曹 鈺

（烏魯木齊鐵路局 庫(kù)爾勒機(jī)務(wù)段，新疆庫(kù)爾勒841001）

自2011-03以來，國(guó)產(chǎn)化大功率交直交傳動(dòng)的HXN5型內(nèi)燃機(jī)車在烏魯木齊鐵路局庫(kù)爾勒—魚兒溝高山區(qū)段全面投入使用。該區(qū)段內(nèi)有連續(xù)254km22‰的長(zhǎng)大坡道，有海拔2 997m的高寒山區(qū)，有長(zhǎng)達(dá)6 154 m的長(zhǎng)大隧道。HXN5型機(jī)車采用雙機(jī)+重聯(lián)裝置的牽引方式來提高該區(qū)段運(yùn)用安全性能及區(qū)段通過能力。

2011-06-02HXN5型機(jī)車牽引28007次因兩臺(tái)機(jī)車同時(shí)停機(jī)被迫停于6 154m長(zhǎng)的奎先隧道內(nèi)，在先后使用小復(fù)位、大復(fù)位2次后仍不能啟機(jī)，被迫在隧道無(wú)動(dòng)力停留長(zhǎng)達(dá)2h25min等待救援。因隧道內(nèi)廢氣濃度較大、高山缺氧等情況造成出隧道后，尾部防護(hù)司機(jī)出現(xiàn)嘔吐等身體不適反應(yīng)。針對(duì)該問題，我們組織專人對(duì)故障原因、應(yīng)急措施和處置方法進(jìn)行分析論證，查找出單臺(tái)車電氣故障造成兩臺(tái)柴油機(jī)停機(jī)的特殊問題，提出解決方案和處理措施，優(yōu)化應(yīng)急處理方法，提高了HXN5型內(nèi)燃機(jī)車運(yùn)用的可靠性。

1 故障原因分析

1.1 故障處理

機(jī)車入庫(kù)后，調(diào)取這兩臺(tái)HXN5型機(jī)車智能顯示器的“事件日志”記錄進(jìn)行查看，兩臺(tái)機(jī)車的記錄信息均存在“本機(jī)或重聯(lián)機(jī)車機(jī)組停機(jī)按鈕在閉合位，無(wú)法啟機(jī)”的異常信息記錄。

檢查兩臺(tái)機(jī)車的柴油機(jī)重聯(lián)急停開關(guān)均斷開正常，柴油機(jī)停機(jī)回路各控制線路及接插件正常、使用替換法替換各控制電氣故障仍無(wú)消除，在多次扳動(dòng)384機(jī)車主操縱臺(tái)司機(jī)控制器的過程中，故障現(xiàn)象突然消失。更換司控器后，柴油機(jī)啟機(jī)正常。拆下384機(jī)車的主操縱臺(tái)司機(jī)控制器（簡(jiǎn)稱司控器）進(jìn)行檢查，發(fā)現(xiàn)該車的機(jī)車司控器的KA-KB的輔助連鎖安裝位置不當(dāng)和主凸輪斷開點(diǎn)邊緣磨損、主手柄凸輪橫向間隙變大，造成該車司控器KA-KB觸指在惰轉(zhuǎn)位時(shí)仍處于吸合狀態(tài)（該觸指應(yīng)在牽引檔5，6位時(shí)吸合，其他檔位應(yīng)斷開）。見圖1。

圖1 司控器凸輪控制關(guān)系圖

1.2 柴油機(jī)緊急停機(jī)回路和檔位控制回路（見圖2）的原理分析

2.2.1 HXN5型機(jī)車柴油機(jī)主要控制電氣元件介紹

（1）CIO為集成式輸入／輸出控制板，CIO是“智能顯示器”的輸入／輸出裝置。智能顯示器通過CIO插件板獲知機(jī)車的操縱條件，并控制牽引和輔助系統(tǒng)中各種電氣設(shè)備的操作。在柴油機(jī)控制回路中智能顯示器通過CIO接收停機(jī)控制指令，并通過CIO控制柴油機(jī)啟停機(jī)。

（2）PCR為電源控制繼電器。為機(jī)車控制系統(tǒng)提供電源。

（3）COB為控制開關(guān)斷路器。為控制電氣提供電源。

（4）MU為重聯(lián)急停開關(guān)（“緊急重聯(lián)停機(jī)”按鈕）。扳動(dòng)MU開關(guān)后，主操縱臺(tái)ESS1和副操縱臺(tái)ESS2常開聯(lián)鎖處于閉合位，將給重聯(lián)在一起的機(jī)車CIO傳輸柴油機(jī)停機(jī)信號(hào)，由CIO控制柴油機(jī)停機(jī)。用于司機(jī)遇緊急情況強(qiáng)迫停止柴油機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)。

（5）MC1為司機(jī)控制器。用于給CIO提供機(jī)車電阻制動(dòng)和牽引位的檔位信號(hào)。司機(jī)控制器驅(qū)動(dòng)一個(gè)凸輪旋轉(zhuǎn)，當(dāng)這些凸輪高點(diǎn)移動(dòng)時(shí)，升起或降下連在開關(guān)觸點(diǎn)上的杠桿，從而打開或閉合組合功率手柄相應(yīng)位置的開關(guān)。其中KA-KB觸指僅在手柄牽引位5、6位時(shí)閉合。

圖2 HXN5型機(jī)車柴油機(jī)緊急停機(jī)和牽引檔位控制電路簡(jiǎn)圖

1.3 停機(jī)電路分析

我們通過判斷單臺(tái)機(jī)車燃油輸送控制電路故障（如燃料泵電機(jī)故障、燃料泵控制接觸器故障）不能使兩臺(tái)柴油機(jī)同時(shí)停機(jī)，引發(fā)類似同時(shí)停機(jī)只能是在重聯(lián)機(jī)車的公用的控制回路才能發(fā)生。對(duì)此我們對(duì)涉及重聯(lián)的機(jī)車牽引檔位控制回路和柴油機(jī)強(qiáng)制停機(jī)回路進(jìn)行了分析：

從圖2可以看出，柴油機(jī)強(qiáng)制停車電路和牽引檔位控制電路共用CIO的C22輸入端口，提供CIO柴油機(jī)停機(jī)和牽引檔位控制信號(hào)。停機(jī)控制時(shí)，機(jī)車提供給C22單獨(dú)一路的74V信號(hào)作為CIO停機(jī)控制信號(hào)。而機(jī)車牽引運(yùn)行時(shí)（1檔以上），C22、C23、C24、C254個(gè)端口中至少要同時(shí)有兩個(gè)及以上的控制信號(hào)組合提供才能作為CIO的柴油機(jī)牽引檔位信號(hào)（見圖3）。

需要緊急停止柴油機(jī)時(shí)，司乘人員扳動(dòng)MU開關(guān)后，ESS1或ESS2的常開聯(lián)鎖3A—3B觸指閉合，74V直流電經(jīng)COB開關(guān)—ESS1或ESS2的“3A—3B”觸指—TB5H、TB5B 端子—DV15號(hào)線—TB1C 端子—CIO C22號(hào)接口，單獨(dú)給CIO控制柴油機(jī)停機(jī)，同時(shí)通過重聯(lián)線傳遞到重聯(lián)機(jī)車CIO控制它車柴油機(jī)停機(jī)。同時(shí)ESS1或ESS2的常閉聯(lián)鎖“1B—1C”觸指斷開，確保MU開關(guān)扳動(dòng)后，不論機(jī)車主手柄在任意位置，均立即切斷柴油機(jī)C23、C24、C25的檔位信號(hào)，保證CIO只能收到一路C22的柴油機(jī)強(qiáng)制停機(jī)信號(hào)。但正常情況下，如果MC1上KA—KB在非牽引位5、6檔位時(shí)不正常閉合，一旦司控器回到惰轉(zhuǎn)位時(shí)，由于此時(shí)其他檔位信號(hào)均已斷開，柴油機(jī)停機(jī)信號(hào)就會(huì)錯(cuò)誤輸出。

圖3 HXN5型機(jī)車司機(jī)控制器檔位控制簡(jiǎn)圖

1.4 故障分析結(jié)論

（1）司控器KA-KB的輔助連鎖的異常吸合是導(dǎo)致柴油機(jī)異常停機(jī)的直接原因。因384機(jī)車司控器MC1上KA-KB在惰轉(zhuǎn)位時(shí)不正常閉合，當(dāng)司機(jī)將司控器回至惰轉(zhuǎn)位時(shí)，電流仍可通過司控器閉合的KAKB觸指，進(jìn)入CIO的C22，因?yàn)榇藭r(shí) C23、C24、C25的檔位信號(hào)均已正常斷開，只有存在一路信號(hào)進(jìn)入C22，導(dǎo)致微機(jī)系統(tǒng)認(rèn)為"緊急重聯(lián)停機(jī)"按鈕閉合，控制CIO發(fā)出停車信號(hào)，將機(jī)車柴油機(jī)強(qiáng)行停機(jī)。

（2）重聯(lián)裝置的控制作用未解除，是導(dǎo)致該故障發(fā)生后，兩臺(tái)機(jī)車均無(wú)法正常啟機(jī)的原因。

當(dāng)384機(jī)車發(fā)生故障停機(jī)后，系統(tǒng)通過重聯(lián)線控制重聯(lián)機(jī)車333機(jī)車也強(qiáng)行停機(jī)。在其后的處理中，因重聯(lián)裝置未拆除，重聯(lián)關(guān)系始終建立，一位機(jī)車384機(jī)車的司控器KA-KB觸指在惰轉(zhuǎn)位一直處于閉合狀態(tài)，因此機(jī)車只要上電，智能顯示器就會(huì)始終認(rèn)為“緊急重聯(lián)停機(jī)”按鈕閉合，嚴(yán)禁啟動(dòng)柴油機(jī)，并通過重聯(lián)線控制二位機(jī)車也無(wú)法啟機(jī)，致使線上乘務(wù)員在兩臺(tái)機(jī)車上多次嘗試正常啟機(jī)均失敗。將故障的司控器再裝回原車，拔除兩臺(tái)機(jī)車間的重聯(lián)線后，333機(jī)車可正常啟機(jī)，但384機(jī)車無(wú)法正常啟動(dòng)。

2 應(yīng)對(duì)措施

針對(duì)此種故障現(xiàn)象，組織對(duì)發(fā)生的司控器故障進(jìn)行普查，發(fā)現(xiàn)HXN5型機(jī)車投入運(yùn)用5個(gè)月來，已發(fā)生多起司控器故障。司控器相關(guān)故障記載共計(jì)10件，其中更換司控器4件，其中有2件更換司控器未記錄；更換、打磨、調(diào)整動(dòng)作觸指處理5件，其他配件原因造成司控器故障3件。針對(duì)此我們立即制定了以下措施：

（1）技術(shù)科、檢修車間配合制定普查方案，對(duì)HXN5型機(jī)車司控器逐臺(tái)進(jìn)行普查，發(fā)現(xiàn)問題必須徹底處理。具體檢查要求如下：首先主手柄置于惰轉(zhuǎn)位，檢查主副臺(tái)司控器K連鎖垂直中心線不得越過主手柄斷開點(diǎn)邊緣；然后將主手柄置于牽引8檔（斷開點(diǎn)1已面向外部），對(duì)主手柄凸輪斷開點(diǎn)1下邊緣進(jìn)行涂油，減少該處邊緣磨損。

（2）機(jī)車入庫(kù)后，行修作業(yè)人員要向乘務(wù)員詢問機(jī)車運(yùn)行情況，并對(duì)機(jī)車事件日志分析、轉(zhuǎn)儲(chǔ)，發(fā)現(xiàn)機(jī)車異常信息必須上報(bào)技術(shù)科，對(duì)事件日志中記錄的機(jī)車異常信息必須徹底處理后，方可出庫(kù)。

（3）機(jī)車進(jìn)入修程時(shí)，必須對(duì)前一趟事件日志文件進(jìn)行分析，發(fā)現(xiàn)機(jī)車異常信息必須處理消除，對(duì)提報(bào)的元器件故障必須交由廠家進(jìn)行檢測(cè)，對(duì)事件日志文件分析，確認(rèn)良好后方可交車；對(duì)“緊急重聯(lián)停機(jī)”按鈕及司控器KA-KB觸指進(jìn)行全面檢查，發(fā)現(xiàn)觸頭虛接、粘結(jié)等故障時(shí)必須徹底處理。

（4）技術(shù)科將故障信息反饋回廠家，對(duì)近期司控器發(fā)生的故障進(jìn)行綜合分析，要求廠家提供司控器日常檢修各尺寸要求（現(xiàn)提供的司控器說明書無(wú)司控凸輪與聯(lián)鎖凸輪間隙要求）提高產(chǎn)品質(zhì)量。

（5）鑒于原來廠家提供的處理柴油機(jī)停機(jī)的應(yīng)急辦法通常是檢查 MU開關(guān)應(yīng)在正常位，然后再“小復(fù)位”“大復(fù)位”啟機(jī)，仍不成請(qǐng)求救援的辦法。耗時(shí)長(zhǎng)（僅“復(fù)位”操作下來就需要12～15min），對(duì)類似故障無(wú)法有效解決，造成機(jī)故、機(jī)車無(wú)動(dòng)力停留處理不當(dāng)溜逸、隧道缺氧中毒的一系列隱患。采用優(yōu)化流程。即線上發(fā)生柴油機(jī)停機(jī)故障時(shí)，乘務(wù)員應(yīng)首先查看“事件日志”文件有無(wú)故障信息，如有明確信息則按要求處理；如“事件日志”無(wú)故障信息顯示，則應(yīng)查看“活動(dòng)事件”，查看機(jī)車當(dāng)前狀態(tài)是否存在故障并按規(guī)定處理。處理時(shí)必須拆除重聯(lián)線再進(jìn)行復(fù)位啟機(jī)試驗(yàn)，確保即使一臺(tái)機(jī)車故障，另一臺(tái)機(jī)車能夠正常啟機(jī)維持運(yùn)行到前方站和出隧道處理。避免高坡、隧道引起的行車、人身安全問題。

3 結(jié)束語(yǔ)

通過采取新措施，HXN5型機(jī)車司控器的運(yùn)用質(zhì)量有了大幅度提高，截止到2011-11庫(kù)爾勒機(jī)務(wù)段再未發(fā)生因司控器問題造成HXN5型機(jī)車線上故障，確保HXN5型機(jī)車在南疆線高坡區(qū)段的運(yùn)用，消除了因柴油機(jī)停機(jī)故障對(duì)行車安全帶來的安全隱患。