机车故障及事故总结分析

题 目：机车故障及事故总结分析专 业： 电气工程及其自动化 学 号： xxxxxxx 姓 名： xxxxx 指导教师： xxxxxx 学习中心： xxxxxxxxxxxx 西 南 交 通 大 学xx年xx月xx日 西南交通大学网络教育毕业设计（论文）摘 要随着经济发展和铁路提速，保证铁路交通安全畅通减少机车设备故障显得更加突出和重要。安全是铁路运输永恒的主题，只有降低设备故障才能提高安全，铁路运输系统才能高效正常运转。机车故障诊断研究是保证机车安全运行，减少事故发生的一个亟待解决的课题，本文以机车设备故障为研究对象，以SS4、SS8型电力机车为例，在研究机车设备故障的基础上，深入研究机车的性能和运用指标，了解机车运用情况及相关资料，总结出电力机车的常见故障，并对机车的基本知识和常见故障以及典型的案例进行了事故总结分析。在文中还对机车电力机车电器的常见故障，辅助设备的常见故障，制动机的常见故障，以及机车走行部和SS4、SS8型电力机车应急故障做了详细的介绍，通过对对机车主要设备常见故障的分析，发现机车存在着很多问题和安全隐患，在本文最后，对机车上存在的问题和安全隐患进行说明并提出合理化的建意。关键词：机车故障；故障；事故总结 35目 录摘 要I引 言1第1章 电力机车电器常见故障及应急处理办法21.1受电弓基本知识和故障分析处理21.1.1受电弓基本知识21.12受电弓故障分析处理21.2主断路器基本知识及故障处理31.2.1主断路器的基本知识31.2.2主断路器故障分析处理41.3两位置开关常见故障处理51.3.1两位置开关不转换51.3.2故障转换开关的操作51.4接触器和继电器故障处理61.4.1接触器61.4.2继电器7第2章 机车辅助设备常见故障及处理方法82.1劈相机的基本知识及故障处理82.1.1劈相机的基本知识82.1.2劈相机的故障处理82.2压缩机和通风机的故障处理92.3辅助压缩机和油泵风机常见故障102.4制动风机和牵引风机故常处理12第3章 电力机车制动机基本知识及常见故障143.1制动机的基本知识143.1.1制动技术概念143.1.2制动方式143.2制动机常见故障及处理方法143.2.1换端操纵的方法。143.2.2电空制动控制器放中立位15第4章 走行部基本知识及常见故障184.1走行部的基本知识184.2机车轴箱和车钩故障处理184.2.1轴箱轴承烧损184.2.2车钩194.3机车走行部常见故障204.3.1抱轴瓦碾烧204.3.2轮箍弛缓214.3.3齿轮弛缓224.3.4牵引电动机轴承烧损224.4事故总结及案例分析224.4.1事故总结224.4.2案例分析23第5章 韶山系列机车应急故障处理275.1 SS8型电力机车应急故障处理275.2 SS4改型电力机车应急故障处理28第6章 故障分析及改进措施316.1 机车故障分析316.2 主断路器的改进措施32结 束 语34致 谢35参考文献36西南交通大学网络教育毕业设计（论文）引 言随着技术的的飞速发展，铁路大提速的实施和运载量的增大，机车处于满功率运行状态，温度高、振动大、电气电路工作条件恶劣，发生故障是难以避免。而机车一旦发生故障，司乘人员无法进行检查处理，势必影响列车正常运行。所以机车的安全可靠性得到了很大了的挑战，“安全不稳，永无宁日，任何情况下，坚持安全第一、预防为主、综合治理的方针不能动摇。要保证机车的高速运行安全可靠，机车的各种电动、气动部件要保持良好的状态，这就对机车的故障检修提出了很高的要求。机车性能的好坏将直接决定机车的运行，因此，对机车故障方面的处理和检修很重要。要想减少不必要的事故发生，必须从思想上高度重视，加强我们自身对机车知识的了解及故障处理，按规定要求进行操作。本文提出了机车的常见故障检测及基本知识，详细介绍了机车电器、辅助设备、制动机、走行部等部件的动作原理和常见故障及SS4、SS8机车的应急故障处理，在文中还对机车事故案例与故障是如何能够避免事故的发生做了详细分析介绍。通过本文能尽量减少和避免事故的发生，保证了行车安。第1章 电力机车电器常见故障及应急处理办法近年来,因机车电器、线路故障引起的火灾、火情常有发生，严重影响了铁路运输的安全。以株洲机务段为例，从1988年至1992年的资料统计,共发生火灾10件、火情50件。其中因电器、电线路故障引起的火灾8件、火情41件、分别占火灾动作原理及故障火情总数的80%和82%。可见电器、电线路故障是机车火灾、火情的重要部位。1.1受电弓基本知识和故障分析处理1.1.1受电弓基本知识构造：受电弓可分单臂弓和双臂弓两种，均由滑板、上框架、下臂杆（双臂弓用下框架）、底架、升弓弹簧、传动气缸、支持绝缘子等部件组成。近年来多采用单臂弓。动作原理：1、升弓：压缩空气经电空阀均匀进入传动气缸，气缸活塞压缩气缸内的降弓弹簧，此时升弓弹簧使下臂杆转动，抬起上框架和滑板，受电弓匀速上升，在接近接触线时有一缓慢停滞，然后讯速接触接触线。2、降弓：传动气缸内压缩空气经受电弓缓冲阀迅速排向大气，在降弓弹簧作用下，克服升弓弹簧的作用力，使受电弓迅速下降，脱离接触网。受流质量 负荷电流通过接触线和受电弓滑板接触面的流畅程度，它与滑板与接触线间的接触压力、过渡电阻、接触面积有关，取决于受电弓和接触网之间的相互作用。1.12受电弓故障分析处理1、闭合受电弓扳钮升不起受电弓时的处理（1）升另一弓。（2）关好两节的各室门，确认控制风路风压达500kPa。（3）287YV不吸合时，人为固定在吸合位。（4）1YV不吸合时，人为固定在吸合位。须降弓时，断开钥匙开关降弓（严禁287YV、lYV同时固定导致无法降弓）。（5）一节机车有控制风压，另节无控制风压时，应将588QS置单机位，确认无风节各室无人，断开主断路，关闭各室门，236QS置故障位后升弓。无效时可将无风节515KF的N533BN534B短接升弓，总风打满后拆除，恢复236QS正常位。2、升不起弓或自动降弓处理方法：（1）检查升弓气路风压是否高于600Kpa。如低于此值应按压一下辅压机按钮SB95（在控制电器柜上），使用辅助压缩机泵风，当风压达到735Kpa时，辅助压缩机自动停打。（2）检查控制电器柜上的各种电器开关位置，应置于正常位置。如有跳开现象，请检查确认后，重新闭合开关。（3）换弓升弓试验。（4）若机车运行中自动降弓，停车确认受电弓损坏程度，记录刮弓的地点。通过低压电器柜上的开关SA96，控制隔离开关QS1或QS2隔离损坏的受电弓，可以换弓继续运行。若刮弓导致受电弓破损严重，需要登车顶作业，请求停电，做好必要的安全防护。（5）若故障在乘务员接乘时出现，检查管路柜内蓝色钥匙，应处于竖直位，即开放状态。（6）故障在接乘时出现，可以使用正常的受电弓运行，也可以按照下面的步骤查找故障受电弓的问题。3、某台受电弓的自动降弓装置的切除方法和运行途中受电弓降不下来时的处理（1）将该台受电弓“主断控制器”置“停用”位。（2）若自动降弓装置仍动作时，应按途中登上机车车顶处理故障的有关安全规定登上车顶，将该台受电弓自动装置ADD的关闭阀置“关”位。（3）若为升弓电空阀不失电，可将其受电弓隔离开关置“故障”位或拆掉受电弓电空阀一根接线；若为升弓电空阀卡死不释放，则在关闭该台受电弓风路塞门后，松开该风路塞门与受电弓间的风管接头，若为DAS2000受电弓可松开其空气滤清器的排水阀将风放掉，升另一台受电弓维持运行。1.2主断路器基本知识及故障处理1.2.1主断路器的基本知识主断路器连接在受电弓与主变压器原边绕组之间，安装在机车车顶中部，它是电力机车电源的总开关和机车的总保护电器。当主断路器闭合时，机车通过受电弓从接触网导线上获得电源，投入工作；若机车主电路和辅助电路发生短路、过载、接地等故障时，故障信号通过相关控制电路使主断路器自动开断，防止故障范围扩大。主断路器属于高压断路器的一种，按其灭弧介质可分为油断路器、空气断路器、六氟化硫断路器和真空断路器等。目前，在SS1型、SS3A型、SS3B型等电力机车上采用的是TDZ1-200/2 5【T-铁路机车用；D断路器；Z主；1设计序号；200额定分断容量（MVA）;25额定电压（kV）】型空气断路器；在SS4型、SS4改型、SS7C型、SS7D型、SS8型等电力机车上采用的是TDZ1A-10/25【T-铁路机车用；D断路器；Z主；1设计序号；10额定电流（kA）；25额定电压（kV）】型空气断路器；6K型电力机车上采用的是真空断路器。1.2.2主断路器故障分析处理1、防止主阀卡位漏气主阀活塞由两个螺纹连结的压圈组成，其间夹着形橡胶密封圈，其夹紧力大小，会漏气；夹紧力大，会卡位，造成阀门关闭失常，储气缸产生漏气现象，所以组装时应特别注意，还应注意塔形弹簧的安装、衬套表面状态以及压缩空气的清洁程度。2、灭弧室故障灭弧室故障主要反映在灭弧室绝缘子烧损和炸裂上。原因可能是由于储气缸中压缩空气不干净，含有较多水分、油及杂物等，它们附着在绝缘子内表面，引起内表面闪络放电后烧损绝缘子或酿成灭弧室炸裂。或者时由于通风塞门内滑石粉受潮凝固，堵塞了气路，灭弧室内空气不能经常保持一个正压力，因而入侵的潮湿空气容易结成露水附着内表面放电而烧损或炸裂。机车运行中应及时排放油水分离器排放，将积存的油水排除，及时更换通风管塞门内的滑石粉。储风缸下部排气口，也要经常的打开排放，将油水排除。此外，所有管道应干净，因为管道中的漆皮、锈渣等杂物容易堵塞气口，使之动作失灵，发生卡位现象；异物进入灭弧室，会破环主触头正常接触。众所周知，非线性电阻的热容量较小，正常情况下，在主触头分断过程中，非线性电阻的通流时间极其短促，一般不超过50毫秒。而主触头正常接触被破坏，非线性电阻将长期通过分流电流，必然造成烧损，以致于炸裂。3、保持非线性电阻的技术状态组装时，应保持腔内清洁；非线性电阻和干燥剂应该低温烘干处理。组装后，应保持腔内可靠密封，防止大气中的湿气侵入。电阻片与接触板接触不良，在长期的振动下，电阻片两端面上的铝粉层磨损而脱离累积增多时，会导致绝缘子内腔放电而炸损。4、隔离开关故障因检修或组装工艺不良，隔离开关开断和闭合过程中失去了缓冲作用，由于隔离开关和转动绝缘子均具有一定质量，在瞬间制停到位时，必然会产生很大的惯性冲击，容易发生操纵轴、隔离开关刀杆或转动绝缘子的断裂。因此在传动气缸中的隔板上8排气孔调节螺钉也应调整得当，不然会减弱缓冲作用，而使惯性冲击增大。1.3两位置开关常见故障处理1.3.1两位置开关不转换原因：1、调速手轮未回“0”2、司控器微动开关烧损或中间继电器558KA不得电，导致各转换鼓均不转换。3、两架的牵制转换鼓或前后转换鼓不转换。4、电空阀故障等导致某一转换鼓不转换。处理：1、手柄回“0”2、将I号端子柜403、406线与466线短接，若558KA不得电则将其人为固定，换向手柄打前位维持运行，此时不能用电制，换端操纵时将短接恢复。3、将I号端子柜437、456线与466线短接，换向手柄打前位维持运行，此时不能用电制，换端操纵时将短接恢复。4、将不吸合的电空阀人为固定。1.3.2故障转换开关的操作当确认某架微机或其外电路有故障时，可将故障转换开关由正常位转到I位或位（故障运行位）。但在操柞转换开关前，应先将主手柄回零，换向手柄回零，分断电源柜中的“电子控制”自动开关。由此保证故障转换开关在无电状态下转换。转换开关转换完毕后，再合上“电子控制”自动开1.4接触器和继电器故障处理1.4.1接触器1、接触器振动大 、噪声过大的原因可能是 :（1） 接触器铁芯表面上油污较厚，或者铁芯极面有缺损、变形或不平整；（2） 使用砂纸修磨铁芯板面后未将砂粒清除干净或有异物掉落，铁芯板面之间接触不良；（3） 接触器线圈的控制电压不足，达不到额定工作电压的 85 %；（4） 反力弹簧损坏或移位，因机械运动部件发生问题导致铁芯行程不够或偏移；（5）铁芯上的短路环断裂等。排除上述故障的简便方法: 切断电源，打开接触器后盖，取下动铁芯，用干净的绸布将动 、静铁芯板面擦拭干净； 若铁芯板面有锈斑或严重不平时可用细锉刀进行修整好后应即时清除掉铁屑； 调整控制电压使其符合线圈工作电压的规定范围； 属机械运动部件故障，则应检查和调整，对损坏件(如反力弹弹簧等) 应及时予以更换； 短路环断裂，则需按原结构形式焊修，无法修复的则需更换铁芯。2、交流接触器线圈通电后,接触器不动作或动作不正常（1）线圈控制线路断路;看接线端子有没有断线或松脱现象,如有断线更换相应导线。如有松脱紧固相应接线端子。（2）线圈损坏;用万用表测线圈的电阻,如电阻为 ,则更换线圈。（3）热继电器动作后未复位。用万用表电阻档测热继电器的两个常闭点之间的阻值如为 ,则按下热继电器的复位按钮即可。（4）线圈额定电压比线路电压高。换上适应控制线路电压的线圈。（5）触头弹簧压力或释放弹簧压力过大。调整弹簧压力或更换弹簧。（6）按钮触头或辅助触头接触不良按钮清理触头或更换相应。（7）触头超行程过大。3、调整触头超程线圈断电后,接触器不释放或延时释放。（1） 磁系统中柱无气隙,剩磁过大。将剩磁间隙处的极面锉去一部分,使间隙为0.10.3mm,或在线圈二端并联一只0.1uF电容。（2）启用的接触器铁芯表面有油或使用一段时间后有油腻。将铁芯表面防锈油脂擦干净,铁芯表面要求平整,但不宜过光,否则易于造成延时释放。（3）触头抗熔焊性能差,在启动电动机或线路短路时,大电流使触。头焊牢而不能释放,其中以纯银触头较易熔焊。交流接触器的主触头应选用抗熔焊能力强的银基合金,如银铁,银镍等。1.4.2继电器1、继电器触点表现形式 （1）粘连通常由触点熔焊造成，多因使用不当、安装不妥、负载过重或操作过于频繁。（2）接触不可靠 长期使用后触点表面氧化或电弧烧蚀造成缺陷、毛刺等，接触电阻增加，导致触点温升过高，由面接触变成点接触。 （3）变形因触片变形、弹性连接片变形或弹性系数变化造成触点接触不良。 （4）拉弧导致触点磨损加快继电器吸合、断开时拉弧，导致触点腐蚀过快，缩短使用寿命。2、部分故障处理方法 （1）粘连继电器应避免装在多冲击、易振动的地方；若在电压波动至最低阈值时不能可靠吸合，可适当调整动、静触点，重新核查负载容量，核实继电器承载能力。若负载容量无法调整，则需更换继电器。（2）触点接触不牢靠继电器触点可用什锦锉轻轻除去毛刺（不要用砂纸打磨），再用棉纱沾酒精或四氯化碳擦去脏物，检查触点接触面是否良好，正常后再通电使用。 （3）触头腐蚀过快首先检查回路中是否有感性负载，还应采取灭弧措施。第2章 机车辅助设备常见故障及处理方法2.1劈相机的基本知识及故障处理2.1.1劈相机的基本知识劈相机的工作原理：在单相工频交流电力机车的辅助系统中，异步劈相机(简称劈相机)用来将主变压器辅助绕组供给的单相电源“劈成”三相，向辅助系统所有三相异步电动机供电。劈相机的实质：是一种本身只输出一相电流的异步电机。劈相机工作状态实际上是三相异步电机在不对称条件下运行的一个特例。异步电机进入劈相机工作状态一般应具备以下两个条件： 1、电机轴上的机械负载不变。2、三相电网中W相缺相,使W相电流反相输出。只要具备上述条件，一般的三相异步电动机同样具有劈相机功能。异步劈相机的起动方法有辅助电动机起动法和分相起动法两种。辅助电动机起动法是在劈相机的转轴上安装一台辅助电动机，起动时先由辅助电动机带动劈相机转子转动，待劈相机转速达到一定值时，将劈相机投入单相电网，并切除辅助电动机的电源.。分相起动法分为电阻分相起动和电容分相起动两种。这两种启动方法具有线路简单，设备成本低等优点，因而得到广泛的应用。2.1.2劈相机的故障处理1、闭合劈相机扳钮，无任何声音的检查处理。现象：闭合劈相机扳钮，两台劈相机均不启动，各辅机时间继电器均未吸合。检查处理：（1）检查操纵节自动开关605QA跳时，重新合上。（2）将自起劈相机隔离开关591QS置“自动位”，恢复正常，维持运行。（3）若不行，可更换劈相机扳钮。2、闭合劈相机扳钮，某节劈相机无启动声音的检查处理现象：闭合劈相机扳钮，某节显示屏相机灯未显示亮后灭，各辅机时间继电器吸合正常。检查处理：（1）检查劈相机起动电阻接触器213KM未吸合时，可人工闭合213KM，待劈相机启动35秒后松开。（2）将故障节劈相机开关242QS置“通风机位”，296QS置“电容位”，改用一位牵引风机电容分相起动，在网压不低于22KV时，即可投入其他辅机运行。（3）SS4B型机车，将故障节臂相机1隔离开关242QS置“2”位3、闭合劈相机板钮两节车劈相机灯均不亮的故障处理（1）检查闭合605QA；（2）转换59lQS开关（置自起位）；（3）更换劈相机扳钮或短接扳扭上的接线560至562线，591QS置自起位。4、闭合臂相机扳钮有节机车劈相机灯不亮的故障处理（1）劈相机起动正常，劈相机灯不亮，可维持运行。（2）567KA故障，可人为固定闭合过分相绝缘以释放567KA，过分相后再闭合567KA起动劈相机。2.2压缩机和通风机的故障处理1、压缩机不启动（1）按“强泵”扳钮能启动，用“强泵”风维持运行，注意观察风压。（2）闭合405SK，压缩机灯亮，应断电，检查203KM，是否焊接，压缩机电机是否烧损；无焊接烧损现象时，切除该压缩机。（3）确认579QS在正常位，检查自动开关。（4）属203KM或压缩机电机本身故障，无法修复时切除该压缩机，用另一台压缩机维持运行；尽量少用空气制动，节约用风，注意观查工作压缩机的温升。2、压缩机打不起风或打风后排风不止（1）关闭G1塞门，开放G2塞门。（2）若247YV排风不止，可拆其接线，拆线后仍不释放，可轻轻敲击，使其释放。3、空气压缩机不起动的故障处理（1）“强泵”起动。（2）压缩机灯不亮：“压缩机故障”开关（579QS）在“正常”位，将压缩机辅保故障开关置“故”位，重启压缩机。（3）“压缩机”灯亮：检查203KM，压缩机电机无焊接烧损现象，将压缩机辅保故障开关置“故”位，重启压缩机。（4）切除故障的压缩机，将“压缩机故障”开关置“故”位，单台压缩机维持运行（203KM接触器熔结时，撬开装好灭弧罩或拆线包好绝缘）。4、主压缩机泵不起风的处理（1）将干燥器旁塞门G2打开，关闭G1塞门；（2）逆止阀47冻结或卡劲，用热水加温或轻击振动，使之松动。5、空压机泵风后排风不止的故障处理（1）247YV电空阀排风，断开247YV电源线包好绝缘。（2）干燥器排泄风阀排风不止，开G2塞门，关G1塞门。（2）电制时，断电，降弓，将相应牵引电机故障闸刀置“故”位（下合）。6、闭合通风机开关，个别通风机不启动，牵引风机信号灯不灭（1）进入走廊确认未启动的通风机。（2）断闸后在1或2低压电器柜检查对应的QA是否跳开，人为断开后重新合上。（3）如发现某通风机烧损时应将对应的故障开关至故障位，并一定切除被其通风冷却的牵引电机或整流柜，再把对应的风速开关置故障位。2.3辅助压缩机和油泵风机常见故障1、辅助压缩机泵风慢或不泵风（1）确认辅助压缩机排水阀关闭，97塞门关闭，断开570QS，人为闭合主断路器，待辅风缸压力达到500Kpa后再升弓打风。（2）若辅压机工作正常，压力表不起，则关闭140塞门，升弓打风，待总风压力达定压后，立即开放140塞门。（3）上述处理无效，检查处理107、106逆止阀，冬天加温处理，若仍不行，只用一节车升弓打风2、节机车辅助压缩机故障（总风缸、控制风缸无风）时的升弓方法（1）将辅助压缩机故障节机车的控制电源柜“辅压缩机”自动开关断开。（2）将辅助压缩机正常节机车的受电弓风压隔离开关置“故障”位，并关闭其97#风路塞门，用辅助压缩机打风，待辅助风缸风压达到600KPa以上时，升弓用主压缩机打风。当总风缸风压达到450KPa以上时断电，将受电弓风压隔离开关置回“运行”位。（3）将辅助压缩机故障节机车的控制电源柜辅压缩机”自动开关闭合，重合主断,两节机车将同时工作。3、障故障变压器油泵或风机的方法（1）确认相应接触器熔焊，则撬开装好灭弧罩或拆线包好绝缘。（2）油泵故障，将“油泵故障”开关置“故”位。（3）变压器风机故障，将“变压器风机故障”开关量“故”位。（4）注意变压器油温接近75时，到站停车降温。4、压机泵风慢或辅压机正常，辅助风缸压力表不起的故障处理（1）检查辅助风缸的排水阀；（2）关闭97阀；（3）人工合闸，辅助风缸压力达到500kPa，升弓打风（总风达到定压后，开放97阀）。5、压机正常，辅助风缸压力表不起：（1）关140塞门，打风升弓，总风缸压力达到定压后，立即开放140塞门；（2）检查处理107逆止阀（冬季加温处理)。6、辅助变流器故障现象：跳主断，故障显示灯亮，微机显示辅助变流器输入过流、辅助回路过载、中间回路过电压、辅助回路接地等故障信息处理方法：（1）辅助变流器有二组，当一组出现故障，微机会自动转换。此时通过微机显示屏查看信息，KM20应闭合。（2）若微机转换异常，可以手触显示屏“开放”故障的一组辅助变流器，让TCMS切除转换；也可以断合低压电器柜上的辅助变流器自动开关QA47进行复位转换。（3）若还不能正常转换，需要停车降弓，断开蓄电池总电源30秒以上进行复位。注：当切除一组辅助变流器后，牵引风机将全速运转，只有一台空压机投入工作。2.4制动风机和牵引风机故常处理1、障一台故障制动风机的方法确认接触器熔焊，则撬开装好灭弧罩或拆线包好绝缘，将相应“制动风机故障”开关置“故”位。2、引风机故障现象：机车降功1/6，故障显示灯亮，微机显示风机故障或风速故障处理方法：（1）当一组风机故障时，可断合几次相应的空气自动开关（低压电器柜上）。（2）若故障无法恢复，TCMS会自动将相对应的一组CI切除，也可在微机屏手触切除，即主变流器六组中有一组不工作，机车保持5/6的牵引力，可维持运行。3、切一台故障牵引风机（1）检查确认该牵引风机接触器的焊接情况，如有焊接，将对应的自动开关扳下，或进行拆线处理，并将对应的牵引风机故障开关置故障位。（2）如果电制时发生牵引风机故障，断开主断，降弓，将牵引风机对应的两台牵引电机故障闸刀置故障位。4、制动风机故障故障现象：（1）LCU故障。（2）两个制动风机均不起，扳键开关及相关接线故障 。（3）209KM或210KM不吸合，接触器本身故障或接线松。（4）起制动风机出现辅接地或辅过流，制动风机本身烧损。处理方法： （1）LCU转换至另一组。（2）老车短接I号端子柜577线与590线，装LCU新车则短接I号端子柜560线与548线，此时起劈相机后制动风机自动起来，需要停止时则断主断。（3）检查未吸合接触器的接线，正常则将相应的故障隔离开关581QS和582QS置故障位，相应架的两台牵引电机故障闸刀置故障位（下合）。（4）将相应的故障隔离开关581QS和582QS置故障位，相应架的两台牵引电机故障闸刀置故障位（下合）。第3章 电力机车制动机基本知识及常见故障3.1制动机的基本知识3.1.1制动技术概念列车制动就是人为地制止列车的运动，包括使它减速、不加速或停止运行。对已制动的列车或机车解除或减弱其制动作用，则称为“缓解”。为施行制动和缓解而安装在机车、车辆、列车上的一整套设备，总称为“制动装置”。“制动”和“制动装置”俗称为“闸”。施行制动常简称为“上闸”或“下闸”，施行缓解则简称为“松闸”。“列车制动装置”包括机车制动装置和车辆制动装置。不同的是，机车除了具有像车辆一样使它自己制动和缓解的设备外，还具有操纵全列车制动作用的设备。3.1.2制动方式列车制动在操纵上按用途可分为“常用制动”和“紧急制动”两种。在正常情况下为调节或控制列车速度包括进站停车所施行的制动，称为“常用制动”，它的特点是作用比较缓和而且制动力可以调节。在紧急情况下为使列车尽快停住所施行的制动，称为“紧急制动”（也称为“非常制动”），它的特点是作用比较迅猛而且要把列车制动能力全部用上。从施行制动的瞬间起，到列车速度降为零的瞬间止，列车驶过的距离，称为制动距离。它是综合反映列车制动装置性能和效果的主要技术指标。列车重量越大，运行速度越高，就越不容易在短时间、短距离内停下来。那么，列车的运行速度与制动距离之间是什么关系呢？从我们常用的制动距离计算公式3.2制动机常见故障及处理方法3.2.1换端操纵的方法。当本节机车（运行方向节）制动机故障，由“电空”位转至“空气”位后仍不能正常使用时，应换端操纵制动机。1、停车后，在保证列车管减压制动情况下，取出大、小闸手柄并试验确认本机车列车管手动放风阀作用良好。2、将本节机车重联阀转换按钮放“补机”位，它节机车重联阀转换按钮放“本机”位，合上它节机车控制电源柜“监控信号”自动开关。3、在它节机车装好大、小闸手柄，向运记正确输入车站代码、货补等数据，适时在预告或出站信号机处校正运记距离，保持两司机室运记距离显示一致。4、副司机根据运记提供的信息，听从司机指挥在后节机车司机室进行制动机的操作。5、司机在本节（运行方向节）机车司机室了望、进行除制动机以外的操作，当发现危及行车安全或人身安全时，应立即采取果断措施：通知副司机或捅紧急停车按钮、拉列车管手动放风阀使列车紧急停车。6、严禁使用解锁靠标，二次向前带速度不得超过5km/h。3.2.2电空制动控制器放中立位1、初放中立位，就有初制动减压量原因：（1）209压力开关故障。（2） DKL板有故障。处理方法：a 检查258缓解电空阀是否得电；短接压力开关209连锁则恢复正常，即可确认该压力开关故障。运行中遇该故障，维持运行，注意初放中立位即有减压，其于正常。b 更换DKL控制板。2、制动后中立位，均衡风缸压力继续下降原因：（1）某端空气制动阀转换柱塞第二道O形圈漏。（2） 257制动电空阀上阀口不严。（3）DKL控制板故障。处理方法：a 检查调压阀53（54）溢流孔，判断泄露端。操纵端O形圈漏，可在减压后放中立位，将电空扳键转至空气位，空气制动阀回运转位后，扳键再扳回电空位即可缓解。非操纵端O形圈漏，则须转至空气位运行。b 更换257制动电空阀，或转空气位操纵。c 更换DKL控制板，运行中转空气位操纵。3、制动后移中立位，均衡风缸保压，列车管压力下降原因：（1）中继阀排风口不严。（2）列车管及折角塞门泄露。处理方法：a 更换中继阀排风阀胶垫。运用中可轻击中继阀体，停车时用最大减压量排风，以吹落排风口异物，维持运行。b 检修列车管各接头并研磨折角塞门。运用中维持运行，到段检修。4、制动后移中立位，有较大回风 原因：（1）259重联电空阀及258缓解电空阀下阀口不严。（2）DKL板故障。处理方法：a 减压后移重联位，仍有回升现象，则判断为258电空阀故障，反之则为259电空阀故障。更换不良电空阀。运行中转空气位操纵。b 更换DKL板，运行中转空气位操纵。5、制动后回中立位，均衡风缸及列车管又恢复定压原因：（1）258缓解电空阀故障。（2） 209压力开关故障。处理方法：a 观察回升定压缓解，则为电空阀口漏，拆检电空阀。运行时则应转空气位操纵。b 若258电空阀得电，则应断开其联锁，维持运行；若减压缓慢，且回中立位有缓慢回升，则为压力开关膜板小破故障，转空气位运行，回段检修。6、减压后回中立位，制动缸不保压原因：（1）254排1电空阀故障。（2）分配阀故障。处理方法：a 查254电空阀排风口有排风声，在单机运行时必须将该阀进风口堵死，维持运行。此时单缓用手缓解。b 查254电空阀及作用管系、工作风缸均不漏，则维持运行，需保持机车制动力时可推空气制动阀至制动位，回段检修分配阀。第4章 走行部基本知识及常见故障4.1走行部的基本知识将车辆上两对或两对以上轮对用构架等装置联成一组并装备摇枕弹簧装置、轮对轴承（轴箱）装置、基础制动装置等部件，使之构成一个独立的走行结构，这种结构称为“转向架”，又叫车辆的走行部（现场又称之为“台车”），是客、货车辆的重要组成部分，1、转向架对车辆运行的平稳性和安全性有着十分密切的关系。其功用如下：（1）承担车辆的自重和载重，并将重量传递到钢轨上；（2）由于设有圆形心盘，使车体与转向架可自由的转动，所以能够顺利的通过曲线，降低运行阻力；（1）车辆采用转向架，可通过增加轴数、延长车辆长度的方法来提高车辆的载重量；（2）转向架能安装弹簧及减震装置来缓和车辆承受的冲击力和运行的振动；（3）分散钢轨单位面积的负担力，避免钢轨荷重集中。2、运用中转向架受哪些外力的作用：（1）垂直静载荷；（2）垂直动载荷；（3）车体侧向力引起的附加垂直载荷；（4）侧向力所引起的水平载荷；（5）制动时所引起的载荷。3、转向架作用力的传导过程（转8型）：车体上心盘下心盘摇枕斜锲摇枕弹簧弹簧承台侧架导框承载鞍滚动轴承车轴车轮钢轨。4.2机车轴箱和车钩故障处理4.2.1轴箱轴承烧损轴箱轴承常见故障是外列轴承烧损，偶尔也有内外两列轴承同时烧损、塌架的，严重的造成轴箱与轮对固死在一起，不能运行。如果只是外列轴承塌架，可以打开轴箱盖，清除烧损的轴承碎片，对卡死在轴箱内不易取出的部分，可以用氧乙炔切割设备割掉；如果轴承内圈弛缓外蹿，也要割掉。机车不能继续牵引列车，需单机限速回段处理。如果轴承烧损严重，必须将轮对和轴箱悬空，限速回段处理。现场处理方法如下：1、轴箱止挡无承吊销孔的机车，需作如下处理：（1）卸掉故障轮对的两个油压减振器(1、3位轮对)，将轮对左右轴箱端盖最下面的两个螺栓卸掉，换上专用救援承吊长螺栓；（2）用30t千斤顶将轮对左右轴箱顶起，将轴箱弹簧用专用卡具卡紧；（3）把反正扣绳索套在承吊螺栓上，并吊挂在构架的油压减振器吊挂座上(在吊挂座上放一专用护绳垫铁)或吊挂在穿人机车承吊孔中的专用大圆销上(2位轮对)，上紧正反扣绳索螺母；（4）在同一转向架的其它轴箱与构架之间的空档处打入专用调高度垫铁(注意左右垫铁厚度要一致)；撤掉千斤顶后，检查故障轮对踏面应高出轨面约50l00mm。2、对轴箱止挡上有承吊销孔的故障轮对，应先用30t千斤顶(2或4个)将构架或故障轮对轴箱顶起，使轴箱止挡销孔与构架止挡销孔对齐，然后将承吊圆销直接插入销孔中，穿入防脱小销子，再在同一转向架的其它轮对轴箱与构架之间的空档处打人调高度垫铁。撤掉千斤顶后，检查故障轮对踏面应高出轨面约50l00mm。最后，甩掉故障轮对的牵引电动机，将闸瓦间隙调至最大，卸掉闸瓦，机车限速30kmh回段处理。运行时，首先要在机车两侧查看是否有异常现象，确保行车安全。3、.轮箍崩裂轮箍崩裂后，需要将故障轮对悬空，其救援处理方法与轴箱轴承烧损的处理方法相同。4.2.2车钩钩缓部分容易产生裂纹的部件部位及原因：1、钩舌钩舌裂纹多发生在钩舌内侧弯角处和钩舌销孔处。原因：强度不足、弯角处变化较大，受牵引力作用时产生应力集中所致，编组60辆以上的重载列车更应注意，中途使用过紧急制动的列车要仔细检查，焊修后的要注意认真检查。2、钩体车钩裂纹多发生在钩头上下钩耳附近（钩耳孔较多）、钩锁销孔四角处和钩碗部分、钩腔内牵引突缘根部、钩腔钩身与钩头交界处、钩尾棱角处及钩尾销孔附近。原因：紧急制动、焊修工艺粗糙、承受牵引力或冲击力较大、重载、铸造缺陷。3、钩尾框钩尾框裂纹多发生在钩尾框弯角处及钩尾销孔周围，如后堵上下弯角、钩尾销孔立柱。原因：材质疲劳老化、缓冲器失效、冲击力过大、焊修后没有退火处理。另一方面是钩尾框后堵与从板的接触部分的两个弯角均是直角，所以当承受冲击力的时候造成该部位应力集中，易产生裂纹或折断。这部分裂纹比较隐蔽，检查确认需要认真仔细。尤其是后堵直角处有亮光时。4.3机车走行部常见故障内燃机车走行部的轮对、牵引电动机等部位发生故障，乘务员往往无法自行处理，必须请求救援，由救援队进行现场抢修。但由于场地、设备、时间等因素的限制，对所出现的机车走行部故障常常不能按照正常的机车检修工艺进行维修，而必须采取一些特殊的措施，让机车迅速恢复基本的走行功能，使机车自行返段或附挂回段。而作为机车乘务员，对机车走行部发生的常见故障及其救援方法则必须有一定的了解。机车走行部常见故障主要有以下几种：抱轴瓦碾烧、牵引电动机轴承烧损、轮箍弛缓、轮箍崩裂、齿轮弛缓等。4.3.1抱轴瓦碾烧抱轴瓦碾烧后，容易拉伤抱轴颈，使轮对报废。若得不到及时处理，轮轴因干摩擦而发热，热量传至齿轮和轴箱使油脂受热失效甚至燃烧，进一步发展成齿轮弛缓和轮轴热切的恶性事故，因此必须及时处理。具体步骤如下：1、将机车慢慢移至站(段)内有地沟的位置，并做好机车防溜工作。2、拆下齿轮箱，卸下抱轴油盒，取出下瓦和吸油器。3、缓慢动车，检查抱轴颈一周表面是否严重拉伤。若拉伤严重且表面上粘有钨金时，应当用油石打磨光滑。4、在电动机下方，将一枕木担在钢轨内侧的地沟沿上，用千斤顶顶起牵引电动机，卸下上瓦。5、检查抱轴瓦、吸油器的状态，调查烧损原因。若抱轴瓦仅仅碾片、没有烧损，用刮刀刮瓦处理即可；若烧损严重，则更换抱轴瓦。6、清洗抱轴油盒。7、组装抱轴瓦、抱轴油盒和齿轮箱。将抱轴瓦油润间隙适当调大至1.0mm左右(上瓦装好后，需撤掉千斤顶，再组装下瓦)。8、在抱轴油盒内安装上新吸油器，注人清洁轴油；在齿轮箱内按规定注入齿轮润滑油(脂)。将故障轮对所对应的牵引电动机甩掉，机车限速50kmh回段再作彻底处理。4.3.2轮箍弛缓轮箍弛缓故障，往往是在机车进入站内停车或到达折返段后司机进行检查时发现的。如果运行中发现，司机应甩掉对应的牵引电动机，慢速进入站内侧线停车，请求救援。救援人员到达现场后，首先由技术人员调查故障原因，然后按以下步骤处理。1、测量轮对轮箍内侧距，确认其是否在13501353mm规定范围之内。2、如果轮箍弛缓轻微，内侧距没有超过1353mm，可以不作处理，也可以在轮箍外侧，分3处将轮箍和轮芯烧焊在一起，但必须甩掉故障轮对的牵引电动机，将闸瓦间隙调至最大。3、如果轮箍外蹿，内侧距超限，需将左1轴箱用4个30t千斤顶顶起，使轮对轮箍踏面高出钢轨10mm左右，换上尼龙闸瓦，甩掉其它5台牵引电动机，并打好止轮器。起机打满风后，闭合机车走车电路开关，将司控器手柄(或手轮)提至1位，让故障轮对空转。确认轮对旋转正常、千斤顶支撑稳定后，将司控器手柄提至2或3位，提高轮对空转转速，再实施制动。使制动缸压力逐步达到并保持在100150kPa之间，让轮箍受热膨胀而松弛。将司机控制器手柄回至零位，缓解制动。用直径3050mm的铁棒顶在轮箍外侧面上，用大锤击打铁棒，注意上下左右均匀击打，防止轮箍卡住。轮箍打入后，再测量内侧距须在规定值范围内，否则继续按上述方法处理，直至合格。为保证绝对安全，最后将轮箍与轮芯焊在一起，将闸瓦间隙调至最大，拆掉闸瓦，撤下千斤顶，甩掉故障轮对的牵引电动机，恢复其它牵引电动机的工作状态，机车单机回段，再作处理。4.3.3齿轮弛缓轮对齿轮或牵引电动机齿轮弛缓后，牵引电动机电流异常波动，司机应当首先将牵引电动机甩掉，维持到站(段)内，再请求救援。一般牵引电动机齿轮弛缓较常见，轮对齿轮弛缓较少。救援队接到救援命令后，要随车携带氧乙炔切割设备。现场处理较简单，卸掉齿轮箱后，将牵引电动机齿轮割成2至3块，砸掉后再装上齿轮箱。切割牵引电动机齿轮时，要备好灭火器，防止油脂燃烧引发火灾。最后，甩掉牵引电动机，回段彻底处理。如果所停站(段)没有地沟，就必须将故障轮对悬吊起来，限速回送，其处理方法与轴箱轴承烧损处理方法相同。4.3.4牵引电动机轴承烧损牵引电动机轴承烧损故障发生后，司机应维持机车运行，不要停车，并迅速与前方车站联系，进入站内侧线停车，防止堵塞正线，然后请求救援。其现场处理方法与齿轮弛缓处理方法相同，如果站(段)内有检修用的地沟，就将牵引电动机齿轮切割掉；如果没有地沟，就把故障轮对悬吊起来，限速回送。回送时，注意一定要将故障电机甩掉。以上几种走行部故障救援方法，是一些简单、有效的救援措施，但不是唯一的现场处理方案。进行救援时，一定要根据现场的实际情况，灵活处理。需要强调的是，现场救援时一定要仔细、慎重，防止事故扩大或二次事故的发生。如有必要，技术人员须随车检查、指导。4.4事故总结及案例分析4.4.1事故总结机车车轮是铁路机车走行部的重要部件，在机车牵引列车的情况下，如果机车车轮发生裂损故障，将对整个列车安全构成直接威胁。，及早发现车轮内部缺陷，对保证铁路的安全运营、构建和谐铁路具有重大的社会效益。近年来，中国铁路进入快速发展期。随着多次大提速的成功实施，机车车辆走行部的安全问题显得日益突出，铁路已多次出现车轮的裂损故障。仅以上海铁路局为例，自2003年9月开始，具有重大安全隐患的机车轮对辋裂缺陷已发生六例（详见下表1，）。这类缺陷起源于轮辋内部，沿车轮圆周方向发展，埋藏较深（踏面以下1550mm），隐蔽性强，较难检测。此类这种辋裂缺陷潜在的危害性极大，发展到最后往往会造成机车车轮掉块，从而导致严重的行车事故发生。 序号123456发生日期03-09-3004-05-2104-06-1004-12-1505-01-1806-02-08机车型号DF11-386DF11G-0003DF11-0174DF11-0154DF11-0158DF11G-0110部位右2轮右5轮右6轮左5轮右4轮左2轮修后公里（万Km）新造出厂走行26.4新造出厂走行15.4新造出厂走行32.1大修轮对装车走行26.4中修后100新造出厂走行21.9裂损情况(mm)轮对踏面下30处有一条周向裂纹，外侧长290,内侧长270外侧周向裂纹长250，踏面以下20，缺陷轮对，缺陷面貌呈现贝壳状裂纹刷漆后渗出裂纹锈迹，裂纹长180，踏面以下20轮对外侧周向裂纹，长220,宽60，踏面下25；内侧长105,距轮缘顶42裂纹长190,宽70，距踏面下26mm处缺陷延周向长度135,宽度70，深度距踏面16.2表1、上海铁路局提速机车整体车轮辋裂故障统计表总之，随着铁路的提速，车轮的安全状况日益严峻。车轮不仅出现常见的踏面剥离，还会出现最危险的辋裂和崩箍故障，同时辐板部位也会出现裂损。这种状况给现行的探伤工艺、探伤设备提出了更高的要求，客观上需要新的探伤装置的出现。4.4.2案例分析一、事故概况2007年1月14日11时38分，局兰西机务段韶山机z0050号机车，由西安铁路局西安机务段王建中值班，担当西安至广州之间K228次旅客列车牵引任务，编组19辆，总重1047吨，距长45.3。列车运行郑州局陇海上行线渑池至义马间K750+696米处，机车运行方向第一条动轮左侧车轮崩裂脱轨，未造成人员伤亡，不影响下行线。15时02分开通线路，中断上行线行车3小时24分，构成旅客列车脱轨险性事故。二、事故原因及定责1月14日事故的发生，引起了铁道部高度关注，刘部长做出重要批示；胡亚东副部长、安路生总调度长亲自部署事故救援和调查处理工作；1月15日安监司陈安华司长带领运输局装备部和安监司等有关人员赶赴兰州，对事故进行了认真细致的调查分析。路局对此次事故也高度重视，局长、党委书记要求有关部门认真分析，迅速查清原因，举一反三，防止类似问题的重复发生，并于15日深入兰西机务段调查分析机车质量管理，路局主管副局长带领机务处和安监室负责人于事发当日连夜赶赴现场进行调查处理。通过现场调查分析，认定事故主要原因为：该机车运行方向（II端）左1车轮辐板崩裂为三块，裂纹起源于车轮辐板外侧表面。崩裂轮对于2005年11月19日在大同电力机车有限责任公司进行大修，兰西机务段于2005年12月6日安装在韶山机Z0050号机车上，该机车通过后走行25.18万公里。该大修轮对在360万公里的质量保证期内。我局在机车上线运行多次检修中均未发现轮对存在的突出旧痕，没有及时消除设备隐患，未能有效防止事故发生，负有不可推卸的责任。三、事故教训 事故发生后，路局立即召开党政联席会议和所有机务站段、机关部门负责人参加的安委会扩大会议，在部安监司陈安华司长深刻剖析事故原因的基础上，按照刘部长、安总长的重要批示，在深刻剖析事故原因和教训，查摆了思想认识、技术管理、专业管理等方面存在的严重问题。 1、轮对检查严重失控是造成这起事故的直接原因。由于我们对整体轮探伤没有引起足够的重视，在制定整体轮检查探伤工艺时，不够细致，只规定了对轮辋的探伤工艺标准，而忽视了对轮辐的探伤检查。专业管理人员也没有进行认真的调查、研究和考虑，没有对轮辐裂纹进行控制的有效检查手段，从而导致该机车至2005年12月中旬以来在兰西机务段进行的2次三级修以及多次临行修的修复中对长度达386mm的疲劳裂纹锈痕未能及时发现，这是造成事故的直接原因。2、机车重点部位质量管理出现漏洞是造成这起事故的主要原因。这起事故充分暴露出我们在机务管理中存在着重机车上部质量、轻机车下部质量；重应用安全、轻检修质量；重责任事故分析、轻设备故障考核的问题。在电力机车线路管理上，突出了电机电力管理，放松了走行部质量管理，尤其是整体轮对的质量控制。2005年至2006年全局发现内燃机车轮芯裂纹2