直流貨運電力機車制動機常見故障的應急處理

黃冬冬

（國家能源集團包神鐵路集團機務分公司，內蒙古鄂爾多斯017000）

0 引言

我國自主研發生產的直流貨運電力機車韶山4[1]（SS4）系列有SS4改型、SS4B型[2]、SS4C型等。該系列機車以安全性、可靠性為設計前提，在技術性能上一代比一代更為優勝，最新產品采用了三段不等分半控整流橋控制電路、功率因數補償裝置、微機控制技術、故障自動檢測系統、雙劈相機輔助電路系統、斜拉桿低位牽引方式等先進技術。目前該型機車在非繁忙干線、中小型礦山貨物運輸等場景應用中，從市場細分、資產高效利用等方面分析，仍有不可取代的地位[3]。

SS4 系列電力機車配裝的DK-1 型制動機，是以相關電氣部件發出的信號作為控制指令，進而壓縮空氣使之產生壓力帶動執行機構精準動作的電空制動機，即人為操縱控制部分通過中繼部分觸發不同的對應的執行部分使之動作。其工作過程為自動空氣制動機的基本作用原理，即“制動管充風—列車產生緩解，制動管排風—列車產生制動”。從各部件功能來看，分為控制部分、中繼部分、執行部分和其他輔助部分。其中，控制部分是操縱者根據列車實際需要發出指令，控制全列車充風緩解、排風制動或保持某一操縱所需的固定壓力值等作用。它包括電空制動控制器（簡稱大閘）、空氣制動閥（簡稱小閘）、緊急停車按鈕和手動放風塞門[4]。

1 DK-1 型電空制動機的控制流程

SS4系列電力機車配裝的DK-1 型制動機工作模式分為兩種：電空位（即正常位）工作模式時，通過電氣控制部件—閥類部件—壓力空氣—機械動作，各部件有效銜接、相互依附、逐步動作，實現全列車制動管的充風與排風；空氣位（即故障位）工作模式時，通過空氣控制部件—閥類部件—壓力空氣—機械動作，實現全列車制動管的充風與排風。其主要部分動作流程如下。

電空位各部分控制流程，如圖1。

圖1 電空位各部分控制流程

空氣位各部分控制流程，如圖2。

圖2 空氣位各部分控制流程

SS4系列電力機車由兩節完全相同的機車重聯組成，每節車上均設置一套完整的空氣管路系統。根據系統的電氣部分和空氣管路部分的互通互聯實現機車A 節和B 節之間或多臺機車之間的充風、排風動作，重聯狀態各部分控制流程，如圖3。

圖3 重聯狀態各部分控制流程

2 故障分析處理步驟

2.1 分析確認

其一，邏輯分析。透過故障現象，使用邏輯思維的方法，依據DK-1 型電空制動機各部件的作用關系和動作順序進行分析。通常由電氣線路部分入手，直到空氣管路部分，逐一分析電、氣路中相應電器和氣動部件。特別要注意，對可能造成該故障的易損件和關鍵件的分析，以求分析迅速、準確。

其二，確定故障點。通常情況下造成同一故障現象的原因有多個，需要逐步縮小范圍，從慣性故障點著手，先易后難，合理用時。

其三，處理原則。執行安全要求，處理順序；做到動作精準，快捷省時。

2.2 典型案例分析處理

電空制動控制器在運轉位，三針一致，制動管發生過量供給的原因及處理方案。

原因：

一是檢查電空閥255YV 的下閥口泄漏。

二是操縱端的充氣按鈕作用不良。

三是調壓閥55 故障。

處理方案如下：

一是更換檢查電空閥255YV。

二是檢測修復充氣按鈕。

三是更換55 調壓閥。

在運行中發生上述故障時，除特殊情況下需要立即停車處理外，一般應維持運行。需要減壓時，累計減壓量不應超過140kPa，要利用線路縱斷面采用電阻制動配合使用，直至達到前方站停車，轉空氣位維持運行。

當制動管壓力已過量至900kPa 時，可分兩步進行消除：

其一，停車后追加減壓至260kPa，待全列車排風停止，可將空氣制動閥的調壓閥調至700kPa 再緩解。

其二，待全列充滿風后，再次施行減壓140kPa，待全列排風停止，再將空氣制動閥的調壓閥調整到定壓，空氣制動閥放緩解位，車輛即可緩解。

3 不同工作位置的常見故障分析處理

作為操縱最為頻繁的大閘有運轉、過充、中立、制動、緊急、重聯六個工作位置，下面就針對六個不同工作位置出現的常見故障進行分析，并提出對應的處理[5]。

3.1 運轉位

此位置是總風缸向全列車初充風、再充風以緩解列車制動所采用的工作位置，也是列車正常行駛中大閘手柄所處的位置。

3.1.1 故障一

故障現象：均衡風缸不充風。

故障原因：一是電空制動屏總風157 塞門在關閉位；二是調壓閥55 整定值錯誤；三是緩解電空閥258YV 卡滯不動作；四是轉換閥153 位置錯誤。

處理方法：一是開放電空制動屏總風157 塞門；二是調整調壓閥55 整定值到規定值；三是輕敲緩解電空閥258YV 使其動作；四是將轉換閥153 置正確位置；五是檢查處理上述環節無效后轉空氣位維持運行。

3.1.2 故障二

故障現象：均衡風缸充風正常，制動管不充風。

故障原因：一是中立電空閥253YV 卡滯不動作；二是總風遮斷閥套卡滯；三是中繼閥總風塞門114 關閉；四是中繼閥制動管塞門115 關閉。

處理方法：一是輕敲中立電空閥253YV 使其動作，如無效可將253YV 與總風遮斷閥相連的管路拆下封閉；二是輕敲遮斷閥使其打開，如無效可拆下端蓋取出彈簧；三是開放對應塞門；四是檢查處理上述環節無效后轉空氣位維持運行。

3.2 過充位

此位置是列車行駛中需要對附掛的車列制動管實施快速充風，而機車處于保持壓力狀態不變的工作位置，此時制動管風壓超過定壓30～40kPa。

3.2.1 故障一

故障現象：無過充壓力。

故障原因：一是過充電空閥252YV 卡滯不動作；二是過充風缸縮堵丟失；三是排風2 電空閥256YV 卡滯不動作。

處理方法：一是輕敲過充電空閥252YV 使其動作；二是確認部件狀態；三是維持運行。

3.2.2 故障二

故障現象：過充壓力不消除或消除慢。

故障原因：過充風缸排氣孔堵塞。

處理方法：拆卸排氣孔縮堵。

3.3 制動位

此位置是操縱控制部分使中繼部分的排風裝置得電，得電時間的長與短，帶動制動管排風量的多與少，決定制動力強弱的程度，操縱者使它與中立位配合使用得到準確的排風量。

3.3.1 故障一

故障現象：大閘制動位，均衡風缸只有初制動減壓量40kPa 左右。

故障原因：一是制動電空閥257YV 故障不動作；二是壓力開關208SA 連鎖（899-800 線短路）故障；三是非操縱端小閘“電-空”轉換扳鍵在空氣位。

處理方法：一是輕敲制動電空閥257YV 閥體使其動作；二是拆除壓力開關208SA 連鎖接線；三是恢復非操縱端小閘“電-空”轉換扳鍵至電空位；四是檢查處理上述環節無效后轉空氣位維持運行。

3.3.2 故障二

故障現象：大閘制動位，均衡風缸不減壓。

故障原因：一是緩解電空閥258YV 卡滯不動作；二是中立電空閥253YV 卡滯不動作；三是總風遮斷閥套卡滯；四是均衡風缸閥座d3縮孔堵塞。

處理方法：一是輕敲緩解電空閥258YV 閥體使其動作；二是輕敲中立電空閥253YV 閥體使其動作；三是輕敲遮斷閥使其打開，如無效可拆下端蓋取出彈簧；四是停車時使用最大減壓量將堵塞物排出；五是檢查處理上述環節無效后轉空氣位維持運行。

3.3.3 故障三

故障現象：大閘制動位，均衡風缸減壓到零。

故障原因：壓力開關208SA 連鎖（899-800 線斷路）故障。

處理方法：維持運行，需要制動時注意減壓量。

3.4 中立位

此位置是操縱列車準備排風或排風后保持制動壓力所需的工作位置，排風前、后此位置所產生的作用有所不同。

3.4.1 故障一

故障現象：制動前中立位均衡風缸有初減壓量。

故障原因：一是壓力開關209SA 連鎖（817-827 線斷路）故障；二是緩解電空閥258YV 故障不動作。

處理方法：一是短接209SA 連鎖；二是輕敲緩解電空閥258YV 使其動作；三是維持運行，需要制動時注意減壓量。

3.4.2 故障二

故障現象：制動后中立位，均衡風缸繼續減壓。

故障原因：一是制動電空閥257YV 故障不動作；二是某端小閘“O”型密封圈破損。

處理方法：一是輕敲制動電空閥257YV 使其動作；二是確認部件狀態；三是檢查處理上述環節無效后轉空氣位維持運行。

3.4.3 故障三

故障現象：制動后中立位，均衡風缸保壓，制動管壓力繼續下降。

故障原因：一是中繼閥排風口泄漏；二是制動管系或折角塞門泄漏。

處理方法：一是輕敲閥體使其動作；二是檢查處理泄漏處所；三是檢查處理上述環節無效后轉空氣位維持運行。

3.5 緊急位

此位置是全列車需要緊急排風和快速停車所需的工作位置，并有選擇性切除動力的保護功能。

3.5.1 故障一

故障現象：不發生緊急制動。

故障原因：一是電空制動控制器的804 線斷路；二是緊急電空閥94YV 故障不動作；三是電動放風閥制動管塞門117 關閉；四是，電動放風閥94 卡滯不動作。

處理方法：按壓緊急制動按鈕或開放制動管手動放風閥121 塞門。

3.5.2 故障二

故障現象：緊急制動時機車制動缸壓力不在規定范圍（420～450kPa）。

故障原因：分配閥的低壓安全閥整定值未調整到位。

處理方法：維持運行，如過高時注意防止擦傷動輪。

3.6 重聯位

此位置是作為重聯補機，換端操縱取出大閘手柄所需的工作位置。

故障現象：重聯運行時機車制動缸不能緩解。

故障原因：重聯閥93 位置錯誤。

處理方法：重聯閥93 未置于“補機”位。

4 轉“空氣位”維持運行

4.1 設置“空氣位”操縱的意義

DK-1 型電空制動機“空氣位”操縱是一種冗余設計，是為進一步保證列車行駛安全的舉措，當電空制動機電氣線路部分發生故障時，通過人為操縱、轉換，切除制動機的電氣線路控制部分，使制動系統仍保留大部分功能。因此，空氣位操縱時，不具備“電空位”操縱時那樣齊全的性能，而只保證控制列車制動和緩解的基本功能。通過操縱空氣制動閥來操縱全列車制動系統的制動、緩解與保壓。

4.2 “空氣位”操作方法

一是將“電-空”轉換扳鈕扳至“空氣位”。

二是調整調壓閥53，使其整定值達到定壓。

三是將轉換閥153 置于“空氣位”。

5 結語

本文列舉了SS4系列電力機車DK-1 型制動機方面故障的現象、原因、處理的方式方法。要求作業人員對DK-1 型機車電空制動機的控制部分、中繼部分、執行部分和其他輔助部分的組成、功能、作用原理必須熟悉；對處理故障時的先后順序、安全要求、精準程度要嚴格執行。當列車在運行中發生故障時，可指導現場作業人員快速鎖定故障點，準確執行適時合理的處理方案，將設備故障對運輸生產的影響降至最低。