NJ2机车检修过程中几个惯性故障的原因分析及解决方案

张萍

摘 要：通过对NJ2机车日常检修过程中存在的电机电器部分的惯性故障及问题，进行分析攻关，采取有效措施解决存在的问题，降低机车入库检修时的碎修活项，提高机车质量；保证机车运用可靠，降低工人检修强度，总结攻关经验，为今后机车检修工作积累经验。NJ2机车是铁道部专为担当青藏铁路格拉段客货运牵引任务而引进的3000KW大功率内燃机车。在我段担当运输牵引任务已有6年左右的时间。在6年的检修过程中，NJ2机车除了发挥其性能优越，运用故障率较低的优点之外同时也陆续暴露出了一些惯性故障，这些惯性故障的存在，一方面对机车的安全运用带来了隐患与不良影响，同时也给检修职工带来极大的劳动强度。另外NJ2机车的修程修制与以往我段检修的东风系列机车有很大不同。NJ2机车实行季修，半年修，年修等修程。两个修程之间最短间隔时间也要一个季度（92天）。机车存在的一些惯性故障如果不及时彻底地解决及根治，将对NJ2机车的安全运用带来隐患，对我段的运用及检修工作带来不良影响。为此，在NJ2机车的检修过程中，及时发现问题，及时研究解决问题，具有十分迫切的需要和必要。在五年多的检修过程中，针对NJ2机车在电机电器方面存在和陆续出现的问题，我们分别及时进行了原因分析及故障攻关下面本文分别对主发电刷最低限定尺寸的确定，牵引电动机通风道过渡板易松动，顶起等惯性故障，进行原因分析及采取解决方案，进行阐述。

关键词：NJ2机车；惯性；分析；方案

1 牵引电机接地线磨破及牵引电机接线盒三相电源线固定夹板铁片震断脱落，造成牵引电动机异常接地的原因分析及解决方案

NJ2机车为保证电机接地引起意外事故，在牵引电机机体与机车转向架上装设了一根直径十毫米的铜芯接地线，但在安装工艺上接地线与三相电源线并列固定，之间没有采取相应绝缘措施。这样机车在运用过程中由于频繁震动，极易使接地线与三相电源线相互接磨而发生电机接地的虚假现象。刚开始由于没有相关经验，误判断造成落电机处理的人力及材料浪费。在查找到由于接地线磨破而与三相电源线短路造成电机接地的虚假信息的原因后，我们立即采取措施，在三相电源线与接地线之间采用胶皮绝缘，接地线无固定悬空部分全部用捆扎带固定经全面整修后，由于接地线磨破而造成电机接地的故障很快得到扼制，故障发生率将至整修前的百分之一。

造成电机接地的原因，是在牵引电机三相电源接线盒内有一个固定三相电源线的绝缘固定夹板。为了增加强度，绝缘夹板的外侧加了一块厚度一毫米的铁片。机车在运行过程中由于剧烈震动，极易造成绝缘夹板外侧铁片震断脱落的现象。震断脱落的铁片一头连接电机外壳，一头搭在电机定子绕组上，极易发生磨破定子绝缘而接地的现象。针对这一现象，经给GE公司反映，最终决定采用一块特制钢板顶住绝缘夹板，利用接线盒侧面的螺丝孔，用一特质顶丝顶住钢板以增加强度。采取这一措施后，此类故障基本消除。这一技术革新措施在机车架车等过程中已全面开展。

2 主发电刷的长度限度尺寸的确定

NJ2机车的主发电机是机车最核心的部件之一，如果主发电机的滑环拉伤损坏，除了造成机破事故以外还将带来十分巨大的经济损失。而主发电机的电刷检查更换仅在机车进行季修（每92天一次）时由检修人员检查更换。为了保证机车在92天时间段的主发电机工作安全，确定合适的主发电刷限度尺寸十分必要。如果限度尺寸确定太长，将造成极大的材料浪费；主发电刷限度尺寸确定太短，将不能保证机车主发电机在两个入库定修期间的工作安全。尺寸太短，将造成主发电刷刷辫铜丝磨出拉伤滑环表面，造成主发电机不能工作，酿成严重后果。由于NJ2机车在我国高原铁路运用，GE公司也没有现成的经验数据可以提供参考，就需要我们摸索总结。为此我们对所有入库定修的机车主发电刷磨耗情况进行了统计。

通过对统计数据的分析，我们确定将F11、F12两组电刷的限度尺寸确定为55毫米：即限度尺寸为到限尺寸加最大磨耗量，即：

L限=L到限+△L（磨耗量）

=38.5+16.5

=55（毫米）

而F1、F2两组电刷的磨耗尺寸确定为50毫米。

L限=L到限+△L（磨耗量）

=38.5+11.5

=50（毫米）

经过近一年的统计跟踪，在执行我们确定的主发电机电刷限度尺寸后，NJ2机车在运用过程中没有发生一起主发滑环拉伤事故，同时更换下来的电刷也基本达到了最低限度尺寸。在保证了机车安全运用的基础上，降低了机车检修费用，取得了预期的效果。

3 牵引电动机通风道过渡板易松动错位，顶起的原因分析及解决方案

NJ2机车的牵引电动机冷却通风道在设计时，是将一个边上有卡槽的过渡板安装在牵引电动机通风口上，再通过一个可以安装橡胶通风道的安装板与贯通车体的牵引电动机冷却通风道相连接。这个安装在牵引电动机通风口上的过渡板是通过4个直径10毫米的内六方螺栓固定在牵引电动机机体上的。机车在运行过程中，由于不规则的震动冲击，经常出现牵引电动机通风道过渡板螺栓松动，螺栓脱出顶起通风道连接板的现象。通过观察分析，通风道过渡板出现松动，顶起错位的原因为：一是过渡板的安装螺栓为直径10毫米的内六方螺栓，内六方螺栓与过渡板的安装孔配合面为呈45度角的斜面，无法使用弹垫平垫等防缓件，在规定力矩紧固的情况下，承受机车运行过程中频繁振动影响下，极易发生松动现象。另一个原因是通风道安装板与过渡板的连接是通过对角的卡槽定位，在对角用一个直径10毫米的螺栓连接安装。机车在运行过程中的震动冲击下，安装板仅靠一个角上的安装螺栓固定，极易震松安装螺栓。进一步加大安装板的振幅，折断过渡板上的定位卡槽，严重时震断安装板上的钢筋圈，使其脱落进牵引电机，造成电机接地。

在进行了原因分析后，我们认为要使牵引电动机通风道连接板安装牢固必须有足够的紧固力矩，也就是改变原来的安装方式，在通风道连接板上打上四个直径12毫米的孔。用四个12×30毫米的普通螺栓将安装板和过渡板一起安装在牵引电动机通风口上。这样四个直径12毫米的普通螺栓配上弹平垫防缓件后，可以完全承受机车在运行过程中震动冲击所产生的破坏力。同时为了进一步消除安装板钢筋圈折断的隐患，将安装板的钢筋圈采取全面焊接的方法，以增强其牢固强度。在过渡板另外两个内六方螺栓安装孔结合面用镟修方法加工处理，使其与内六方螺栓配合更加增大，防止内六方螺栓在震动冲击下的松动脱出。采取以上措施后，彻底消除了牵引电动机通风道安装板及过渡板错位，脱落松动这一惯性故障，消除了由于通风道钢筋圈脱落造成牵引电动机接地的隐患。这一改造方案取得了预期的效果，极大降低了机车入库修时的工作强度。目前，这一方案正在全面实施当中。