢修范圍進行檢修。在機車趟檢中，將重聯線的檢查與維護作為工作重點，特別是重聯自動降弓故障的機車，應由檢查組檢查與報活，行修組及時處理。對于無法處理的，應更換重聯線并做重聯試驗，存在問題的重聯線須由專業班組負責檢修。檢修工藝要求如圖4所示。

2.2.2 重聯插座的檢修 當插座針孔存在縮退、銹蝕、氧化、內部散絲等問題時，應及時拆解重聯插座，按質量標準要求，重新壓線安裝，并嚴格校線。發現重聯插座有裂損，插座蓋鎖閉不良問題時，要及時更換重聯插座，處理后必須進行重聯試驗，確保達到質量要求。如圖5所示。

圖5重聯插座檢修工藝

2.3 規范安裝拆解與存放重點抓好以下環節：

1）乘務員在使用重聯線時禁止將重聯線拖行或拋扔。

2）重聯線安裝和拆解時禁止使用手錘、石塊或其他工具敲擊。

3）重聯線安裝要求緊固到位。

4）拆解重聯線后，將重聯插座蓋復位鎖閉好，防止插座內部進水。

5）重聯線或重聯插座有破損時，須在運行日志本上記錄好，進庫后向整備報活。

6）重聯線按統一位置進行擺放，放置于機械間I端配重鐵上的籃筐里。

7）庫內重聯線、重聯插座備品需包扎防護，保持整齊清潔。

2.4 持續開展優化改造在重聯整治過程中，要逐步進行三項優化改造項目：一是重聯插座位置改造，由出廠時的高位，改造安裝至低位，以方便安裝與拆解，且重聯線中部可吊掛于車體前墻吊環，避免重聯線晃動引起的接觸不良問題。二是統型改造，統一重聯插座與重聯插頭的型號，杜絕不匹配問題。三是雙重聯線改造，優化重聯控制電氣線路，加改雙重聯線控制模式，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，由雙重聯線傳輸，確保重聯信號高度可靠。此雙重聯線改造項目在西寧機務段、重慶機務段有應用，并取得良好效果。

3 結束語

通過理論研究與數據分析，得出重聯信號中斷是造成南昆線HXD1 C機車雙機重聯自動降弓故障的直接原因，而其根本原因在于重聯部件，包括重聯線、重聯插座及其內部元件的失效。經過現場調研，結合生產實際，制定了一系列方案措施，規范了重聯線、重聯插座的檢修工藝，對重聯線的安裝使用作出了具體的要求，并逐步開展重聯插座位置改造、統一型號改造與雙重聯線優化改造等整治項目。經過半年的生產實踐，重聯機車自動降弓問題明顯減少。據不完全統計，2015年7～12月間，平均每月發生重聯自動降弓故障15件。經過系列整治，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六軸貨運電力機車電氣原理圖[M].南車株洲電力機車有限公司，2012：180，242.

[2]時代售后中心.HXD1C機車網絡故障數據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型電力機車常見故障及處理[M].中國鐵道出版社，2013∶109-111.