SS4B型电力机车主要部件的故障分析及处理方法

呼木吉力吐

摘要：文章主要介绍了SS4B型电力机车的概念、功能、特点及SS4B型电力机车的牵引电动机、受电弓、主断路器的概念与结构；牵引电机的环火、轴承过热、窜油、温升过高或冒烟、电刷故障的原因分析及处理办法；受电弓升不起的原因分析及处理办法和受电弓在运行中出现故障的原因分析及处理办法；主断路器不闭合及断不开的原因分析及处理办法、机车运行过程中主断路器跳闸的原因及处理办法等等。

关键词：SS4B型电力机车；牵引电机；受电弓；主断路器

中图分类号：U264 文献标识码：A 文章编号：1009-2374（2014）12-0043-03

SS4B型电力机车是由各自独立且又互相联系的两节机车组成，其中每节机车都是一个完整的系统。机车的主电路采用的是不对称三段半控桥，相控调压，具有恒流准恒速控制的牵引特性和恒制动力准恒速控制的加馈电阻制动的特性。机车辅助电路采用的是旋转式劈相机系统。空气制动采用DK-1型电控制动机。牵引电机的悬挂方式为滚动抱鼻轴式悬挂，并采用单侧刚性直齿传动方式。机车电子控制部分采用微机控制，具有空电联合制动、空转滑行保护、功率因数补偿、主要技术数据传输及显示、故障诊断等功能。SS4B型电力机车全长约32米、总功率6400千伏、最大启动牵引力628千牛顿、最高运行速度每小时100公里。

SS4B型电力机车是由两节完全相同的4轴电力机车通过内重联环节连接组成的8轴重载货运电力机车，每节车为一个完整系统，设有一个司机室。两节车重联处有中间走廊连通，可以很方便地从一节车走到另一节车。SS4B型电力机车具有外重联控制功能，可以在一个司机室对两台（共16轴）机车进行控制。但SS4B型电力机车的性能好也难免出点问题。下面简单介绍一下SS4B型电力机车主要几个部件的常见故障原因分析及处理

办法。

1 牵引电动机常见故障的原因分析及处理办法

SS4B型8轴货运电力机车的牵引电动机型号为ZD114型，该电机为串励脉流牵引电动机，该电机为全C级绝缘结构，额定功率为800KW，额定电压为1020V，额定电流为845A，额定转速为960r/min，ZD114型牵引电动机由定子、电枢及刷架系统等三大部分组成。牵引电机故障是机车的最典型的故障之一，会造成的后果严重，因此及时发现及时处理。

牵引电机温升过高或冒烟原因分析及处理办法：（1）定子铁芯与转子在运转时产生摩擦，使局部过热的情况发生。对定子铁芯进行检查，是否出现变形和弯曲，并且对产生磨损的轴承进行更换。（2）在定子绕组中出现接地连接问题或者线路出现短路。如果在通电时点击出现冒烟和刺鼻气味时，触发接地保护和过流保护，说明电机的电子绕组可能出现接地和短路故障。该电机须进行修理。

牵引电机轴承过热原因分析及处理办法：（1）多余的润滑脂造成轴承运转的阻力增加，导致温度上升；或者润滑脂太少导致轴承的摩擦增大，温度也会上升，这是引起轴承发热的原因。对于润滑脂的填充应该根据标准，以达到轴承室的二分之一到三分之二为宜，四级及以上的电机可以装入三分之二。（2）定子和转子互相摩擦，导致轴承和电机的发热，从而温度上升，可以通过是否出现异常声响来识别，增加定子和转子之间的间隙可以解决此类问题。（3）安装时两侧轴承不匹配导致摩擦发热问题的出现，可以检查螺丝是否拧紧，如果拧紧后仍存在问题，应该重新正确安装电机。（4）轴与轴承之间是否存在过松与过紧的现象，如果过松可以镶套，如果过紧则需要重新对零件进行加工至标准件；轴承损坏，更换轴承。

牵引电机环火原因分析及处理办法：电机的正负电刷之间由于存在大电弧出现短路的现象，出现较大的声响的现象被称为牵引电机环火。出现环火时，电弧可能由换向器跨越到电枢、主极铁心等处，使电机接地。导致牵引电机环火主要有以下几点原因：（1）电弧出现环火。把换向器断头的圆角增大，云母沟开口开宽，用以防止出现电弧。（2）如果是由于片间电压过高导致的环火，应当对电压保护的设定进行调整。如果是因为换向器的原因出现的环火，则应该经常对换向器进行维护保养。（3）应及时清除换向片表面的杂质，并查明原因。如果是由于电刷的经常跳动所导致，则应该预防并更换产生磨损的电刷。（4）为了防止环火，脉流牵引电机除合理选择设计参数，还专门设计了补偿绕组使电枢反应导致的磁场畸变得以纠正，来防止环火。

牵引电机电刷故障的原因分析及处理办法：（1）电刷出现过热：压力过大，调节压力或者对弹簧压力进行更换；如果是因为压力不均所导致，则应该对各电刷的压力进行调节，保证各电刷承受压力相等。（2）电刷出现较大的火花跳动：存在杂边，需要重新进行倒角；压力不足，需要进行压力调节或者对弹簧进行更换。（3）牵引电机采用分裂式结构的电刷，电刷之间接触电阻的增大导致总电阻的增加，使换向电流减少，改善了换流降低故障的发生。

牵引电机窜油的原因分析及处理办法：油封情况不佳或者电机的结构存在缺陷。处理方法：对传动齿轮的装配进行改良，例如提高齿轮罩分享面接触位置的刚度，对齐接缝位置进行粘结，也可以增加齿轮润滑剂的年度。对于抱轴承，应该采用划回油沟的方法，加设回油孔和外挡板，从而防止窜油。

大准铁路公司机务段针对SS4B型电力机车齿轮箱润滑油过低了就失去了润滑和散热功能，导致大小齿轮发热；齿轮箱润滑油过高了就齿轮箱漏油或油窜进牵引电机内部，导致牵引电机环火或短路接地等故障现象，将齿轮箱的油尺改造成油表有效地减少了齿轮箱漏油或窜油问题。机车乘务员在齿轮箱油表上“一目了然”的掌握了齿轮箱油位，大幅减少了机车乘务员的整备时间的同时降低了检修车间的修理齿轮箱的劳动强度，改造项目达到了“一举两得”的效果。

2 受电弓的故障原因分析及处理办法

受电弓是机车从接触网上收流装置。受电弓通过绝缘子安装于电力机车车顶，弓头升起后与接触网导线接触，从接触网上汲取电流供机车使用。SS4B型电力机车上装有TSG3 630/25型单臂受电弓，从0至180米间升弓时间为6至8秒、从180至0米间降弓时间为5至7秒，降弓保持力为80N。TSG3 630/25型单臂受电弓底架部分、铰链部分、弓头部分、传动机构和控制机构等四大部分组成。在机车的日常运行中，经常会出现受电弓的故障现象，这也是电气化铁路事故的难点，受电弓的故障一旦发生，不容易进行迅速维修，会造成铁路供电长时间失灵，严重影响了铁路的安全运输，所以如何较快电力机车受电弓故障将是电力机车能否正常运营的关键之一。

受电弓升不起的原因：（1）门联锁没关好；（2）515KF动作不良；（3）20QF、50QF、297QP动作不良；（4）1YV故障或扳钮开关故障；（5）287YV故障。

处理：（1）保证车顶门和高压室门的上锁严密；保持受电弓的自动开关的闭合的正常（602QA）；保证塞门的正常打开（140、143、147），保持风压在500KPA；并且隔离开关在正常位置。（2）对570QS进行多次断合实验，如果出现不吸合的现象则应该将吸合位置固定。（3）如果287YV出现吸合现象，应该确保连琐阀杆伸展正常并且到达标准位置，换弓运行。

机车运行中受电弓出现故障的处理办法：（1）当升弓后车顶出现放炮的声响，如果仅仅出现一次放炮，并且供电正常，可以继续运行。如果第二次出现放炮，应立即停止供电，去车顶进行检查并维修。如果是由于瓷瓶问题所导致，应该将导电杆进行拆掉。（2）在机车运行期间发生受电弓损坏：如果受电弓在运行期间发生了机械损坏的现象，例如折断、各部分断裂、弓头失衡等等，一般都是由于发生了较大的磨损或者零件安装时的损坏所导致。

机车乘务员发现受电弓损坏时立即采取停车措施，按规定请求停电，确认接触网停电后，登上机车顶部将用捆绑的方式将受电弓进行固定，使其不至于在高度上超出标准；如果发现有接地的现象，应该对导电杆进行拆除，更换受电弓；当受电弓被刮离出车顶，则应该将受电弓从车顶转移到安全位置，并且对车顶进行清扫，并且更换受电弓；把出现问题的受电弓的开关拨转到故障位置（587QS），并且将塞门关紧。受电弓在机车运行期间自动降弓装置频繁动作时切除该台受电弓的自动降弓装置维持运行，回机务段或折返段入库处理。

受电弓在运行过程中集电头出现火花的原因及处理办法：（1）受电弓与接触网接触力不足，导致受电弓与接触网面之间构成间隙，从而造成间隙放电或者拉弧并且最终出现火花。处理方法：对提升装置进行仔细检查，对压力控制器进行调节使压力保持正常范围区间。（2）由于空气压力的减少并且出现气动泄露的现象从而使受电弓和接触网直接出现间隙，从而出现拉弧和电火花。

处理方法：对装置阀门板进行提升或气动控制装置和泄露处进行仔细排查，对压力控制器进行调节使得接触网与受电弓之间压力增大到规定范围。

受电弓运行中自动降弓的原因及处理办法：原因（1）Ⅰ、Ⅱ受电弓气囊接头断漏风所致或接触网故障刮弓引发气囊排风降弓。处理：首先确认网弓状态，无异状换弓运行；加强库内检查，途中可关闭气囊塞门维持运行；弓网故障立即停车处理。（2）原因天气原因滑板与接触网不能完全接触，拉弧严重。处理：机车维持运行，在监控视频屏上注意受电弓工作状态，过分相前降弓。

3 主断路器的故障原因分析及处理办法

主断路器是电力机车的重要电器部件之一，它负责整车与接触网之间的电气引入、退出和保护的作用。SS4B型电力机车主断路器采用空气断路器，这是一种用压缩空气操作并用压缩空气进行强吹灭弧的电器。SS4B型电力机车主断路器由高压和低压两个部分组成，高压部分主要包括灭弧室、非线性电阻、隔离开关等部件；低压部分主要包括风缸、主阀、起动阀、延时阀、传动气缸、电磁铁等部件。电力机车主断路器故障主要表现在两个方面，一是主断路器不闭合、另一种是主断路器断不开，还有机车运行中主断路器跳的故障。

主断路器不闭合和断不开的原因分析及处理办法：使主断路器顺利闭合的条件是全车所有司机控制器处于零位，即568KA得电动作；主断路器本身处于正常开断状态（非中间位）；劈相机中间继电器567KA处于失电状态；主断路器风缸有足够风压，即大于450kpa。主断路器不闭合时首先检查与确认上述情况是否正常，有问题就立即改正后消除故障；正常后检查确认以下几个方面的原因：（1）检查确认低压柜上LCU故障时，转另一组LCU维持运行，回段处理。（2）对于空气主断，重新合主断仍不闭合则确认受电弓降下，钥匙断开后，人为闭合主断。（3）检查确认是否两个司机室的电钥匙都在闭合位，都在闭合位就断开非操纵端的电钥匙（4）过分相时，司控器手柄回“0”，关闭各辅机扳钮，降弓过分相。主短路器断不开的原因：（1）如两节车都断不开，则检查操纵节机车主断路器自动开关603QA及“主断”扳钮是否正常，不正常检查处理或更换自动开关603QA。（2）降弓过分相，注意加强仪表观察及走廊巡视，发现异常立即降弓。

机车运行中跳主断路器的原因分析及处理办法：（1）“原边过流”灯亮，“主断”跳的原因分析和处理方式：例如101KC的动作，保证不出现烧损的现象和焦糊的气味，重新对闸进行闭合一次，仍发生跳动，并且检查101KC无异状，对该节车进行切除；如弱一合闸发生跳动，显示为“原边过流”，101KC未发生动作，则对该节车进行切除。如果出现牵引力不足，则应该切除故障整流柜，从而保持3/4的牵引力；例如手轮离“0”发生跳动，显示“原边过流”则拔下整流柜75、77或76、78插头，注意包裹好插头，从而防止发生短路（判断不清那一架有问题，可试拔，牵引力足够时，切除该节车）。（2）“牵引电机”灯亮、“主断”跳的原因分析及处理办法：LCU插件故障，LCU转另一组；电子柜插件故障，转另一组维持运行；牵引电机故障，将故障电机闸刀置故障位。（3）“主接地”灯亮、“主断”跳的原因分析及处理办法：重新合闸一次，仍动作则将其相应的主接地闸刀95QS或96QS置“故障”位，维持运行，加强巡视；只在高级位接地时，可适当降级运行。（4）“辅接地、辅过流”灯亮，“主断”跳的原因分析及处理办法：切除热饭电炉、取暖电炉、空调、窗加热、脚炉、壁炉、热风机、电风扇等辅助设备；重新合闸一次，仍跳，则将237QS置“故障”位，维持运行，加强巡视，回段处理；检查辅机接触器及辅机接线无焊接、烧损现象和焦糊气味，重新合闸一次，如仍动作，确认282KC无异状，切除该节车。（5）零压灯灭，劈相机启动，主断无故障跳的原因分析及处理办法：两节车主断都闭合到位后，再重新启动；如果主断无故障，显示跳闸，可将低压柜门板上将“零压保护故障开关”置故障位；零压保护切除后，运行中加强网压确认，发现失压及时断开主断路器。

4 结语

本文仅仅对SS4B型电力机车牵引电机、受电弓、主断路器等主要部件的发生故障的原因所在进行了简明扼要的分析，并且简单说明了如何对故障进行排查和解决，本文观点只代表个人对电力机车牵引电机、受电弓、主断路器故障进行处理的经验与方法，并且本文仅仅涉及电力机车的较小的一部分内容。作为一名合格的检修人员，需要对机车进行系统性的掌握，并且在实际工作中不断的总结才能够实现成长，最后面对机车的故障才能够游刃有余的进行解决。

参考文献

[1] 刘友梅，周光海.韶山4B型电力机车[M].中国铁道出版社，1998.