HXD3型电力机车油泵振动异音故障分析

耿寸召　王有恒

摘 要：HXD3型电力机车检修是我公司的主营业务之一，其检修质量一直是公司关注的重点。主变压器是HXD3型电力机车的关键部件，采用强迫油循环风冷的方式进行绝缘油质的冷却。油泵是为主变压器冷却油不断循环提供动力的部件，它的工作质量直接影响主变压器工作的环境温度。在机车整车调试过程中，油泵振动异音的情况频繁发生，此问题直接影响到机车整体的生产进度。本文通过数据统计、试验论证的方法，分析了油泵此类故障的原因，为今后避免此类问题的发生或快速解决此故障提供一定的理论依据。

关键词：HXD3型电力机车；油泵；故障分析

0 引言

HXD3型电力机车属大功率交流传动机车，通过受电弓和主变压器将接触网25Kv网压变换为机车所需的各种低电压。因此，主变压器是机车电能输送中的关键部件。主变压器采用强迫油循环风冷的方式将工作时产生的热能散失到大气。主变压器内绝缘油不断循环的动力是由分布在主变压器两侧的油泵提供的。油泵将主变压器油送至复合冷却器风机进行风冷后再输送回主变压器，使主变压器能够一直保持规定的工作环境温度。可见，油泵是决定机车运行状态良好的关键因素之一。

为了保证检修的电力机车零故障安全运行，我公司坚持“机车故障无小事、安全隐患必消除”的原则，从机车的各个部件、各个方面、各个细节中发现问题、解决问题。经过现场实际查看和统计，我们得出油泵最常见的故障主要为振动和异音。因此，本文对油泵该类故障的分析就有一定的必要性。

1 数据统计

为获得油泵振动异音的故障率，我们对在修的15台HXD3型电力机车进行了跟踪、观察及数据统计。采用的故障判定方式有：耳听、手触、仪器测量。油泵异音主要采用耳听的方式，油泵振动采用手触、仪器测量方式。油泵振动值的测量我们采用测多点求平均值法，我们分别对油泵不同位置的A—F点进行测量，再计算平均值。

我们使用测振仪对6个分布点进行测量，测量值>1.5m/s2即为振动值超标。根据统计数据，我们分别制作了油泵1、油泵2振动异音情况的饼状分布图：

由上图，我们可以得到初步结论：虽然本文仅对15台份机车进行数据统计，统计数量较少，但油泵振动及异音故障率相对较高。

2 故障分析

为了找到油泵振动异音产生的原因，本文分别从人、机、料、法、环五个方面着手，并通过因果分析图收集末端因素，进行了调查和分析，再经过核实及必要的试验验证，确定了导致油泵振动异音的主要因素和次要因素，如下图2.1所示为因果分析图：

2.1 次要因素

（1）人：通过班组人员安排，确定油泵安装操作人员，并对培训内容进行书面考试，确定是否达到培训效果；对其操作过程进行实际查看，评定是否符合安装工艺流程及要求；

（2）机：对安装油泵所需工装吊具进行核实，查看工具合格证书、检验工具检定要求；

（3）环：通过查阅机车检修相关记录文件，经过对比，发现夏季油泵异音发生率低于冬季。原因分析：冬季时主变压器油粘稠度比夏季大，一定程度上增加了油泵的启动负荷，影响了油泵正常运转，油泵刚启动时会有异音现象，运行一段时间恢复正常。

2.2 主要因素

（1）料：本文对15台份的油泵进行了跟踪调查，本环节存在以下两个方面的问题：

①油泵检修不合格：检修完成的油泵由于质量把控不过关，本身就存在质量问题：如轴承损坏未更新、扇叶与机身接磨等现象；

②油泵接线端子错接：本文通过油泵上下车记录，发现油泵有“非原车原回”现象。由于机车新造批次的不同，部分机车内部接线与油泵接线处线号相反，这就直接造成油泵的反转，导致油泵异音的出现。在统计的15台份机车中，我们将油泵三相接线端子调转后，异音故障均能排除。

③油流：部分油泵有时会出现轻微异音的现象，为排除油泵自身问题，我们采用短时间内关闭蝶阀的方法，发现关闭蝶阀后异音消除，最终确定油流是产生轻微异音的一个因素。

（2）法：本文对油泵安装过程进行了跟踪，发现符合安装工艺要求的油泵亦存在振动的现象。因此，我们对振动值超标的油泵进行了试验论证，得到以下结论：

①油泵固定螺栓受力不均：固定螺栓安装顺序因人而异，工艺要求不够细化。针对此问题，我们采用了“对角先把紧、塞尺后检验”的方式进行安装，振动数值均达到合格范围；

②力矩校准不合格：安装人员使用扳手紧固螺栓时，存在用力过大的现象，这就导致力矩理论合格、实际偏大的现象。力矩超标会导致钢结构轻微扭曲变形，我们将力矩超标的螺栓减小至工艺规定数值时，振动值变小。

③弹平垫问题：弹平垫本身存在质量问题，更换螺丝弹平垫，油泵振动值也有一定减小。

综上，结合我公司生产实际情况，考虑到更换油泵产生的时间成本，本文建议添加油泵上车前质量检查项点，对检修油泵的合格性能预先作出判断和确认；优化安装工艺流程，防止固定螺栓出现吃力不均、力矩不合格引起的油泵故障现象。

3 结论

本文通过数据统计和因果分析的方法，对HXD3型电力机车主变压器油泵振动异音问题进行了阐述和分析，总结了多方面的原因，并提出了一些建议。本文旨在减小油泵故障出现的概率和提高公司机车检修效率，保证油泵在电力机车长期安全的运行过程中能够有效的发挥其作用。

参考文献

[1]张曙光.HXD3型电力机车[M].北京：中国铁道出版社，2010.

[2]齐涛.HXD3型电力机车几类典型故障分析[J].科技创新与应用，2015，（7）：73.

（作者单位：天津电力机车有限公司制造部）