黃冬冬

（國(guó)家能源集團(tuán)包神鐵路集團(tuán)機(jī)務(wù)分公司，內(nèi)蒙古鄂爾多斯017000）

0 引言

我國(guó)自主研發(fā)生產(chǎn)的直流貨運(yùn)電力機(jī)車(chē)韶山4[1]（SS4）系列有SS4改型、SS4B型[2]、SS4C型等。該系列機(jī)車(chē)以安全性、可靠性為設(shè)計(jì)前提，在技術(shù)性能上一代比一代更為優(yōu)勝，最新產(chǎn)品采用了三段不等分半控整流橋控制電路、功率因數(shù)補(bǔ)償裝置、微機(jī)控制技術(shù)、故障自動(dòng)檢測(cè)系統(tǒng)、雙劈相機(jī)輔助電路系統(tǒng)、斜拉桿低位牽引方式等先進(jìn)技術(shù)。目前該型機(jī)車(chē)在非繁忙干線(xiàn)、中小型礦山貨物運(yùn)輸?shù)葓?chǎng)景應(yīng)用中，從市場(chǎng)細(xì)分、資產(chǎn)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(jī)車(chē)配裝的DK-1 型制動(dòng)機(jī)，是以相關(guān)電氣部件發(fā)出的信號(hào)作為控制指令，進(jìn)而壓縮空氣使之產(chǎn)生壓力帶動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)精準(zhǔn)動(dòng)作的電空制動(dòng)機(jī)，即人為操縱控制部分通過(guò)中繼部分觸發(fā)不同的對(duì)應(yīng)的執(zhí)行部分使之動(dòng)作。其工作過(guò)程為自動(dòng)空氣制動(dòng)機(jī)的基本作用原理，即“制動(dòng)管充風(fēng)—列車(chē)產(chǎn)生緩解，制動(dòng)管排風(fēng)—列車(chē)產(chǎn)生制動(dòng)”。從各部件功能來(lái)看，分為控制部分、中繼部分、執(zhí)行部分和其他輔助部分。其中，控制部分是操縱者根據(jù)列車(chē)實(shí)際需要發(fā)出指令，控制全列車(chē)充風(fēng)緩解、排風(fēng)制動(dòng)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(dòng)控制器（簡(jiǎn)稱(chēng)大閘）、空氣制動(dòng)閥（簡(jiǎn)稱(chēng)小閘）、緊急停車(chē)按鈕和手動(dòng)放風(fēng)塞門(mén)[4]。

1 DK-1 型電空制動(dòng)機(jī)的控制流程

SS4系列電力機(jī)車(chē)配裝的DK-1 型制動(dòng)機(jī)工作模式分為兩種：電空位（即正常位）工作模式時(shí)，通過(guò)電氣控制部件—閥類(lèi)部件—壓力空氣—機(jī)械動(dòng)作，各部件有效銜接、相互依附、逐步動(dòng)作，實(shí)現(xiàn)全列車(chē)制動(dòng)管的充風(fēng)與排風(fēng)；空氣位（即故障位）工作模式時(shí)，通過(guò)空氣控制部件—閥類(lèi)部件—壓力空氣—機(jī)械動(dòng)作，實(shí)現(xiàn)全列車(chē)制動(dòng)管的充風(fēng)與排風(fēng)。其主要部分動(dòng)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(jī)車(chē)由兩節(jié)完全相同的機(jī)車(chē)重聯(lián)組成，每節(jié)車(chē)上均設(shè)置一套完整的空氣管路系統(tǒng)。根據(jù)系統(tǒng)的電氣部分和空氣管路部分的互通互聯(lián)實(shí)現(xiàn)機(jī)車(chē)A 節(jié)和B 節(jié)之間或多臺(tái)機(jī)車(chē)之間的充風(fēng)、排風(fēng)動(dòng)作，重聯(lián)狀態(tài)各部分控制流程，如圖3。

圖3 重聯(lián)狀態(tài)各部分控制流程

2 故障分析處理步驟

2.1 分析確認(rèn)

其一，邏輯分析。透過(guò)故障現(xiàn)象，使用邏輯思維的方法，依據(jù)DK-1 型電空制動(dòng)機(jī)各部件的作用關(guān)系和動(dòng)作順序進(jìn)行分析。通常由電氣線(xiàn)路部分入手，直到空氣管路部分，逐一分析電、氣路中相應(yīng)電器和氣動(dòng)部件。特別要注意，對(duì)可能造成該故障的易損件和關(guān)鍵件的分析，以求分析迅速、準(zhǔn)確。

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

其三，處理原則。執(zhí)行安全要求，處理順序；做到動(dòng)作精準(zhǔn)，快捷省時(shí)。

2.2 典型案例分析處理

電空制動(dòng)控制器在運(yùn)轉(zhuǎn)位，三針一致，制動(dòng)管發(fā)生過(guò)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(diào)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(cè)修復(fù)充氣按鈕。

三是更換55 調(diào)壓閥。

在運(yùn)行中發(fā)生上述故障時(shí)，除特殊情況下需要立即停車(chē)處理外，一般應(yīng)維持運(yùn)行。需要減壓時(shí)，累計(jì)減壓量不應(yīng)超過(guò)140kPa，要利用線(xiàn)路縱斷面采用電阻制動(dòng)配合使用，直至達(dá)到前方站停車(chē)，轉(zhuǎn)空氣位維持運(yùn)行。

當(dāng)制動(dòng)管壓力已過(guò)量至900kPa 時(shí)，可分兩步進(jìn)行消除：

其一，停車(chē)后追加減壓至260kPa，待全列車(chē)排風(fēng)停止，可將空氣制動(dòng)閥的調(diào)壓閥調(diào)至700kPa 再緩解。

其二，待全列充滿(mǎn)風(fēng)后，再次施行減壓140kPa，待全列排風(fēng)停止，再將空氣制動(dòng)閥的調(diào)壓閥調(diào)整到定壓，空氣制動(dòng)閥放緩解位，車(chē)輛即可緩解。

3 不同工作位置的常見(jiàn)故障分析處理

作為操縱最為頻繁的大閘有運(yùn)轉(zhuǎn)、過(guò)充、中立、制動(dòng)、緊急、重聯(lián)六個(gè)工作位置，下面就針對(duì)六個(gè)不同工作位置出現(xiàn)的常見(jiàn)故障進(jìn)行分析，并提出對(duì)應(yīng)的處理[5]。

3.1 運(yùn)轉(zhuǎn)位

此位置是總風(fēng)缸向全列車(chē)初充風(fēng)、再充風(fēng)以緩解列車(chē)制動(dòng)所采用的工作位置，也是列車(chē)正常行駛中大閘手柄所處的位置。

3.1.1 故障一

故障現(xiàn)象：均衡風(fēng)缸不充風(fēng)。

故障原因：一是電空制動(dòng)屏總風(fēng)157 塞門(mén)在關(guān)閉位；二是調(diào)壓閥55 整定值錯(cuò)誤；三是緩解電空閥258YV 卡滯不動(dòng)作；四是轉(zhuǎn)換閥153 位置錯(cuò)誤。

處理方法：一是開(kāi)放電空制動(dòng)屏總風(fēng)157 塞門(mén)；二是調(diào)整調(diào)壓閥55 整定值到規(guī)定值；三是輕敲緩解電空閥258YV 使其動(dòng)作；四是將轉(zhuǎn)換閥153 置正確位置；五是檢查處理上述環(huán)節(jié)無(wú)效后轉(zhuǎn)空氣位維持運(yùn)行。

3.1.2 故障二

故障現(xiàn)象：均衡風(fēng)缸充風(fēng)正常，制動(dòng)管不充風(fēng)。

故障原因：一是中立電空閥253YV 卡滯不動(dòng)作；二是總風(fēng)遮斷閥套卡滯；三是中繼閥總風(fēng)塞門(mén)114 關(guān)閉；四是中繼閥制動(dòng)管塞門(mén)115 關(guān)閉。

處理方法：一是輕敲中立電空閥253YV 使其動(dòng)作，如無(wú)效可將253YV 與總風(fēng)遮斷閥相連的管路拆下封閉；二是輕敲遮斷閥使其打開(kāi)，如無(wú)效可拆下端蓋取出彈簧；三是開(kāi)放對(duì)應(yīng)塞門(mén)；四是檢查處理上述環(huán)節(jié)無(wú)效后轉(zhuǎn)空氣位維持運(yùn)行。

3.2 過(guò)充位

此位置是列車(chē)行駛中需要對(duì)附掛的車(chē)列制動(dòng)管實(shí)施快速充風(fēng)，而機(jī)車(chē)處于保持壓力狀態(tài)不變的工作位置，此時(shí)制動(dòng)管風(fēng)壓超過(guò)定壓30～40kPa。

3.2.1 故障一

故障現(xiàn)象：無(wú)過(guò)充壓力。

故障原因：一是過(guò)充電空閥252YV 卡滯不動(dòng)作；二是過(guò)充風(fēng)缸縮堵丟失；三是排風(fēng)2 電空閥256YV 卡滯不動(dòng)作。

處理方法：一是輕敲過(guò)充電空閥252YV 使其動(dòng)作；二是確認(rèn)部件狀態(tài)；三是維持運(yùn)行。

3.2.2 故障二

故障現(xiàn)象：過(guò)充壓力不消除或消除慢。

故障原因：過(guò)充風(fēng)缸排氣孔堵塞。

處理方法：拆卸排氣孔縮堵。

3.3 制動(dòng)位

此位置是操縱控制部分使中繼部分的排風(fēng)裝置得電，得電時(shí)間的長(zhǎng)與短，帶動(dòng)制動(dòng)管排風(fēng)量的多與少，決定制動(dòng)力強(qiáng)弱的程度，操縱者使它與中立位配合使用得到準(zhǔn)確的排風(fēng)量。

3.3.1 故障一

故障現(xiàn)象：大閘制動(dòng)位，均衡風(fēng)缸只有初制動(dòng)減壓量40kPa 左右。

故障原因：一是制動(dòng)電空閥257YV 故障不動(dòng)作；二是壓力開(kāi)關(guān)208SA 連鎖（899-800 線(xiàn)短路）故障；三是非操縱端小閘“電-空”轉(zhuǎn)換扳鍵在空氣位。

處理方法：一是輕敲制動(dòng)電空閥257YV 閥體使其動(dòng)作；二是拆除壓力開(kāi)關(guān)208SA 連鎖接線(xiàn)；三是恢復(fù)非操縱端小閘“電-空”轉(zhuǎn)換扳鍵至電空位；四是檢查處理上述環(huán)節(jié)無(wú)效后轉(zhuǎn)空氣位維持運(yùn)行。

3.3.2 故障二

故障現(xiàn)象：大閘制動(dòng)位，均衡風(fēng)缸不減壓。

故障原因：一是緩解電空閥258YV 卡滯不動(dòng)作；二是中立電空閥253YV 卡滯不動(dòng)作；三是總風(fēng)遮斷閥套卡滯；四是均衡風(fēng)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(dòng)作；二是輕敲中立電空閥253YV 閥體使其動(dòng)作；三是輕敲遮斷閥使其打開(kāi)，如無(wú)效可拆下端蓋取出彈簧；四是停車(chē)時(shí)使用最大減壓量將堵塞物排出；五是檢查處理上述環(huán)節(jié)無(wú)效后轉(zhuǎn)空氣位維持運(yùn)行。

3.3.3 故障三

故障現(xiàn)象：大閘制動(dòng)位，均衡風(fēng)缸減壓到零。

故障原因：壓力開(kāi)關(guān)208SA 連鎖（899-800 線(xiàn)斷路）故障。

處理方法：維持運(yùn)行，需要制動(dòng)時(shí)注意減壓量。

3.4 中立位

此位置是操縱列車(chē)準(zhǔn)備排風(fēng)或排風(fēng)后保持制動(dòng)壓力所需的工作位置，排風(fēng)前、后此位置所產(chǎn)生的作用有所不同。

3.4.1 故障一

故障現(xiàn)象：制動(dòng)前中立位均衡風(fēng)缸有初減壓量。

故障原因：一是壓力開(kāi)關(guān)209SA 連鎖（817-827 線(xiàn)斷路）故障；二是緩解電空閥258YV 故障不動(dòng)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(dòng)作；三是維持運(yùn)行，需要制動(dòng)時(shí)注意減壓量。

3.4.2 故障二

故障現(xiàn)象：制動(dòng)后中立位，均衡風(fēng)缸繼續(xù)減壓。

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

處理方法：一是輕敲制動(dòng)電空閥257YV 使其動(dòng)作；二是確認(rèn)部件狀態(tài)；三是檢查處理上述環(huán)節(jié)無(wú)效后轉(zhuǎn)空氣位維持運(yùn)行。

3.4.3 故障三

故障現(xiàn)象：制動(dòng)后中立位，均衡風(fēng)缸保壓，制動(dòng)管壓力繼續(xù)下降。

故障原因：一是中繼閥排風(fēng)口泄漏；二是制動(dòng)管系或折角塞門(mén)泄漏。

處理方法：一是輕敲閥體使其動(dòng)作；二是檢查處理泄漏處所；三是檢查處理上述環(huán)節(jié)無(wú)效后轉(zhuǎn)空氣位維持運(yùn)行。

3.5 緊急位

此位置是全列車(chē)需要緊急排風(fēng)和快速停車(chē)所需的工作位置，并有選擇性切除動(dòng)力的保護(hù)功能。

3.5.1 故障一

故障現(xiàn)象：不發(fā)生緊急制動(dòng)。

故障原因：一是電空制動(dòng)控制器的804 線(xiàn)斷路；二是緊急電空閥94YV 故障不動(dòng)作；三是電動(dòng)放風(fēng)閥制動(dòng)管塞門(mén)117 關(guān)閉；四是，電動(dòng)放風(fēng)閥94 卡滯不動(dòng)作。

處理方法：按壓緊急制動(dòng)按鈕或開(kāi)放制動(dòng)管手動(dòng)放風(fēng)閥121 塞門(mén)。

3.5.2 故障二

故障現(xiàn)象：緊急制動(dòng)時(shí)機(jī)車(chē)制動(dòng)缸壓力不在規(guī)定范圍（420～450kPa）。

故障原因：分配閥的低壓安全閥整定值未調(diào)整到位。

處理方法：維持運(yùn)行，如過(guò)高時(shí)注意防止擦傷動(dòng)輪。

3.6 重聯(lián)位

此位置是作為重聯(lián)補(bǔ)機(jī)，換端操縱取出大閘手柄所需的工作位置。

故障現(xiàn)象：重聯(lián)運(yùn)行時(shí)機(jī)車(chē)制動(dòng)缸不能緩解。

故障原因：重聯(lián)閥93 位置錯(cuò)誤。

處理方法：重聯(lián)閥93 未置于“補(bǔ)機(jī)”位。

4 轉(zhuǎn)“空氣位”維持運(yùn)行

4.1 設(shè)置“空氣位”操縱的意義

DK-1 型電空制動(dòng)機(jī)“空氣位”操縱是一種冗余設(shè)計(jì)，是為進(jìn)一步保證列車(chē)行駛安全的舉措，當(dāng)電空制動(dòng)機(jī)電氣線(xiàn)路部分發(fā)生故障時(shí)，通過(guò)人為操縱、轉(zhuǎn)換，切除制動(dòng)機(jī)的電氣線(xiàn)路控制部分，使制動(dòng)系統(tǒng)仍保留大部分功能。因此，空氣位操縱時(shí)，不具備“電空位”操縱時(shí)那樣齊全的性能，而只保證控制列車(chē)制動(dòng)和緩解的基本功能。通過(guò)操縱空氣制動(dòng)閥來(lái)操縱全列車(chē)制動(dòng)系統(tǒng)的制動(dòng)、緩解與保壓。

4.2 “空氣位”操作方法

一是將“電-空”轉(zhuǎn)換扳鈕扳至“空氣位”。

二是調(diào)整調(diào)壓閥53，使其整定值達(dá)到定壓。

三是將轉(zhuǎn)換閥153 置于“空氣位”。

5 結(jié)語(yǔ)

本文列舉了SS4系列電力機(jī)車(chē)DK-1 型制動(dòng)機(jī)方面故障的現(xiàn)象、原因、處理的方式方法。要求作業(yè)人員對(duì)DK-1 型機(jī)車(chē)電空制動(dòng)機(jī)的控制部分、中繼部分、執(zhí)行部分和其他輔助部分的組成、功能、作用原理必須熟悉；對(duì)處理故障時(shí)的先后順序、安全要求、精準(zhǔn)程度要嚴(yán)格執(zhí)行。當(dāng)列車(chē)在運(yùn)行中發(fā)生故障時(shí)，可指導(dǎo)現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)人員快速鎖定故障點(diǎn)，準(zhǔn)確執(zhí)行適時(shí)合理的處理方案，將設(shè)備故障對(duì)運(yùn)輸生產(chǎn)的影響降至最低。