HXD机车监控装置余压故障分析

车星宇

摘 要：为解决因机车设备、线路干扰而出现的压力检测有余压问题，对机车压力通道线路进行重新设计，制定信号防干扰整治措施，确保机车在运行过程中LKJ2000型监控装置的“主线”功能正常稳定。

关键词：HXD；监控装置；压力余压

随着我国高速铁路机车运行速度的不断提升，列车运行的安全问题也日益受到关注。近年来，大秦线运量持续增加，行车密度也随之不断加大，LKJ车载设备的作用越来越重要，其性能的好坏直接关系铁路大动脉是否安全畅通。为避免出现如“7.23”因列控系统故障而发生的事故，强化车载设备质量成为铁路安全管理中的重点工程。

1 LKJ2000型监控装置的现状分析

LKJ2000型列车运行监控记录装置于2002年投入使用，随着设备的使用年限不断延长，大秦线上机车通常是高负荷运转，近一段时间以来，LKJ2000型监控装置故障发生频繁，给机车运行带来了严重的安全隐患，针对此情况，我们对LKJ2000型监控装置故障情况进行如下分析。

图1 2011年10月至2012年6月间LKJ2000型监控装置零碎修故

如图1所示，在2011年10月至2012年6月期间LKJ2000型监控装置零碎修件数为23件（压力系统故障16件、速度系统故障5件、主机系统故障2件），其中压力系统故障约占总数的70%，由此可以看出保障行车安全所承受的巨大“压力”。

2 压力系统故障分析

2.1 故障情况分析

众所周知，压力系统是LKJ2000型监控装置实施行车安全正常监控的“主线”，若运行途中经常性发生问题，LKJ2000型监控装置就会产生关机要令现象，就会失去它应有的“保驾护航”作用。从现场调查可以看出，LKJ2000型监控装置产生的的碎修件数多，这就说明LKJ2000型监控装置的质量已呈严重下降趋势，如果任其发展，轻则可能导致机车遲拔晚点、脱线，重则会影响到行车甚至人身安全。同时由于LKJ2000型监控装置碎修数量增加，检修工作量也随之加大，因此无论从行车安全、人力物力，还是材料消耗上，各种费用也都相应增加。

2.2 故障原因分析

这种状况对我段当前的经营形势无异于雪上加霜，因此段和车间非常重视，多次召开专题会议，对故障进行逐一研究后，发现所有压力故障中压力有余压问题就多达11件（如图2所示）。

图2 压力系统故障统计分析

面对这一情况，我们从人为因素、安装情况、设备质量、检修工艺和环境状况五个方面进行分析：一是人员责任心不强，人的因素是第一要素，如果责任心不强，监控装置小故障就会发展到大故障；针对职工责任心不强的问题，我们特制定了干部逐台盯控、文件分析等管理考核措施，但余压故障仍未减少，说明人为因素不是造成管压故障的主要原因；二是由监控装置压力通道布线不合理造成，LKJ2000型监控装置的压力通道有4路，湖东电力机务段现有的HDX型机车安装了四路压力传感器，一路显示列车管压、一路显示均衡风缸压力、两路显示闸缸压力，均可能有干扰信号进入，是造成管压故障的主要原因；三是厂家设备质量存在问题，通过调查发现LKJ2000型监控装置配件都是铁道部指定厂家进料，质量还没有发生过问题，设备质量不是造成管压故障的主要原因；四是LKJ2000型监控装置检修工艺不到位，监控装置的检修工艺是建立在大量的统计和多年的实践基础上的，不是造成管压故障的主要原因；五是受到机车各种电器干扰，机车上各种大型接触器启停、机车大功率空调工作，会产生一些不规则的高次谐波，窜入监控装置压力通道，造成管压出现波动等问题，环境因素也是造成管压故障的主要原因。通过上述分析，我们可以得出，LKJ2000型监控装置压力通道布线不合理以及机车电器干扰均容易造成压力有余压故障，是造成管压故障的主要原因。

3 解决方案

为避免和减少对压力信号的干扰，解决压力有余压的问题，抽调专业技术干部成立技术攻关小组，通过研究和分析制定了故障解决方案。

3.1 重新布线

通过LKJ2000型监控装置主机压力通道的原理图（如图3 所示）可知，以列车管压力传感器的电压输出信号（GY0）为例，输出信号为模拟信号，经过滤波、放大、整形等处理后进行A/D转换电路传送到监控记录插件中。在机车对电缆走线的实际检测中发现LKJ2000型监控装置4路压力通道（GY0～GY3）中有3路压力信号并接入机车大线道，中间有大功率电器干扰，使干扰信号有机可乘，窜入监控装置压力通道，在停车状态下产生压力的原因所在。针对这一问题，经过多次试验，对压力通道布线路线进行重新设计和布置，减少与机车大线道的交叉点，进一步改进了装车电路接线图。

图3 LKJ2000型监控装置压力通道原理图

3.2 加装过压吸收片

为了进一步减少机车电器的信号干扰，经研究决定引进过压吸收片，过压吸收片及其原理如图4所示。过压吸收片是通过压敏电阻、限流电阻和二极管对反电压、过剩电压等干扰信号进行吸收。

根据不同车型，过压吸收片的安装数量不同，主要在与监控装置共源的继电器线圈上进行加装（如图5所示），吸收各类电磁电压等干扰信号，强化了压力信号传送的安全性。

4 实施效果

为了进一步验证技术改造效果，技术小组自2012年8月16日起分别在HXD2-159、HXD2-161、HXD2-168、HXD2-007、HXD2-029和HXD2-039等机车上进行技改，经过3个月试验和跟踪调查（如表1所示），通过分析机车运行文件可以看到6台机车在三个月内均未发生管压有余压的问题，可以判断出造成LKJ2000监控装置有余压故障的两大主要因素“压力通道布线不合理”和“机车电气干扰”已经得到彻底解决，小组攻关也取得了成功，彻底扭转了以前被动检测、检修等局面，实现了段、技术小组设定的最初的目标。

虽然目前仅在6台机车上进行了试验，但从使用结果看，LKJ2000型监控装置的质量状况已经步入正轨，正朝着我们预期的方向发展。车载科对LKJ2000型监控装置压力通道布线设计和机车过压吸收片加装技术进行审核， 将此项标准纳入《LKJ2000型监控装置工艺检修范围》和《HXD型机车检修范围》中，在全段范围内进行推广，对全段剩余394台HXD型机车的LKJ2000监控装置进行技术改造。

5 结束语

经过我们的努力，虽然使KJ2000型监控装置压力有余压问题得到解决，设备质量变得更加稳定、可控，但是车载设备仍有许多疑难等待着我们去进一步解决。提高业务水平、增强技术知识、培养高技能人才是我们的首要任务，同时提高作业人员安全意识、强化标准化作业执行、督察安全措施落实、完善管理考核机制，确保设备质量得到进一步的提高，行车安全才能有进一步的保障。