摘 要 文章分析了HXD2型機(jī)車主接觸器故障原因，并提出用云母片代替原滅弧柵陶瓷絕緣片、并聯(lián)輔助連鎖、更換驅(qū)動(dòng)活塞密封圈以及驅(qū)動(dòng)風(fēng)缸安裝加熱套的解決方案，方案的實(shí)施情況良好，針對(duì)改進(jìn)情況進(jìn)行了經(jīng)驗(yàn)總結(jié)。

關(guān)鍵詞 HXD2型機(jī)車 主接觸器 滅弧柵 輔助連鎖活 塞密封圈

中圖分類號(hào)：U264.3 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A DOI：10.16400/j.cnki.kjdkz.2015.07.016

Failure and Managing Methods of Master Contactor of Locomotive HXD2

HAN Zhizhong

（Technical Division， Hudong Electric Locomotive Depot， Datong， Shanxi 037005）

Abstract The paper analyzes the failure reasons of HXD2 locomotive master contactor， and proposes a solution which uses mica thickness replace arc chute ceramic insulation thickness， and parallels auxiliary interlocking， and renewals the driving piston seal rings， and installs heat cover on the driving air cylinder. The solution implements well， and this paper summarizes the experience of the improved situation.

Key words HXD2 locomotive; master contactor; arc chute; auxiliary interlocking;seal rings

0 概述

“和諧2”型電力機(jī)車（以下簡稱HXD2機(jī)車）主接觸器采用TRIOP型接觸器，TRIOP型接觸器是一種為鐵路交通交直流電源電路設(shè)計(jì)的單極電動(dòng)空氣控制的接觸器。接觸器設(shè)計(jì)符合法國標(biāo)準(zhǔn)NF F 62-000和CEI 60 0077 、CEI 77的要求，同時(shí)滿足在惡劣條件下，尤其是隧道運(yùn)行的NF 16-101和NF 16-102的防煙火要求。在2009年下半年機(jī)車陸續(xù)出現(xiàn)了由于接觸器故障導(dǎo)致的電機(jī)隔離以及一節(jié)車主斷路器不能閉合，影響了機(jī)車的正常運(yùn)營。

1 TRIOP接觸器結(jié)構(gòu)和工作原理簡介

1.1 接觸器主體結(jié)構(gòu)

如圖1所示，接觸器主要分為以下4個(gè)部分，聯(lián)接主電路的接觸器主體（件A），氣動(dòng)控制器（件B），輔助觸頭裝配（件C），滅弧柵裝配（件D），主要性能參數(shù)見表1。

表1 TRIOP接觸器主要參數(shù)

1.2 接觸器工作原理

如圖2所示，當(dāng)電磁閥（件1）得電，通過電磁閥的壓縮空氣進(jìn)入驅(qū)動(dòng)裝置（件2），并推動(dòng)驅(qū)動(dòng)裝置內(nèi)活塞向上運(yùn)動(dòng)。驅(qū)動(dòng)裝置的運(yùn)動(dòng)使靜觸頭（件4）和動(dòng)觸頭（件3）閉合，動(dòng)、靜觸頭動(dòng)作機(jī)械連鎖。

當(dāng)電磁閥（件1）失電，電磁閥切斷進(jìn)入驅(qū)動(dòng)裝置（件2）的壓縮空氣，活塞不承受壓縮空氣壓力。此時(shí)由回復(fù)彈簧（件7）的復(fù)位而使驅(qū)動(dòng)活塞向下運(yùn)動(dòng)，使動(dòng)觸頭向下運(yùn)動(dòng)，使閉合的靜、動(dòng)觸頭斷開。

驅(qū)動(dòng)裝置結(jié)構(gòu)簡圖（圖3）和工作原理：驅(qū)動(dòng)裝置是由4個(gè)螺栓（件48）、底盤（件50），氣缸體（件54），驅(qū)動(dòng)活塞（件55），電磁閥支撐（件52）和O型圈（件62）組成。驅(qū)動(dòng)活塞（件55）由活塞和活塞桿組成。

圖1 接觸器結(jié)構(gòu)簡圖

圖2 主體結(jié)構(gòu)簡圖

驅(qū)動(dòng)裝置是觸頭閉合和分?jǐn)嗟尿?qū)動(dòng)部件。在接觸器工作時(shí)活塞在氣缸體內(nèi)運(yùn)動(dòng)，同時(shí)活塞桿沿底盤中部的孔運(yùn)動(dòng)。

圖3 驅(qū)動(dòng)裝置結(jié)構(gòu)簡圖

2 TRIOP接觸器故障原因分析

2.1 滅弧柵陶瓷絕緣片斷裂

2010年12月5日，HXD2-154出現(xiàn)主斷合不上，A節(jié)第三電機(jī)隔離。下載數(shù)據(jù)分析，故障代碼主要為00-21-40 DA_CISP2F ：C（IS）PMCF2 bloque ferme隔離接觸器沒有斷開;00-21-41 DA_CISP2T： C（IS）PMCF2 meca. bloque ferme接觸器被機(jī)械式卡住。對(duì)第三軸主接觸器解體檢查，發(fā)現(xiàn)滅弧柵上的陶瓷絕緣片斷裂，卡住主接觸器，使主接觸器不能正常閉合，絕緣片斷裂圖片見圖4，隨后又發(fā)生了多起陶瓷絕緣片斷裂主斷不能閉合的故障。

圖4 滅弧柵上的絕緣片斷裂圖

2.2 輔助觸點(diǎn)作用不良

接觸器動(dòng)、靜觸頭閉合或斷開時(shí)，輔助觸頭（件5）通過凸輪塊（件6）的運(yùn)動(dòng)探測接觸器的狀態(tài)，并將信號(hào)送至TCU，在TCU發(fā)出閉合或斷開主接觸器指令（s_bt_cispmcf2 =1閉合、= 0斷開）0.3秒后，若未收到對(duì)應(yīng)的反饋信號(hào)（e_bt_cispmcf2=1閉合，=0），TCU通過軸隔離接觸器將本軸隔離。如果輔助連鎖作用不良或連接線出現(xiàn)松、斷都會(huì)導(dǎo)致反饋信號(hào)丟失。

2.3 驅(qū)動(dòng)活塞作用不良

2010年冬季，多臺(tái)整備機(jī)車出現(xiàn)由于主接觸器不動(dòng)作導(dǎo)致電機(jī)隔離的問題，機(jī)務(wù)段臨時(shí)采取對(duì)主接觸器驅(qū)動(dòng)裝置氣缸加熱的方式，使主接觸器閉合，機(jī)車得以上線運(yùn)行。后經(jīng)過對(duì)氣缸內(nèi)各部件進(jìn)行分析，發(fā)現(xiàn)氣缸內(nèi)驅(qū)動(dòng)活塞密封圈經(jīng)過長時(shí)間磨耗，以及在低溫情況下密封圈出現(xiàn)的冷縮及硬化，活塞兩側(cè)發(fā)生竄風(fēng)現(xiàn)象。同時(shí)低溫下，缸體內(nèi)部潤滑脂粘度增加，壓縮空氣中的水分會(huì)形成冰渣，這會(huì)使得氣缸活塞運(yùn)動(dòng)阻力增大，造成動(dòng)作緩慢。隨后組織了多次電磁閥和氣缸的低溫性能試驗(yàn)，試驗(yàn)結(jié)果和分析一致。

3 改進(jìn)措施

3.1 用云母片代替滅弧柵上的陶瓷絕緣片

通過對(duì)比云母與陶瓷的機(jī)械強(qiáng)度、韌性、電絕緣性能（介電強(qiáng)度、電阻率、介質(zhì)損耗角正切和介電常數(shù)）等幾個(gè)方面參數(shù)，云母的機(jī)械強(qiáng)度、韌性及電絕緣性能要優(yōu)于陶瓷絕緣片，所以使用云母片代替滅弧柵上的陶瓷絕緣片，既滿足了電絕緣要求，又解決了陶瓷絕緣片裂損的問題，避免了機(jī)車由于接觸器卡位造成的主斷不能正常閉合的問題。

3.2 輔助連鎖并聯(lián)

接觸器自帶3組輔助連鎖，原車接線中只用了一組，其它兩組備用。為了防止輔助連鎖作用不良以及接線松動(dòng)，將其中的兩組輔助連鎖并聯(lián)。如圖5所示，輔助連鎖上的DA15L、DH15線拆下，并聯(lián)插頭的線加工需改成雙股，外用熱縮管套好，打上線號(hào)DA15L/B、DH15/B，使用短接線將相鄰的兩組連鎖的常開觸點(diǎn)3點(diǎn)與3點(diǎn)、4點(diǎn)與4點(diǎn)相互連接，然后在短接線上安裝好DA15L、DH15的信號(hào)反饋線。

圖5 輔助連鎖并聯(lián)示意圖

3.3 更換氣缸內(nèi)驅(qū)動(dòng)活塞密封圈

為了解決冬季氣缸驅(qū)動(dòng)活塞密封不良竄風(fēng)及以及活塞卡滯的問題，由生產(chǎn)廠家對(duì)氣缸進(jìn)行解體，對(duì)氣缸內(nèi)部進(jìn)行清潔，并更換密封圈。為了保證低溫氣候氣缸作用可靠，在主接觸器外部安裝了自控溫恒溫加熱裝置，寒冷天氣閉合機(jī)車蓄電池后，加熱裝置會(huì)對(duì)氣缸加熱，保證活塞動(dòng)作靈活、可靠。

4 結(jié)束語

以上改進(jìn)措施已經(jīng)于2010年底在HXD2型機(jī)車上全部實(shí)施完畢。經(jīng)過2011年半年的運(yùn)行檢驗(yàn)，徹底消除了機(jī)車主接觸器的上述故障，提高了主接觸器動(dòng)作的可靠性，保證了HXD2型機(jī)車的可靠運(yùn)行，也為國外引進(jìn)產(chǎn)品的國產(chǎn)化改進(jìn)和再創(chuàng)新提供了新思路。

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