第 4 期( 总第 494 期)
铁道机车与动车
2015 年 4 月
运 用 · 检 修
HXD1B 型机车受电弓升弓故障分析
王 利 伟
( 郑铁安监办驻郑州机务段验收室，河南 郑州 450000)
摘要: 通过现场调研，探索出一套处理快排阀漏风引起受电弓升弓故障的有效方法，并制定了 专项技术措施，进一步完善了质量管理体系，为提高机车运行质量、维持良好的运输秩序，确保铁路 安全运输提供了可靠的保障。
关键词: HXD1B 型机车; 受电弓; 升弓故障; 分析; 措施
中图分类号: U264． 3 + 4
04-0034-02
文献标识码: B
文章编号: 2095-5901( 2015)
HXD1B 型电力机车是六轴干线货运电力机
车，目前在郑州铁路局郑州机务段配属 130 台，主 1 现状调查 要担当郑州至徐州北、阜阳、商丘、安阳的货运列车
牵引任务。2012 年 1—7 月，郑州机务段配属的 HXD1B 型机车在安全关键部件系统故障近 80 件 活件中，受电弓故障有 20 件，占 25% ，对运输安全 影响较大。而且因受电弓升弓故障造成机破 1 件、
针对 2012 年 1—7 月份出现受电弓升弓故障 的情况进行了调查、统计和分析，如表 1 所列。 表 1 2012 年 1—7 月份受电弓升弓故障原因统计表
类别
件数
百分比 / %
备注
临修 17 件、更换故障机车 2 台，严重影响了正常运
输秩序，给安全生产埋下质量隐患。
HXD1B 型机车受电弓是一种铰接式的机械构 件，它通过绝缘子安装于电力机车车顶。受电弓的
快排阀漏风 调压阀漏风 升弓管路漏风 升弓电空阀不动作 其他原因 升弓节流阀漏风 9
3
45
15
3 2 2
1
15 10 10 5 本段处理 本段处理 本段处理 本段处理 大厂处理 本段处理
集电头升起后与接触网导线接触，从接触网上集取
电流，并将其通过车顶母线传送到车内供机车使 通过表 1 可以看出，快排阀漏风是造成 HXD1B 用。HX D1B 型机车使用的 TSG15B 型受电弓凭借 型机车受电弓升弓故障的主要原因，占 45% 。因
设计独特 结构简单 可靠性高 反应灵敏的特点
、 、 、
，
， 。 受到机务现场检修及运用部门的好评 然而 随着
机车运用时间的不断增长，受电弓故障问题也逐年
2 工作原理 增多，尤其是运用中一旦出现升弓故障，机车将无 法从接触网获得电能而失去动力，导致机破、临修
事故的发生。
此，如何避免因快排阀漏风而导致的升弓故障、提
高受电弓工作可靠性成为现场技术人员的难题。
当机车风源气体通过气路分配座分配后，由快 排阀进气口进入到快排阀下腔，之后压缩气体会迅 速地从快排阀膜片上的阻尼孔进入到快排阀上腔、 受电弓、ADD 气路和压力开关气路等 3 个支路，然 后快排阀上下腔气压逐渐达到一致。由于快排阀
收修回稿日期: 2014-11-28
作者简介: 王利伟 ( 1977—) ，男，黑龙江齐齐哈尔人，工 程师。
膜片上腔的压力接触面积大于下腔的压力接触面
积，快排阀上腔给膜片的压力会比下腔大，快排阀 第 4 期( 总第 494 期) 王利伟: HXD1B 型机车受电弓升弓故障分析
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膜片就可以封住快排阀下腔通往大气的通路，保证 下腔的气密性，进而保证受电弓快排阀正常工作。
ADD 气路的压力下降，快排阀下腔的压力将大于 快排阀上腔的压力，快排阀膜片将打开快排阀下腔 通往大气的通路，受电弓的工作压力将快速下降， 导致受电弓快速下降; 与此同时，压力开关由于气 压下降而动作给出信号，由机车系统配置发出分断 主断路器的指令，以保证在受电弓降弓动作之前， 机车能先行切断机车电源，避免受电弓带电拉弧。
当受电弓碳滑板受损出现泄漏时，受电弓的
患。前期使用的气阀板风表校验方法是油介质校 验。在使用油介质校验之后，风表的弹簧管内会残 留一定的油介质，之后在机车运行中，油介质会逐 渐被压缩空气沿升弓管路吹到快排阀内，快排阀内 积攒的油介质很容易吸附管路中及压缩空气和外 界大气中的灰尘，这些油泥状异物堵塞阻尼孔或使 膜片与阀体不能完全紧密贴合，从而导致快排阀漏 风，受电弓无法正常升起。
防漏风检修。原先制定的 HXD1B 型机车受电弓年 检、季检范围中，仅要求对自动降弓功能进行试验，
排阀长期处于漏检漏修状态，当存在故障隐患时也
( 3) 原先制定的定期修理范围中缺乏必要的
3 分析原因
针对快排阀漏风问题，驻段验收室及时与机务 段技术人员共同对故障原因进行了查找分析，通过 摸索总结，漏风问题主要由以下 4 种原因引起。
( 1) 设计时快排阀存在缺陷，排气口孔径较大
快排阀，发现膜片与排气口贴合部位存在问题，主
要表现在快排阀排气口孔径与外界空气接触的横截
面积较大且与膜板距离过近，导致外界空气中的灰
尘极容易进入到排气口与膜片的贴合部位，使膜片
与阀体不能紧密贴合，造成升弓时压缩空气沿快排
而对快排阀的检修则不够详细和具体，这样导致快
不能及时发现并处理，继而容易发展成无法正常升
弓的严重故障。
且与膜板距离过近。通过解体大量故障受电弓的
( 4) 风管中的杂质颗粒堵塞快排阀膜片上的 阻尼孔。阻尼孔孔径约为 0. 8 mm，当风源带有杂
质颗粒时极易造成这个孔堵塞。因此，保证受电弓 供风气路的洁净度是保证受电弓快排阀稳定工作 的关键。如果受电弓快排阀膜片上的阻尼孔被杂 质堵塞，压力空气无法进入快排阀，快排阀上腔压 力小于下腔，下腔压力空气通往大气同时气囊空气 也通往大气，受电弓压力下降。
排阀的结构如图 1 所示，快排阀的膜片如图 2 所示。
图 1 快排阀结构图
阀排气口排除，从而导致受电弓不能正常升起。快
4 措施及效果
针对以上受电弓升弓故障的 4 个主要原因，制
定出相应的对策措施。
( 1) 针对快排阀排气口孔径较大且与膜板距 离过近的问题，在快排阀排气口加装卡套式接头。 通过对改造后的机车快排阀的工作状态进行跟踪，
问题得到了有效控制，因此而导致的升弓故障问题
发现加装卡套式接头后，快排阀排气口的进入灰尘
图 2 快排阀膜片
大大减少。
( 2) 针对气阀板风表使用油校验存在隐患的 问题，改用气体介质压力表校验替代。通过更新气
阀板风表校验设备，避免了在风表校验中因工艺不 合理、油介质积攒堵塞而导致的质量隐患，确保快 排阀能正常工作，受电弓能正常升起。
( 3) 完善防漏风检查手段。
① 针对故障问题紧急采取普查整修措施，机
务段及时制定下发了《关于立即对 HXD1B 型机车 受电弓快排阀进行检查的通知》的技术措施，要求
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( 2) 气阀板风表校验方法存在质量和安全隐
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铁道机车与动车
2015 年
( 4) 机油系统减压阀调整压力低或者减压阀阀 口被异物垫住造成较低压力时开启。
1． 5
电器系统故障
15DZ、4K、4ZJ 常闭触点、ＲBC 线圈等有开路。运行 中如果时间不允许查找故障，除了总控跳开外，可以 人为使ＲBC 吸合运行。
2． 3
( 1) 电磁联锁 DLS 故障，如 DLS 本身接线不 良、线圈烧损或者衔铁备母松脱等。
( 2) 油压继电器等保护装置动作。如果油压继 电器由于调整值过高，使机油压力未低到规定值就 释放，发生停机。
( 3) 燃油泵电机不工作，有电机本身原因，也有 线路、接触器等原因。
极限调速器动作停机
运行中如果发生极限动作停机，乘务员恢复后 必须检查各缸齿条状态，闭合 4K 后要重新将司控器 主手柄放到“降”，使柴油机恢复基本转速，才能重新 进行起机，起机时要进行防护。
2． 4
DLS 故障
2 判断及处理
2． 1 差式压力计动作
差式压力计动作后 1XD 亮，应立即进入机械间 检查，确认柴油机曲轴箱防爆阀有油喷出或加油口 盖冒烟、冒油时，则是柴油机有关部件发生故障或曲 轴箱超压。如确认柴油机无任何异状时，加油口盖 处无燃气冒出、CS 正常，一般为 CS 及 4ZJ 误动作所 致，可以断开燃油泵开关 4K，使 4ZJ 解锁后，重新起 动柴油机。注意起机后要仔细检查柴油机工作情 况，发现异状及时停机，运行中加强对柴油机及差示 压力计 CS 的监视，若差示压力计发生重复动作，应 彻底检查。 2． 2 燃油无压力或压力低停机
如果发生燃油压力低甚至燃油压力无显示而停 机时，首先应检查燃油泵是否转动，联轴器是否松 动。若燃油泵不转动，应检查燃油泵接触器 ＲBC 是 否吸合正常。如果 ＲBC 吸合，燃油泵仍然不转动， 应检查触头是否虚接，并同时闭合 3、4DZ 进行检查; 如果 ＲBC 不吸合，则故障处所为总控自动开关
当检查机车无异常进行起机时，柴油机曲轴转 动但不爆发，可能是 DLS 不吸合，应检查 DLS 线圈 及相关电阻、接线是否烧损、松脱。如确实是 DLS 由 于某种原因不能吸合，机车运行时可在保证机油压 力正常、曲轴箱内压力正常的情况下，人工吸合 DLS 线圈衔铁，维持机车运行。 机油压力低故障
2． 5
当起机后松开起动按钮，机车再次停机，多为机 油压力低，1-2YJ 释放造成停机。此时再次起机时注 意操纵台机油压力表，若机油油压达 100 kPa 以上， 松开 1QA 停机，多为 1-2YJ 故障，此时可顶死 DLS 进 行起机; 如果一直无机油压力或机油压力不足 100 kPa 时为机油系统故障，为防止造成柴油机机破，应 请求救援。
3 结语
机车运行中突然停机的原因比较复杂，有时是 综合因素造成的故障，很多时候不能单独判断是某 个部件出现问题，这就需要我们在实际工作中积累 经验，处理故障时综合考虑，并在找出故障原因后， 通过水阻试验或自负荷试验来确认处理效果。
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限期内对机车升弓管路进全面检查和吹扫，并明确 通过加强受电弓检修过程的检查方式，并对执 行情况进行督导检查，对存在的问题及时进行解决。
具体的部门分工、检查标准、检查方法和注意事项，
建立记名式普查整修表，提高普查整修效果，集中发 通过实施，验证了机车年检、季检检修工艺和范围修 现故障隐患并加以消除。 订科学有效，检修工艺落实到位，保证了机车修后质
② 机务段重新制定下发了检修范围，规定年 检、季检时必须将受电弓快排阀解体、清洁擦拭，并
量，减少了机车因受电弓故障引发的临修率，极大地
提高了检修质量。
吹扫升弓管路，确保各部正常，防止灰尘油泥堵塞问 由于在实施过程中采取的措施得力并严格控制
落实，郑州机务段配属的 HXD1B 型机车因快排阀漏
题的发生。
( 4) 采取在快排阀进气口添加过滤网的方式， 风造成受电弓升弓故障现象得到了有效控制，受电
弓升弓故障现象呈下降趋势，机车运行质量稳定，节
对进入快排阀的气体进行清洁，确保直径大于 0. 8 快排阀的正常工作。
mm 的杂质颗粒不进入快排阀，这样可以确保受电弓 约了运营成本，缓解了供车压力，确保了铁路运输生
产的安全。
shunting and emergency rescuing CHＲ2 high-speed trains on Guangzhou-Shenzhen-Hong Kong Express Ｒail Link． The paper introduces the performance characteristics， structure and main technical parameters of the locomo-tive．
Key words: diesel engine; car body; suspension mechanism; hydraulic transmission; diesel locomotive; technical parameter; key technology
Analysis of pantograph raising fault
in HXD1B locomotive
WANG Li-wei
( Acceptance Department of Zhengzhou Ｒailway
Safety Supervision Office in Zhengzhou Locomotive
Depot， Zhengzhou 450000， China)
Abstract: Through field research， a set of effec-tive methods were explored to handle pantograph raising fault caused by quick exhaust valve leakage， and special technical measures were formulated to further improve quality management system， which provide a reliable se-curity for improving locomotive quality， keeping good transport order and conducting railway safe transport．
pantograph raising fault; analysis; measure
Key words: HXD1B locomotive; pantograph; Cause analysis of crack in gear with oil hole
and process improvement
LIU Xu
( Jinying Heavy Engineering Machinery CoLtd． ， Xiangyang 441001， China)
． ，
Abstract: The cause of cracks in gear with oil hole was analyzed and measures were proposed to solve this kind of problem through optimizing machining and heat treatment process as well as the actual production verification．
ment process; measure
Key words: gear with oil hole; crack; heat treat-
Ｒesearch of solid lubricating unit forlocomotive wheel rim
LI Feng， ZHU Yuan-hao
( Laiwu China Ltd． ， Laiwu 271100Ｒailway Industry Co， China)
． ，
Abstract: The paper analyzes and introduces the classification， structure， function， working principle， design， installation and application requirements， advan-tages and disadvantages of solid lubricating unit of loco-motive wheel rim．
principle; research
Key words: solid lubricating unit; structure;
Design of anti-creeping device in
CKD9B diesel locomotive
WANG Zhao-kai， CHEN Ji-chao， CHI Qing-guang ( Dalian Locomotive and Ｒolling Stock Co． ， Ltd． ， Dalian 116022， China)
Abstract: Anti-creeping device was designed at the end of CKD9B diesel locomotive for meeting with rail-way regulations and safe operation requirements in New Zealand． The design of anti-creeping device was analyzed with ANSYS software． The results show that the anti-creeping device meets with the design requirements．
ing device; finite element
Key words: CKD9B diesel locomotive; anti-creep- Application of position error tester on
connecting rod inspection
SHEN Wen-xue， HE Chun-yi
( Mudanjiang Locomotive Depot， Mudanjiang 157011， China)
Abstract: The paper analyzes the advantages of optical position error tester for testing rod torsion resist-ance and parallelism， discusses the tester operating prin-ciple and clarifies its working process and the analysis and processing methods of test results．
Key words: optical position tester; test; applica-
tion
Ⅳ
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